Blenrig 5 入門

カテゴリ：blender

この記事は Blenrig 5 入門だが Blender の入門ではないので、Blender の基本的な操作は省く。

概要

Blenrig は多機能な人体リグだ。ピッカー・筋肉シムがある。Blenrig の特徴は体のデフォームに Mesh Deform （メッシュ変形）モディフィアを使うところだ（顔や手の細かい変形にはボーンを使う）。一般的なリグはデフォーム用ボーンがモデルを変形させる。Blenrig はデフォーム用ボーンが Mdef Cage という中間メッシュを変形させ、Mdef Cage が Mesh Deform モディフィアでモデルを変形させる。もちろん Mdef Cage を使わずボーンを使ってスキニングすることもできるが、一部の機能は利用できなくなる。

入手先

Juan Pablo Bouza / BlenRig

インストールに変わったところはないので省略。

リグのセットアップ

Blenrig の配置

Shift + A > Armature > Blenrig 5 Biped Rig でリグを配置する。

配置時にリグを生成するので配置に数秒かかる。

Blenrig の配置

体ボーンの位置調整

リグの位置調整をするにはまず Reproportion Mode にする必要がある。

レイヤー 10 にあるリグを選択し、Properties > Armature > RIGGING & BAKING > Reproportion Mode をクリックする。

Reproportion Mode

Reproportion Mode に入ると調整用ボーンが表示される。まずは master_torso と sole_ctrl_L(R) とで位置を調整する。master_torso は重心位置に配置する。これらのボーンはスケールできる。

master_torso と sole_ctrl_L(R) とで大まかな調整をする

次に赤いボックスを移動させて関節などの位置を調整する。最後に指の黄色いボックスで位置を調整する。これらのボーンもスケールできる。

指の位置調整用ボックス

なお手や足の指は BODY SETTINGS の Toggles: でその有無を変更できる。

指の有無の設定

左側のポーズを右側にコピーする方法

Select Pattern で「*_L」で左側だけを選択する
Ctrl + C、Ctrl + Shift + V でボーンの反転コピー

ボーンの反転コピー

顔ボーンの位置調整

まず neck_ctrl_4_str をスケールして顔のサイズを調整する。次に face_mstr_str で顔のリグの大まかな位置を調整する。

顔ボーンの大まかな位置調整

顔ボーン編集の Tips

顔のボーンはエッジループやポリゴンフローに沿ってボーンを配置しないとうまく変形できない。なのでボーンを配置しやすくするため、モデルにワイヤフレームも表示させておくといい。

ワイヤフレームも表示

顔のボーンは部位ごとにボーングループが用意されている。編集したい部位をボーングループで選択し、選択していないものを隠す（Shift + H）と作業がやりやすい。

顔の部位を選択

面にスナップさせるとボーンを効率的に配置できる。

面スナップ

眉のボーンの配置

ボーングループは STR_EYEBROWS。まずは一番大きいボックスの brow_mstr_str_L(R) で大まかな位置を決める。これは大抵、眉の中心に配置される。次に小さいボックスの brow_ctrl_1-4_L(R) を眉に沿って、眉上に配置する。最後に末端のボーンを配置する。

眉ボーンの配置例

垂直方向のボーンもポリゴンフローに沿って配置する。この垂直方向のボーンがあることで、他のボーンと重なったときにモデルにしわが寄るのを防げる。

目のボーンの配置

ボーングループは STR_EYES。ボーンを B-Bone にする。大きいボックスの眼球ボーン eye_mstr_str_L(R) を眼球の位置に配置する。次に目の輪郭に沿って小さいボックスの eyelid_up/low_ctrl_1-3_mstr_L(R) と eyelid_ctrl_in_mstr_L(R) とを配置する。最後にポリゴンフローに沿って残りのボーンを配置する。名前の最後に _out_L(R) とついている方が内側になる。目じり目頭にある _def_ のついてないボーンはボーンの形を制御するボーンなので、ポリゴンフローに沿わせる必要はない。

目まわりのボーン配置例

歯と舌とのボーン配置

ボーングループは STR_INNER_MOUTH。歯と舌とを配置する。これも大きいボックスから小さいボックスの順に配置する。またこれらのボーンはスケーリングできる。

歯と舌とのボーンの配置例

あごのボーン配置

ボーングループは STR_FACE_MECH。maxi_str_mstr は顎のスキニングと回転軸とを決める。

maxi_str_mstr の位置

mouse_str は口を開ける動作と顔の下部の伸縮とに使われる。このボーンの始点 mouth_str_loc_1 は鼻の後ろに配置し、口角を通りあごの下あたりに終点 mouth_str_loc_2 を配置する。

mouse_str の位置

mouth_mstr_str は口の回転軸になるボーンだ。mouth_mstr_str を口の先端に配置し、mouth_str_ik を顔の中央に配置する。

mouth_mstr_str の位置

mouth_ctrl_str、lip_up_loc、lip_loc_low を以下の画像の位置に配置する。これらのボーンはコントローラーの位置を決めるのに使われる。

残りのボーンの配置

顔のボーン配置

ボーングループは STR_FACE。顔のボーンは配置順が重要になる。中間位置にあるボックスは他のボーン位置の影響を受けるからだ。そこでまず唇のボーンを配置した後、一番外側のボックスを配置する。中間位置にあるボックスはポリゴンフローに沿って配置する。

顔のボーンの配置例（nose_bridge は非表示）

nose_bridge の配置例

BlenRig_5_Quick_Introduction_Guide にも顔ボーンの配置例がある。

Mdef Cage のベイクとボーンの自動調整

この工程ではボーンのローカル軸の再計算や Constraint の再設定を行う。なので Mdef Cage を使わない場合でもこの工程は必要になる。

レイヤー 11 にある BlenRig_mdef_cage を選択し、Properties > Data > BlenRig 5 Mesh Baking Panel の Bake Mesh を押す。BlenRig_mdef_cage にシェイプキーが存在しないときは Bake to Shape Key のチェックを外す。デフォルトではシェイプキーは存在せず、チェックも外れている。実行すると BlenRig_mdef_cage がいびつに変形するが、これはアーマチュアをベイクすると正しい形に戻る。同様にレイヤー１にある BlenRig_proxy_model もベイクする。

Bake Mesh

変形例

アーマチュアをベイクする。リグを選択し、Properties > Data の BlenRig 5 Rigging Panel で Bake Armature を押す。すると BlenRig_mdef_cage がリグに合わせた形へ変形する。

アーマチュアのベイク

ボーンの再計算を行う。リグのエディットモードで Fix Joints を押した後、Calc Rolls を押す。どちらの処理も数分かかるので注意。

Fix Joints を押した後、Calc Rolls を押す

アーマチュアをベイクした際にボーンの位置が変更されることがある。Fix Joints はその際に分離したボーンを修正する。Calc Rolls はボーンのローカル回転軸を設定する。ローカル回転軸を独自に設定するときは Calc Rools 後に行う。

最後にポーズモードで BlenRig 5 Reset Constraints を押す。これは新しいボーン配置で Constraint が正しく動くよう調整する。

Reset Constraints

Reproportion Mode をクリックして Reproportion Mode を抜ければ、ボーンの設定は終わりだ。

Mdef Cage のスキニング

デフォーム用ボーンの表示

デフォーム用ボーンは Deformation レイヤーにあり、名前に _def_ がついている。また名前に _fix_ がついているボーンは補助ボーンで、これにもウェイトをつけられる。Deformation レイヤーは LAYERS SETTING で Layer: を 29 以上にすると、Tool Shelf の Blenrig 5 Controls に表示される。

Deformation レイヤーの表示

_fix_ がついている補助ボーンは Transformation Constraint でその位置回転スケールを変更できる。

枠内のパラメータを変更できる

Mdef Cage を使わない場合

通常の手順でモデルとアーマチュアとをスキニングし、ウェイトペイントモードで細部を修正する。Tool Shelf の BlenRig 5 Controls で Deformation と必要なコントロールとだけ表示すると作業がやりやすい。

Mdef Cage を使う場合

現地点で BlenRig_mdef_cage はボーンをラップした形状になっている。これを Mesh Deform で使うにはモデルをラップした形状にしなければならない。この BlenRig_mdef_cage を修正するときに、エッジループの位置に注意する。エッジループの位置がデフォーム用ボーンの位置と大きくずれるとうまくデフォームできないことがある。

つまりシュリンクラップを適用して法線方向にスケールしたり、BlenRig_mdef_cage のメッシュを差し替えて Decimate をかけた後、法線方向にスケールしてもうまくデフォームできない可能性が高い。

メッシュの編集にはプロポーショナル編集やスカルプト、頂点スムーズ（Mesh > Vertices > Smooth Vertex（w > s））が便利だ。メッシュの編集に失敗したときは、失敗個所を選択して頂点スムーズでリカバリーできることもある。

スカルプトツールの使用例

BlenRig_mdef_cage がモデルを包むように編集できたら、モデルに Mesh Deform をつける。テスト動作のためまず Precision を５でバインドする。７でバインドするとモデルによっては１０分以上待たされることもあり、モデルが完全に包まれていないと時間の無駄になる。もしやり残しが見つかったときは Mesh Deform の Unbind を押してから修正する。

一時的に Precision 5 でバインドして動作テスト

BlenRig_mdef_cage がモデルを完全に包んでない

リグを動かしてモデルも移動することを確認できたら、Precision 7 で再度バインドする。

BlenRig_mdef_cage のスキニング

デフォルトのままでうまく変形しないときはウェイトペイントモードで BlenRig_mdef_cage をウェイトを調整するか、シェイプキーとドライバーを使って変形させる必要がある。

以下のボーンにドライバーを設定できる。

脚：thigh_drv_L(R)、shin_fk_L(R)、foot_drv_L(R)
腕：arm_drv_L(R)、forearm_fk_L(R)、hand_drv_L(R)、hand_twist_drv_L(R)
胴：pelvis_def、spine_1_def、spine_2_def、spine_3_def
頭：neck_1_def、neck_2_def、neck_3_def、head_def_mstr

より詳しい情報は Blender Cloud Blenrig 5（Blender Cloud への登録が必要（有料））を参照。

BlenRig_mdef_cage を使う場合の顔と手のスキニング

BlenRig_mdef_cage では指や顔のアニメーションをさせられない。そこで指や表情はボーンを使ってアニメーションさせる。

まずモデルの頭全体と手を選択して頂点グループ no_mdef を作る。モデルとアーマチュアとを通常と同様にスキニングして、頂点グループを以下のように設定する。メッシュ変形のモディフィアは頂点グループが反転していることに注意。アーマチュアの Preserve Volume にもチェックを入れる。モディフィアの順番は重要だ。アーマチュアが先でなければならない。

no_def 頂点グループの設定

リグの使い方

レイヤー設定

LAYER SETTING > Layers: でピッカーに表示するレイヤー数を変更できる。Layer Names: の配列を書き換えることでレイヤー名を変更できる。

BlenRig 5 Controls は Tool Shelf にある

Bone Auto Hiding はボーンが FK か IK によって自動的に不要なボーンを非表示にする。これで非表示になったボーンは Alt + H で表示させられる。

Compact はピッカーのレイヤーを IK/FK を含まない形で表示する。Expanded は IK/FK を含み、部位ごとにレイヤーが用意される。

簡単なリグの解説

動画（英語）による解説は A Tour of Victor's New Rig を見るとわかりやすい。

IK/FK の動作

Compact モードでは IKFK を切り替えた時、自動的にボーンが隠される。Hinge は１で親の回転を継承しなくなる。これは頭や腕を回転させずに体だけ回転させたいときに便利だ。strIK が有効かつ IK が有効なときボーンをストレッチできる。IK/FKスナップボタンは IK/FK SNAPPING にチェックを入れると現れる。