Introducción al Rigging Maya — Conceptos básicos, proceso y ejemplos

La creación de sistemas de rigging de Personajes es una tarea crítica en los procesos de producción de contenidos 3D. El Rigging Maya cierra la creación del modelo, de modo que quede listo para ser animado.

En esencia, el rigging es la construcción de un esqueleto para un personaje 3D hecho a base de huesos, articulaciones y controles digitales para hacer expresiones faciales o movimientos de cabello y ropa. De este modo, el rigger debe crear los sistemas de deformación de la malla y control de las deformaciones, con el objetivo de que el animador disponga de herramientas que maximicen la eficiencia de su trabajo. De hecho, una animación sólo puede ser tan buena como lo permita el rig con la que se lleva a cabo.

A su vez, el rigger debe tener muy en cuenta cuestiones artísticas y estéticas, para que las deformaciones realizadas por el personaje conserven la coherencia anatómica, el appeal y carácter del mismo, con el objetivo de mostrarse veraz frente al espectador y coherente con el estilo de la obra.

El proceso de rigging es muy similar en todos los softwares. Sin embargo, dada la prevalencia de Autodesk Maya en animación, es común que también se use para construir los rigs.

Conceptos básicos de Rigging Maya

¿Por qué hacemos un rig? Ante todo, veamos cómo sería interactuar con un modelo 3D antes de rigguear.

¡Cáspita! Seleccionar grupos de vértices para animar un personaje produce efectos no deseados. Dominar y limpiar estos efectos sería técnicamente posible, pero tremendamente ineficiente para el animador.

A través de articulaciones (joints) y huesos, el rigger creará un esqueleto con el que será posible mover al personaje tal como lo haríamos con una marioneta. La jerarquía y nomenclatura de cada nodo son vitales para mantener el orden y automatizar procesos.

Hasta aquí los huesos siguen desconectados de la geometría. Para que ambos se muevan a la vez se realiza el skinning: mediante pesado de huesos, se pinta la influencia de cada articulación sobre los vértices del modelo. Este pesado debe ser muy minucioso para que, al torcer las extremidades, no se produzcan dobleces artificiales.

Con el esqueleto debidamente asociado a la geometría, se procede a crear controladores enlazados a huesos y joints. Los controladores, representados con formas simples como círculos y cuadrados (ver imagen inferior), facilitan la labor del animador al controlar múltiples huesos a la vez y poder aplicar constraints. Los constraints aplican límites de posición, rotación o escala para automatizar procesos o bien prevenir que se rompa el rig. Por ejemplo, pueden usarse para dirigir la mirada o para bloquear la torsión del cuello y evitar que la cabeza gire 360º.

Para personajes humanoides, el proceso de rigging Maya puede acelerarse con herramientas como Quick Rig; para cuadrúpedos, aves u otras criaturas sería necesaria la colocación manual de cada articulación y controlador.

El número de huesos, controladores y constraints varía ampliamente según la producción, estando mucho más limitados en videojuegos que en cine.

FK / IK

Un concepto importante es el tipo de mecánicas a usar en la animación.

Con FK (forward kinematics), cada hueso tiene su control y la animación es una cadena de transformaciones que componen una pose. Por ejemplo, para agacharse, se rotaría la articulación del muslo, luego de la pierna y se bajaría la pelvis.

Con IK (inverse kinematics), la animación se realizaría de forma inversa, es decir, colocando un controlador en la posición/rotación final y hallando la forma adecuada de orientar los joints intermedios para lograr esa pose. En el ejemplo anterior, bastaría con mover hacia abajo un controlador en la cintura y la pierna se doblaría automáticamente.

¿Qué método es mejor? Cada animación es un caso: para ciclos de caminar o correr, el control individual de los joints hace más conveniente a FK; en cambio, al lanzar una pelota, la posición de la mano es clave y podría convenir usar IK. Asimismo, cada animador tiene sus preferencias, por lo que no existe una respuesta unánime.

Blend shapes y deformadores no lineales

Las blend shapes son versiones del mismo modelo con distinta forma, es decir, con los mismos vértices pero en otra posición. Resultan la mar de útiles a la hora de rigguear expresiones faciales, pudiendo crear una para cada gesto y permitiendo mezclarlas entre sí.

Para algunos movimientos, las transformaciones lineales —hechas mediante joints y huesos— no logran deformar con exactitud el cuerpo. Por ejemplo, al doblar el brazo es común que el codo quede muy redondeado. Para ello se aplican blend shapes correctivas que marcan el codo y aumentan su volumen doblado.

Otro uso de los deformadores no lineales se da en movimientos como el de los párpados, que deben trazar un recorrido en arco. Si el movimiento fuera lineal, el párpado se incrustaría dentro del globo ocular.

No sólo personajes

Hasta ahora hemos hablado de rigging Maya referido exclusivamente a personajes, pero cualquier objeto en movimiento puede beneficiarse de un rig: pelotas, dispositivos, cortinas… Por ejemplo, un trineo puede tener un constraint que le permita desplazarse por una superficie teniendo en cuenta las normales del suelo. El animador sólo tendría que indicar las posiciones inicial y final del trineo, el cual se orientaría automáticamente según el desnivel del suelo.

Hasta ahora hemos comentado los aspectos básicos de rigging Maya, pero hay mucho más: sistemas de rig musculares, sinópticos corporales, scripts propios hechos en Python…

El arte del rigging requiere nociones tanto de modelado como de animación, ya que forma el puente entre ambos. A la hora de riguear un modelo, es importante conocer muy bien los límites físicos de su geometría, de forma que se prueben de antemano las muecas y deformaciones que aplicará el animador. De igual modo, una aguda observación de la anatomía de cuerpos y objetos reales ayudará a aplicar mecánicas creíbles a sus versiones virtuales.

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El arte del rig de personajes es conocido en profundidad por muy pocos profesionales del sector. De hecho, Rigging Maya puede ser la disciplina más técnica a la que puede dedicarse un artista 3D. Necesita mucho conocimiento y dedicación, pero sabemos que es un perfil muy necesario en la industria y que con una buena formación, los resultados son extraordinarios.

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