数字人C4D角色动画研究之一：约束Constraint -1

Posted 2023-02-20

参考技术A 【前言】

在研究骨骼动画之前，首先研究一下C4D的约束标签 Constraint 。

        C4D中的“约束命令”放在“角色”菜单中，“约束标签”放到“角色标签”中，是因为约束和角色骨骼的运动有密切的关系。如下图，人的骨骼活动范围是有限度的，利用约束可以控制骨骼的运动范围，使之活动更加合理。

【理论】

一、什么是约束呢？

        可以将一个物体的位置、方向、缩放限制到另一个物体上，而且使用约束可以加强对物体的特殊限制。谈到约束一定是两个或两个以上物体运动相互的关系，一个是被约束对象，另一个或多个是约束对象，或称“目标对象”。多个目标对象对“被约束对象”的影响作用，是由他们的权重大小决定的。在C4D中，约束的作用，是通过角色中的“约束标签”实现的。

二、约束的重要性：

        学习骨骼动画之前必须要掌握的知识，约束不仅在骨骼动画上应用范围广泛，在物体机械运动仿真模拟和一般表现两个物体之间运动关系的动画的时候，也是非常重要的工具。通过对约束工具的掌握，能使你初步掌握对物体“装配”（RIG)的知识，它能使动画的制作更高效。

三、C4D的约束标签的作用：

说白了就是：约束对物体之间的运动关系起着“联系”和“限制”作用。当然，物体的这种“联系”和“限制”最好用的还是XPRESSO标签，功能非常强大。但是对于有些人感到麻烦，C4D所以采用“约束标签”，这比XPRESSO操作更简单，而且效率更高。

一个物体可以添加多个约束标签它们的优先级顺序如下： 1 、 Parent（父子）2、PSR（位置缩放旋转）3、Mirror（镜像）4、Clamp（限制）5、Spring（弹簧）6、Aim（跟踪）7、Up Vector（上行矢量）

从上到下的计算顺序。

不同的约束作用，对应的标签不一样：

1、添加目标约束

被约束的物体将约束自己朝着目标物体。

2、添加轴约束

被约束的物体只可以沿目标物体相应的轴移动。

3、添加限制约束

被约束的物体与目标物体保持一定的距离和方向。

4、镜像约束

被约束的物体与目标物体的运动关系是镜像关系。

5、原点约束

被约束对象与目标物体保持一定的约束距离。

6、父级约束

被约束物体与目标物体建立子与父的关系。（注意，被约束对象有独立性）。

7、平面约束

被约束物体将被限制在目标物体的XY平面上。

8、点约束

被约束物体将被目标物体上的点所控制。

9、位置约束

被约束的物体受控于目标物体的位置。

10、旋转约束

被约束物体的旋转将受控于目标物体的旋转。

11、缩放约束

被约束物体的大小变化将受控于目标物体的大小变化。

12、PSR约束

被约束物体的的位置、大小、旋转完全受控于目标物体。（自己没有独立性）

13、曲线约束

被约束对象受控于目标曲线。

14、弹簧约束

被约束物体延缓跟随目标物体，像它们之间有一个弹簧一样。

15、表面约束

被约束物体受控于目标物体的表面。

16、上行矢量约束

目标物体将被当做上行矢量。

17、边界约束

被约束对象将受控于目标对象的边界。

四、如何应用约束：

在C4D中：

1、对于物体运动的约束标签---角色标签---约束；

2、菜单--角色--约束命令

3、对于曲线约束---毛发标签---约束。

你想约束那个物体，就把标签添加到那个物体的后边。

【实例】

水上的浮船

1、建立一个平面，分段数要高一些，然后按C 转化多边形。

2、添加一个“置换”变形器。着色，选择噪波。

3、噪波设置如下，注意动画速率为1.4。(你自己定）噪波可以产生噪波动画的。

4、建立一个立方体制作小船。

5、按L ，调整坐标到船底。

6、复制到场景中，对小船进行缩放。

7、在小船BOAT上按右键，选择--角色标签---约束标签。勾选--限制。

当你选择“限制”的时候，注意标签的图标自动改为：

8、设置如下：（因为是示范，所以不解释）

9、当点击播放的时候，平面泛起了“波浪”，小船随着波浪上下“颠簸”。

10、当然你也可以K帧制作小船的前行动画；当然你还可以为小船制作一面风帆，然后用动力学--布料--风力，让小船运动起来。但是，关键的约束起着非常重要的作用。