Maya软件中的FBIK系统应用与操作指南简介

FBIK：革新全身反向动力学系统体验

自从Maya 7.0版本推出FBIK系统以来，这一全新的动画工具已经成为动画师们的首选。尽管它是motionBuilder骨骼系统的精简版，但其功能仍然强大无比。FBIK系统以其出色的表现，让二足和四足骨架的绑定变得快速轻松，操作之灵活令人赞叹。想要充分体验FBIK的魅力，了解其核心特性是必经之路。

FBIK通过核对层级或骨骼名称来生成解算器，为动画师提供了精确控制每一骨骼运动的可能。在骨骼的初始Pose设置上，也需要注意一些最佳实践。例如，手臂骨骼应平行于地面，朝向Z轴正向。对于四足角色，手臂骨骼和腿部的设置同样遵循此规律。具体的设置可以参考Visor中的范例。

在新的Maya版本中，为了统一和规范骨骼层级的命名，已经采用了FBIK特有的命名方法。其中，LabelArm和LabelLeg是两个特殊的层级名称。使用这两个名称，系统将自动为所选骨骼的子级按顺序命名，极大提高了工作效率。

尽管FK骨架和反应器可以设置动画关键帧，但FBIK系统的IK和FK模式在交互预览时的差异并不明显。它们的区别在于动画关键帧之间的解算效果：IK以直线计算效应器间的路线，而FK则是通过弧线。这一特性使得FBIK在动画制作中具有更大的灵活性。

Pin功能是FBIK系统中的另一重要特性，虽然常被误解为约束，但实际上它所呈现的是交互过程的效果。要获得真正的动画效果，必须在反应器上设置动画关键帧。

由于FBIK效应器内置复杂的连接，其初始位置常常非零，这可能使得动画数值操作变得复杂。如果遇到效应器无法返回原位的情况，可以使用GoToStancePose功能解决。还可以为fbik效应器增加多个辅助效应器和辅助轴心，实现更灵活的关节控制。

要创建FBIK系统，角色的关节或关节层级必须使用规范的命名。这包括基本关节、旋转关节、辅助关节以及附加关节。其中，基本关节是角色骨架中的主要关节，必须严格对应FBIK的规定名称。值得注意的是，“关节层级”和“关节名称”在FBIK系统中并没有直接的联系。它们在增加fbik效应器时，可以通过bylabel或者byname的方式进行识别。使用“关节名称”的方式可以利用特定的fbik效应器，并且在蒙皮权重绘制时易于识别所选关节。

FBIK系统为动画师提供了一个全新的工具，使得骨骼绑定和动画制作更为轻松高效。无论你是初学者还是专业人士，都可以通过学习和实践FBIK系统，创造出更出色的动画作品。相对于传统的骨骼绑定，FBIK对骨骼关节的朝向细节要求并不严格，它依靠独特的解算器计算结果。创建角色骨架是开始使用FBIK的第一步。在正交视图中构建符合角色动画需求的骨架，可以选择手动绘制，或使用visor库中的fbik范例骨架。

接下来是显示关节标签的过程。在Maya中，有两种方法可以用来显示关节标签：一种是displyanimationjointlabels，另一种是skeletonjointlabeling。为了更清晰地展示关节层级结构，推荐使用第二种方法。对于手动创建的骨架，关节标签会显示为none；如果是使用fbik范例创建的骨架，则关节名称和标签已经预设。对于非预设的关节标签，需要手动添加。添加关节标签的步骤包括选择骨架的特定关节并添加相应的标签，如labelright、labelarm或labelleg等。按照这些步骤正确设置后，你就可以充分利用FBIK系统的功能来创建出色的动画作品了。从高层次到低层次，手臂和腿部的结构像是一个精心构建的机械装置，从领口（collar）至肩膀（shoulder），再至手肘（elbow）、手腕（hand）和手指（finger）；同样，臀部（hip）连接膝盖（knee），然后是脚踝（foot）和脚趾（toe）。其中，labelfingerbase和labeltoebase这两个标签特指手掌和脚掌的核心部位，即五指和五趾的根部。

我们的脊椎层级从根部的盆骨（root）开始，经过腰部脊椎（spine），再到胸部脊椎，然后是胸腔（胸腔部分并未特别标注），接着是颈部（neck）和头部（head）。在操作过程中，为了方便后续工作，我们可以为关节添加标签并命名。对于已完成的关节标签，我们可以选择执行skeletonmirrorjoint操作进行镜像处理，同时确保mirrorjoint的mirroracross设置为yz。

完成镜像操作后，我们得到带有标签信息的关节，但它们保留了原始的标识（r）。这时我们需要选择手臂和腿部的根关节，添加labelleft以进行区分。接下来，我们将建立fbik系统，这是整个角色动画的核心控制力所在。系统的构成元素包括hiksolver、hikhandle、效应器集合以及一套fk骨架。

建立完fbik系统后，我们可以开始进行皮肤绑定。这个过程是通过精心设置的标签和骨骼结构，创建出生动逼真的角色动画。在Maya 2011的动画制作环境中，骨骼蒙皮和动画控制系统的运用是提升动画质量的关键环节。模型制作阶段，我们选择原骨架的根关节，通过特定的操作执行skinsmoothbind，采用最新的weightblended蒙皮方式。这种蒙皮方式融合了classiclinear和dualquaternion两种方法，既保证了动画的流畅性，又注重保持模型的体积不变，特别是在需要关节扭曲的部位表现出色。

深入了解动画控制系统后，我们会发现fbik系统是整个角色动画的核心。在动画控制中，正向动力学（fk）和反向动力学（ik）各有优势。fk按照关节的父子级关系制作动画，而ik则以子级优先，通过解算器完成父级关节动画。对于两足类角色，根据实际情况需要灵活切换这两种模式。角色的动作大多带有弧线，这是遵循杠杆原理的结果；朝着特定目标行动时，角色则更多依赖ik。

在fbik系统中，我们可以使用专用的标记菜单进行动画关键帧的快捷操作。值得注意的是，系统中隐藏的骨架——fk关节，它在完成最终的动画效果中起到关键作用。动画制作过程中，我们可以通过设置效应器的属性来切换fk和ik模式。通过调整关键帧设置，实现从fk到ik的融合过渡。这种转换直接体现在fk关节的动画过程中，对效应器的动画并无影响。在选择效应器时，必须明确fk/ik模式对关节动画的影响只有在设置动画关键帧后才能显现。

通过这一系列操作和理解，我们可以轻松地创建出生动逼真的角色动画，让角色的动作更加自然流畅。动画制作是一门艺术与技术结合的工作，对于动画师来说，深入理解骨骼结构、动画控制系统以及两者之间的相互作用关系，是提升动画制作质量的关键所在。Maya 2011的骨骼蒙皮和动画控制系统：精细掌控的魔法之旅

Maya 2011的骨骼蒙皮和动画控制系统为动画制作带来了前所未有的精细度和高效性。每一步从蒙皮到动画控制都如匠人之手，精雕细琢，最终才能成就一个完美的动画世界。其中，fbik模式作为Maya中的一项引人注目的特性，为我们的动画创作带来了全新的视角。

当我们将reachmode设置为simple模式时，动画效果仿佛与ik模式相得益彰，但奇妙的是，关键帧信息并不会被写入fk/ik效果。这种模式下，我们主要关注效应器的reachtranslation和reachrotation，宛如舞者在舞台上的轻盈步伐，为初始的pose关键帧铺设了基石。实质上，这意味着在动画的初始阶段，我们可以专注于效应器的移动和旋转，而无需急于设置关键帧，为我们提供了在细节调节时手动设置的灵活性。

深入了解【keymode关键帧模式】后，我们发现reachmode与keymode携手合作，共同掌控动画路径。通过hikhandle（角色ik手柄），我们将效应器的动画巧妙地转移到fk各个关节上，从而形成两套截然不同的关键帧动画。在这个系统中，all、bodypart和selected等选项为我们提供了更为精细的控制，如同画师笔下的笔触，细腻入微，让我们能仅对所选效应器和相关fk关节进行精准设置。

再进一步探索【effector效应器】时，我们会发现fbik的效应器如同角色绑定中的复杂控制器。虽然初看起来可能有些复杂，但只需少数几个效应器，便能完成复杂的动画，显现其易用性。每个效应器都拥有reachtranslation和reachrotation这两个重要属性，它们决定了fk关节对效应器的吸附程度，也就是fk/ik模式的融合程度。这两个属性如同动画师手中的魔法棒，可以根据需要进行调整，以获得最佳效果。

效应器还配备了pin功能，这是一个强大的工具。它允许我们在动画过程中固定效应器的位置或旋转。pintranslate和pinrotate分别固定位移和旋转，而pinboth则同时固定两者。值得注意的是，pin并非即时生效的约束；它仅在交互操作期间产生影响。为了更好地理解pin效果与fk关节吸附程度之间的关系，我们可以比较ik模式和fk模式的手部固定效果，感受其中的差异。

fbik系统为我们提供了一种强大的工具来塑造复杂的动画效果。通过深入理解reachmode、keymode和effector的使用技巧，我们可以如行云流水般轻松地制作出流畅的动画，让角色动作更加生动自然。在这个奇妙的Maya 2011动画世界中，我们如同驭风者，驾驭着角色的每一个动作，创造出无限可能。