01. Grundlagen von Rigging

Das Rigging ist ein Prozess, der uns erlaubt statische Meshes zu verformen ohne verlust der ursprünglichen Form.

Gerigt wird alles was sich komplex bewegen soll, das betrifft lebende Wesen wie Menschen, Tiere oder Monster aber auch gegenstände wie Flugzeuge oder Maschinen.

Wir werden uns in diesen Kurs, nach den Grundlagen, auf das Charakter Rigging Konzentrieren wobei ihr allerdings das Gelernte auf alles anwenden könnt.

1.01 Parenting und Bones

Parenting ist eine der Grundlagen beim arbeiten mit 3D Objekten. Wenn Objekte an andere geparentet werden, werden diese zu Child-Objekten von diesen und übernehmen so vor allen die Transform-Eigenschaften (Position, Rotation und Skalierung).

Auf den Bildern ist die rote Kugel ein Child vom gelben Würfel, erkennbar im Outliner und durch die Relationshipline im Viewport. Wird der gelbe Würfel nun Transformiert, transformiert sich auch die rote Kugel in relation zum Würfel.

Die Idee hinter Rigging ist eine sehr simple. Wie erstellen eine Armature (Objekt aus mehreren Bones) und Parenten ein Mesh an diese. Das besondere hierbei ist das ein Mesh das Child von mehreren Bones sein kann. Dadurch das die Polygone des Meshes bestimmten Bones zugewiesen werden ist eine verformung des Meshes möglich.

Ist ein Mesh an eine Amature geparanted kann man, wenn man im Edit Modus ein Vertex markiert, sehen zu wie viel Prozent ein Vertex einen Bone folgt.

Ist ein Mesh an eine Amature geparanted kann man, wenn man im Edit Modus ein Vertex markiert, sehen zu wie viel Prozent ein Vertex einen Bone folgt.

Aufgabe 01

Erstelle eine neue leere Scene. Erstelle einen Cube mit einer Size von 1m und positioniere diesen auf der Z Achse auf 0.5m.
Erstelle eine neue leere Scene. Erstelle einen Cube mit einer Size von 1m und positioniere diesen auf der Z Achse auf 0.5m.
Wechsel in den Edit Mode und selektiere das obere Face. Extrudiere dieses in dem du erst “e” und dann “1” auf deiner Tastatur drückst. Bestätige es mit Enter.
Wechsel in den Edit Mode und selektiere das obere Face. Extrudiere dieses in dem du erst “e” und dann “1” auf deiner Tastatur drückst. Bestätige es mit Enter.
Dies wiederholst du in dem du “shift + r” drückst, bis der Cube 5 Meter hoch ist.
Dies wiederholst du in dem du “shift + r” drückst, bis der Cube 5 Meter hoch ist.
Im Object Mode fügst du jetzt eine Armature hinzu.
Im Object Mode fügst du jetzt eine Armature hinzu.
Unter den Object Data Properties>Viewport Display machst du einen Haken bei In Front.
Unter den Object Data Properties>Viewport Display machst du einen Haken bei In Front.
Wechsel in den Edit Mode der Amature und selektiere den Tail(auch Tip genannt) des Bones. Extrudiere dieses in dem du erst “e”, “z” und dann “1” auf deiner Tastature drückst. Bestätige es mit Enter.
Wechsel in den Edit Mode der Amature und selektiere den Tail(auch Tip genannt) des Bones. Extrudiere dieses in dem du erst “e”, “z” und dann “1” auf deiner Tastature drückst. Bestätige es mit Enter.
Dies wiederholst du in dem du “shift + r” drückst, bis die Amature aus fünf Elementen Besteht.
Dies wiederholst du in dem du “shift + r” drückst, bis die Amature aus fünf Elementen Besteht.
Im Object Mode kannst du nun erst den Cube und dann die Amature Selektieren und dann mit “strg + p” Parenten. Wähle hier With Automatic Weights aus.
Im Object Mode kannst du nun erst den Cube und dann die Amature Selektieren und dann mit “strg + p” Parenten. Wähle hier With Automatic Weights aus.
Wechsel in den Weight Paint Mode des Cubes. Nun kannst du sehen wie stark die einzelnen Bones die Vertices transformieren.
Wechsel in den Weight Paint Mode des Cubes. Nun kannst du sehen wie stark die einzelnen Bones die Vertices transformieren.
Wechsel in den Pose Mode der Amature. Nun kannst du die einzelnen Bones bewegen um das Mesh zu transformieren.
Wechsel in den Pose Mode der Amature. Nun kannst du die einzelnen Bones bewegen um das Mesh zu transformieren.

1.02 Constraints

Im Pose Mode der Amature unter Bone Constraint Properties kannst du einzelnen Bones Constraints zuweisen. Constraints sind Bedingungen die die Bones zu bestimmten Aktionen Zwingen oder in diesen Beschränken. Mit ihnen können komplexe mechanismen aufgebaut werden die einen beim animieren helfen.

Alle Bone Constraints in den Bone Constraint Properties.

Für manche Constraints braucht man extra Bones die jedoch nicht das Mesh deformieren sollen. Daher unterteilt Blender die Bones in Deforming Bones und Control Bones.

Aufgabe 02

Erstelle eine neue leere Scene. Erstelle eine Amature.
Erstelle eine neue leere Scene. Erstelle eine Amature.
Wechsel in den Edit Mode der Armature und selektiere den Tail des Bones. Extrudiere dieses in dem du erst “e”, “z” und dann “1” auf deiner Tastature drückst. Bestätige es mit “Enter”.
Wechsel in den Edit Mode der Armature und selektiere den Tail des Bones. Extrudiere dieses in dem du erst “e”, “z” und dann “1” auf deiner Tastature drückst. Bestätige es mit “Enter”.
Selektiere die beiden Bones und dupliziere sie um zwei Einheiten nach rechts indem du nacheinander “shift + d”, “y”, “2” und dann “Enter” drückst.
Selektiere die beiden Bones und dupliziere sie um zwei Einheiten nach rechts indem du nacheinander “shift + d”, “y”, “2” und dann “Enter” drückst.
Unter den Object Data Properties>Viewport Display machst du einen Harken bei Names. So kannst du im Viewport die namen der einzelnen Bones sehen.
Unter den Object Data Properties>Viewport Display machst du einen Harken bei Names. So kannst du im Viewport die namen der einzelnen Bones sehen.
Selektiere den Tail von Bone.003. Extrudiere dieses in dem du erst “e”, “z” und dann “1” auf deiner Tastature drückst. Bestätige es mit “Enter”. Danach selektiere den Tail von Bone.002 und extrudiere ihn indem du nacheinander “e”, “y”, “1” und dann “Enter” drückst.Selektiere erst Bone.005 und dann Bone.002 und drücke “alt + p” Clear Parent um die verbindung zwischen den beiden Bones zu trennen. Dach verschiebe Bone.005 um zwei Einheiten auf der Y-Achse indem du “g”, “y”, “2” und “Enter”.
Selektiere den Tail von Bone.003. Extrudiere dieses in dem du erst “e”, “z” und dann “1” auf deiner Tastature drückst. Bestätige es mit “Enter”. Danach selektiere den Tail von Bone.002 und extrudiere ihn indem du nacheinander “e”, “y”, “1” und dann “Enter” drückst.Selektiere erst Bone.005 und dann Bone.002 und drücke “alt + p” Clear Parent um die verbindung zwischen den beiden Bones zu trennen. Dach verschiebe Bone.005 um zwei Einheiten auf der Y-Achse indem du “g”, “y”, “2” und “Enter”.
Wechsel in den Pose Mode der Armature. Selektiere Bone.001 und füge unter Bone Constraint Properties>Add Bone Constraint denn Track To Constraint hinzu.
Wechsel in den Pose Mode der Armature. Selektiere Bone.001 und füge unter Bone Constraint Properties>Add Bone Constraint denn Track To Constraint hinzu.
Füge als Target die Armature ein und als Bone Bone.004. Die Track Axis stellst du auf Y und Up auf X. Nun zeigt Bone.001 immer auf die Head(auch root genannt) von Bone.004.
Füge als Target die Armature ein und als Bone Bone.004. Die Track Axis stellst du auf Y und Up auf X. Nun zeigt Bone.001 immer auf die Head(auch root genannt) von Bone.004.
Das gleiche machst du auch mit Bone.004 nur umgekehrt zu Bone.001.
Das gleiche machst du auch mit Bone.004 nur umgekehrt zu Bone.001.
Wechsel in den Edit Mode der Armature und selektiere Bone.004 und drücke “alt + p” Clear Parent um die verbindung zwischen den beiden Bones zu trennen. Füge eine minimale Bäugung ein Zwischen Bone.002 und Bone.003 in Richtung von Bone.005. Danach wechsel wieder in den Pose Mode und selektiere Bone.003. Füge unter Bone Constraint Properties>Add Bone Constraint denn Inverse Kinematics Constraint hinzu. (Dies ist der einzige Constraint wo sich der Bone gelb färbt).
Wechsel in den Edit Mode der Armature und selektiere Bone.004 und drücke “alt + p” Clear Parent um die verbindung zwischen den beiden Bones zu trennen. Füge eine minimale Bäugung ein Zwischen Bone.002 und Bone.003 in Richtung von Bone.005. Danach wechsel wieder in den Pose Mode und selektiere Bone.003. Füge unter Bone Constraint Properties>Add Bone Constraint denn Inverse Kinematics Constraint hinzu. (Dies ist der einzige Constraint wo sich der Bone gelb färbt).
Füge als Target die Armature ein und als Bone Bone.004. Füge als Pole Target die Armature ein und als Bone Bone.005. Der Pole Angle wird hier auf -90° eingestellt. Nun kannst du mit “g” Bone.004 bewegen und sehen was sich alles von automatisch mitbewegt.
Füge als Target die Armature ein und als Bone Bone.004. Füge als Pole Target die Armature ein und als Bone Bone.005. Der Pole Angle wird hier auf -90° eingestellt. Nun kannst du mit “g” Bone.004 bewegen und sehen was sich alles von automatisch mitbewegt.

2. Deformation Armature

Nun widmen wir uns unseren Charakter. Die Armature für einen Charakter besteht aus einer Deformations Ebene und einer Control Ebene. Hier erstellen wir als erstes eine Deformation Armature, diese wird später auch als einzige Exportiert. Die Deforming Bones beim Body orientieren sich hierbei stark am Skelett des Menschen.

Aufgabe 03

Öffne dein Charakter in Blender und füge eine Armature der Szene Hinzu. Unter den Object Data Properties>Viewport Display machst du einen Haken bei Names, In Front und Axes. Wechsel in den Pose Mode der Armature. Selektiere den Tail von Bone und gib ihm unter Item die Koordinaten X: 0 Y: 1 Z:0. Benenne unter Bone Properties Bone in root um. Dieser Bone hat nun die gleichen Achsen wie die World Koordinaten. Das hilft später beim Animieren.
Öffne dein Charakter in Blender und füge eine Armature der Szene Hinzu. Unter den Object Data Properties>Viewport Display machst du einen Haken bei Names, In Front und Axes. Wechsel in den Pose Mode der Armature. Selektiere den Tail von Bone und gib ihm unter Item die Koordinaten X: 0 Y: 1 Z:0. Benenne unter Bone Properties Bone in root um. Dieser Bone hat nun die gleichen Achsen wie die World Koordinaten. Das hilft später beim Animieren.
Dupliziere den root Bone und positioniere ihn mittig wie im Bild dargestellt mit der Z-Achse nach vorn. Vom Schritt bis zu den Hüftknochen. Und benenne ihn in def-Hips um. Alle Deformations Bones werden wir mit def am Anfang benennen.
Dupliziere den root Bone und positioniere ihn mittig wie im Bild dargestellt mit der Z-Achse nach vorn. Vom Schritt bis zu den Hüftknochen. Und benenne ihn in def-Hips um. Alle Deformations Bones werden wir mit def am Anfang benennen.
Selektiere den Tail von def-Hips und extrudiere ihn bis ans untere Ende des Brustkorbs. Extrudiere dies erneut bis zum unteren ende des Halses. Dann bis zum oberen Ende des Halses und dann gerade nach oben bis ans Kopfende, so das es am ende so aussieht wie auf der Abbildung, achte auch hier darauf das alle Z-Achsen nach vorne zeigen. Benenne die Bones von unten nach oben in def-Spine, def-Chest, def-Neck und def-Head um.
Selektiere den Tail von def-Hips und extrudiere ihn bis ans untere Ende des Brustkorbs. Extrudiere dies erneut bis zum unteren ende des Halses. Dann bis zum oberen Ende des Halses und dann gerade nach oben bis ans Kopfende, so das es am ende so aussieht wie auf der Abbildung, achte auch hier darauf das alle Z-Achsen nach vorne zeigen. Benenne die Bones von unten nach oben in def-Spine, def-Chest, def-Neck und def-Head um.
Dupliziere def-Hips und positioniere ihn im Oberschenkel, beginnend auf höhe des Pos bis zum Knie zentriert im Bein. Benenne ihn in def-Leg_L um. Schaue das die Z-Achse wieder nach vorne zeigt. Sollte das nicht der Fall sein nutze Item>Roll.
Dupliziere def-Hips und positioniere ihn im Oberschenkel, beginnend auf höhe des Pos bis zum Knie zentriert im Bein. Benenne ihn in def-Leg_L um. Schaue das die Z-Achse wieder nach vorne zeigt. Sollte das nicht der Fall sein nutze Item>Roll.
Selektiere den Tail von def-Leg_L und Extrudiere ihn wie in der Abbildung gezeigt dreimal. Benenne die Bones von oben nach unten in def-Shin_L, def-Foot_L und def-Toe_L. Schaue das die Z-Achse wieder nach vorne zeigt.
Selektiere den Tail von def-Leg_L und Extrudiere ihn wie in der Abbildung gezeigt dreimal. Benenne die Bones von oben nach unten in def-Shin_L, def-Foot_L und def-Toe_L. Schaue das die Z-Achse wieder nach vorne zeigt.
Selektiere den Tail von def-Chest_L und Extrudiere ihn auf der X-Achse und trenne ihn mit “alt + p”. Positioniere ihn unter dem Schlüsselbein. Schaue das die Z-Achse diesmal nach oben zeigt. Und benenne ihn um in def-Shoulder_L.
Selektiere den Tail von def-Chest_L und Extrudiere ihn auf der X-Achse und trenne ihn mit “alt + p”. Positioniere ihn unter dem Schlüsselbein. Schaue das die Z-Achse diesmal nach oben zeigt. Und benenne ihn um in def-Shoulder_L.
Selektiere den Tail von def-Chest_L und Extrudiere ihn auf der X-Achse und trenne ihn mit “alt + p”. Positioniere ihn unter dem Schlüsselbein. Schaue das die Z-Achse diesmal nach oben zeigt. Und benenne ihn um in def-Shoulder_L.
Selektiere den Tail von def-Chest_L und Extrudiere ihn auf der X-Achse und trenne ihn mit “alt + p”. Positioniere ihn unter dem Schlüsselbein. Schaue das die Z-Achse diesmal nach oben zeigt. Und benenne ihn um in def-Shoulder_L.
Extrudiere vom Tail von def-Hand_L auf der X-Achse. Trenne die Verbindung zwischen den Bones mit “alt + p” Disconnect Bone. Extrudiere den neuen Bone auf der X-Ache drei weitere mal so das du nun vier Glieder hast. Diese vier markierst du und positioniert sie gerade beim Zeigefinger. Und benennst die Bones wie auf der Abbildung. Danach krümmst du die Finger über die Lokale X-Achse.
Extrudiere vom Tail von def-Hand_L auf der X-Achse. Trenne die Verbindung zwischen den Bones mit “alt + p” Disconnect Bone. Extrudiere den neuen Bone auf der X-Ache drei weitere mal so das du nun vier Glieder hast. Diese vier markierst du und positioniert sie gerade beim Zeigefinger. Und benennst die Bones wie auf der Abbildung. Danach krümmst du die Finger über die Lokale X-Achse.
Selektiere die vier Bones des Fingers und dupliziere und positioniere sie bis du alle Finger vollständig hast. Benenne alle wie auf der Abbildung.
Selektiere die vier Bones des Fingers und dupliziere und positioniere sie bis du alle Finger vollständig hast. Benenne alle wie auf der Abbildung.
Selektiere alle Bones und gehe auf Armature>Symmetrize um eine rechte Seite zu erhalten. Dies sind nun alle Deformation Bones. Um sicherzugehen dass sie dies auch tun, selektiere alle Bones und drücke “shift + w”>Deform und stelle den Type auf Enable.
Selektiere alle Bones und gehe auf Armature>Symmetrize um eine rechte Seite zu erhalten. Dies sind nun alle Deformation Bones. Um sicherzugehen dass sie dies auch tun, selektiere alle Bones und drücke “shift + w”>Deform und stelle den Type auf Enable.

03. Target Armature

Die Target Armature ist eine Kopie der Deformation Armature ohne die Deformation Eigenschaften. Sie dient nur dafür um die Deformation Armature mit einfachen Constraints zu bewegen damit es später zu keinen fehlern kommt. Fangt diesen Schritt erst an wenn ihr mit den Positionen der Deformations Bones zufrieden seid, spätere Änderungen können zu komplikationen führen.

3.01 Hilfreiche Add-on

An diesen Punkt werden wir uns zwei kostenlose Add-Ons runterladen. Ihr erspart euch viel Arbeit und Ärger wenn ihr euch diese runterladet. Geht einfach auch die jeweiligen Gumroad Seiten und tippt beim Preis 0$ ein und geht dann auf Purchase.

Bone Manager

The biggest addition to the addon with this release is a set of Rig UI creation tools which enable the user to assign bone layers as buttons on a live Rig UI panel. The finalized Rig UI configuration can be written to a standalone script which works independently of the addon.

Simple Renaming Panel

Simple Renaming Panel is a small, but powerful tool to rename more objects at once. The tool includes basic functionalities of adding suffixes, prefixes, search and replace, add suffixes depending on the object type, and much more.

Aufgabe 04

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 03. Lösche alle Bones auf der rechten Seite. Öffne das Bone Manager Fenster und benenne die Layer 1, 2 und 9 um in def, tgt und Root. Selektiere alle Bones und dupliziere sie mit “shift + d” ohne sie zu verschieben. Die duplizierten Bones fügst du nun dem tgt-Layer hinzu indem du den leeren Kreis rechts vom Layer anklickst.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 03. Lösche alle Bones auf der rechten Seite. Öffne das Bone Manager Fenster und benenne die Layer 1, 2 und 9 um in def, tgt und Root. Selektiere alle Bones und dupliziere sie mit “shift + d” ohne sie zu verschieben. Die duplizierten Bones fügst du nun dem tgt-Layer hinzu indem du den leeren Kreis rechts vom Layer anklickst.
Sind immernoch alle duplizierten Bones selektiert gehe ins Simple Renaming Panel. Wähle bei Target Bone aus und trage bei Search: def und bei Replace: tgt ein. Danach klicke auf Search and Replace. Danach trage bei Search: .001 und bei Replace: “nichts” ein und drücke auf Search and Replace.
Sind immernoch alle duplizierten Bones selektiert gehe ins Simple Renaming Panel. Wähle bei Target Bone aus und trage bei Search: def und bei Replace: tgt ein. Danach klicke auf Search and Replace. Danach trage bei Search: .001 und bei Replace: “nichts” ein und drücke auf Search and Replace.
Wechsel in den Pose Mode und selektiere erst tgt-Hips und dann mit “shift” def-Hips. Drücke nun “shift + strg + c”>Copy Transforms damit der def Bone alle Transformationen des tgt Bones übernimmt. Wiederholt dies für jeden anderen Bone in der Amature bis die komplette def Armature grün ist.
Wechsel in den Pose Mode und selektiere erst tgt-Hips und dann mit “shift” def-Hips. Drücke nun “shift + strg + c”>Copy Transforms damit der def Bone alle Transformationen des tgt Bones übernimmt. Wiederholt dies für jeden anderen Bone in der Amature bis die komplette def Armature grün ist.
Wechsel in den Edit Mode und selektiere alle tgt Bones und den Root Bone. Drücke “shift + w”> Deform und bei Type auf Disable, damit diese Bones das Mesh später nicht Deformieren. Selektiere alle Bones und gehe auf Armature>Symmetrize um eine rechte Seite zu erhalten.
Wechsel in den Edit Mode und selektiere alle tgt Bones und den Root Bone. Drücke “shift + w”> Deform und bei Type auf Disable, damit diese Bones das Mesh später nicht Deformieren. Selektiere alle Bones und gehe auf Armature>Symmetrize um eine rechte Seite zu erhalten.
Selektiere erst alle Meshes die von der Armature beeinflusst werden sollen und danach die Armature. Drücke “strg + p”>With Automatic Weights um die Meshes an die Armature zu Parenten.
Selektiere erst alle Meshes die von der Armature beeinflusst werden sollen und danach die Armature. Drücke “strg + p”>With Automatic Weights um die Meshes an die Armature zu Parenten.
Nun kannst du im Pose Mode testen wie gut alles Funktioniert mit den Weights, und ob alles mit der Armature stimmt.
Nun kannst du im Pose Mode testen wie gut alles Funktioniert mit den Weights, und ob alles mit der Armature stimmt.

Tip

Bei With Automatic Weights bekommen die Meshes ein generierte Wichtung auf Grundlage der Entfernung der Bones, dies kann manchmal ein guter Anfang sein für das eigene Weight Painting. With Empty Groups generiert nur leere Vertex Groups, hier muss alles selber gemacht werden.

04. Mechanism und Control Bones

Dieser Abschnitt ist der längste und komplizierteste. Und genau dieser wird gerne bei fast alles Online Tutorial rausgelassen. Wir Bauen in diesem Abschnitt unsere Controller fürs Animieren später und die dazugehörigen Mechanismen. Hier ist es besonders wichtig die Relationships(Parents und Constraints) der Bones zu beachten damit am Ende alles so Funktioniert wie es soll.

4.01 Torso Controller

Nach der Root ist der Torso das erste was Animiert wird da alle anderen Bones dem Torso folgen. Im folgenden Bild sieht man den logischen Aufbau hinter den Torso Controller.

tgt Bones

Torso Controls

Pfeil Legende:

Parent Keep Offset

Copy Rotation

Aufgabe 05

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 04. Selektiere den Tail von tgt-Hips und extrudiere ihn auf der Y-Achse. Benenne ihn in ctrl-Torso um. Löse ctrl-Torso von tgt-Hips mit “alt + p”>Clear Parent und Parente ihn an root mit “strg + p”>Keep Offset.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 04. Selektiere den Tail von tgt-Hips und extrudiere ihn auf der Y-Achse. Benenne ihn in ctrl-Torso um. Löse ctrl-Torso von tgt-Hips mit “alt + p”>Clear Parent und Parente ihn an root mit “strg + p”>Keep Offset.
Dupliziere tgt-Hips und flip ihn mit “alt + f”. Benenne ihn um in ctrl-Hips und Parente ihn an ctrl-Torso mit Keep Offset.
Dupliziere tgt-Hips und flip ihn mit “alt + f”. Benenne ihn um in ctrl-Hips und Parente ihn an ctrl-Torso mit Keep Offset.
Selektiere den Head vom ctrl-Torso und extrudieren ihn auf der Z-Achse und benenne ihn in ctrl-Chest. Selektiere den Tail von tgt-Chest und bringe den 3D Cursor dorthin indem du “shift + s”>Cursor to Selected drückst. Selektiere nun den Tail ctrl-Chest und drücke “shift + s”>Selection to Cursor damit die Positionen übereinstimmen. Parente ihn an ctrl-Torso mit Keep Offset.
Selektiere den Head vom ctrl-Torso und extrudieren ihn auf der Z-Achse und benenne ihn in ctrl-Chest. Selektiere den Tail von tgt-Chest und bringe den 3D Cursor dorthin indem du “shift + s”>Cursor to Selected drückst. Selektiere nun den Tail ctrl-Chest und drücke “shift + s”>Selection to Cursor damit die Positionen übereinstimmen. Parente ihn an ctrl-Torso mit Keep Offset.
Parente tgt-Hips und tgt-Spine an ctrl-Torso mit “shift + p”>Keep Offset. Danach parente tgt-Hips an ctrl-Hips mit “shift + p”>Keep Offset.
Parente tgt-Hips und tgt-Spine an ctrl-Torso mit “shift + p”>Keep Offset. Danach parente tgt-Hips an ctrl-Hips mit “shift + p”>Keep Offset.
Nun kannst du im Pose Mode die Hüfte vom Torso aus bewegen.
Nun kannst du im Pose Mode die Hüfte vom Torso aus bewegen.
Wechsel in den Pose Mode und selektiere erst ctrl-Chest und dann tgt-Spine und drücke “strg + shift + c”>Copy Rotation. Unter Bone Constraint Properties stelle Target und Owner auf Local Space. Und stelle Mix auf After Original damit du tgt-Spine auch separat Rotieren kannst. Wiederhole dies für tgt-Chest.
Wechsel in den Pose Mode und selektiere erst ctrl-Chest und dann tgt-Spine und drücke “strg + shift + c”>Copy Rotation. Unter Bone Constraint Properties stelle Target und Owner auf Local Space. Und stelle Mix auf After Original damit du tgt-Spine auch separat Rotieren kannst. Wiederhole dies für tgt-Chest.

Tip

Alle Control Bones die wir bewegen sollten mit den World Space Koordinaten alignt sein.

4.02 Driver and Custom Properties

Driver sind abhängigkeiten zwischen Values. Sie können überall eingefügt werden, wo Blender Zahlen als input will wie z.B. bei allen Transformationen.

Mache hierfür einfach einen rechtsklick auf das Feld und klicke auf Add Driver.

In diesem Fall beeinflusst die Y Position der Sphere die Y Skalierung des Cubes plus eine Einheit.

Komplexe Driver kann man am besten im Fenster Driver bearbeiten.

Custom Properties findet man an mehreren Stellen im Properties Fenster. Dort kann man einfach auf New klicken und dann auf das Zahnrad um Name und Werte einzustellen.

Custom Properties sind auch nur Werte(floats, Arrays oder strings) die man benutzen kann für z.B. Driver.

Stelle die Variable des Driversauf Single Property und Füge bei Path: das Kopierte ein von Copy Data Path.

4.03 Head und Neck

Von dem Head und Neck Controller wollen wir das sich manchmal wie der Root Bone Rotieren ohne die Drehung des Körpers zu übernehmen. Zum Beispiel beim Laufen hält ein Mensch seinen Kopf immer gerade entgegen der Körperbewegung. Manchmal wollen wir aber den Kopf selber steuern. Beides ist mit dem folgenden Control Rig möglich. An Hand eines vereinfachten Beispiels zeige ich hier die Mechanik dahinter.

Der Head Bone wird vom Torso getrennt. Dafür kommt ein intermediate Bone und ein kleinerer mechanism Bone an die Stelle. Damit der Head nicht mehr dem Torso folgt.

Der Head wird mit Keep Offset an den mch-Head parented und dieser mit Keep Offset an Root. So übernimmt der Head die Transformation von Root.

Der Head Bone wird vom Torso getrennt. Dafür kommt ein intermediate Bone und ein kleinerer mechanism Bone an die Stelle.

Pfeil Legende:

Parent Keep Offset

Parent Connect

Copy Rotation/Copy Lokation

Über die Influence der Constraints kann man nun bestimmen ob der mch-Head die Rotation vom Root oder Vom int-Head übernimmt.

Aufgabe 06

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 05. Selektiere den Tail von ctrl-Chest und extrudiere diesen auf der Y-Achse. Dupliziere diesen und Skaliere den neuen etwas kleiner. Benenne den Großen in int-Neck und den Kleinen in mch-Neck.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 05. Selektiere den Tail von ctrl-Chest und extrudiere diesen auf der Y-Achse. Dupliziere diesen und Skaliere den neuen etwas kleiner. Benenne den Großen in int-Neck und den Kleinen in mch-Neck.
Parente tgt-Neck an mch-Neck mit Keep Offset und Parente mch-Neck an ctrl-Torso mit Keep Offset. Parente int-Neck mit Connect an tgt-Chest. Gib mch-Neck mit “strg + shift + c” die Constraints Copy Location und Copy Rotation von int-Neck.
Parente tgt-Neck an mch-Neck mit Keep Offset und Parente mch-Neck an ctrl-Torso mit Keep Offset. Parente int-Neck mit Connect an tgt-Chest. Gib mch-Neck mit “strg + shift + c” die Constraints Copy Location und Copy Rotation von int-Neck.
Dupliziere tgt-Head und positioniere ihn über deinen Charakter und parente ihn an Root. Benenne diesen Bone Properties. Wechsel in den Pose Mode und füge im Fenster Bone Properties eine Custom Property hinzu und benenne sie Neck-Follow. Klicke mit Rechtsklick auf die Zahl und klicke auf Copy Data Path.
Dupliziere tgt-Head und positioniere ihn über deinen Charakter und parente ihn an Root. Benenne diesen Bone Properties. Wechsel in den Pose Mode und füge im Fenster Bone Properties eine Custom Property hinzu und benenne sie Neck-Follow. Klicke mit Rechtsklick auf die Zahl und klicke auf Copy Data Path.
Selektiere mch-Neck und unter Bone Constraint Properties>Copy Rotation>Influence fügst du einen Driver hinzu mit Rechtsklick>Add Driver. Als Settings nutzt du Type: Averaged Value, Variable Single Property, bei Prop: wählts du die Amature und bei Path fügst du das kopierte ein. Nun kannst du über den Property Bone steuern ob der Neck folgt oder nicht.
Selektiere mch-Neck und unter Bone Constraint Properties>Copy Rotation>Influence fügst du einen Driver hinzu mit Rechtsklick>Add Driver. Als Settings nutzt du Type: Averaged Value, Variable Single Property, bei Prop: wählts du die Amature und bei Path fügst du das kopierte ein. Nun kannst du über den Property Bone steuern ob der Neck folgt oder nicht.
Wiederhole diesen Vorgang für den Head und füge die neuen Bones den mch Layer hinzu.
Wiederhole diesen Vorgang für den Head und füge die neuen Bones den mch Layer hinzu.

Tip

Im X Ray Mode (“alt + z”) lassen sich Bones die ineinander Stecken besser selektieren.

4.04 Leg

Bei dem Leg Rig nutzen wir das erste mal Inverse Kinematic in diesen Rig. Diese werden im gegensatz zu allen anderen Constraints nicht Grün sondern Gelb dargestellt. Der Sinn ist es mehrere Glieder(Bones) in eine Richtung zu brechen. Im Fall eines Meines müssen wir so nur den Fuß positionieren und das Bein Positioniert sich von allein.

Pfeil Legende:

Parent Keep Offset

Parent Connect

Copy Rotation/Copy Lokation

Die IK Chain brauch einen Bone zur orientierung wo sie enden soll. In diesem Beispiel ist dies ctrl-IK. Damit der Food der Rotation des Controllers folgt ist er an diesen Geparented.

Damit die IK Chain weis in welche richtung sie Knicken soll braucht es einen Pole Bone. Dieser ist ebenfalls an Ctrl-IK geparented.

Aufgabe 07

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 06. Selektiere den Tail von tgt-Shin_L und extrudiere ihn auf der Y-Achse, Parante ihn an root und benenne ihn mch-Foot_IK_L. Gebe tgt-Shin_L den Constraint Inverse Kinematic wobei mch-Foot_IK_L der Target Bone ist und die Chain Length 2.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 06. Selektiere den Tail von tgt-Shin_L und extrudiere ihn auf der Y-Achse, Parante ihn an root und benenne ihn mch-Foot_IK_L. Gebe tgt-Shin_L den Constraint Inverse Kinematic wobei mch-Foot_IK_L der Target Bone ist und die Chain Length 2.
Selektiere tgt-Shin_L und Lock unter Bone Properties>Lock IK die Y und Z Achse damit das Knie sich nur über die X-Achse beugen kann.
Selektiere tgt-Shin_L und Lock unter Bone Properties>Lock IK die Y und Z Achse damit das Knie sich nur über die X-Achse beugen kann.
Extrudiere auf der Y-Achse einen Bone vom Tail tgt-Leg_L. Parente diesen an mch-Foot_IK_L, verschiebe ihn in die Front des Knies und benenne ihn ctrl-Leg_Pole_L. Füge in den Bone Constraint Properties von tgt-Shin_L bei Pole Target ctrl-Leg_Pole_L ein und stelle den Pole Angle auf 90°.
Extrudiere auf der Y-Achse einen Bone vom Tail tgt-Leg_L. Parente diesen an mch-Foot_IK_L, verschiebe ihn in die Front des Knies und benenne ihn ctrl-Leg_Pole_L. Füge in den Bone Constraint Properties von tgt-Shin_L bei Pole Target ctrl-Leg_Pole_L ein und stelle den Pole Angle auf 90°.

4.05 Foot

Das Foot Rig soll für uns vor allen das Abrollen des Fußes erleichtern. So das wir ein Controller für die Position haben und einen für das Abrollen.

Hier stellen die beiden Grünen Bones den Fuß da und der graue Bone den Controller. Die beiden Grünen Bones haben die Constraints Limit Rotation und Copy Rotation von dem Controller Bone, alle constraints sind auf Local Space gestellt. Beim kleinen grünen Bone ist es noch wichtig die X-Achse zu Invertieren im Copy Rotation.

Rotiert man den Control Bone über die X-Achse rollt der lange grüne Bone sich entweder über seinen Head oder seinen Tail ab. Durch Limit Rotation bewegen sich die beiden Bones nicht in den Minusbereich.

Pfeil Legende:

Parent Keep Offset

Parent Connect

Copy Rotation/Copy Lokation

Aufgabe 08

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 07. Selektiere mch-Leg_IK_L und dann tgt-Foot_L und Align die Bones mit “strg + alt + a”, danach füge tgt-Foot_L Copy Transform von mch-Leg_IK_L hinzu. Parente mit Keep Offset tgt-Foot_L an root.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 07. Selektiere mch-Leg_IK_L und dann tgt-Foot_L und Align die Bones mit “strg + alt + a”, danach füge tgt-Foot_L Copy Transform von mch-Leg_IK_L hinzu. Parente mit Keep Offset tgt-Foot_L an root.
Selektiere den Tail von tgt-Foot_L und extrudiere ihn zum hinteren Ende des Hakens wo der Boden berührt wird. Extrudiere von dort auf der Z-Achse nach Oben. Dupliziere den zweiten Bone eine Stück nach hinten. Benenne die drei Bones in Reihenfolge mch-Foot_Roll1_L, mch-Foot_Roll2_L und ctrl-Foot_Roll_L. Parente jeweils mit Keep Offset mch-Foot_IK_L an mch-Foot_Roll1_L und mch-Foot_Roll1_L an mch-Foot_Roll2_L.
Selektiere den Tail von tgt-Foot_L und extrudiere ihn zum hinteren Ende des Hakens wo der Boden berührt wird. Extrudiere von dort auf der Z-Achse nach Oben. Dupliziere den zweiten Bone eine Stück nach hinten. Benenne die drei Bones in Reihenfolge mch-Foot_Roll1_L, mch-Foot_Roll2_L und ctrl-Foot_Roll_L. Parente jeweils mit Keep Offset mch-Foot_IK_L an mch-Foot_Roll1_L und mch-Foot_Roll1_L an mch-Foot_Roll2_L.
Füge mch-Foot_Roll1_L Copy Rotation hinzu von ctrl-Foot_Roll_L mit Local Space und nur über die X-Achse. Füge mch-Foot_Roll1_L Limit Rotation mit Limit X Min 0° Max 180° hinzu.
Füge mch-Foot_Roll1_L Copy Rotation hinzu von ctrl-Foot_Roll_L mit Local Space und nur über die X-Achse. Füge mch-Foot_Roll1_L Limit Rotation mit Limit X Min 0° Max 180° hinzu.
Selektiere erst mch-Foot_Roll2_L und dann mch-Foot_Roll1_L und kopiere die Constraints mit Pose>Constraints>Copy Constraints to Selected Bones. Trage hier in Limit Rotation>Limit X Min -180° Max 0° ein.
Selektiere erst mch-Foot_Roll2_L und dann mch-Foot_Roll1_L und kopiere die Constraints mit Pose>Constraints>Copy Constraints to Selected Bones. Trage hier in Limit Rotation>Limit X Min -180° Max 0° ein.
Füge tgt-Toe_L Copy Rotation von mch-Foot_Roll1_L hinzu über die X-Achse. Stelle Target und Owner auf Local Space und Mix auf After Original.
Füge tgt-Toe_L Copy Rotation von mch-Foot_Roll1_L hinzu über die X-Achse. Stelle Target und Owner auf Local Space und Mix auf After Original.
Füge einen Bone am Boden deines Charakters hinzu welcher mit den World Koordinaten Align und benenne diesen ctrl-Foot_L. Parente mch-Foot_Roll2_L, ctrl-Foot_Roll_L und ctrl-Foot_Pole_L mit Keep Offset an ctrl-Foot_L.
Füge einen Bone am Boden deines Charakters hinzu welcher mit den World Koordinaten Align und benenne diesen ctrl-Foot_L. Parente mch-Foot_Roll2_L, ctrl-Foot_Roll_L und ctrl-Foot_Pole_L mit Keep Offset an ctrl-Foot_L.

4.06 Stretch Legs

Wir wenden uns noch mal den Beinen zu. Durch den Fuß Controller ist uns aufgefallen das sich der Fuß vom Bein löst. Damit das nicht passiert sorgen wir nun dafür das die Beine sich Stretchen durch die IK Chain. Des weiteren löst das Stretchen der beine das Popping(ein unschöner Effekt bei Geraden beinen) der Knie.

Inverse Kinematics haben von sich aus bereits diese Stretch funktion. Allerdings Skaliert diese in alle Richtungen. Unser Rig umgeht dies.

Aufgabe 09

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 08. Selektiere tgt-Leg_L und tgt-Shin_L stelle im Pose Mode unter Bone Properties>Inverse Kinematics>IK Strech auf 0.05.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 08. Selektiere tgt-Leg_L und tgt-Shin_L stelle im Pose Mode unter Bone Properties>Inverse Kinematics>IK Strech auf 0.05.
Dupliziere die beiden und verschiebe sie um -0,2 auf der Y-Achse und benenne sie in mch-Leg_IK_L und mch-Shin_IK_L. Kopierte Bones kopieren auch die Constraints auf ihnen.
Dupliziere die beiden und verschiebe sie um -0,2 auf der Y-Achse und benenne sie in mch-Leg_IK_L und mch-Shin_IK_L. Kopierte Bones kopieren auch die Constraints auf ihnen.
Füge im Pose Mode tgt-Leg_L die Constraints Copy Location, Copy Rotation und Copy Scale hinzu von mch-Leg_IK_L. Deaktiviere bei Copy Scale die X und Z Achse. Mache dies auch für tgt-Shin_L und mch-Shin_IK_L. Entferne von tgt-Shin_L den IK Constraint.
Füge im Pose Mode tgt-Leg_L die Constraints Copy Location, Copy Rotation und Copy Scale hinzu von mch-Leg_IK_L. Deaktiviere bei Copy Scale die X und Z Achse. Mache dies auch für tgt-Shin_L und mch-Shin_IK_L. Entferne von tgt-Shin_L den IK Constraint.
Im Edit Mode kannst du nun mch-Leg_IK_L und mch-Shin_IK_L wieder an ihren platz schieben mit “g”, “y”, “0,2” und “Enter”. Und Ordne die erstellten Bones von Leg und Foot ihren Layer zu.
Im Edit Mode kannst du nun mch-Leg_IK_L und mch-Shin_IK_L wieder an ihren platz schieben mit “g”, “y”, “0,2” und “Enter”. Und Ordne die erstellten Bones von Leg und Foot ihren Layer zu.
Aktiviere alle Bone Layer und Selektiere alle Bones von Leg und Foot auf der rechten Seite und Lösche sie. Nun selektiere alle Bones von Leg und Foot auf der linken Seite und drücke Rechtsklick>Symmetrize um diese auf die rechte Seite zu spiegeln mit allen relations und Constraints.
Aktiviere alle Bone Layer und Selektiere alle Bones von Leg und Foot auf der rechten Seite und Lösche sie. Nun selektiere alle Bones von Leg und Foot auf der linken Seite und drücke Rechtsklick>Symmetrize um diese auf die rechte Seite zu spiegeln mit allen relations und Constraints.
Selektiere im Pose Mode ctrl-Foot_Roll_L und ctrl-Foot_Roll_R. Drücke “strg + r”>XYZ Euler um die Berechnung der Drehung umzustellen. Locke unter Item>Rotation: Y und Z, damit wir diesen Controller nur über X rotieren können. Es können auch alle Location und Scale gelockt werden.
Selektiere im Pose Mode ctrl-Foot_Roll_L und ctrl-Foot_Roll_R. Drücke “strg + r”>XYZ Euler um die Berechnung der Drehung umzustellen. Locke unter Item>Rotation: Y und Z, damit wir diesen Controller nur über X rotieren können. Es können auch alle Location und Scale gelockt werden.
Erstelle zwei neue Bone Layer Leg_L und Leg_R und füge die ctrl Bones diesen hinzu. Nun kann das Torso Rig in kombination mit Legs ausprobiert werden.
Erstelle zwei neue Bone Layer Leg_L und Leg_R und füge die ctrl Bones diesen hinzu. Nun kann das Torso Rig in kombination mit Legs ausprobiert werden.

4.07 Arm

Beim Rig für die Arme kommt wieder eine neue Besonderheit hinzu, wir bauen zwei Rigs für die Arme eines mit Inverse Kinematics und eins mit Forward Kinematics. Zwischen diesen beiden können wir je nachdem was wir brauchen hin und her schalten. Bei Forward Kinematics steuern wir den Arm Glied für Glied.

Pfeil Legende:

Parent Keep Offset

Parent Connect

IK

FK

Die IK Chain für den Arm wird genauso angelegt wie für das Bein.

Switch IK-FK

Hier bauen wir in die Schulter einen Follow ein wie schon beim Head.

Beim Switch machen wir uns zu nutze das der unterste Constraint immer die darüber überschreibt. So braucht es nur einen Driver auf dem Untersten Constraint um zu wählen welchem Constraint gefolgt werden soll.

Aufgabe 10

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 09. Selektiere tgt-Arm_L, tgt-Forarm_L und tgt-Hand_L. Dupliziere diese zwei mal auf der Z-Achse um 0,1 und 0,2. Benenne diese wie auf dem Bild.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 09. Selektiere tgt-Arm_L, tgt-Forarm_L und tgt-Hand_L. Dupliziere diese zwei mal auf der Z-Achse um 0,1 und 0,2. Benenne diese wie auf dem Bild.
Selektiere den Tail von mch-Forarm_IK_L, exdrudiere ihn auf der Y-Achse und benenne ihn ctrl-Arm_IK_L. Parente mit Keep Offset ctrl-Arm_IK_L an root und mch-Hand_IK_L an ctrl-Arm_IK_L. Füge mch-Forarm_IK_L einen Inverse Kinematic Constraint hinzu mit einer Chain length von 2.
Selektiere den Tail von mch-Forarm_IK_L, exdrudiere ihn auf der Y-Achse und benenne ihn ctrl-Arm_IK_L. Parente mit Keep Offset ctrl-Arm_IK_L an root und mch-Hand_IK_L an ctrl-Arm_IK_L. Füge mch-Forarm_IK_L einen Inverse Kinematic Constraint hinzu mit einer Chain length von 2.
Selektiere mch-Forarm_IK_L und mch-Arm_IK_L, gehe in die Bone Properties und stelle IK Stretch auf 0,05 und Locke bei Lock IK X und Y. Selektiere den Tail von mch-Arm_IK_L und extrudiere ihn auf der Y-Achse und trenne in mit “alt + p”. Benenne diesen in ctrl-Arm_Pole_L und trage dies in der IK ein. (In meinen Fall mit einen Pole Angle von -177)
Selektiere mch-Forarm_IK_L und mch-Arm_IK_L, gehe in die Bone Properties und stelle IK Stretch auf 0,05 und Locke bei Lock IK X und Y. Selektiere den Tail von mch-Arm_IK_L und extrudiere ihn auf der Y-Achse und trenne in mit “alt + p”. Benenne diesen in ctrl-Arm_Pole_L und trage dies in der IK ein. (In meinen Fall mit einen Pole Angle von -177)
Selektiere den Head von ctrl-Arm_FK_L und extrudiere diesen auf der Y-Achse, benenne ihn int-Arm_Follow_L. Diesen duplizierst du und skaliert diesen kleiner. Benenne diesen mch-Arm_Follow_L. Parente mit Keep Offset int-Arm_Follow_L an tgt-Shoulder_L, mch-Arm_Follow_L an ctrl-Torso und ctrl-Arm_FK_L an mch-Arm_Follow_L. mch-Arm_Follow_L bekommt von int-Arm_Follow_L die Constraints Copy Location, Copy Rotation und Copy Scale.
Selektiere den Head von ctrl-Arm_FK_L und extrudiere diesen auf der Y-Achse, benenne ihn int-Arm_Follow_L. Diesen duplizierst du und skaliert diesen kleiner. Benenne diesen mch-Arm_Follow_L. Parente mit Keep Offset int-Arm_Follow_L an tgt-Shoulder_L, mch-Arm_Follow_L an ctrl-Torso und ctrl-Arm_FK_L an mch-Arm_Follow_L. mch-Arm_Follow_L bekommt von int-Arm_Follow_L die Constraints Copy Location, Copy Rotation und Copy Scale.
Erstelle im Property Bone eine neue Custom Property namens Arm-Follow_L. Füge wie in Aufgabe 06 gelernt einen Driver in Copy Rotation von mch-Arm_Follow_L hinzu. Nun kann gewechselt werden ob der FK Arm dem Torso Folgt oder nicht.
Erstelle im Property Bone eine neue Custom Property namens Arm-Follow_L. Füge wie in Aufgabe 06 gelernt einen Driver in Copy Rotation von mch-Arm_Follow_L hinzu. Nun kann gewechselt werden ob der FK Arm dem Torso Folgt oder nicht.
Füge tgt-Arm_L die drei Transformations Constraints von mch-Arm_IK_L hinzu, wobei bei Copy Scale nur die Y-Achse gewählt ist. Das gleiche für tgt-Forarm_L von mch-Forarm_IK_L. Füge tgt-Hand_L den Constraint Copy Transform von mch-Hand_IK_L hinzu.
Füge tgt-Arm_L die drei Transformations Constraints von mch-Arm_IK_L hinzu, wobei bei Copy Scale nur die Y-Achse gewählt ist. Das gleiche für tgt-Forarm_L von mch-Forarm_IK_L. Füge tgt-Hand_L den Constraint Copy Transform von mch-Hand_IK_L hinzu.
Füge tgt-Arm_L den Constraints Copy Transform von ctrl-Arm_FK_L hinzu. Wiederhole dies für tgt-Forarm_L von ctrl-Forarm_FK_L und tgt-Hand_L von ctrl-Hand_FK_L. Benenne die Constraints in Copy Transforms IK-FK um.
Füge tgt-Arm_L den Constraints Copy Transform von ctrl-Arm_FK_L hinzu. Wiederhole dies für tgt-Forarm_L von ctrl-Forarm_FK_L und tgt-Hand_L von ctrl-Hand_FK_L. Benenne die Constraints in Copy Transforms IK-FK um.
Erstelle im Property Bone eine neue Custom Property namens Arm_IK-FK_L. Kopiere dir den Path mit Rechtsklick>Copy Data Path. Klicke mit Rechtsklick auf Influence im Copy Transforms IK-FK Constraint von tgt-Arm_L und klicke auf Add Driver. Stelle in den Kontext Menü Type auf Averaged Value, die Variable auf Single Property und füge den Path ein.
Erstelle im Property Bone eine neue Custom Property namens Arm_IK-FK_L. Kopiere dir den Path mit Rechtsklick>Copy Data Path. Klicke mit Rechtsklick auf Influence im Copy Transforms IK-FK Constraint von tgt-Arm_L und klicke auf Add Driver. Stelle in den Kontext Menü Type auf Averaged Value, die Variable auf Single Property und füge den Path ein.
Mache einen Rechtsklick auf Influence und klicke auf Copy Driver. Nun kannst du auf die anderen Copy Transforms IK-FK gehen bei Influence und Rechtsklick>Paste Driver klicken.
Mache einen Rechtsklick auf Influence und klicke auf Copy Driver. Nun kannst du auf die anderen Copy Transforms IK-FK gehen bei Influence und Rechtsklick>Paste Driver klicken.
Im Edit Mode kannst du nun den FK Arm und den IK Arm an die stelle des tgt Arms schieben mit “g”, “z” und “-0,1” für FK und “g”, “z” und “-0,2” für IK.
Im Edit Mode kannst du nun den FK Arm und den IK Arm an die stelle des tgt Arms schieben mit “g”, “z” und “-0,1” für FK und “g”, “z” und “-0,2” für IK.
Aktiviere alle Bone Layer und Lösche die rechte Seite von Arm und Hand und Symmetriere die Linke rüber. Für die rechte Seite musst du nun neue Custom Properties erstellen im Properties Bone für Arm-Follow_R und Arm_IK-FK_R und die Driver hinzufügen. Nun kannst du auf beiden Seiten separat zwischen FK und IK Switchen.
Aktiviere alle Bone Layer und Lösche die rechte Seite von Arm und Hand und Symmetriere die Linke rüber. Für die rechte Seite musst du nun neue Custom Properties erstellen im Properties Bone für Arm-Follow_R und Arm_IK-FK_R und die Driver hinzufügen. Nun kannst du auf beiden Seiten separat zwischen FK und IK Switchen.

4.08 Hand

Das Hand Rig ist von der Logik überraschend einfach, da es kaum Automatisierungen gibt. Fast alles können wir direkt ansteuern.

Wir haben drei funktionen in dem Hand Rig. Als erstes steuern wir all Palm01 Target Bones mit nur einem Controller mit Copy Rotation.

Für alle Palm02 und Thumb01 benutzen wir einfach einen Copy Transforms, da wir diese direkt steuern wollen.

Für alle Palm 03 und 04 nutzen wir einen Controller der diese nur auf der X-Achse Rotiert, da diese Glieder sich nur gemeinsam krümmen können.

Pfeil Legende:

Parent Keep Offset

Copy Rotation/Copy Lokation

Aufgabe 11

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 10. Selektiere die Bones der Hand die du auf dem Bild sieht und benennt diese um mit Hilfe des Simple Rename Panel.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 10. Selektiere die Bones der Hand die du auf dem Bild sieht und benennt diese um mit Hilfe des Simple Rename Panel.
Selektiert die Tails der Bones und Extrudiere diese mit (Normals/Individuel Origin) auf der Y-Achse auf die länge des Fingers. Benenne die Bones wie Abgebildet.
Selektiert die Tails der Bones und Extrudiere diese mit (Normals/Individuel Origin) auf der Y-Achse auf die länge des Fingers. Benenne die Bones wie Abgebildet.
Füge bei tgt-Palm-B-01_L, tgt-Palm-C-01_L und tgt-Palm-D-01_L Copy Rotation mit Local Space von ctrl-Palms_L hinzu. Dabei bekommt tgt-Palm-D-01_L eine Influence von 1, tgt-Palm-C-01_L eine Influence von 0,7 und tgt-Palm-B-01_L eine Influence von 0,3.
Füge bei tgt-Palm-B-01_L, tgt-Palm-C-01_L und tgt-Palm-D-01_L Copy Rotation mit Local Space von ctrl-Palms_L hinzu. Dabei bekommt tgt-Palm-D-01_L eine Influence von 1, tgt-Palm-C-01_L eine Influence von 0,7 und tgt-Palm-B-01_L eine Influence von 0,3.
Füge tgt-Palm-D-02_L Copy Transforms von ctrl-Palm-D_L hinzu. Wiederhole dies für alle ersten Glieder der anderen Finger und des Daumens.
Füge tgt-Palm-D-02_L Copy Transforms von ctrl-Palm-D_L hinzu. Wiederhole dies für alle ersten Glieder der anderen Finger und des Daumens.
Füge tgt-Palm-D-03_L Copy Rotation von ctrl-Palm-D_Bend_L hinzu. Stelle in den Constraint Local Space und nur X ein. Wiederhole dies für alle hinteren Glieder der anderen Finger und des Daumens. Selektiere alle Bend Controller und stelle sie mit “strg + r” auf Euler XYZ und Lockt Y und Z bei der Rotation.
Füge tgt-Palm-D-03_L Copy Rotation von ctrl-Palm-D_Bend_L hinzu. Stelle in den Constraint Local Space und nur X ein. Wiederhole dies für alle hinteren Glieder der anderen Finger und des Daumens. Selektiere alle Bend Controller und stelle sie mit “strg + r” auf Euler XYZ und Lockt Y und Z bei der Rotation.

An der Stelle könne man bereits komplett mit diesem Rig Animieren. Es ist quasi Fertig. Im letzten Kapitel kümmern wir uns nur noch ums aussehen des Rigs für einen besseren Animations Workflow. Natürlich lassen sich noch Zahllose weitere Funktionen einbauen, je nachdem was für den Animator wichtig ist.

05. Aussehen

Da es weder schön noch praktisch ist mit den dicken Joints im Charakter zu animieren, verpassen wir ihnen eigene Shapes und eine farbliche Unterteilung. Und schauen was uns der Bone Layer Manager für Animation bietet.

5.01 Rig UI in Bone Layer Manager

Rig UI ist eine vereinfachte Ansicht der Bone Layer die du selber sortieren kannst. Ich sortiere gerne nach dem Körperbau von oben nach unten. Und gespiegelte Layer nebeneinander.

Neben der Rig UI zeigt uns der Bone Layer Manager auch die Custom Properties der selektierten Bones an.

Aufgabe 12

Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 10. Klicke im Bone Layer Fenster unter Layer Management auf Display Options>Show RigUI Setup.
Wir arbeiten weiter mit der Szene aus Aufgabe 10. Klicke im Bone Layer Fenster unter Layer Management auf Display Options>Show RigUI Setup.
Nun kannst du in den Assign RigUI Row Feldern Zahlen eintragen. Die Felder werden dann in der Reihenfolge von oben nach unten aufgelistet. Bei gleichen Zahlen stehen die Layer nebeneinander.
Nun kannst du in den Assign RigUI Row Feldern Zahlen eintragen. Die Felder werden dann in der Reihenfolge von oben nach unten aufgelistet. Bei gleichen Zahlen stehen die Layer nebeneinander.

5.02 Bone Groups

Bone Groups sind eine weitere möglichkeit um Bones zu gruppieren und zu unterscheiden. Wir werden die Einfärbe-Funktion davon nutzen.

Unter Objekt Data Properties ist der Bone Group Tab. Füge mit dem Plus einfach neue Bone Groups hinzu und benenne diese, dazu kannst du dich noch für ein Color Set entscheiden. Selektiere einfach die Bones die in die Gruppe sollen und Klicke auch Assign.

5.03 Custom Shapes

Ihr könnt euren Bones alle Formen geben die ihr wollt. Ihr baut dafür einfach Meshes vor die ihr im Pose Mode unter Bone Properties>Viewport Display>Custom Shape hinzufügt. Achtet beim bauen am besten darauf das die Koordinaten des Objekts mit denen des Bones übereinstimmen.

Ich benutze am meisten den Circle und generell Strich Objekte. Ihr könnt aber alles mögliche benutzen. Gelenke wie Hals, Arme oder Finger haben bei mir fast immer nur Ringe. Bei speziellen Funktionen wie den Bend Controllern versuche ich eine Form zu wählen die die Funktion erklärt.

Er reicht aus einen Ring zu haben und diesen in den Custom Shape einstellungen zu Drehen und Skalieren.

06. Weights

Jetzt wo das Rig fertig ist gibt es noch ein paar Tips wie Weights in Blender Funktionieren.

6.01 Vertex Groups

In Blender hat jedes Mesh unter Object Data Properties das Feld Vertex Groups. In einer Vertex Group können Vertices des Meshes mit einer Wichtung(Weights) von 0 bis 1 gespeichert werden. Wenn wir ein Mesh an eine Armature parenten bekommt das Mesh für jeden def Bone in der Armature eine Vertex Group. Und ein Amature Modifier der für die Deformation sorgt.

Wenn ihr einen Vertex des Meshes selektiert könnt ihr unter Item sehen welche Wichtung dieser von welcher Vertex Group hat. Wenn ihr mehrere markiert könnt ihr mit Paste Weight to Selected diese auf die anderen Kopieren. Dies hilft vor allem wenn man will das ein Loop die gleiche Wichtung erhält.

6.02 Weight Painting

Eine Artist freundlichere Methode ist das Weight Painting. Im Weight Painting Mode eines Meshes kann man hier die Wichtung einer Vertex Group einfach malen. Die Wichtung wird einem hier von Rot(1) nach Schwarz(0) dargestellt.

Mein vorgehen hierbei ist es meist mit dem Add und Sub Pinsel zu Arbeiten und dabei immer zwischen den Vertex Groups hin und her zu schalten. Dabei benutze ich ein flachen Falloff, damit mein Weight auf der ganzen Fläche des Pinsels gleich ist.

07. Export

Ich umschreibe und zeige hier den Export von Blender für Unity. Solltet du woanders hin exportieren wollen, könnten sich einige Einstellungen ändern. Ein wichtiger Punkt beim Export von Blender zu anderen Programmen ist das sich ändernde Koordinatensystem.

In dieser Grafik von @FreyaHolmér bekommst du einen guten Überblick über die verschiedenen Koordinatensysteme.

Hier nochmal verschriftlicht.

Blender Koordinaten:
Z Up
Y Back
X Left

Unity Koordinaten:
Z Forward
Y Up
X Right

7.01 Vor dem Export

Um dieses Koordinaten Problem zu beheben, machst du folgendes.
Rotiere die Meshes und die Armature auf der X-Achse um -90 Grad.
Apply die Rotation und Rotiere sie auf ihre ursprüngliche Position, so das die Rotation nun 90 Grad ergibt. So zeigt nun die Z-Achse nach oben und die Y-Achse nach vorne.

Bei mehreren Animationen, die in Actions gespeichert sind, wählen Sie vor dem Export immer die Idle- oder T-Pose Animation aus.

Ist alles soweit vorbereitet selektiere nun alle Mashes und das Rig. Dann gehe auf File > Export > FBX.

7.02 Export Settings

Hier siehst du nun die korrekten Einstellungen für den Export nach Unity.
Vor dem Export immer die Idle- oder T-Pose Animation auswählen.

Include:
Mache einen Haken bei Limit to Selected Objects und markiere mit gedrückter shift Taste bei Object Types Empty, Mesh und Armature. So exportierst du nur das Selektierte, ohne andere Objekte die sich vielleicht noch in deiner Szene befinden.

Transform:
Benutze beim Export bei Apply Scalings => FBX All, um in Unity das richtige Scaling zu erhalten.
Wähle bei Forward => Z Forward und bei Up => Y Up. Das sind die Koordinaten von Unity und von unseren gedrehten Rig.
Haken bei Use Space Transform: Sons haben die Bones in Unity eine falsche Rotation.
Keinen Haken bei Apply Transform: Dies sorgt nur bei Rig nur für Probleme. Bei Static Meshes kann es jedoch verwendet werden an Stelle der 90 Grad Rotation.

Geometry:
Hier könnt ihr die Einstellungen so lassen bzw. kommen diese eher auf euer Mesh an und was ihr noch damit machen wollt.

Armature:
Hier lasst ihr die Achsen so wie sie sind, die sind Korreckt.
Ihr macht einen Haken bei “Only Deform Bones”, so werden nur die Bones exportiert, die das Mesh deformieren und nicht unsere CTRL oder MCH Bones.
Macht keinen Haken bei “Add Leaf Bones”, sonst bekommt ihr ans Ende jeder Bone Kette einen extra Bone, den ihr nicht benötigt in der Engine.

Bake Animation:
Haken bei Bake Animation, sonst werden keine Animationen in Unity importiert.
Haken bei Key all Bones: Setzt einen Key auf jeden Bone, jedoch nicht für jede Action.
Kein Haken bei NLA Strips, sonst bekommt ihr unnötige Animationen mit Exportiert.
Haken bei All Actions, damit alle Actions nach Unity Importiert werden können.
Force Start/End Keying: Setzt Keys an Anfang und Ende jeder Aktion. Hier einen Haken setzen bei Main Animationen. Bei Override Animationen den Haken rausnehmen, damit nur die bewegten Bones Keys erhalten.
Simplify reduziert Keys, um Speicher zu sparen (Dateigröße und in Engine Arbeitsspeicher).
Ist ein Haken bei “Force Start/End Keying” kann Simplify angewandt werden (0.1) um Keys zu sparen. Hat man keinen Haken und wendet Simplify an, werden bei gleichbleibenden Animationen die Keys gelöscht (Flat Curves werden gelöscht).
Setzt man Simplify auf 0, wird bei jeder Bone in allen Action ein Key in jeden Frame gesetzt, auch wenn kein Haken bei “Force Start/End Keying” ist.
Die Sampling Rate bestimmt, wie häufig gebaked wird. Steht sie auf 1, wird jeder Frame gebaked.

 


Wenn ihr euer gerigtes Model in die Unity Scene zieht und der Scale ist 1 und die Rotation ist 0 ist alles richtig.

Extras

Die wichtigsten Shortcuts aus diesen Kurs.

“shift + r” = wiederhole die letzte Aktion.
“strg + p” = set Parent
“alt + p” = clear Parent

“shift + w”>Deform = De- und Aktivieren der Deform eigenschaften von Bones.
“ctrl + r” = Einstellen des Rotationstypen


Benennung:

def = deformation
tgt = Target
ctrl = Control
int = intermediate
mch = mechanism