Biped骨骼创建0.docx
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Biped骨骼创建0
Biped参数详解01:
Biped的建立
我们先学习Biped模块，Biped模块中有许多功能，我们将对其绝大多数功能做详细的介绍，但是象部分MotionCapture（运动捕捉）之类的一些普通人很难接触的部分本书将略去，特此说明。
此外由于CharacterStudio由于牵涉动画中最难的角色动画，比较专业，因此学习起来有一定的难度，希望大家结合参数和实例部分综合地进行研究。
Biped
Biped是CS用来控制两足角色动画的部分，是一种用足迹结合关键帧来控制角色动画的系统，在CS中有三段部分是用来控制Biped的：
Create面板、Motion面板和TrackView。
操作的一般顺序是先创建Biped，再在Motion面板中调整，再在TrackView里调整整个动画。
新建Biped：
在Create面板>Systems>Biped
以下是CreateBiped的参数面板
AboutBiped：
版本信息
CreationMethod>U\IParameters：
按照面板下的参数新建。
MostRecent.figFile：
按照上次调取的文件新建。
RootName：
设置Biped的名字（整个由一个个box组成的人形物体就叫做Biped）
Arms：
手臂，是否生成手臂
NeckLinks：
脖子的连接（分段范围1—5）
SpineLinks：
脊椎连接（分段范围1—5）
LegLinks：
大腿连接（分段范围3或4）
TailLinks：
尾巴连接（分段范围0—5，0即没有尾巴）
Ponytail1Links：
马尾辫1连接（分段范围0—5，0即没有辫子）
Ponytail2Links：
马尾辫2连接（分段范围0—5，0即没有辫子）
Fingers：
手指，指手指数量（分段范围0—5）
FingerLinks:
手指连接，即每个手指分几段。
（分段范围1—3）
Toes：
脚趾，指脚趾数量（分段范围1—5），如果是穿鞋子的角色，设置1就可以了。
ToeLinks：
脚趾连接，即每个脚趾分几段。
（分段范围1—3，如果角色穿着鞋子可以只分一段）。
AnkleAttach：
脚踝连接，即决定小腿的生长点是接近于脚跟还是脚尖，分段范围0—1，0时即沿脚跟生长，1时沿脚尖生长如图，左图AnkleAttach=0.25，右图AnkleAttach=0.5
Height：
整个Biped的高度。
TrianglePelvis（在以前的版中叫AttachLegstoSpine）：
将腿连接到脊椎，注意只有当角色被赋予Physique后才有意义，它的作用是使角色在运动时腰腿这一区域会产生自然的表面变形。
Biped参数篇02：
Biped的全局设置
选择Biped，进入Motion面板，我们可以看到这里有Biped的主要设置，我们先来看一下它的General展卷栏。
FootStatesDisplay：
最上面的两个按钮是脚步状态，分别显示当前帧时左脚和右脚足迹的状态，共有四种方式：
Plant：
脚完全踏在地面上；
Lift：
脚正好离地（airborne）；
Move：
脚完全腾空；
Touch：
脚正好踏到地面。
FigureMode：
打开此按钮，可以编辑Biped。
重要说明：
CharacterStudio的工作顺序一般是——先建立角色模型并且全部attach到一起，然后建立一个Biped，打开FigureMode按钮，这时我们可以分别调整Biped的每个组成部分的大小和，使之与角色模型匹配，随后我们为mesh模型施加一个Physique修改器，此时拾取角色的骨盆，就可以使角色模型附着到Biped上，最后调出已经编辑好的足迹运动使Biped动起来，当然在此之前你必须先以自由编辑方式编辑一个足迹文件，之后角色的模型也会随Biped一起运动。
当为模型施加了Physique修改器后，打开FigureMode按钮可以修改一些运动中的细节问题。
（详见本书实例部分。
）
关于将Biped赋予角色模型的一些技巧：
1）用Structure展卷栏上的参数设置手指和脚趾数以以它们的段数，当然你可以在创建biped时就设置好。
；
2）PutthelowestBipedspineobjectatthecharactersbelt-line.
3）使用NonUniformscale工具仔细调整Biped的各个部分使之与模型的每一个部分相对应，这是一项非常考验耐心的工作，记住一个原则：
每个Biped的每个部分宁可比模型相对部分大和长，也不能比它们小和短。
此外特别要注意关节部分一定要对准。
4）在Physique赋予角色后，可以将角色的“身外之物”用link工具连接在Biped上，比如手里拿个东西。
但一定要是Physique赋予角色后。
5）一般在赋予Biped的角色上不要使用MAX的骨骼系统（Bones），否则会出现错误，但是可以将骨骼系统的根关节连接（link）到Biped的box的某个块上。
6）将Biped调整完后最好马上将它储存为*.fig文件。
FootstepMode：
编辑足迹模式，打开后可编辑足迹，编辑完的足迹可储存为*.bip文件。
关于足迹的编辑见FootstepCreation展卷栏和FootstepOperations展卷栏。
MotionFlowMode：
运动流程模式，可以剪辑、编辑*.bip文件，进行运动组合。
详见MotionFlow展卷栏和MotionFlowScript展卷栏。
BipedPlayback：
在激活的视图播放Biped的运动效果。
LoadFile：
调出已有的文件，有*.bip、*.fig和*.stp三种文件类型可以在这里使用。
1）*.bip文件：
足迹文件，包涵角色运动运动信息的文件。
2）*fig文件，即设置好的Biped的形状。
3）*.stp文件，没有关键帧设置的足迹文件，用来编写程序用的，属于高级应用。
SaveBipedFile：
把Biped储存*.bip、*.fig或*.stp文件。
SaveSegment：
把一段时间内的Biped信息存成*.bip、*.fig或*.stp文件。
Convert：
在足迹驱动和动画和自由编辑方式的动画之间互相转化，会弹出不同的对话框。
详细概念见实例部分。
BufferMode：
在缓冲模式下编辑动画片段。
我们可以用FootstepOperation展卷栏上的CopyFootsteps将足迹动画拷贝入内存缓冲，然后可以打开缓冲模式进行观看和编辑。
BendLinksMode：
在旋转角色的脊椎、手指部分时，往往打开此按钮，用旋转工具进行旋转，可以产生自然的弯曲效果。
如图所示，左边的为没有打开BendLinksMode下的情况，右边的是打开后的效果。
RubberBandMode：
通常情况下用移动工具动画Biped的手或脚，手或脚的长度都是固定的，比如手伸直了再往下拉的话就会牵动身体，而打开RubberBandMode后，做这样的操作手就会被拉长，而身体不会受到影响。
注意RubberBand模式只对手脚的操作有效。
此外我们也可使用它来移动物体中心来使Biped向前向后靠或倾斜，如图所示。
ScaleStrideMode：
在此模式中，脚步的长度和宽度可放缩以符合实际情况。
缺省时为打开，下拉的还有一个按钮以关闭此模式。
InPlaceMode：
在播放动画时，biped质心的位置保持不变进行运动。
我们可以自己试着为角色做一段简单的行走的动画，打开此模式后一看便知。
此外还有两个下拉按钮InPlaceXMode和InPlaceYMode，也都是将质心锁在视图的一个方向上播放动画。
Biped参数篇03：
Biped的动力学类参数
TrackSelection（轨迹选择展卷栏）
Biped的骨盆中有一个叫质心CenterofMass东西，简称COM，在视图中以一个菱形显示，它是Biped链的根关节（最高父物体层级），它有三条动画轨迹，用来控制移动和旋转Biped，其中水平和垂直方向的轨迹还包含了一定的动力学参数。
质心在平时任何操作对它都是无效的，这三个按钮的作用就是使Biped质心可被编辑，至于编辑轨迹，还要在别的地方进行。
使用方法是先选择质心，再按这三个按钮，就可以使用工具栏上的移动、旋转工具对其操作了，也可以选定其轨迹进行编辑。
BodyHorizontal：
使质心可以在水平方向运动。
这时候也可以在KeyInfo展卷栏中编辑BalanceFactor参数。
BodyVertical：
使质心可以在垂直方向运动。
这时候也可以在KeyInfo展卷栏中编辑DynamicsBlend（动力学混合）和BallisticTension（弹道张力）
BodyRotation：
使质心可以被旋转。
SymmetricalTracks（对称轨迹）：
用来快速选择Biped身体对称的部分，例如选择了左手后按一下这个按钮右手就会被同时选中，这样编辑时两只手就会一起被编辑。
OppositeTracks（反向轨迹）：
也是用来快速选择Biped身体对称部分的。
与前者不同的是，如果你选择了左手后按这个按钮后右手会被选中，但是左手自己不被选中了。
KeyInfo（帧信息展卷栏）
NextKey-PreviousKey：
移动到上一帧或下一帧。
SetKey：
设置关键帧按钮，在某帧上调整完后按以下就可以记录成为关键帧。
DeleteKey：
删除当前的关键帧。
.
SetParents：
为当前物体和其父物体设置一个关键帧。
如为一个手掌设置这样一个关键帧，那它的上一层级，也就是下臂也被设置了一个关键帧。
Trajectories：
显示/隐藏当前选择物体的轨迹。
当改变TCB参数或IK混合时需要打开观察。
Time：
通过它可以将当前关键点设置到指定帧。
XYZPosition：
将当前的Biped块重新做位置上的定位。
EaseTo：
使关键点插值曲线在接近关键点时速度减慢，值越大越接近关键点处动画的动作就会放慢，缺省时为0，即没有变化。
EaseFrom：
使关键点插值曲线在离开关键点时的速度由慢加快。
缺省时为0。
TCBGraph：
这是一张和Max自己的TCB图表一样的图，曲线最上面的红色的叉代表当前关键帧，其余的代表关键帧两侧的TCB在时间上的分布。
Tension：
张力，控制插值曲线的曲率，值越大越接近线性，在关键帧两侧的动作会有一定的减慢。
缺省值25可以产生光滑的曲线。
Continuity：
连续性，控制关键帧处切线的性质，缺省值为25，可以产生光滑的曲线，使用其它的值都会影响动作的连续性，低的值产生锐角拐点，高的值产生下凹的拐点。
Bias：
偏移，控制曲线偏离的方向，缺省值为25，使关键点两侧的曲线平均分布。
下面的三个参数是Biped的动力学参数：
BalanceFactor：
平衡因素。
通过在从重心到头部的连线上均匀散布角色的重量，来控制角色的重量分布，值为0时重心在Biped的脚上，1时在Biped的质心上，2为最大值，即重心在头上。
根据制作经验我们列出了一些常用的数据：
1） 角色从坐到站起走路的过程，坐着时balancefactor需要设置为1，站起来时为0。
2） 角色始终保持坐姿，身体向前方倾斜，balancefactor需要始终保持为0。
3） 在行走动画时，值为2时可保持头部僵直不动，而臀部摇摆，值为0时反之。
DynamicsBlend：
动力学混合。
Biped的质心存储了动画中质心在垂直（vertical）和水平（horizontal）方向上的关键帧信息。
动力学混合控制其中在垂直方向上的效果，DynamicsBlend的取值为0—1，值为0时Biped身体的运动将基于样条插值，忽略腿的信息；值为1时身体根据腿运动的情况插值，忽略其它的信息。
因此一般当角色双脚着地时取值1，双脚腾空时取值用0。
此外DynamicsBlend还可以结合Animaionproperty展卷栏中的GravAccel，控制biped的重力模拟，值为0时没有重力效果，值为1时按照GravAccel来模拟计算重力效果，如图所示，在一定的GravAccel设置下，角色左边一跳的DynamicsBlend为1，右边一跳的DynamicsBlend为0.5，明显受重力影响的效果不同。
BallisticTension：
弹道张力。
简而言之这个参数的功能就是控制当角色因为跑动或是跳跃后从空中着地时的“弹性”，它的取值范围为0—1，值为0时角色会平缓地落地，值为1时动作将加快。
同时它也包括双腿的弯曲程度控制，值越大，腿越僵硬；值越小，腿部弯曲更自然。
Biped04参数篇04：
IKKey参数
IKKeyInfo展卷栏是Biped系统中最重要的一条展卷栏也是最难以理解的部分，在讲述参数前我们必须先理解以下这些非常重要的概念。
首先是IK，它是反向动力学（InverseKinematics）的简称，它的反意词是正向动力学FK（ForwardKinematics），一个FK链的最好例子就是机械臂，要让作为链的最后一级的机械手抓到物体，就要从最高层级的那一段一点一点转下来，也就是说只能是父级物体影响子级物体（在《火星人》系列书中有这么个经典的例子，大家可以去查阅）；而IK则恰恰相反，它的子级物体将影响父物体，子物体一动，整个链会做出相应的变动。
这样的一个子物体由于可以牵动整条链，因此可以称做是一个IK目标。
在CharacterStudio中，混合功能（Blend）提供了在FK与IK之间转化的计算方法，如果我们把IK目标看成是一块磁铁的话，blend就是让你控制它的吸引力的，如果值为0的话IK目标就没有作用，也就是说是这条链是FK链，如果把值继续上调，那它的吸引力也就越来越大，也就变成了IK链。
我们知道CS的动画有纯足迹动画和自由编辑动画两种，在纯足迹动画中，Biped的脚会由系统控制自动踩在足迹上，如果我们对其它部分进行动画则腿脚这些部分会产生相应的、自然的变化。
而在自由编辑动画中，脚虽然无法锁定在足迹上，但我们也还是必须设法将它们锁定在世界坐标系的某个位置，而用于锁定的工具便是plantedkey。
操作的步骤是先选择Biped的一条腿，在IKKeyInfo展卷栏按SetPlantedKey，这样便将IKblend设置为1，并打开下面的JointoPreviousIKKey，打此外还要开下面的object或用下面的箭头选择需要锁定的物体。
这时我们如果上下移动Biped的质心，我们可以发现角色的腿在那个位置被锁定了，可以随Biped的动画产生相应的、自然的动作。
此外还有两种关键帧：
slidingkey和freekey。
在行走动画中，如果脚是在地上的话我们可以设置成plantedkey或slidingkey（这两种效果的区别在于前者是坚实地“踩”到地上的，而后者是“滑”过地面的），如果脚正好是在空中则需要设置成freekey。
这些操作都是CS3新增的内容，原来我们用Keyframing展卷栏上的anchor来锁定手和脚，不过这个功能仍保留着，我们也能用它们做同样的操作。
下面我们再进入参数部分：
NextKey-PreviousKey：
跳到下一帧或上一帧。
SetKey：
设置一个关键帧。
SetPlantedKey：
设置一个IKBlend为1的关键帧，JointoPreviousKey为打开，打开下面的object或用下面的箭头选择需要锁定的物体。
SetSlidingKey：
设置一个IKBlend为1的关键帧，JointoPreviousKey为关闭，打开下面的object或用下面的箭头选择需要锁定的物体。
它的效果表现为脚“滑”过地面而不是“踩”在地上。
SetFreeKey：
设置一个IKBlend为0的关键帧，JointoPreviousKey为关闭，并且打开下面的object。
Time：
通过它可以将当前关键点设置到指定帧。
AnkleTension：
决定Biped行走时是脚踝先动还是膝关节先动。
值为0时膝关节先动，值为1时脚踝先动。
当然效果你只要在动画中才能看出。
Selectpivots：
选择坐标轴，只要按下这个按钮后，你才能选择Biped的坐标轴，不过如果要做移动、旋转等操作，必须先关掉这个按钮。
JiontoPreviousKey：
打开的时候，Biped的脚存在于上一帧的坐标空间内。
关掉的话Biped的脚存在于一个新的空间，这个功能是和SetPlantedKey或SlidingKey等相关的，前面已经介绍过了，需结合在一起使用。
IKBlend：
调节IK链中IK目标的吸引力的强度，值为0时链为FK链，最大值为1，即IK目标拥有最强的吸引力。
（这一概念非常重要，为有助于理解，请参考实例部分。
）
Body：
缺省时是打开的，可以确保四肢（双手和双脚）的运动是基于身体的坐标进行的。
Object：
缺省时是关闭的，打开时可以使Biped的四肢是基于世界坐标系或指定物体坐标系进行的，方法就是用下面的箭头。
Biped参数篇05：
层的概念
CS中有一个层的概念，每一个层内都可以储存一定的动画，然后可以综合成整个动画。
比如有两个层，一个层中是角色向前奔跑的动画，另一个层中是角色弯腰的动画，如果我们将两者结合在一起的话，就可以形成角色边奔跑边弯腰的动作。
对于动作复杂的动画这样分开来做更能看得清楚些。
Next-PreviousLayer：
选择上一层或下一层。
Level：
显示当前是第几层。
Active：
开关是否显示当前层。
NameField：
下面的白条内可键入层的名字。
CreateLayer：
新建一个层。
DeleteLayer：
删除一个层。
CollapseLayers：
塌陷（合并）所有层为一层。
SnapSetKey：
把选择的Biped的部分还原为原来的位置并设置一个关键帧。
例如，角色在第一帧时为直立，在第20帧弯腰，我们又希望他能在第50帧还原到第一帧时的位置，那我们就在第50帧时选择Biped相应的部分，使用这个功能。
ActiveOnlyMe：
：
仅播放当前层内的动画。
ActiveAll：
播放所有层内的动画的综合效果。
VisibleBefore：
将前面一层的动作用线框外形显示出来。
VisibleAfter：
将后面一层的动作用线框外形显示出来。
KeyHightlight：
：
显示的时候着重显示。
下面我们来看AnimationProperites展卷栏，这里也有一些比较重要的功能。
GravityAccel：
重力加速度，即设置万有引力。
缺省的设置为牛顿引力。
如果要模拟角色能飞的话就把它设置得小一些。
BipedDynamics：
使用Biped的动力学设置，即使用BalanceFactor、DynamicsBlend这些参数，是Biped系统的缺省设置。
SplineDynamics：
利用曲线插值法进行动力学计算，使用DynamicsBlend=0，BalanceFactor=0的数值计算质心的动力学。
接下来我们要牵涉到一个新的概念——适配锁定。
它可以锁定Biped运动的各条轨迹，在做其他操作时那些被锁定的轨迹将不受到影响。
它只能作用于纯足迹动画，不能作用于自由编辑动画。
比如我们想要改变一段腿的动画却不想再改变身体的位置，我们就可以将身体垂直方向的轴（BodyVerticalKey）锁定。
锁定共有以下几种：
BodyHorizontalKeys：
防止Biped身体在水平方向上产生动作。
BodyVerticalKeys：
防止Biped身体在垂直方向上产生动作。
BodyTurningKeys：
防止Biped身体产生旋转。
Right/LeftLegMoveKeys：
防止Biped的双腿产生动作。
FreeformKeys：
在一段足迹动画中防止一切自由编辑动画。
Time：
当足迹持续时间（在TrackView中）被修改过后，保持身体的动作不变。
最后是一个SeparateTracks组。
在CS中，Biped的手指、手、下臂和上臂的运动信息都是记录在Biped的锁骨的运动轨迹中的；脚趾、脚、小腿的运动信息则都是记录在大腿的运动轨迹里的。
这是系统的缺省设置，但我们可以为其增加一些轨迹，就是在这里可以设置。
Arm：
增加上臂的轨迹，包含了上臂以下诸如手等所有部分的运动轨迹；
Legs：
增加腿部的轨迹，包含了大腿以下各部分的运动轨迹；
Ponytail1：
增加辫子1的运动轨迹；
Ponytail2：
增加辫子2的运动轨迹；
Spine：
增加独立的脊椎运动轨迹；
Neck：
增加独立的脖子运动轨迹；
Tail：
增加独立的尾巴运动轨迹。
Biped参数篇06：
创建足迹类参数
FootstepCreation展卷栏
这里是CharacterStudio创建和编辑足迹的地方，你可以创建角色走、跑、跳。
CreateFootsteps（append）：
打开创建足迹模式，这时可以在视图中手动设置足迹，系统自己设置左右脚足迹交替创建。
新创建的足迹以绿色代表右脚，蓝色代表左脚。
CreateFootsteps（insertatcurrentframe）：
与CreateFootsteps（append）相似，只是在当前帧创建足迹。
如果与现有的足迹重复，则系统会提出警告并不生成足迹。
CreateMultipleFootsteps：
用自定的方法建立走、跑、跳三种足迹，分别为边上的三个按钮。
操作方法详见教程部分。
下面还有一些参数，根据走、跑、跳会有不同。
因为行走过程中，一只脚向前走，另一只脚总是相对固定，至少有一只脚总是保持在地面上，也有双脚同时着地的时候：
跑动过程中，双脚没有同时着地的时候，有时单脚着地，有时双脚腾空；跳跃过程中，只有两种情况，即双脚同时在空中或着地。
walkFootstep（只对走有效）：
设置在一段动画中有多少帧是单脚着地的。
DoubleSupport（只对走有效）：
设置在一段动画中有多少帧是双脚会同时踩在地上。
RunFootstep（只对跑有效）：
设置在一段动画中有多少帧是单脚着地的。
Airborne（只对跑和跳有效）：
设置在一段动画中有多少帧是双脚都腾空的。
2FeetDown（只对跳有效）：
设置在一段动画中有多少帧是双脚都着地的。
Display展卷栏
这里的按钮比较简单，是用来控制足迹和轨迹在视图中的显示的。
Bones：
显示Biped骨骼，用黄色的线表示，不过不会被渲染出来。
如图：
Objects：
显示Biped块，这是最常用的显示方式，不过Biped块如果不隐藏的话，在最后渲染时会被渲染出来。
如图：
Footsteps：
在视图中和TrackView显示足迹，它们是无法被渲染的。
如图：
FootstepNumbers：
显示足迹编号，系统按照生成的先后顺序自动编号。
如图：
Trajectories：
显示Biped身体某部位运动的轨迹，在设置动画时打开观察很重要！
DisplayPreferences：
设置足迹的颜色等，这在有两个以上的角色场景中可以方便地分辨他们各自的足迹。
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