GDC2011: Fast and Efficient Facial Rigging

講的是Gears of War 3中的Face Rig
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GOW3中的角色很多, 過場動畫也很多, 這就帶來了一些挑戰:

  • 表情動畫必須容易編輯
  • 在外包製作的基礎可以建立良好的工作流
  • 動畫數據可以共享給不同的模型

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容易編輯體現在所有結點都是一條曲線, 這也保證了數據的簡潔, 方便外包數據傳輸

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靈感來自MGS4 XSI的文章

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Rig分4層:

  1. Cage: 一個低面的幾何體, 定義了面部的大部分變形區域. 因爲面數低, 所以可以快速變形和進行迭代.
  2. Locator: 一些固定在Cage表面的點, 跟面部動作捕捉時用的關鍵點類似
  3. Offset Rig: 跟隨Locator移動, 所以調整一個Pose就是調整這些offset
  4. Joint: 也就是骨骼, 受Offset Rig約束

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這裏提到一個F.A.C.S(Facial Action Coding System), 非常有借鑑意義: 即面部可以使用32個動作單元組合出所有的面部運動. 一個動作單元可以定義爲一個或多個面部肌肉的收縮或者放鬆.

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通過Cage的變形(Morph, DCC中常用動畫製作方式的一種)帶動Locator
Locator的移動又帶動了Offset Rig控制點, 同時offset也就可以計算出來了
Joint是Offset Rig的子結點調節offset會帶動Joint的移動, 從而影響蒙皮的頂點.

因爲每個角色的Face Rig結構都一樣, 所以可以很方便地建立一套Pose庫, 而且這些數據可以在不同角色之間進行復用
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轉到另一張臉的原理: 把新臉當成舊臉的Morph Target, 得到的變形數據可以疊加到Pose庫中的所有表情上, 這樣就完成了所有Pose的轉換.

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一些瑕疵可以通過疊加一個校正變形

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使用wrinkle map可以增加一些皺紋效果

當然這個方案還有一些改進空間:

  • 進行權重蒙皮是一個瓶頸
  • 製作校正變形是一個瓶頸

解決方案就是使用一個通用的頭部模型:
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如果需要多個不同的臉, 就製作多個不同的校正變形. 這樣就不用再爲每張臉進行蒙皮, 也不用再單獨進行校正.

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感嘆一句: Epic的技術美術太NB~

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