Глава 7

Создание кукольной анимации

Прячась наверху выступа восточной части компаунда, я лежу и жду, не покажется ли неосторожный противник. Мой палец, лежащий на спусковом механизме, тревожно подергивается, ожидая своей очереди приступить к действию. Я уже представляю, как противник выйдет из двери подо мной и я ударю. Мой снаряд из базуки взорвется, и виртуальное тело противника взлетит в воздух, отскакивая от каменных стен бараков компаунда. Мой план идеален. Через некоторое время выясняется, что мой противник также труслив, как и я. Я слышу его зловещий хохот и осматриваюсь, как раз вовремя, чтобы увидеть, как брошенная им граната приземляется прямо рядом со мной. Похоже, что сегодня мое воображаемое тело будет отскакивать от стен. Ну и ладно, всегда можно сыграть еще раз!

Типичный момент из типичной стрелялки от первого лица; в этой истории нет ничего необычного за исключением той части, где персонаж подпрыгивает в результате попадания в него из различных типов игрового оружия. Такие эффекты как уникальные анимации смерти возможны в результате использования технологии, известной как кукольная (rag doll) анимация, в которой ваши персонажи как бы сделаны из маленьких кусочков. Как только ваш персонаж умирает, загружаются короткие, абсолютно уникальные наборы движений - отлетания от препятствий с движением частей тела, как если бы вы бросили настоящую куклу через комнату.

Такие игры как Unreal Tournament 2003 от Epic Games используют кукольную анимацию для последовательностей смертей персонажей, и поверьте мне, если вы не видели этот эффект, вы многое пропустили. Если же вы хотите использовать кукольную анимацию в ваших собственных проектах, то вам повезло - все необходимое содержится в этой главе!

Созданиекукольнойанимации

185

Рис. 7.1. Вы можете разбить демонстрационный персонаж, состоящий из скелетной структуры и скелетного меша, на последовательность отдельных компонентов

На рис. 7.2 показан внешний вид демонстрационного персонажа, как если бы он состоял только из ограничивающих параллелепипедов.

Вашей задачей является обработка и отслеживание движений этих параллелепипедов (а не костей и вершин) во время их перемещений в анимации. Вы можете передвигать и вращать их, как вам захочется. Так как параллелепипеды представляют кости персонажа, каждая кость в скелетной структуре двигается в соответствии с параллелепипедом, к которому она присоединена (даже если движение вызывает разрыв соединений костей, о котором я расскажу чуть ниже).

Как же кости двигаются в соответствии с движением параллелепипедов? Они наследуют преобразования ограничивающих параллелепипедов, которые движутся по вашему трехмерному миру. Так что теоретически, при перемещении параллелепипеда кость двигается соответственно. (Получается, что кость как бы не существует, потому что вы работаете только с параллелепипедами при моделировании.)

186	Глава7

Рис. 7.2. Кости и вершины демонстрационного персонажа были заменены ограничивающими параллелепипедами, которые соответствую пространству, занимаемому костями и вершинами

Постепенно вам должно становиться понятно, почему я выбрал параллелепипеды для представления костей и их вершин. Вы можете представить каждую кость и ее вершины всего восьмью точками (углами ограничивающего параллелепипеда) вместо неизвестного (и зачастую большего) количества вершин в меше. Кроме этого, математически проще отследить перемещение параллелепипеда, чем костей и вершин.

Предположим, вы создали набор параллелепипедов, которые представляют кости и вершины. Как вы можете видеть на рис. 7.3, каждый параллелепипед полностью включает соответствующие вершины кости и точки соединения костей. Эти параллелепипеды преобразовываются таким образом, чтобы их положение и ориентация совпадали с положением и ориентацией соответствующих им костей.

Созданиекукольнойанимации

187

Точка соединения локтя с плечом

Рис.7.3. Каждыйограничивающийпараллелепипедокружаетвершиныкостииточкисоединениякостей

После создания параллелепипедов и помещения их вокруг трехмерного меша вы можете начинать двигать их. Предположим, вы хотите, чтобы руки вашего персонажа крутились. Приложите небольшую силу к нескольким параллелепипедам, и они начнут двигаться. Соответствующие этим параллелепипедам кости также начнут двигаться.

С этой точки зрения параллелепипеды являются отдельными сущностями; на них не распространяются соединения костей, существующие в скелетной структуре (эти же соединения позволяют хранить скелетную структуру в распознаваемом виде). В некотором смысле это хорошо, т. к. позволяет напрямую управлять скелетной структурой персонажа, используя преобразования параллелепипедов вместо комбинированных преобразований костей. Это означает, что вам не надо комбинировать все локальные преобразования костей с родительской для их корректного ориентирования, достаточно просто скопировать преобразование параллелепипеда, и все готово!

Единственной проблемой является то, что параллелепипеды могут смещаться друг относительно друга, что приводит к расчленению персонажа. Должен быть способ усилить соединения костей, используя ограничивающие параллелепипеды, чтобы сохранить персонаж целым в сочленениях (и избавить вас от жуткой сцены летящих в разную сторону частей тела).