Animação com 3dsmax: Configurando braços em personagens

A configuração de personagens 3d pra animação é por si só uma arte em termos de complexidade e perícia técnica do artista em softwares 3d, para conseguir que o mesmo chegue ao ponto de conseguir manipular de maneira veríssima um personagem. Já comentei diversas vezes aqui no site e para meus alunos nas minhas aulas, que o processo de configuração de personagens para animação é uma arte. Mas, algumas vezes é preciso um pouco mais de trabalho para representar personagens que não seguem muito bem as leis da física, como é o caso dos personagens estilo cartoon.

Sim, nesse tipo de situação os controles de animação acabam sendo mais complicados para esses personagens, pois os mesmos acabam seguindo padrões muito fora do que estamos acostumados. Ao visualizar a biodinâmica que um braço humano, podemos visualizar de maneira clara a maneira com que os ossos e músculos se relacionam, e tentar reproduzir mesmo em personagens. Já com cartoons que usam e abusam do princípio da animação comprimir e esticar, inclusive para seus membros a coisa fica um pouco mais complicada.

Para os artistas 3d que trabalham com 3dsmax na configuração de personagens para animação, encontrei um excelente exemplo de como é possível configurar braços flexíveis para esse tipo de personagem no 3dsmax. O autor do tutorial mostra de maneira detalhada todo o processo de configuração no vídeo abaixo:

Bendy limbs tutorial from Felix Joleanes on Vimeo.

O processo de configuração do braço é muito semelhante ao que é feito com sistemas baseados em cinemática inversa, usando solvers e alvos. O segredo para esse tipo de sistema em que temos a deformação de ossos para animação é usar duas estruturas para o braço do personagem. A primeira estrutura tem hierarquia e segmentações tradicionais e sem grandes diferenças para a biodinâmica. Essa primeira estrutura será o controle principal do braço do personagem, que deve ser aproveitada como guia para a animação.

Além dessa estrutura temos outro sistema bem segmentado que é exatamente o que fará a deformação da malha 3d do personagem, usando as ferramentas de envelope do 3dsmax. Essa segunda estrutura é que deforma e tem as suas partes da estrutura bem flexíveis em relação ao que estamos acostumados.

Apesar da narração do tutorial está em inglês, basta seguir os passos apresentados pelo autor para conseguir reproduzir o resultado no 3dsmax. O mesmo princípio pode ser usado para criar as pernas dos personagens.

Configuração de bones no 3ds Max: Criando uma perna com cinemática inversa

A configuração de personagens em 3d mistura um pouco de técnica com a sensibilidade e conhecimento do artista nas áreas de anatomia e dinâmica. Sempre que é necessário configurar personagens antropomórficos, podemos estudar e visualizar o nosso próprio movimento para fazer estudos e observar a maneira com que os chamados bones precisam se comportar. Nas minhas aulas sobre animação 3d, acabo mostrando para os alunos a parte que é básica e todos precisam conhecer, como as relações de hierarquia entre os objetos e as diferenças entre a cinemática direta e inversa.

Mas, quase sempre me surpreendo com algum aluno que usa de maneira diferente a configuração dos ossos, para gerar movimentos secundários em personagens ou mesmo conseguir configurar estruturas em personagens com anatomia diferente de um bípede. Se você quiser ter uma boa idéia de como funciona esse tipo de configuração no 3ds Max, o tutorial abaixo é uma excelente demonstração de como usar cinemática inversa, conhecida pela sigla IK em inglês, uma perna que pode ser usada para qualquer personagem antropomórfico.

O vídeo não apresenta áudio, mas para os usuários do 3ds Max será simples de acompanhar os procedimentos realizados no tutorial. Os bones já são criados em hierarquia e logo no início do vídeo, podemos perceber que a estrutura deve ser criada em etapas. Uma boa parcela dos artistas 3d iniciantes acaba gerando estruturas totalmente conectadas, que resultam na deformação de todos os elementos da perna. Os objetos que estão separados são conectados em hierarquias depois.

Para fazer com que as relações de hierarquia entre os bones sejam invertidas, o artista adiciona um Solver de IK na estrutura para fazer com que os bones na extremidade da hierarquia alterem a perna como um todo. A estrutura é completada com diversos objetos chamados Dummy que servem apenas para auxiliar nesse tipo de configuração, sem nenhuma participação no render ou deformação nos objetos.

Assim que a estrutura vai sendo montada, podemos visualizar como é complexa e cheia de pequenos detalhes a composição da perna. Nesse caso, foram necessários vários solvers e Dummys para configurar um pé que responda de maneira semelhante à anatomia de um pé humano. Outro ponto interessante é a adição de uma marcação que mostra o local em que supostamente o personagem deve ter o modelo 3d do pé modelado.