Rigging trong 3D Animation là gì?

Rigging 3D là quá trình thiết lập assets để có thể trở thành Animation. Rigs có thể bao gồm nhiều thành phần khác nhau, từ các bộ điều khiển đơn giản, blend shapes và deformers đến các hệ thống xương khung hoàn chỉnh. Rigging là một bước quan trọng trong quá trình 3D Animation, cho phép người dùng điều khiển mô hình 3D và biến nó di chuyển theo ý muốn.

Trong bài viết này, iRender sẽ cùng bạn đi tìm hiểu cách Rigging trong 3D Animation.

Quá trình rigging nhân vật 3D bao gồm việc tạo ra một hệ thống xương hoặc “rig” cho mô hình 3D, được tạo thành từ các khớp và xương nối với nhau. Rig sau đó được sử dụng để điều khiển chuyển động của mô hình 3D, tương tự như cách một hệ thống xương thật làm ta di chuyển cơ thể của mình. Rig thường được tạo ra bằng phần mềm chuyên dụng như Cinema 4D hoặc Blender và có thể đơn giản hoặc phức tạp tuỳ thuộc vào dự án cần thực hiện.

Quá trình rigging nhân vật 3D thường bao gồm các bước sau đây:

• Tạo mô hình 3D: Trong Cinema 4D, điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng nhiều công cụ khác nhau. Bạn nên thiết kế mô hình của mình sao cho dễ dàng rig.
• Thiết kế rig: Thông thường, điều này bao gồm việc tạo ra một hệ xương hoặc “rig” gồm các khớp và xương nối với nhau, nhưng rig cũng có thể bao gồm việc sử dụng Deformers, Blendshapes và hệ thống phân cấp. Trong Cinema 4D, bạn có thể sử dụng “Character Object” để tự động tạo ra một hệ thống phân cấp các khớp và xương. Bất kể bạn sử dụng cách nào để tạo ra rig, nó nên được thiết kế sao cho phù hợp với chuyển động và biến dạng của mô hình 3D.
• Thiết lập hệ thống điều khiển: Sau khi rig đã được tạo ra, bước tiếp theo là thiết lập hệ thống điều khiển sẽ được sử dụng để điều khiển rig và Animation mô hình 3D. Thông thường, điều này bao gồm việc thêm các thành phần giao diện người dùng, Các thành phần này có thể được sử dụng để di chuyển các khớp và xương và tạo ra các tư thế và chuyển động cụ thể.

• “Cân” mô hình: Để rig có thể điều khiển chuyển động và biến dạng của mô hình 3D một cách chính xác, cần cân cẩn thận cho mô hình. Trong Cinema 4D, điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng công cụ “Weight Tool”, cho phép bạn gán mỗi xương trong rig cho một phần của hình học, xác định mức độ ảnh hưởng của mỗi xương đối với biến dạng của mỗi phần của mô hình.
• Kiểm tra và điều chỉnh rig: Sau khi rig đã được thiết lập và mô hình đã được gán trọng số, bước tiếp theo là kiểm tra rig và đảm bảo nó hoạt động đúng. Thông thường, điều này bao gồm tạo ra một loạt Animation kiểm tra để xem rig và mô hình hoạt động như thế nào, và điều chỉnh rig nếu cần để cải thiện hiệu suất.
• Sử dụng rig để tạo Animation: Sau khi rig hoạt động đúng, nó có thể được sử dụng để tạo Animation mô hình 3D. Thông thường, điều này bao gồm sử dụng hệ thống điều khiển để điều khiển rig và ghi lại các khung hình chính cho loại Animation bạn cần.

Sau khi rig đã được tạo, người dùng có thể bắt đầu tạo Animation mô hình 3D. Thông thường, điều này được thực hiện bằng quá trình gọi là “foward kinematics” trong đó người hoạt hình di chuyển các khớp và xương của rig để tạo ra một tư thế hoặc chuyển động cụ thể. Phương pháp thay thế cho “foward kinematics” là “inverse  kinematics,” một kỹ thuật được sử dụng để tự động tính toán các chuyển động của các khớp và xương trong rig để đạt được một tư thế hoặc chuyển động cụ thể cho mô hình 3D. Mô hình 3D sau đó sẽ tự động di chuyển và biến dạng để phù hợp với chuyển động của rig, tạo ra một hoạt hình đáng tin cậy và chân thực.

Ngoài việc kiểm soát chuyển động của mô hình 3D, rigging 3D cũng có thể được sử dụng để thêm các yếu tố khác vào hoạt hình, chẳng hạn như biểu cảm khuôn mặt hoặc quần áo. Điều này được thực hiện bằng cách thêm các điều khiển bổ sung vào rig, có thể được sử dụng để điều khiển các khu vực cụ thể của mô hình 3D. Ví dụ, người hoạt hình có thể thêm điều khiển cho mắt, miệng và lông mày vào rig để tạo ra một loạt biểu cảm khuôn mặt đa dạng.

Một trong những lợi ích quan trọng của rigging 3D là cho phép người hoạt hình tạo ra các Animation phức tạp và chân thực một cách nhanh chóng và dễ dàng. Với một rig được thiết kế tốt, người hoạt hình có thể tạo ra một loạt chuyển động và tư thế chỉ với một vài hành động đơn giản, tiết kiệm rất nhiều thời gian và công sức. Điều này đặc biệt hữu ích khi tạo ra các hoạt hình với nhiều nhân vật, vì nó cho phép người hoạt hình nhanh chóng tạo và điều khiển nhiều rig cùng một lúc.