Crear cabezas dinámicas básicas

Puedes crear o modificar un modelo existente para soportar cabezas animadas en un software de modelado de terceros, como Blender o Maya. Al crear una cabeza, tu modelo de personaje debe cumplir con los siguientes requisitos:

• El modelo sigue los requisitos de modelado estándar e incluye geometría de cabeza, como ojos, boca y dientes.
• La cabeza del modelo debe incluir un rig o estructura ósea interna. Estos huesos controlan la deformación de los vértices para crear expresiones faciales. Puedes crear un sistema de control para simplificar el proceso de posado.
• El modelo tiene poses faciales guardadas en la línea de tiempo de animación y mapeadas a la malla de la cabeza. Las cabezas animables típicas incluyen 50 poses base estándar que permiten una amplia gama de expresiones.

Para cumplir con estos requisitos, puedes aplicar los pasos de esta guía al diseñar y posar tu propia cabeza. Esta guía cubre los procesos básicos de agregar huesos faciales, posar y mapear 5 poses FACS básicas en Blender en un personaje de referencia simplificado (Cubie), y luego exportar el modelo.

Archivos de referencia

Los siguientes son archivos de referencia de cabeza, que incluyen todos los archivos de ejemplo de esta guía:

Requisitos de modelado

Muchos modelos de personajes ya incluyen una cabeza con características faciales distintas, pero pueden requerir ajustes menores de modelado para la compatibilidad de la cabeza. Al modelar un personaje con cabeza, asegúrate de que la malla de la cabeza cumpla con las especificaciones del personaje avatar para la importación en Studio, así como con los siguientes requisitos:

• Partes de la cara - Asegúrate de incluir características faciales distintas, como ojos, dientes superiores, dientes inferiores y una lengua.
• Vértices de los labios - Si deseas que tu personaje use su boca, separa los vértices de los labios para que la boca pueda abrirse.
• Componentes internos - Si tu personaje tiene componentes internos de la boca, como una lengua y dientes, modela una bolsa bucal dentro de la malla de la cabeza para contener estas características. Si tu personaje usa cuencas oculares, modela una bolsa ocular similar para contener estas características.
• Sin datos extra - Asegúrate de que todas las partes de la cara hijas de Head_Geo no contengan historia o transformaciones congeladas.
• Cage externo - Asegúrate de que el modelo del personaje tenga un cage externo para soportar accesorios faciales y ropa en capas. Para más información, consulta Requisitos de malla de cage.

Puedes seguir el resto de este proceso de creación de cabezas utilizando un personaje Cubie esquelético que cumpla con estos requisitos de modelado. Esta versión no incluye ningún rigging facial o datos de posado, por lo que puedes usarla como referencia en esta guía.

Rigging

Tu personaje debe tener una estructura ósea interna para controlar los vértices de la geometría facial y hacer poses faciales. A diferencia de rigging un modelo humanoide, Studio no requiere una jerarquía ósea específica para una cabeza. Sin embargo, para que el rig facial funcione correctamente, el rig debe incluir un hueso RootFaceJoint y huesos faciales adicionales.

RootFaceJoint

El RootFaceJoint es un hueso que está parentado bajo el hueso de cabeza estándar R15. Este hueso raíz debe ser el padre de todos los demás huesos faciales. En Blender, puedes agregar rápidamente un hueso extruyendo un hueso hijo del hueso de cabeza y luego mapear el nombre del hueso como una propiedad en la malla Head_Geo. El objeto hueso RootFaceJoint se llama comúnmente "DynamicHead" en las plantillas y ejemplos de referencia, pero puedes usar cualquier nombre siempre que mapees el hueso raíz en propiedades personalizadas.

Para agregar un hueso RootFaceJoint:

1. En Blender, abre el proyecto Cubie-Model-Only.blend.

   

2. Haz clic en cualquier hueso para seleccionar el armazón, luego cambia a Modo de Edición.

3. En el Outliner, haz clic en el hueso Head.

4. En el Viewport, presiona E y arrastra el mouse hacia arriba para extruir un hueso hijo adicional del hueso Head.

5. En el Outliner, renombra este hueso a DynamicHead. Harás referencia a este hueso por su nombre más adelante en la sección de mapeo.

Huesos faciales

Los huesos faciales controlan la flexión y deformación de la geometría facial. Cada característica facial poseable de tu cabeza generalmente requiere al menos un hueso. Las características complejas, como los ojos y la boca, pueden requerir varios huesos para hacer posibles ciertas poses.

El proceso de rigging y skinning depende del modelo de personaje y varía entre herramientas y modeladores. Es importante planificar el rango completo de poses faciales que tu personaje requiere para evitar ajustes adicionales a tus huesos faciales más adelante.

Las siguientes instrucciones describen un proceso básico de agregar huesos faciales y skinning, o aplicar influencias, al ojo y párpado del modelo de referencia. Puedes continuar aplicando esta técnica a las demás características faciales que necesitan articulación, como la boca, mejillas y mandíbula del personaje. Después de agregar tus huesos y aplicar influencias, puedes crear controles que pueden ayudar a hacer el próximo proceso de posado más eficiente.

Agregar huesos faciales

Los huesos específicos de la cabeza que tu personaje requiere dependen de las poses que pretendes que use. Los siguientes ejemplos cubren el proceso de agregar 1 hueso para cada ojo y 4 huesos para los párpados para permitir parpadeos, guiños y dirección de la mirada.

Al crear un rig facial, utiliza menos de 50 huesos faciales siempre que sea posible y mantén los huesos organizados y específicos para sus características faciales asociadas. En general, un alto número de vértices y articulaciones puede afectar el rendimiento de tu juego.

Ojos

Cada ojo requiere un hueso cada uno, aunque puedes optar por crear un hueso controlador más adelante que pueda controlar ambos ojos al mismo tiempo. Para asegurarte de que posicionas tus huesos de manera simétrica, puedes habilitar X-Axis Mirror en la parte superior derecha del Viewport. Esto mueve los huesos que comparten el mismo nombre con sufijos opuestos a lo largo del eje X.

Para agregar huesos a los ojos del personaje:

1. En Modo Objeto, selecciona el armazón y cambia a Modo de Edición.

2. Haz clic en Agregar, luego en Hueso Único. Haz esto dos veces.

3. Renombra un hueso a LeftEye y renombra el otro a RightEye.

4. Habilita X-Axis Mirror.

5. Posiciona el hueso izquierdo o derecho centrado en los ojos del modelo.

6. Ajusta los huesos horizontalmente y de frente. Un método rápido para establecer los huesos horizontalmente:

   1. En la parte superior derecha del Viewport, extiende el Panel de Herramientas a la sección de Transformar.
   2. Con los huesos seleccionados, copia la ubicación Head Y a la ubicación Tail Y.
   3. Establece el Tail Z en 0.2 centímetros. Esto establece las coordenadas Tail Z a 0.2 centímetros de distancia de las coordenadas Head Z.

7. Mantén presionado Shift y haz clic en ambos huesos Eye.

8. Mientras mantienes presionado Shift, haz clic en el hueso Face.

9. Haz clic derecho en el viewport. Se muestra un menú contextual.

10. Selecciona Parent, Make, luego With Offset.

Párpados

Al agregar huesos, puedes crear rápidamente huesos parentados bajo el hueso Face seleccionando huesos faciales existentes y duplicándolos. Esto crea automáticamente huesos parentados bajo el hueso Face.

Para agregar huesos a los párpados del personaje:

1. En Modo de Edición, mantén presionado Shift y haz clic en ambos huesos de ojo para seleccionarlos.

2. Presiona ShiftD y haz clic para duplicar los huesos en la misma posición. Haz esto cuatro veces para crear un total de 8 nuevos huesos.

3. Con X-Axis mirror habilitado, posiciona cada hueso en las esquinas de los ojos.

4. En el Outliner, renombra todos los huesos para reflejar su posición específica. Usa los siguientes nombres:

   1. LeftUpperOuterEyelid
   2. RightUpperOuterEyelid
   3. LeftLowerOuterEyelid
   4. RightLowerOuterEyelid
   5. LeftUpperInnerEyelid
   6. RightUpperInnerEyelid
   7. LeftLowerInnerEyelid
   8. RightLowerInnerEyelid

   

Skinning de huesos faciales

Puedes aplicar skinning a un rig de personaje utilizando varios métodos. El siguiente ejemplo utiliza el modo Weight Paint de Blender para pintar qué vértices puede controlar un solo hueso. El skinning es típicamente un paso que consume tiempo para personajes complejos y se recomienda tener experiencia en skinning y posado facial.

Al aplicar influencias detalladas o compartidas para modelos complejos, se recomienda habilitar Auto Normalize para evitar conflictos de influencia entre huesos.

Ojos

Ambos ojos en el proyecto de ejemplo requieren influencias completas en la pupila dentro de la geometría del ojo. Dependiendo del diseño de los ojos, es posible que debas ajustar las influencias para crear poses de ojos realistas.

Para agregar influencia al LeftEye:

1. En Modo Objeto, haz clic en la malla de la cabeza, luego mantén presionado Shift y haz clic en cualquier hueso para seleccionar el armazón.

2. Cambia a Modo de Pintura de Pesos.

3. Cambia a modo de visualización X-Ray o Modo de Vista de Material para visualizar mejor los vértices.

4. Mantén presionado Shift y haz clic en el hueso LeftEye para seleccionarlo. El nombre del hueso actualmente seleccionado se muestra en la parte superior izquierda del Viewport.

5. Pinta influencia en los vértices dentro del ojo. Para este ejemplo, asegúrate de que las pupilas sean rojas, o completamente influenciadas por el hueso seleccionado.

6. Cambia a Modo Objeto, luego haz clic en cualquier hueso para seleccionar el armazón.

7. Cambia a Modo de Posado con el armazón seleccionado.

8. Prueba las influencias del hueso ocular agarrando el hueso y moviéndolo. La malla debajo debería seguir.

9. Repite estos pasos para el ojo derecho.

Párpados

Los huesos de los párpados requieren sus propias influencias separadas. Mientras que las poses de ejemplo solo manipulan los párpados superiores, poder controlar las esquinas inferiores de los párpados es importante para otras poses, como LeftCheekRaiser y RightCheekRaiser.

Para agregar influencia al párpado izquierdo:

1. En Modo Objeto, haz clic en la malla de la cabeza, luego mantén presionado Shift y haz clic en cualquier hueso.

2. Cambia a Modo de Pintura de Pesos.

3. Cambia a modo de visualización X-Ray o Modo de Vista de Material para visualizar mejor los vértices.

4. Pinta influencias en los vértices más cercanos al hueso.

5. Cuando termines, mantén presionado Shift y haz clic en otro hueso para comenzar a aplicar influencias a los vértices más cercanos. Realiza este paso para cada hueso de párpado.

6. Cambia a Modo Objeto, selecciona la malla del personaje, luego cambia a Modo de Posado para probar.

Puedes descargar una versión de este proyecto con los huesos esqueléticos hasta este punto como referencia.

Agregar controles

Dado que crear cabezas requiere guardar varias poses de manera consecutiva, aunque no es obligatorio, los controles pueden ayudarte a posar tus huesos de manera rápida y efectiva. Puedes crear controles agregando huesos de controlador externos que influyan en los internos, facilitando el acceso y el posado, así como restablecer a una transformación neutral.

Puedes crear controles de muchas maneras diferentes. El siguiente ejemplo utiliza Restricciones de Hueso y formas geométricas simples incluidas en el proyecto de referencia de Blender para configurar rápidamente huesos de controlador de fácil acceso para los huesos faciales del personaje. Para más información sobre rigging y restricciones, consulta la documentación de Blender para obtener más detalles sobre rigging de personajes y restricciones de objetos.

Para comenzar a crear controles de huesos faciales:

1. En Modo Objeto, selecciona el armazón de Joints y presiona ShiftD para duplicar el objeto de armazón de Joints.
2. Renombra el nuevo armazón a Controller.
3. En Modo de Edición, selecciona todos los huesos que no son de la cara, haz clic derecho y selecciona Eliminar Huesos Seleccionados.
4. Renombra los huesos para incluir _Con, para denotarlos como huesos de controlador. Puedes renombrarlos en lote con el siguiente proceso:

   1. En el Outliner, mantén presionado Shift y haz clic en todos los huesos de controlador.
   2. Navega a Editar > Renombrar en Lote. Se muestra un modal de renombrado.
   3. Establece en Seleccionado y usa el menú desplegable para establecer en Huesos.
   4. Establece Tipo en Establecer Nombre.
   5. Establece Método en Sufijo.
   6. En Nombre, agrega _Con.
   7. Haz clic en el botón OK.
5. Cambia a Modo Objeto y selecciona el objeto de armazón original Joints.
6. Cambia a Modo de Posado.
7. Haz clic en los huesos originales, como LeftEye, luego navega al Panel de Propiedades de Restricciones de Hueso.
8. Agrega Copiar Ubicación y Copiar Rotación, luego establece la restricción de cada hueso original para que apunte a su correspondiente Hueso Controlador, como LeftEye_Con.
9. En la restricción de Copiar Rotación, establece las siguientes propiedades:

   1. En Eje, desactiva X, Y y Z.
   2. En Eje Invertido, habilita X, Y y Z.
   3. Establece Mezcla en Offset (Legacy).
10. Realiza los pasos 7-9 para cada hueso facial que requiera un controlador.

Para crear formas de hueso personalizadas para un acceso más fácil a los huesos de controlador:

1. Cambia a Modo Objeto y selecciona el objeto de armazón Controller.

2. Cambia a Modo de Posado.

3. Selecciona un hueso controlador, como LeftEye_Con.

4. Cambia al panel de Propiedades de Huesos y expande la sección de Visualización en el Viewport.

5. Selecciona una de las formas personalizadas incluidas en el proyecto. En el proyecto de referencia, los objetos de forma comparten nombres similares a los huesos faciales.

6. Establece la rotación X en -90. Establece cualquier escalado adicional si es necesario.

7. Realiza los pasos 3-6 para todos tus huesos de controlador. Puedes ocultar los huesos faciales originales en este punto.

8. OPCIONAL

   Configura Grupos de Huesos para asignar colores a tus huesos de controlador:

   1. Navega al panel de Propiedades de Datos de Objeto.

   2. Crea un nuevo grupo de huesos.

   3. Cambia Conjunto de Colores a un tema de color de tu elección.

   4. Haz clic en Asignar para asignar el color actualmente seleccionado al controlador. Puedes realizar este paso en lotes.

9. Prueba tus controladores en Modo de Posado.

Pose

Posar es el proceso de manipular los huesos de tu malla de cabeza en una posición específica por cada fotograma de animación. Después de que la cabeza del modelo ha sido esquelética, puedes comenzar el proceso de guardar poses en la línea de tiempo. Estos datos permiten a Studio acceder a cada movimiento facial y animar o mezclar poses faciales para crear expresiones dinámicas.

Al posar los huesos de la malla de cabeza de tu personaje en nuevas posiciones, sigue el Sistema de Codificación de Acción Facial (FACS) como referencia para tus poses de expresión facial. FACS es un sistema integral basado en la anatomía para describir todo movimiento facial visualmente discernible, y permite que todas las animaciones faciales sean compartibles entre personajes. Esto significa que una vez que creas una animación facial, puedes reutilizarla para cualquier personaje con una cabeza animable con una instancia FaceControls.

Cada fotograma dentro de la línea de tiempo de animación de tu software de modelado puede contener una pose FACS única, por lo que cuando deseas crear múltiples poses FACS, debes guardar cada pose FACS en un fotograma diferente. También debes incluir un fotograma con tu personaje teniendo una expresión neutral con los controladores y huesos faciales establecidos en sus valores predeterminados. Esto asegura que Studio pueda calcular las diferencias de posición de los huesos entre la expresión neutral de tu personaje y cada pose FACS. Por esta razón, establece el Fotograma 0 como la expresión neutral de tu personaje y guarda las poses FACS comenzando en el Fotograma 1.

La siguiente imagen es un ejemplo de la línea de tiempo de animación de Blender con 5 fotogramas. El Fotograma 0 tiene la expresión neutral del personaje, y los fotogramas 1-4 tienen datos de poses FACS.

Hay 50 poses base que puedes usar en Roblox para representar una amplia gama de emociones faciales para tus personajes. Cuando decidas qué poses necesitas, recuerda que los nombres de las poses FACS siempre se basan en la orientación del personaje, no en la cámara. Por ejemplo, LeftEyeClosed cierra el ojo izquierdo del personaje, que está a la derecha de la vista de la cámara.

Es posible que no necesites las 50 poses base para tu personaje. Por ejemplo, un robot simple que abre la boca y parpadea puede tener solo JawDrop, LeftEyeClosed y RightEyeClosed. Por lo tanto, cuanto más expresivo quieras que sea tu personaje, más poses FACS necesitas incluir en tu línea de tiempo de animación. Se recomienda guardar las poses base que pretendes usar con tu cabeza en orden alfabético, y luego usar cualquier fotograma posterior para poses de combinación.

Los siguientes pasos describen el proceso de posar 5 poses con los huesos faciales creados en nuestra referencia, pero puedes aplicar estos pasos para cualquier pose adicional para una cabeza más expresiva. Para posar tus huesos faciales en Blender:

1. Asegúrate de que el cabezal de reproducción de la línea de tiempo de animación esté configurado en el fotograma correcto.

   1. Si estás configurando la pose neutral del personaje, configúralo en fotograma 0.
   2. Si estás posando EyesLookLeft, configúralo en fotograma 1.
   3. Si estás posando EyesLookRight, configúralo en fotograma 2.
   4. Si estás posando LeftEyeClosed, configúralo en fotograma 3.
   5. Si estás posando RightEyeClosed, configúralo en fotograma 4.

2. En Modo de Posado, establece la pose en la posición máxima que deseas que use tu pose de manera realista:

   1. Si estás configurando la pose Neutral del personaje, establece los controladores y huesos faciales en sus valores predeterminados,
   2. Si estás posando EyesLookLeft, selecciona ambos huesos de controlador de ojos y arrastra los ojos hacia la izquierda del personaje.
   3. Si estás posando EyesLookRight, selecciona ambos huesos de controlador de ojos y arrastra los ojos hacia la derecha del personaje.
   4. Si estás posando LeftEyeClosed, selecciona ambos huesos de controlador de ojos y arrastra los párpados izquierdos hacia abajo para encontrarse con los párpados inferiores.
   5. Si estás posando RightEyeClosed, selecciona ambos huesos de controlador de ojos y arrastra los párpados derechos hacia abajo para encontrarse con los párpados inferiores.

3. En el Viewport, presiona A para seleccionar todos los huesos.

4. Haz clic derecho y selecciona Insertar Keyframe > Ubicación y Rotación. Esto asegura que cada fotograma contenga la información posicional y rotacional para todos los huesos.

Cuando todas las poses estén guardadas en tu línea de tiempo, establece el Inicio y el Fin de la línea de tiempo de animación para representar el número de fotogramas con poses guardadas. Siempre establece Inicio en 0 y, en este ejemplo específico, puedes establecer el Fin en 4 si solo estás mapeando las 4 poses de ejemplo no neutrales.

Poses de combinación

Puedes combinar 2-3 poses FACS base en un solo fotograma de animación para mostrar expresiones faciales complejas. Sin embargo, cuando combinas poses FACS que controlan las mismas regiones faciales, las características faciales pueden chocar o deformar al personaje.

Por ejemplo, tanto LeftEyeClosed como LeftCheekRaiser controlan el movimiento alrededor del ojo izquierdo del personaje: LeftEyeClosed cierra el ojo, y LeftCheekRaiser levanta la mejilla y empuja el párpado inferior hacia arriba, causando un efecto similar a un entrecerrar de ojos. Cuando combinas ambas poses con uno o más al 100% de sus valores, el párpado inferior choca con el párpado superior:

Una pose de combinación, o correctiva, es la combinación de 2-3 poses FACS que controlan las mismas características faciales en un solo fotograma de animación con una diferencia correctiva del 100% de sus valores predeterminados. Al definir y mapear una pose de combinación a tu cabeza, puedes corregir cómo deseas que se combinen las dos o más poses FACS. Por ejemplo, si agregas una correctiva para cada uno de los casos de uso anteriores, los párpados inferiores y superiores hacen contacto entre sí sin chocar:

Al importar, Studio calcula y almacena la diferencia correctiva para las poses de combinación en la instancia FaceControls de la cabeza, y la instancia FaceControls corrige los valores de las poses base a medida que se combinan en el Editor de Animación.

Mapeo

Después de que termines de posar cada pose FACS que tu personaje necesita, debes mapear, o vincular, cada fotograma de animación que poses a su correspondiente nombre de pose base o de combinación FACS. El mapeo almacena las posiciones y traducciones de los huesos dentro de la MeshPart de la cabeza, y cuando comienzas a animar tu cabeza dentro del Editor de Animación, la instancia FaceControls utiliza estos datos almacenados para transformar las características faciales de tu personaje a la pose FACS aplicable.

Además de mapear cada pose a su nombre de pose correspondiente, también necesitas mapear el RootFaceJoint para que Studio pueda localizar correctamente ese hueso y ocultar todos los huesos e hijos dentro de la instancia FaceControls al importar.

Para mapear tus poses guardadas y el RootFaceJoint:

1. Cambia a Modo Objeto.

2. Selecciona la malla Head_Geo.

3. En la pestaña de Propiedades de Objeto del Editor de Propiedades, navega a la sección de Propiedades Personalizadas, luego haz clic en el botón Nuevo. Se muestra una nueva propiedad personalizada debajo del botón Nuevo.

   

4. A la derecha de la nueva propiedad personalizada, haz clic en el Icono de Engranaje. Se muestra el pop-up de Editar Propiedad.

   

5. Haz clic en el menú desplegable de Tipo, luego selecciona Cadena.

6. En el campo de Nombre de Propiedad:

   1. Si estás mapeando una pose, ingresa el número de fotograma que estás mapeando, Frame0 por ejemplo.
   2. Si estás mapeando el RootFaceJoint, ingresa RootFaceJoint.

7. Deja los campos de Valor Predeterminado y Descripción vacíos.

8. Haz clic en el botón OK. La nueva propiedad personalizada se actualiza con tu nuevo nombre de propiedad.

9. En el campo a la derecha del nombre de la propiedad personalizada:

   1. Si estás mapeando una pose base, ingresa el correspondiente nombre de pose base FACS o nombre de pose de combinación exactamente como está escrito.
   2. Si estás mapeando una pose de combinación, ingresa cada pose base que estás combinando separadas por un guion bajo, como Funneler_JawDrop_Pucker.
   3. Si estás mapeando el RootFaceJoint, ingresa el nombre del hueso raíz facial, comúnmente DynamicHead.

10. Presiona Enter.

A medida que repites este proceso, cada propiedad personalizada adicional que crees se mostrará en la sección de Propiedades Personalizadas de la pestaña de Propiedades de Objeto dentro del Editor de Propiedades.

Puedes descargar una versión de este proyecto con las poses guardadas y mapeadas hasta este punto como referencia. Si importas una cabeza .fbx con datos de animación guardados en Blender, asegúrate de establecer el Desplazamiento de Animación en la ventana de importación .FBX en 0 para incluir el Fotograma 0 de la línea de tiempo.

Exportar

Después de que termines de posar y mapear tu cabeza para tu personaje, puedes exportar el modelo del personaje como un .fbx para importar en Studio, lo que te permitirá acceder a las 4 poses oculares utilizando la instancia FaceControls en Studio. También puedes hacer referencia a la cabeza Cubie completamente configurada .fbx para acceder a todas las 50+ poses base.

Los ajustes de exportación para cabezas animables difieren ligeramente de los ajustes de exportación estándar de modelado de terceros. Para exportar el modelo de cabeza básica como un .fbx:

1. En la barra superior, haz clic en Archivo. Se muestra un menú emergente.
2. Selecciona Exportar, luego FBX (.fbx). Se muestra la ventana Vista de Archivos de Blender.
3. Expande Incluir y habilita Limitar a > Colección Activa. Ten en cuenta que este paso es opcional si no tienes colecciones adicionales en tu proyecto de Blender.
4. En la sección de Incluir, habilita Propiedades Personalizadas.
5. Expande la sección de Armazón y desmarca Agregar Huesos Hoja.
6. Habilita Hornear Animación.
7. Expande Hornear Animación y desmarca Tiras NLA, Todas las Acciones y Forzar Fotogramas Clave de Inicio/Fin.
8. Haz clic en el botón Exportar FBX. Guarda el FBX en el directorio de tu elección.

En este punto, ahora puedes importar el .fbx en Studio como un personaje con una cabeza animable soportada. Para instrucciones sobre la importación y uso del modelo, consulta Probar cabezas en Studio.