Blender のリグでオイラー角とクォータニオンのどちらを使うべきか

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XYZ のすべての軸で回転可能(肩や首など)ならばクォータニオン, 2 軸もしくは 1 軸でしか回転しない(前腕や車のタイヤ)ならオイラー角を使う. 面倒ならすべてクォータニオンでも問題ない.

3 軸で回転する場合にクォータニオンを使うのは,オイラー角の欠点であるジンバルロックを避けられるからだ. しかしクォータニオンには最小回転の法則があるため,それ以外ではオイラー角を使う. ジンバルロックは 3 軸のうちのひとつの回転軸が他のどちらかの回転軸と一致するだけで, 1 軸か 2 軸でしか回転しないなら関係がない.

クォータニオンの欠点

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前腕を回転できる腕のリグ―Blender リグ

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Blender のみで完結するなら B-bone の Curved Bones を使うのが一番だ. 適当な数の Segment を設定し Ease In/Out を 0 にする.

B-bone の設定
B-bone の設定

しかしエクスポートして使うなら Blender 固有の機能を使うわけにはいかない. やり方としては,前腕を2分割し回転専用のボーンを作る. このボーンを IK ターゲットの回転に対応させる. 回転の制限と Copy Rotation しか使わないので比較的簡単にできる.

デモ
動作デモ

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ボーンのローカル座標軸設定

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関節にはひとつの回転軸でしか曲がらないもの(指,膝,ひじなど)がある. その関節を FK で曲げるときにはローカル座標で回転軸を指定して曲げる. 関節のローカル座標軸がめちゃくちゃだと,指の関節は X 軸で回転させ,ひじは Y 軸で回転させたりする. また回転軸を指定して回転させたときに自然な方向に曲がらないこともある. これらはボーンを押し出しで作成したときに陥りやすい. このような状態だと実際にアニメーションさせるときにストレスになる.

対策

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Blender で任意の一行 Python コードを保存するアドオン

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ダウンロードは GitHub から.

使い方

インストールすると Tool Shelf の Tools タブに Operation Shelf が現れる. Operation にコードを,名前にボタンに表示する名前を入力して Register operation をクリックする.

コマンドを右クリックして Copy Python Command を押すとコマンドをコピーできる.

demo
動作デモ

複数行のスクリプトの登録

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Blender でエッジを非表示にする

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Subdivision Surface を適用したモデルではエッジがあると見づらいことがある. そこで Shading を Matcap に変更するとこのエッジを非表示にできる. Properties Shelf(ショートカット N)> Shading > Matcap にチェックを入れる

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