Criar cabeças básicas

Você pode criar ou modificar um modelo existente para suportar cabeças animadas em um software de modelagem de terceiros, como Blender ou Maya. Ao criar uma cabeça, o modelo do seu personagem deve atender aos seguintes requisitos:

• O modelo segue os requisitos padrão de modelagem e inclui geometria da cabeça, como olhos, boca e dentes.
• A cabeça do modelo deve incluir um rig ou estrutura interna de ossos. Esses ossos controlam a deformação de vértices para criar expressões faciais. Você pode criar um sistema de controle para simplificar o processo de pose.
• O modelo possui poses faciais salvas na linha do tempo da animação e mapeadas na malha da cabeça. As cabeças animáveis típicas incluem 50 poses base padrão que permitem uma ampla gama de expressões.

Para atender a esses requisitos, você pode aplicar as etapas deste guia ao projetar e posicionar sua própria cabeça. Este guia cobre os processos básicos de adição de ossos faciais, posicionamento e mapeamento de 5 poses FACS básicas no Blender em um personagem de referência simplificado (Cubie), em seguida, exportando o modelo.

Arquivos de referência

A seguir estão os arquivos de referência da cabeça, incluindo todos os arquivos de exemplo deste guia:

Requisitos de modelagem

Muitos modelos de personagens já incluem uma cabeça com características faciais distintas, mas podem exigir ajustes menores de modelagem para compatibilidade da cabeça. Ao modelar um personagem com uma cabeça, certifique-se de que a malha da cabeça atenda às especificações técnicas do personagem Avatar para importação no Studio, além dos seguintes requisitos:

• Partes faciais - Certifique-se de incluir características faciais distintas, como olhos, dentes superiores, dentes inferiores e língua.
• Vértices dos lábios - Se você deseja que seu personagem use a boca, separe os vértices dos lábios para que a boca possa abrir.
• Componentes internos - Se o seu personagem tiver componentes internos na boca, como língua e dentes, modele uma bolsa bucal dentro da malha da cabeça para conter esses recursos. Se seu personagem usar órbitas oculares, modele uma bolsa ocular semelhante para conter essas características.
• Sem dados adicionais - Certifique-se de que todas as partes faciais filhas da Head_Geo não contenham histórico ou transformações congeladas.
• Cage externa - Certifique-se de que o modelo do personagem tenha uma cage externa para suportar acessórios faciais e roupas em camadas. Para mais informações, veja Requisitos da Malha Cage.

Você pode seguir o restante deste processo de criação de cabeças usando um personagem Cubie rigado que atende a esses requisitos de modelagem. Esta versão não inclui nenhum rigging facial ou dados de pose, para que você possa usá-la como referência neste guia.

Rigging

Seu personagem deve ter uma estrutura interna de ossos para dirigir os vértices da geometria facial e fazer poses faciais. Diferente do rigging de um modelo humanoide, o Studio não exige uma hierarquia específica de ossos para uma cabeça. No entanto, para que o rig facial funcione corretamente, o rig deve incluir um osso RootFaceJoint e ossos faciais adicionais.

RootFaceJoint

O RootFaceJoint é um osso que é parentado sob o osso da cabeça padrão R15. Este osso raiz deve ser pai de todos os outros ossos faciais. No Blender, você pode rapidamente adicionar um osso extrudando um osso filho do osso da cabeça e então mapear o nome do osso como uma propriedade na malha Head_Geo. O objeto do osso RootFaceJoint é comumente nomeado como "DynamicHead" nos templates e exemplos de referência, mas você pode usar qualquer nome desde que mapeie o osso raiz nas propriedades personalizadas.

Para adicionar um osso RootFaceJoint:

1. No Blender, abra o projeto Cubie-Model-Only.blend.

   

2. Clique em qualquer osso para selecionar a armadura, depois mude para Modo de Edição.

3. No Outliner, clique no osso Head.

4. Na Viewport, pressione E e arraste o mouse para cima para extrudar um osso filho adicional do osso Head.

5. No Outliner, renomeie este osso para DynamicHead. Você fará referência a este osso pelo nome mais tarde na seção de mapeamento.

Ossos faciais

Os ossos faciais controlam a flexão e deformação da geometria facial. Cada característica de face posável da sua cabeça normalmente requer pelo menos um osso. Características complexas, como olhos e boca, podem exigir vários ossos para tornar certas poses possíveis.

O processo de rigging e skinning depende do modelo do personagem e difere entre ferramentas e modeladores. É importante planejar a gama completa de poses faciais que seu personagem precisa para evitar ajustes adicionais aos ossos da cabeça mais tarde.

As seguintes instruções descrevem um processo básico de adição de ossos faciais e skinning, ou aplicar influências, ao olhos e pálpebras do modelo de referência. Você pode continuar aplicando esta técnica ao resto das características faciais que precisam de articulação, como a boca, bochechas e mandíbula do personagem. Depois de adicionar seus ossos e aplicar influências, você pode criar controles que podem ajudar a tornar o próximo processo de pose mais eficiente.

Adicionar ossos faciais

Os ossos específicos da cabeça que seu personagem requer dependem das poses que você pretende usar. Os seguintes exemplos cobrem o processo de adição de 1 osso para cada olho e 4 ossos para as pálpebras para permitir piscar, piscar e direção do olhar.

Ao criar um rig facial, use menos de 50 ossos faciais sempre que possível e mantenha os ossos organizados e específicos para suas características faciais associadas. Em geral, um alto número de vértices e articulações pode afetar o desempenho do seu jogo.

Olhos

Cada olho requer um osso, embora você possa optar por criar um osso controlador mais tarde que possa controlar ambos os olhos ao mesmo tempo. Para garantir que você posicione seus ossos simetricamente, você pode ativar Espelho do Eixo X no canto superior direito da Viewport. Isso move os ossos que compartilham o mesmo nome com sufixos opostos ao longo do eixo X.

Para adicionar ossos aos olhos do personagem:

1. Em Modo de Objeto, selecione a armadura e mude para Modo de Edição.

2. Clique em Adicionar, depois em Osso Único. Faça isso duas vezes.

3. Renomeie um osso para LeftEye e o outro para RightEye.

4. Ative o Espelho do Eixo X.

5. Posicione o osso esquerdo ou direito centralizado nos olhos do modelo.

6. Ajuste os ossos horizontalmente e voltados para a frente. Um método rápido para definir os ossos horizontalmente:

   1. No canto direito da Viewport, estenda o Painel de Ferramentas até a seção Transformar.
   2. Com os ossos selecionados, copie a localização do Cabeça Y para a localização do Cauda Y.
   3. Defina o Cauda Z para 0.2 centímetros. Isso define as coordenadas da Cauda Z 0.2 centímetros deslocadas das coordenadas da Cabeça Z.

7. Mantenha Shift pressionado e clique em ambos os ossos Eye.

8. Enquanto ainda mantém Shift pressionado, clique no osso Face.

9. Clique com o botão direito na viewport. Um menu contextual é exibido.

10. Selecione Parentar, Fazer, então Com Deslocamento.

Pálpebras

Ao adicionar ossos, você pode rapidamente criar ossos parentados sob o osso da Face selecionando os ossos faciais existentes e duplicando-os. Isso cria automaticamente ossos parentados sob o osso da Face.

Para adicionar ossos às pálpebras do personagem:

1. Em Modo de Edição, mantenha Shift pressionado e clique em ambos os ossos eye para selecioná-los.

2. Pressione ShiftD e clique para duplicar os ossos na mesma posição. Faça isso quatro vezes para criar 8 novos ossos no total.

3. Com espelho do eixo X ativado, posicione cada osso nos cantos dos olhos.

4. No Outliner, renomeie todos os ossos para refletir sua posição específica. Use os seguintes nomes:

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

   

Skinning de ossos faciais

Você pode aplicar skinning a um rig de personagem usando vários métodos. O seguinte exemplo utiliza o modo Weight Paint do Blender para pintar quais vértices um único osso pode controlar. Skinning é tipicamente uma etapa demorada para personagens complexos e uma experiência em skinning e poses faciais é recomendada.

Ao aplicar influências detalhadas ou compartilhadas para modelos complexos, é recomendável ativar Auto Normalize para evitar conflitos de influências entre os ossos.

Olhos

Ambos os olhos no projeto de exemplo requerem influências completas na pupila dentro da geometria ocular. Dependendo do design dos olhos, você pode precisar ajustar influências para criar poses oculares realistas.

Para adicionar influência ao LeftEye:

1. Em Modo de Objeto, clique na malha da cabeça e depois mantenha Shift pressionado e clique em qualquer osso para selecionar a armadura.

2. Mude para Modo de Peso Pintado.

3. Mude para Modo de Visualização X-Ray ou Modo de Pré-Visualização de Material para visualizar melhor os vértices.

4. Mantenha Shift pressionado e clique no osso LeftEye para selecioná-lo. O nome do osso atualmente selecionado será exibido no canto superior esquerdo da Viewport.

5. Pinte influências nos vértices dentro do olho. Para este exemplo, certifique-se de que as pupilas estejam vermelhas ou totalmente influenciadas pelo osso selecionado.

6. Mude para Modo de Objeto, depois clique em qualquer osso para selecionar a armadura.

7. Mude para Modo de Pose com a armadura selecionada.

8. Teste as influências do osso ocular agarrando o osso e movendo-o. A malha abaixo deve seguir.

9. Repita essas etapas para o olho direito.

Pálpebras

Os ossos das pálpebras precisam de suas próprias influências separadas. Embora as poses de exemplo manipulem apenas as pálpebras superiores, a capacidade de controlar os cantos inferiores das pálpebras é importante para outras poses, como LeftCheekRaiser e RightCheekRaiser.

Para adicionar influência à pálpebra esquerda:

1. Em Modo de Objeto, clique na malha da cabeça e depois mantenha Shift pressionado e clique em qualquer osso.

2. Mude para Modo de Peso Pintado.

3. Mude para Modo de Visualização X-Ray ou Modo de Pré-Visualização de Material para visualizar melhor os vértices.

4. Pinte influências nos vértices mais próximos ao osso.

5. Quando completar, mantenha Shift pressionado e clique em outro osso para começar a aplicar influências nos vértices mais proximos. Execute esta etapa para cada osso de pálpebra.

6. Mude para Modo de Objeto, selecione a malha do personagem e depois mude para Modo de Pose para testar.

Você pode baixar uma versão deste projeto com os ossos com pele até este ponto como referência.

Adicionar controles

Como criar cabeças requer salvar várias poses consecutivamente, embora não seja necessário, controles podem ajudar você a posicionar seus ossos de forma rápida e eficaz. Você pode criar controles adicionando ossos de controlador externos que influenciam os internos, facilitando o acesso e a pose, além de redefinir para uma transformação neutra.

Você pode criar controles de muitas maneiras diferentes. O seguinte exemplo usa Restrições de Ossos e formas geométricas simples incluídas no projeto de referência do Blender para configurar rapidamente ossos controladores de fácil acesso para os ossos faciais do personagem. Para mais informações sobre rigging e restrições, consulte a documentação do Blender para obter detalhes adicionais sobre rigging de personagens e restrições de objetos.

Para começar a criar controles de ossos faciais:

1. Em Modo de Objeto, selecione a armadura Joints e pressione ShiftD para duplicar o objeto armadura Joints.
2. Renomeie a nova armadura para Controller.
3. Em Modo de Edição, selecione todos os ossos que não são faciais, clique com o botão direito e selecione Excluir Ossos Selecionados.
4. Renomeie os ossos para incluir _Con, para denotá-los como ossos controladores. Você pode renomeá-los em massa com o seguinte processo:

   1. No Outliner, mantenha Shift pressionado e clique em todos os ossos controladores.
   2. Navegue até Editar > Renomear em Massa. Um modal de renomeação é exibido.
   3. Defina para Selecionado e use o menu suspenso para definir como Ossos.
   4. Defina Tipo como Definir Nome.
   5. Defina Método como Sufixo.
   6. Em Nome, adicione _Con.
   7. Clique no botão OK.
5. Mude para Modo de Objeto e selecione o objeto armadura Joints original.
6. Mude para Modo de Pose.
7. Clique nos ossos originais, como LeftEye, depois navegue até o Painel de Propriedades das Restrições de Ossos.
8. Adicione Copiar Localização e Copiar Rotação, depois defina a restrição de cada osso original para mirar em seu respectivo Osso Controlador, como LeftEye_Con.
9. No campo da restrição Copiar Rotação, defina as seguintes propriedades:

   1. No campo Eixo, desative X, Y e Z.
   2. No campo Eixo Invertido, ative X, Y e Z.
   3. Defina Mistura como Deslocamento (Legado).
10. Realize as etapas 7-9 para cada osso facial que requer um controlador.

Para criar formas de osso personalizadas para facilitar o acesso aos ossos de controle:

1. Mude para Modo de Objeto e selecione o objeto armadura Controller.

2. Mude para Modo de Pose.

3. Selecione um osso controlador, como LeftEye_Con.

4. Mude para o painel Propriedades dos Ossos e expanda a seção Exibição na Viewport.

5. Selecione uma das formas personalizadas incluídas no projeto. No projeto de referência, os objetos de forma compartilham nomes semelhantes aos ossos faciais.

6. Defina a rotação X para -90. Defina qualquer escala adicional se necessário.

7. Realize as etapas 3-6 para todos os seus ossos controladores. Você pode ocultar os ossos faciais originais neste ponto.

8. (Opcional) Configure Grupos de Ossos para atribuir cores aos seus ossos controladores:

   1. Navegue até o painel Propriedades de Dados do Objeto.

   2. Crie um novo grupo de ossos.

   3. Altere Conjunto de Cores para um tema de cor de sua escolha.

   4. Clique em Atribuir para atribuir essa cor ao controlador atualmente selecionado. Você pode executar esta etapa em massa.

9. Teste seus controladores em Modo de Pose.

Pose

Posar é o processo de manipular os ossos da malha da sua cabeça em uma posição específica para cada quadro de animação. Depois que a cabeça do modelo foi rigada, você pode começar o processo de salvar poses na linha do tempo. Esses dados permitem que o Studio acesse cada movimento facial e anime ou misture poses faciais para criar expressões dinâmicas.

Ao posar os ossos da malha da cabeça do seu personagem em novas posições, siga o Sistema de Codificação de Ação Facial (FACS) como referência para suas poses de expressão facial. O FACS é um sistema abrangente e baseado em anatomia para descrever todo movimento facial visualmente discernível, e permite que todas as animações faciais sejam compartilháveis entre personagens. Isso significa que uma vez que você cria uma animação facial, pode reutilizá-la para qualquer personagem com uma cabeça animável com uma instância FaceControls.

Cada quadro dentro da linha do tempo da animação de seu software de modelagem pode conter uma pose FACS única, então quando você quiser criar várias poses FACS, deve salvar cada pose FACS em um quadro diferente. Você também deve incluir um quadro em que seu personagem tenha uma expressão facial neutra, com os controladores faciais e ossos definidos em seus valores padrão. Isso garante que o Studio possa calcular as diferenças de posição dos ossos entre a expressão neutra do seu personagem e cada pose FACS. Por este motivo, defina o Quadro 0 como a expressão neutra do seu personagem e salve as poses FACS começando no Quadro 1.

A imagem a seguir é um exemplo da linha do tempo de animação do Blender com 5 quadros. O Quadro 0 tem a expressão neutra do personagem, e os quadros 1-4 têm dados de pose FACS.

Existem 50 poses base que você pode usar no Roblox para retratar uma ampla gama de emoções faciais para os seus personagens. Ao decidir quais poses você precisa, lembre-se de que os nomes das poses FACS são sempre baseados na orientação do personagem, não na câmera. Por exemplo, LeftEyeClosed fecha o olho esquerdo do personagem, que está à direita da visão da câmera.

Você pode não precisar de todas as 50 poses base para o seu personagem. Por exemplo, um robô simples que abre a boca e pisca pode ter apenas JawDrop, LeftEyeClosed e RightEyeClosed. Portanto, quanto mais expressivo você quiser que seu personagem seja, mais poses FACS você precisará incluir em sua linha do tempo de animação. Recomenda-se salvar as poses base que você pretende usar com sua cabeça em ordem alfabética e então usar quaisquer quadros a seguir para poses de combinação.

As seguintes etapas descrevem o processo de posicionamento de 5 poses com os ossos faciais criados em nossa referência, mas você pode aplicar essas etapas para quaisquer poses adicionais para uma cabeça mais expressiva. Para posar seus ossos faciais no Blender:

1. Certifique-se de que o cabeçote da linha do tempo de animação esteja definido no quadro correto.

   1. Se você estiver configurando a pose Neutra do personagem, defina para quadro 0.
   2. Se você estiver posando EyesLookLeft, defina para quadro 1.
   3. Se você estiver posando EyesLookRight, defina para quadro 2.
   4. Se você estiver posando LeftEyeClosed, defina para quadro 3.
   5. Se você estiver posando RightEyeClosed, defina para quadro 4.

2. Em Modo de Pose, defina a pose para a posição máxima que você deseja que sua pose use realisticamente:

   1. Se você está definindo a pose Neutra do personagem, defina os controladores faciais e ossos para seus valores padrão,
   2. Se você estiver posando EyesLookLeft, selecione ambos os ossos do controlador dos olhos e arraste os olhos para o lado esquerdo do personagem.
   3. Se você estiver posando EyesLookRight, selecione ambos os ossos do controlador dos olhos e arraste os olhos para o lado direito do personagem.
   4. Se você estiver posando LeftEyeClosed, selecione ambos os ossos do controlador dos olhos e arraste as pálpebras esquerdas para baixo para encontrar as pálpebras inferiores.
   5. Se você estiver posando RightEyeClosed, selecione ambos os ossos do controlador dos olhos e arraste as pálpebras direitas para baixo para encontrar as pálpebras inferiores.

3. Na Viewport, pressione A para selecionar todos os ossos.

4. Clique com o botão direito e selecione Inserir Quadro-Chave > Localização e Rotação. Isso garante que cada quadro contenha as informações de posição e rotação para todos os ossos.

Quando todas as poses forem salvas na sua linha do tempo, defina o Início e o Fim da linha do tempo da animação para representar o número de quadros com poses salvas. Sempre configure Início para 0 e, neste exemplo específico, você pode definir o Fim para 4 se estiver apenas mapeando as 4 poses de exemplo não neutras.

Poses de combinação

Você pode combinar 2-3 poses base FACS em um único quadro de animação para exibir expressões faciais complexas. No entanto, ao combinar poses FACS que controlam as mesmas regiões faciais, as características faciais podem colidir ou desfigurar o personagem.

Por exemplo, tanto LeftEyeClosed quanto LeftCheekRaiser controlam o movimento ao redor do olho esquerdo do personagem: LeftEyeClosed fecha o olho, e LeftCheekRaiser levanta a bochecha e empurra a pálpebra inferior para cima, causando um efeito semelhante a um espreitar. Ao combinar ambas as poses com uma ou mais em 100% de seus valores, a pálpebra inferior colide com a pálpebra superior:

Uma pose de combinação, ou corretiva, é a combinação de 2-3 poses FACS que controlam as mesmas características faciais em um único quadro de animação com uma diferença corretiva de 100% de seus valores padrão. Ao definir e mapear uma pose de combinação para sua cabeça, você pode corrigir como deseja que duas ou mais poses FACS se combinem. Por exemplo, se você adicionar uma corretiva para cada um dos casos de uso anteriores, as pálpebras inferior e superior entrarão em contato sem colidir:

Na importação, o Studio calcula e armazena a diferença corretiva para poses de combinação na instância FaceControls da cabeça, e a instância FaceControls corrige os valores das poses base conforme se combinam no Editor de Animação.

Mapeamento

Depois de terminar de posicionar cada pose FACS que seu personagem precisa, você deve mapear, ou vincular, cada quadro de animação que você posou ao nome de pose base ou pose de combinação FACS correspondente. O mapeamento armazena as posições e traduções dos ossos na MeshPart da cabeça, e quando você começa a animar sua cabeça dentro do Editor de Animação, a instância FaceControls usa esses dados armazenados para transformar as características faciais do seu personagem para a pose FACS aplicável.

Além de mapear cada pose para seu nome correto, você também precisa mapear o RootFaceJoint para que o Studio possa localizar corretamente esse conjunto e ocultar todos os conjuntos filhos e seus ossos dentro da instância FaceControls na importação.

Para mapear suas poses salvas e o RootFaceJoint:

1. Mude para Modo de Objeto.

2. Selecione a malha Head_Geo.

3. Na guia Propriedades do Objeto do Editor de Propriedades, navegue até a seção Propriedades Personalizadas, depois clique no botão Novo. Uma nova propriedade personalizada será exibida abaixo do botão Novo.

   

4. À direita da nova propriedade personalizada, clique no Ícone de Engrenagem. O pop-up Editar Propriedade será exibido.

   

5. Clique no menu suspenso Tipo e selecione String.

6. No campo Nome da Propriedade:

   1. Se você está mapeando uma pose, insira o número do quadro que você está mapeando, como Frame0, por exemplo.
   2. Se você está mapeando o RootFaceJoint, insira RootFaceJoint.

7. Deixe os campos Valor Padrão e Descrição vazios.

8. Clique no botão OK. A nova propriedade personalizada é atualizada com seu novo nome de propriedade.

9. No campo à direita do nome da propriedade personalizada:

   1. Se você está mapeando uma pose base, insira o nome correspondente da pose base FACS ou de combinação exatamente como está escrito.
   2. Se você está mapeando uma pose de combinação, insira cada pose base que você está combinando separadas por um sublinhado, como Funneler_JawDrop_Pucker.
   3. Se você está mapeando o RootFaceJoint, insira o nome do osso raiz facial, comumente DynamicHead.

10. Pressione Enter.

Ao repetir esse processo, cada propriedade personalizada adicional que você criar será exibida na seção Propriedades Personalizadas da guia Propriedades do Objeto dentro do Editor de Propriedades.

Você pode baixar uma versão deste projeto com as poses salvas e mapeadas até este ponto como referência. Ao importar uma cabeça .fbx com dados de animação salvos para o Blender, certifique-se de definir o Offset de Animação na janela de importação .FBX para 0 para incluir o Quadro 0 da linha do tempo.

Exportar

Depois de terminar de posar e mapear sua cabeça para o seu personagem, você pode exportar o modelo do personagem como um .fbx para importar no Studio, permitindo que você acesse as 4 poses dos olhos usando a instância FaceControls no Studio. Você também pode referenciar o modelo de cabeça Cubie totalmente configurado .fbx para acessar todas as 50+ poses base.

As configurações de exportação para cabeças animáveis diferem ligeiramente das configurações de exportação padrão de modelagem de terceiros. Para exportar o modelo de cabeça básica como um .fbx:

1. Na barra superior, clique em Arquivo. Um menu pop-up será exibido.
2. Selecione Exportar, depois FBX (.fbx). A janela Visualização de Arquivo do Blender será exibida.
3. Expanda Incluir e ative Limitar a > Coleção Ativa. Observe que esta etapa é opcional caso você não tenha coleções adicionais em seu projeto Blender.
4. Na seção Incluir, ative Propriedades Personalizadas.
5. Expanda a seção Armature e desmarque Adicionar Ossos Folha.
6. Ative Assar Animação.
7. Expanda Assar Animação e desmarque Faixas NLA, Todas as Ações e Forçar Quadro-Chave de Início/Fim.
8. Clique no botão Exportar FBX. Salve o FBX no diretório de sua escolha.

Neste ponto, você pode importar o .fbx no Studio como um personagem com uma cabeça animável suportada. Para instruções de importação e uso de modelos, veja Testar cabeças no Studio.