O documento fornece instruções para configurar um esqueleto digital para animar um personagem 3D no software Maya. Ele explica como criar uma hierarquia de juntas (joints) começando pelo centro de gravidade e conectando os ossos da coluna vertebral, ombros, braços, pernas, mãos e dedos, de modo que todos sigam os movimentos do joint principal. O texto também destaca a importância de alinhar corretamente os joints na grade para manter a simetria do personagem.

1. ANIMAÇÃO DIGITAL
AULA 8:
CONFIGURANDO UM
PERSONAGEM PARA
ANIMAÇÃO NO
MAYA.
Parte 1 - Esqueleto
Profa. Camila Hamdan
http://www.camilahamdan.net

2. Antes de seguir a aula, recomendo dar uma olhada neste mapa nomeando os ossos do
corpo humano, apenas para padronizarmos os termos.

3. Este aula tem o objetivo de demonstrar uma configuração de um personagem
digital 3D, deixando-o preparado para ser animado. Esta configuração é conhecida
como RIG, RIGGING ou SetUp de personagem, que ao pé da letra pode ser traduzido
como 'equipamento'. Como animação digital 3D tem uma linguagem próxima a do
STOP-MOTION, ou seja, onde animamos maironetes digitais, este equipamento se
equipara a engenharia desenvolvida para que os marionetes possam ser animados.
Os primeiros filmes em STOP MOTION e muitos ainda nos dias de hoje utilizam
arames para criar o esqueleto do personagem. Mas grandes produções
cinematográficas como os filmes da Aardman ou de Tim Burton desenvolveram
sistemas complexos fornecendo muito mais flexibilidade na hora de animar.

4. Algumas referências:
ParaNorman Feaurette: Faces of Paranorman
https://www.youtube.com/watch?v=vu62AzWPTDs&feature=endscreen&NR=1
LAIKA - ParaNorman - Making off Norman : CGMeetup
https://www.youtube.com/watch?v=_3VSCGdB1RI
ParaNorman (2012) : Time Lapses : Behind The Scenes
https://www.youtube.com/watch?v=jf9t6Nr5RMM
Corpse Bride - Animation Test (a noiva cadáver, teste de animações)
https://www.youtube.com/watch?v=0e8nm2oEOF4

5. Da mesma forma, nos softwares digitais é possível desevolver
RIGs simples como uma camada de arame ou uma engenharia
sofisticada. Portanto, o esqueleto digital não é um esqueleto
estético para o personagem, ele é apenas uma ferramenta para
animação.

6. Antes de criar o esqueleto, é importante entender que em qualquer
sistema de animação 3D, existem CADEIAS HIERÁRQUICAS entre os
objetos. Esta hierarquia é tratada nos softwares como uma FAMÍLIA,
basicamente pais e filhos.
O ideia é: os filhos seguem os pais. Se o pai mudar de posição, rotacionar
ou mudar de tamanho, o filho irá seguí-lo exatamente. Mas o filho
também pode ter ações independentes. Qualquer objeto pode ser pai
e/ou filho de outro objeto.

7. No MAYA o comando utilizado para definir esta hierarquia é 'MENU -EDIT-
PARENT', ou simplesmente teclando 'P' como atalho.
Por exemplo, se tivermos dois objetos, A e B: selecione o objeto A e em
seguida pressionando simultaneamente a tecla 'SHIFT' selecione o objeto B.
Teclando 'P' após estas seleções, o objeto B passará a ser pai do objeto A.
Importante lembrar que um pai pode ter 'N' filhos, mas um filho só pode ter
um único pai. Por exemplo, imagine que temos três objetos: A, B e C. Se
definirmos que o objeto A é pai do objeto B e em seguida definirmos que o
objeto C é pai do objeto B, então o objeto B deixará de ser filho do objeto A.

8. Em um exemplo mais prático,
podemos pensar no esqueleto de um
braço humano:
o osso do braço (úmero) é o pai, o osso
do ante-braço (rádio) é o filho, o osso
da mão (carpo) é neto, os ossos da
base dos dedos (falanges) são os
bisnetos (irmãos, filhos do mesmo
pai), os ossos do meio dos dedos são
tataranetos (primos, netos do mesmo
avô (carpo) e por fim os ossos das
pontas dos dedos serão os últimos na
cadeia hierarquica do braço, os filhos
mais novos. Pode parecer simples a
primeira vista, mas dentro da
complexidade do RIG, estas questões
podem confundir o desenvolvedor.

9. Os sistemas de esqueletos digitais ja vem automaticamente
respeitando a cadeia hierárquica. A cada osso, ou junta criado, ele vai
se interligando dentro da família.

10. No MAYA, primeiramente você deve ativar a interface ANIMATION localizada no menu
pull-down a esquerda. Assim o menu SKELETON ficará disponível. O primeiro passo para
criar o esqueleto, é criar as juntas (JOINTS).

11. O MAYA vem configurado para alterar os diâmetros das juntas de acordo com a distância e
ângulo de cada uma. Para evitar que isso aconteça, é recomendável travar o tamanho exato
de cada junta, de acordo com o tamanho do seu personagem. No MAYA, as OPÇÕES das
ferramentas estão contidas no ícone (quadrado com sombra) em frente o nome da
ferramenta. No exemplo acima foi utilizado o tamanho 0.5000 para todas as juntas.

12. Após selecionar a ferramenta, escolha uma vista (front, side ou top) para crias os JOINTS.
Nunca crie JOINTS na vista de uma perspectiva ou câmera. Clique com o botão esquerdo
do mouse para criar um JOINT. Em seguida movimente o cursor para outro lugar e clique
para criar outro JOINT. Faça isso quantas vezes desejar. Para terminar tecle ENTER.

13. O JOINT (junta) é o círculo com uma cruz no meio. Os bones, triângulos que aparecem
lingando os JOINTS definem quem é pai e quem é filho dentro da hierarquia. A parte
mais larga do triangulo define o pai e a ponta define o filho. Observe que um JOINT é
pai do outro e por sua vez, este é pai de outro e assim sucessivamente, como no
exemplo do braço humano.

14. Vá ao Google web e digite Tubosquid – entre no link Free

15. Abra uma conta no site caso não possua

16. Selecione o formato 3D desejado, no caso, ma/mb (Maya)

17. Selecione um personagem humanóidepara a animação, no caso, Dummy ou outro.

18. Faça o download no local indicado

19. Abra o personagem no Maya e escalone

20. Geralmente começamos criando o esqueleto a partir do patriarca da família. Este
patriarca será o COG - CENTER OF GRAVITY (centro de gravidade). No caso do
personagem humanóide, geralmente o COG fica na linha da cintura. Ou seja, todos os
JOINTS acompanharão a posição, rotação e escala do JOINT COG.

21. Deixe o personagem no modo Wireframe (4 do teclado)

22. Agora Skeleton/Joint Tool

23. COG fica na linha da cintura. No exemplo iremos acionar o 'SNAP TO GRID', ou seja, um
imã que atrai os JOINTS para os pontos da grade de fundo. Assim os JOINTS ficam
alinhados perfeitamente. Começando com o COG, iremos subir para criar os ossos da
coluna. Para os movimentos básicos que os personagens costuman ter, quatro JOINTS
são suficienes para a animação da coluna. Terminando com o JOINT da cabeça.

24. Depois disso podemos desligar o SNAP TO GRID, pois precisamos posicionar os JOINTS
no interior dos membros do personagem. Selecionando a ferramenta SKELETON-JOINT
novamente, clique sobre o JOINT da base do pescoço e em seguida clique para definir o
JOINT do ombro. Desta maneira, ambos os JOINTS se conectam, definindo que o JOINT
do ombro é filho do JOINT da base do pescoço.

25. Mude a câmera para ver como está ficando

26. Através da vista SIDE, clique a partir da extremidade da cabeça, como os JOINTS da
mandíbula. Cuidado para não criar JOINTS soltos. Todos os JOINTS devem fazer parte
de uma única família, sendo que o PATRIARCA MAIOR é o COG, como no exemplo
acima.

27. Voltando para a vista FRONT, podemos criar os JOINTS da perna. Observe que criamos
uma cadeia de JOINTS para baixo, no meio das pernas. Este JOINT serve para controlar
a rotação do quadril.

28. Na vista TOP podemos criar os JOINTS dos dedos da mão e na vista PERSP, ajustá-
los de acordo com a mão do personagem.

29. Basicamente a etapa de criação dos JOINTS está terminada. Selecione o COG e observe
se todos os JOINTS são ressaltados na cor verde. Arraste ele para o lado e observe se
nenhum JOINT fica solto no ar.
Faça apenas um lado do personagem, pois, o mesmo é simétrico.