創建基本頭部

您可以在第三方建模軟體中創建或修改現有模型，以支持動畫頭部，例如 Blender 或 Maya。當創建頭部時，您的角色模型必須滿足以下要求：

• 模型遵循標準 建模要求，並包含頭部幾何形狀，例如眼睛、嘴巴和牙齒。
• 模型的頭部必須包含一個 裝配，或內部骨骼結構。這些骨骼驅動頂點的各種變形以創建面部表情。您可以創建一個 控制系統 來簡化擺姿勢的過程。
• 模型擁有面部姿勢 保存到動畫時間線 並 映射到頭部網格。典型的可動畫頭部包括 50個標準基本姿勢，可提供多樣的表情變化。

為了滿足這些要求，您可以在設計和擺姿勢自己的頭部時運用本指南中的步驟。本指南涵蓋了在 Blender 上為簡化參考角色（Cubie）添加面部骨骼、擺姿勢和映射 5 種基本 FACS 姿勢的基本過程，然後導出模型。

參考文件

以下是頭部參考文件，包括本指南中的所有示例文件：

建模要求

許多角色模型已經包含具有明顯面部特徵的頭部，但可能需要進行小的建模調整以兼容頭部。在建模具有頭部的角色時，確保頭部網格符合 虛擬角色技術規範 以便導入到 Studio，並符合以下要求：

• 面部部件 - 確保包含明顯面部特徵，例如眼睛、上牙、下牙和舌頭。
• 唇部頂點 - 如果您希望角色能夠使用嘴巴，請將唇部頂點分開，以便嘴巴可以張開。
• 內部組件 - 如果您的角色具有內部嘴巴組件，例如舌頭和牙齒，請在頭部網格內建模一個嘴袋以容納這些特徵。如果您的角色使用眼窩，請建模類似的眼袋以容納這些特徵。
• 無額外數據 - 確保所有 Head_Geo 的子面部部件不包含歷史記錄或凍結變換。
• 外部籠 - 確保角色模型有一個外部籠以支持面部配件和層次服裝。更多信息，請參見 籠網格要求。

您可以使用符合這些建模要求的 裝配過的 Cubie 角色 來跟隨本頭部創作過程的其餘部分。此版本不包含任何面部裝配或姿勢數據，因此您可以將其作為本指南的參考。

裝配

您的角色必須有內部骨骼結構來驅動面部幾何體的頂點並創建面部姿勢。與 裝配人形模型 不同，Studio 對於頭部不要求特定的骨骼層級。然而，為了讓面部裝配正確工作，裝配必須包含一個 RootFaceJoint 骨骼和 額外的面部骨骼。

RootFaceJoint

RootFaceJoint 是一個父級為標準 R15 頭部骨骼的骨頭。這個根骨必須為所有其他面部骨骼的父骨。在 Blender 中，您可以通過從頭部骨骼 擠出 一個子骨來快速添加一個骨骼，然後將骨骼名稱映射為 Head_Geo 網格中的一個屬性。RootFaceJoint 骨頭對象通常在參考模板和示例中命名為 "DynamicHead"，但只要您在自定義屬性中 映射根骨，您可以使用任何名稱。

要添加 RootFaceJoint 骨骼：

1. 在 Blender 中，打開 Cubie-Model-Only.blend 專案。

   

2. 點擊任何骨骼以選擇骨架，然後切換到 編輯模式。

3. 在 大綱檢視 中，點擊 Head 骨。

4. 在 視窗 中，按 E 並向上拖動鼠標以從 Head 骨擠出額外的子骨。

5. 在 大綱檢視 中，將此骨重新命名為 DynamicHead。稍後在 映射 部分中您將通過名稱引用此骨。

面部骨骼

面部骨骼控制面部幾何體的彎曲和變形。每個可擺姿勢的面部特徵通常需要至少一根骨骼。複雜的特徵，例如眼睛和嘴巴，可能需要多根骨骼以使某些姿勢成為可能。

裝配和皮膚化過程取決於角色模型，並在工具和建模者之間有所不同。重要的是要計劃出角色所需的所有面部姿勢的完整範圍，以避免稍後對頭部骨骼進行額外的調整。

以下指導描述了一個基本的 添加面部骨骼 和 皮膚化 的過程，或將影響應用於參考模型的 眼睛 和 眼瞼。您可以繼續將這種技術應用於需要關節的面部特徵的其餘部分，例如角色的嘴巴、臉頰和下巴。添加骨骼並應用影響後，您可以創建 控制，這能幫助使下一步擺姿勢過程更高效。

添加面部骨骼

角色所需的特定頭部骨骼取決於您打算使用的姿勢。以下示例涵蓋了為每隻眼睛添加 1 根骨骼和為眼瞼添加 4 根骨骼的過程，以允許閉上眼睛、眨眼和注視方向。

在創建面部裝配時，盡可能使用少於 50 根面部骨骼，並保持骨骼有序且針對它們相關的面部特徵。一般來說，高數量的頂點和關節會影響遊戲性能。

眼睛

每隻眼睛各需要一根骨骼，儘管您可能會選擇稍後創建一根控制器骨來同時控制兩隻眼睛。為了確保骨骼的對稱位置，您可以在視窗的右上方啟用 X 軸鏡像。這會將與相應後綴共享相同名稱的骨骼沿 X 軸移動。

要為角色的眼睛添加骨骼：

1. 在 物件模式 中，選擇 骨架 並切換到 編輯模式。

2. 點擊 添加，然後 單骨。這樣重複兩次。

3. 將一根骨的名稱改為 LeftEye，將另一根骨的名稱改為 RightEye。

4. 啟用 X 軸鏡像。

5. 將左或右骨的位置放置在模型的眼睛中央。

6. 水平調整骨骼並正面朝向。設置骨骼為水平方向的一個快速方法：

   1. 在 視窗 的右上方，擴展 工具面板 到 變換 部分。
   2. 選中骨骼後，將 Head Y 位置複製到 Tail Y 位置。
   3. 將 Tail Z 設置為 0.2 厘米。這將 Tail Z 坐標設置為距離 Head Z 坐標 0.2 厘米的偏移。

7. 按住 Shift，同時選中兩個 Eye 骨頭。

8. 在仍然按住 Shift 的情況下，點擊 Face 骨頭。

9. 右鍵單擊視窗。將顯示上下文菜單。

10. 選擇 父級，創建，然後 帶偏移。

眼瞼

在添加骨骼時，您可以通過選擇現有的面部骨骼並複製它們來快速創建一組父級為 Face 骨的骨骼。這會自動創建的一組父級為 Face 骨的骨骼。

要為角色的眼瞼添加骨頭：

1. 在 編輯模式 中，按住 Shift 並單擊兩個 眼骨 進行選擇。

2. 按 ShiftD 完成複製骨骼，並在同一位置單擊。這樣做四次以創建總共 8 根新骨骼。

3. 在啟用 X 軸鏡像 的情況下，將每個骨骼放置在眼角的位置。

4. 在 大綱檢視 中，將所有骨的名稱重新命名以反映其特定位置。使用以下名稱：

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

   

皮膚化面部骨骼

您可以使用多種方法對角色裝配應用 皮膚化。以下示例使用 Blender 的 權重繪製 模式來繪製單個骨骼可以控制哪些頂點。對於複雜角色，皮膚化通常是一個耗時的步驟，因此建議具備皮膚化和面部擺姿的背景知識。

在應用詳細或共享影響以便對複雜模型進行皮膚化時，建議啟用 自動標準化，以防止骨骼之間的影響沖突。

眼睛

示例項目中的雙眼需要對眼睛幾何體內的瞳孔進行完全影響。根據眼睛的設計，您可能需要調整影響以創建逼真的眼睛姿勢。

要為 LeftEye 添加影響：

1. 在 物件模式 中，單擊頭部網格，然後按住 Shift 單擊任何骨骼以選擇骨架。

2. 切換到 權重繪製模式。

3. 切換到 X 射線查看模式 或 材料預覽模式 以更好地可視化頂點。

4. 按住 Shift 並單擊 LeftEye 骨以選中。當前所選骨的名稱在視窗的左上方顯示。

5. 在眼睛內部的頂點上繪製影響。對於此示例，確保瞳孔為紅色，或完全受到所選骨的影響。

6. 切換回 物件模式，然後單擊任何骨以選擇骨架。

7. 在選擇骨架後，切換到 姿態模式。

8. 通過拖動骨來測試眼骨的影響。下面的網格應該會跟隨。

9. 對右眼重複這些步驟。

眼瞼

眼瞼骨需要各自的影響。雖然示例姿勢僅操控上眼瞼，但能控制眼瞼的下角對於其他姿勢（例如 LeftCheekRaiser 和 RightCheekRaiser）是重要的。

要為左眼瞼添加影響：

1. 在 物件模式 中，單擊頭部網格，然後按住 Shift 單擊任何骨。

2. 切換到 權重繪製模式。

3. 切換到 X 射線查看模式 或 材料預覽模式 以更好地可視化頂點。

4. 在離骨骼最近的頂點上繪製影響。

5. 完成後，按住 Shift，然後單擊另一根骨骼以開始對最近的頂點應用影響。對每個眼瞼骨進行此步驟。

6. 切換到 物件模式，選擇角色網格，然後切換到 姿態模式 進行測試。

您可以下載 這個項目的版本，以此作為皮膚化到目前為止的參考。

添加控制

由於創建頭部需要連續儲存幾個姿勢，雖然並非必需，但控制可以幫助您快速且有效地調整骨骼。您可以通過添加外部控制器骨來創建控制，這些控制器影響內部骨骼，使擺姿勢變得更容易訪問並設置為中立變換。

您可以以多種方式創建控制。以下示例使用 骨骼約束 和示例 Blender 專案中包含的簡單幾何形狀，迅速建立易於訪問的控制骨，影響角色的面部骨。要獲得有關裝配和約束的更多信息，請查看 Blender 的文檔以獲取 角色裝配 和 對象約束 的其他詳情。

要開始創建面部骨控制：

1. 在 物件模式 中，選擇 Joints 骨架並按 ShiftD 以複製 Joints 骨架對象。
2. 將新骨架重命名為 Controller。
3. 在 編輯模式 中，選擇所有非面部骨骼，右鍵單擊並選擇 刪除選中的骨骼。
4. 將骨骼重新命名以包含 _Con，以表明它們是控制骨。您可以使用以下過程批量重命名它們：

   1. 在 大綱檢視 中，按住 Shift 點擊所有控制骨。
   2. 導航到 編輯 > 批量重命名。顯示重命名模態。
   3. 設置為 選擇的，並使用下拉選項設置為 骨頭。
   4. 將 類型 設置為 設置名稱。
   5. 將 方法 設置為 後綴。
   6. 在 名稱 中，添加 _Con。
   7. 點擊 確定 按鈕。
5. 切換到 物件模式 並選擇原始 Joints 骨架 對象。
6. 切換到 姿態模式。
7. 點擊原始關節骨，例如 LeftEye，然後導航到 骨約束屬性面板。
8. 添加 複製位置 和 複製旋轉，然後將每個原始骨的約束設置為指向對應的控制器骨，例如 LeftEye_Con。
9. 在 複製旋轉 約束中，設置以下屬性：

   1. 在 .axis 中，禁用 X、Y 和 Z。
   2. 在 反向軸 中，啟用 X、Y 和 Z。
   3. 將 混合 設置為 偏移（舊版）。
10. 對每個需要控制器的面部骨執行步驟 7-9。

要為更容易控制骨的方式創建自定義骨形狀：

1. 切換到 物件模式 並選擇 Controller 骨架對象。

2. 切換到 姿態模式。

3. 選擇一個控制器骨，例如 LeftEye_Con。

4. 切換到 骨骼屬性 面板並展開 視窗顯示 部分。

5. 選擇參考項目中包含的自定義形狀之一。在參考項目中，形狀對象的名稱與面部骨頭相似。

6. 將 X 旋轉設置為 -90。根據需要設置任何額外的縮放。

7. 對所有的控制器骨執行步驟 3-6。此時您可以隱藏原始面部骨骼。

8. （可選）設置 骨骼組 以為控制器骨指派顏色：

   1. 導航到 對象數據屬性 面板。

   2. 創建一個新的骨骼組。

   3. 將 顏色集 更改為您選擇的顏色主題。

   4. 點擊 指派 以為當前選擇的控制器指派該顏色。您可以批量執行此步驟。

9. 在 姿態模式 下測試您的控制器。

擺姿

擺姿 是將您的頭部網格骨骼操控到每個動畫幀特定位置的過程。在模型的頭部裝配完成後，您可以開始將姿勢保存到時間線的過程。這些數據允許 Studio 訪問每個面部運動並動畫化或混合面部姿勢以創建動態表情。

當擺姿您的角色頭部網格骨骼到新位置時，請遵循 面部動作編碼系統 (FACS) 作為您的面部表情姿勢的參考。FACS 是一個全面的、基於解剖的系統，用於描述所有視覺上可辨別的面部運動，並允許所有面部動畫在角色之間共享。這意味著一旦您創建了面部動畫，您可以將其重用於任何具有 可動畫頭部 的角色，並包含 FaceControls 實例。

作為您建模軟件動畫時間線中的每一幀，都可以包含一個唯一的 FACS 姿勢，因此當您想要創建多個 FACS 姿勢時，必須將每個 FACS 姿勢保存到不同的幀中。您還必須包括一個幀，其中您的角色面部保持中立時，並將面部控制器和骨骼設置為其默認值。這確保 Studio 可以計算角色的中立表情與每一個 FACS 姿勢之間的骨骼位置差異。因此，將 Frame 0 設置為角色的中立表情，並將 FACS 姿勢從 Frame 1 開始保存。

以下圖像是 Blender 動畫時間線的示例，包含 5 幀。第 0 幀擁有角色的中立表情，第 1-4 幀擁有 FACS 姿勢數據。

在 Roblox 中，有 50 個基本姿勢 可以用於表現角色的廣泛面部情感。當您決定需要哪些姿勢時，請記住 FACS 姿勢名稱始終基於角色的方向，而不是攝像頭。例如，LeftEyeClosed 關閉角色的左眼，這相當於攝像頭視圖的右側。

您可能不需要為角色使用所有 50 個基本姿勢。例如，一個簡單的機器人，打開嘴巴並眨眼，它可以只具備 JawDrop、LeftEyeClosed 和 RightEyeClosed。因此，您希望角色越具表現力，您在動畫時間線中包含的 FACS 姿勢就越多。建議將您打算與頭部一起使用的基本姿勢按字母順序保存，然後使用任何幀來製作 組合姿勢。

以下步驟概述了使用我們參考中創建的面部骨擺姿 5 個姿勢的過程，但您可以將這些步驟應用於任何其它姿勢以實現更具表現力的頭部。要在 Blender 中擺姿您的面部骨：

1. 確保動畫時間線的播放頭設置在正確的幀。

   1. 如果您設置的是角色的 中立姿勢，則將其設置為 幀 0。
   2. 如果您正在擺姿 EyesLookLeft，則將其設置為 幀 1。
   3. 如果您正在擺姿 EyesLookRight，則將其設置為 幀 2。
   4. 如果您正在擺姿 LeftEyeClosed，則將其設置為 幀 3。
   5. 如果您正在擺姿 RightEyeClosed，則將其設置為 幀 4。

2. 在 姿態模式 中，將姿勢設置為您希望其現實使用的最大位置：

   1. 如果您設置的是角色的 中立 姿勢，則將面部控制器和骨骼設置為其默認值。
   2. 如果您正在擺姿 EyesLookLeft，則選中兩個眼部控制器骨並將眼睛拖到角色的左側。
   3. 如果您正在擺姿 EyesLookRight，則選中兩個眼部控制器骨並將眼睛拖到角色的右側。
   4. 如果您正在擺姿 LeftEyeClosed，則選中兩個眼部控制器骨並將左眼瞼向下拖動以與下眼瞼相接。
   5. 如果您正在擺姿 RightEyeClosed，則選中兩個眼部控制器骨並將右眼瞼向下拖動以與下眼瞼相接。

3. 在 視窗 中，按 A 以選擇所有骨骼。

4. 右鍵單擊並選擇 插入關鍵幀 > 位置和旋轉。這確保每一幀都包含所有骨的定位和旋轉信息。

當所有姿勢都保存在您的時間線中時，將動畫時間線的開始和結束設置為表示保存姿勢的幀數。始終將 開始 設置為 0，在這個特定的示例中，您可以將 結束 設置為 4，如果您只映射 4 個非中立示例姿勢。

組合姿勢

您可以在單個動畫幀中組合 2-3 個基本 FACS 姿勢以展示複雜的面部表情。然而，當你組合控制著 相同 面部區域的 FACS 姿勢時，面部特徵可能會碰撞或變形角色。

例如，LeftEyeClosed 和 LeftCheekRaiser 都控制角色左眼周圍的運動：LeftEyeClosed 關閉眼睛，而 LeftCheekRaiser 提升臉頰並向上推動下眼瞼，造成眯眼效果。當您將兩個姿勢與一個或多個姿勢以其 100% 值相結合時，下眼瞼會與上眼瞼碰撞：

組合姿勢 或 修正姿勢 是在單一動畫幀中結合 2-3 種 FACS 姿勢，這些姿勢控制相同的面部特徵且 與其默認值的 100% 之間存在修正差值。通過定義和映射組合姿勢到您的頭部，您可以修正您希望兩個或更多的 FACS 姿勢如何組合的方式。例如，如果您為每個之前的用例添加修正，則下眼瞼和上眼瞼將接觸而不會碰撞：

導入時，Studio 計算並存儲組合姿勢的修正差，以便在頭部的 FaceControls 實例中使用，並在 動畫編輯器 中組合基本姿勢值時進行修正。

映射

在您完成擺姿每個角色所需的 FACS 姿勢後，您必須映射或連結 每個您擺姿的動畫幀 到其對應的 FACS 基本或組合姿勢名稱。映射存儲頭部 MeshPart 中的骨骼位置和轉換，當您在 動畫編輯器 中開始為您的頭部動畫時，FaceControls 實例使用這些存儲數據來將角色的面部特徵轉換為適用的 FACS 姿勢。

除了將每個姿勢映射到其正確的姿勢名稱外，您還需要映射 RootFaceJoint，以便 Studio 能夠正確定位該關節並在導入過程中隱藏 FaceControls 實例內的所有子關節和骨頭。

要映射您保存的姿勢和 RootFaceJoint：

1. 切換到 物件模式。

2. 選擇 Head_Geo 網格。

3. 在 屬性編輯器 的 對象屬性 標籤中，導航到 自定義屬性 部分，然後單擊 新增 按鈕。新的自定義屬性顯示在 新增 按鈕下方。

   

4. 新自定義屬性的右側，點擊 齒輪圖標。顯示 編輯屬性 的彈出窗口。

   

5. 點擊 類型 下拉菜單，然後選擇 字符串。

6. 在 屬性名稱 字段：

   1. 如果您正在映射一個姿勢，輸入您正在映射的 幀號，例如，Frame0。
   2. 如果您正在映射 RootFaceJoint，輸入 RootFaceJoint。

7. 留下 默認值 和 描述 字段為空。

8. 點擊 確定 按鈕。新的自定義屬性將更新成您的新屬性名稱。

9. 在自定義屬性名稱右側的字段中：

   1. 如果您正在映射一個基本姿勢，請輸入相對應的 FACS 基本姿勢 或組合姿勢名稱，完全按照其拼寫。
   2. 如果您正在映射一個組合姿勢，請輸入每個您正在組合的基本姿勢，用下劃線分隔，例如 Funneler_JawDrop_Pucker。
   3. 如果您正在映射 RootFaceJoint，請輸入面部根骨的名稱，通常為 DynamicHead。

10. 按下 Enter。

當您重複這個過程時，每個額外的自定義屬性都會顯示在 屬性編輯器 的 對象屬性 標籤中的 自定義屬性 部分。

您可以下載 這個項目的版本，其姿勢已保存且映射至此為止作為參考。如果要將保存的動畫數據導入帶有頭部的 .fbx 到 Blender，請確保將 .FBX 導入窗口中的 動畫偏移 設置為 0 以包括時間線的 Frame 0。

導出

在您完成為角色擺姿和映射頭部後，您可以將角色模型導出為 .fbx 以導入到 Studio 中，讓您能夠使用 FaceControls 實例訪問這 4 種眼部姿勢。您還可以參考完全配置的 Cubie 頭部 .fbx 以訪問所有 50 多個基本姿勢。

可動畫頭部的導出設置與 標準第三方建模導出設置 有些許不同。要將基本頭部模型導出為 .fbx：

1. 在頂部欄中，點擊 文件。顯示彈出菜單。
2. 選擇 導出，然後 FBX (.fbx)。顯示 Blender 文件視圖 窗口。
3. 展開 包括 並啟用 限製至 > 活動集合。注意，如果您在 Blender 專案中沒有其他集合，此步驟是可選的。
4. 在 包括 部分，啟用 自定義屬性。
5. 展開 裝配 部分並取消選中 添加葉骨。
6. 啟用 烘焙動畫。
7. 展開 烘焙動畫，並取消選中 NLA 條帶、所有動作 和 強制開始/結束關鍵幀。
8. 點擊 導出 FBX 按鈕。將 FBX 保存到您選擇的目錄中。

此時，您現在可以將 .fbx 導入到 Studio 中作為支持的可動畫頭部的角色。欲獲取模型導入和使用說明，請參見 在 Studio 中測試頭部。