Собираем 3d скелет человека
Главная Статьи и Медиа 3D технологии Лиха беда начало Собираем 3d скелет человека
Собираем 3d скелет человека

Изучение пропорциональных соотношений в человеческом теле

Сборка скелета это, прежде всего, проверка знаний по пропорциональным и пространственным соотношениям компонентов фигуры человека.
Урок от Игоря Петунина по начальной стадии моделирования реалистичного компьютерного персонажа. Сборка 3d референса скелета человека.



Опубликовано Apr 20, 2012
Тэги (метки): 3d, 3d моделирование, Maya, ZBrush, как сделать
Комментарии (0)

Мужской и женский скелеты

Публикуя этот материал, я преследую несколько целей.

Во-первых, материал этот является неотъемлемой частью моего проекта, использующего  средства 3d графики, как иллюстрации, при изучении пластической анатомии.  «Сборка» скелета это, прежде всего, проверка знаний по пропорциональным и пространственным соотношениям компонентов фигуры человека.

Во-вторых, убедившись на собственном опыте в трудностях и проблемах подстерегающих начинающих «трёхмерщиков», решивших вплотную заняться моделированием и анимацией реалистичных, анатомически верных компьютерных персонажей, я решил предоставить в распоряжение заинтересованным некоторые заготовки.

Низко полигональные «косточки» послужат неплохой базой для дальнейшей детализации (при необходимости), а также, внесут момент творчества при компоновке пропорционального и правильного (канонически) скелета человека. Творческий подход, как известно, значительно облегчает изучение скучных,  на первый взгляд, вещей. Показаться скучным может и знакомство с  двумястами (с лишним) костями скелета…

В-третьих, вопросы, связанные с применением вполне определённых инструментов и технологий.

При  создании предлагаемых вашему вниманию заготовок я использовал 3d пакеты — MAYA (для низко полигонального моделирования) и ZBRUSH (для детализации).  Собственно, используя эти пакеты, я и собираюсь собрать «динамический», то есть способный к модификации и анимации, скелет человека.

Поклонники других пакетов могут не переживать. Что касается расчётов и измерений, то скелет человека в любой программной оболочке остаётся скелетом человека. Заготовки будут представлены для скачивания в форматах файлов доступных к использованию большинством из известных мне популярных 3d пакетов.

Четвёртая цель публикации непосредственно касается начинающих художников, работающих в традиционных техниках рисунка, живописи и скульптуры. Возможно, не всем нужно иметь под рукой какой-нибудь 3d редактор, но начинающим обучение художникам он уж точно не помешает…

В статьях проекта «Пластическая анатомия в 3d» достаточно полезного иллюстративного материала. Несмотря на то, что представленные мной схематически (без излишней детализации) части скелета человека не могут послужить наглядным пособием для детального изучения строения костей, общие принципы их взаимодействия в скелете, а также взаиморасположение, представленное как в виде статичных картинок, так и в движении, послужит справочником, более удобным, чем стандартные анатомические атласы.

И наконец, пресловутые «референсы»…

Для начинающих 3d художников, которые ещё не отошли от «технического» подхода к 3D графике, качественные «референсы», как человеческой фигуры в целом, так и её частей в ортогональных проекциях (без перспективных искажений) — неоценимый помощник!  Даже если Вы не собираетесь повторять работу автора по созданию скелета человека «с нуля», в 3d моделировании, на начальных этапах особенно, очень важно определиться с пропорциональными соотношениями и «правильностью» полигональной сетки будущей модели.

По «референсам» скелета в ортогональных проекциях, которые будут представлены автором после окончательной его «сборки», весьма удобно строить прототипы для последующей творческой обработки…

Короче, самое время заканчивать со вступительной частью. Пора переходить непосредственно к практическому воплощению задуманного.

 

 

Череп

 

Голова является общепринятым «измерителем» при изучении пропорций человека. Значит, первым объектом, который мы поместим в наш 3d редактор, будет череп.

Я «изготовил» череп человека в двух вариантах:

  1. Низко полигональная 3d модель черепа человека (с сеткой в форме четырёхугольников);
  2. Более детализированная низко полигональная 3d модель (с «комбинированной» из четырёхугольников и треугольников сеткой)

 

Для того, чтобы иметь возможность манипулировать головой скелета, совмещающей в себе и череп, и челюстную кость , как единым объектом, удобно сразу же создать элемент управления с именем «голова». В программе MAYA я организовал иерархическую структуру и подчинил все объекты «головы» к элементу  «локатор», точка приложения которого располагается в месте соединения черепа и позвоночного столба.

Рис.1 Создание иерархической структуры в программе MAYA

Рис.1 Создание иерархической структуры в программе MAYA

Для последующей работы нам понадобятся референсы, с которыми мы будем сверяться, подбирая пропорциональные соотношения частей скелета человека и, естественно, правильно эти части располагая.

С точки зрения наибольшей близости к реальным пропорциям, самой лучшей, для меня, иллюстрацией соотношений в фигуре человека  является рисунок Поля Ричера (PAUL RICHER) из его книги по пластической анатомии, изданной в 1890 году.

Пропорциональные соотношения в человеческом теле. (Рисунок Paul Richer 1890г.)

Рис.2 Пропорциональные соотношения в человеческом теле. (Рисунок Paul Richer 1890г.)

Практически во всех популярных 3d редакторах имеются инструменты измерения, с помощью которых можно контролировать и правильность пропорционального соотношения компонуемых объектов. Я не очень люблю ими пользоваться, стараясь не «попирать алгеброй гармонию», но порой эти инструменты помогают быстрее найти ошибку, когда интуитивно чувствуешь, что что-то не так, и требуется либо подтвердить, либо опровергнуть сомнения.

Итак, я выбираю отношения, которых придерживался Поль Ричер, где высота фигуры человека разбивается на семь с половиной частей, высота которых, в свою очередь, соответствует высоте головы.

Попытаюсь наглядно представить методику определения высоты планируемой к воплощению модели скелета человека, с помощью вспомогательных плоскостей проекций, разбитых по высоте на восемь частей.

Расположение вспомогательных плоскостей относительно головы скелета.

Рис.3 Расположение вспомогательных плоскостей относительно головы скелета. Эти плоскости разбиты по высоте на 8 частей.

Теперь, отделим нижние половины этих плоскостей и поднимем  их вверх, ровно на половину высоты головы (нашей единицы разбиения), …

Определение высоты будущей модели.

Рис.4 Определение высоты будущей модели.

…получив требуемую высоту 3d  модели, а так же линию верха вертелов бедренных костей (см. рисунок Поля Ричера).  Немного ниже этой линии будет находиться место соединения лобковых костей таза (лобок), расположенное ровно на середине расстояния от ступней до макушки (точка канонической середины фигуры взрослого человека по высоте). Эта точка, наряду с другими, о которых я расскажу далее, будет являться «контрольной» при последующих построениях и оценках взаиморасположения элементов скелета.  

По ходу дела я буду рассказывать и о пропорциональных соотношениях в скелете человека и начну прямо сейчас.

 

Таз и ноги

 

Загрузим в окно 3d редактора тазовую область скелета человека, содержащую кости таза, крестец и копчик. Прежде чем размещать таз на уже рассчитанном и намеченном месте, необходимо придать этой части тела соответствующие стандартным пропорциям размеры. 

Пропорциональные соотношения головы и таза человека.

Рис.5 Пропорциональные соотношения головы и таза человека.

 

Теперь можно и переместить тазовые кости в нужное место.

Рис.6  Располагаем скелет таза в «рассчитанном» месте.

Рис.6  Располагаем скелет таза в «рассчитанном» месте.

С размещением костей нижних конечностей, теперь, никаких проблем не предвидится…

Рис.7 «Приделываем» скелету ноги.

Рис.7 «Приделываем» скелету ноги.


Сразу следует отметить , что раньше времени не следует придавать особое значение мелким нестыковкам в объявленном ранее положении верха вертелов бедренных костей. Автор лепил не идеальный таз, а использовал в качестве референса реальный объект. Позднее можно будет просто немного отредактировать (поднять выше) место  положения тазобедренного сустава  и, соответственно, приподнять верх бедренной кости. Так что до пропорционального «совершенства», зная места нестыковок, можно будет довести уже готовый скелет в программе ZBrush, пользуясь более удобными инструментами модификации формы.

 

Грудная клетка, спина и плечевой пояс

 

Продолжим сборку, подгрузив в сцену 3d модель грудной клетки человека. Эта модель содержит в совокупности — грудину, рёбра и грудной отдел позвоночника. Эта часть тела при движениях практически не меняет форму.

Как обычно определимся с пропорциональными соотношениями…

Рис.8 Пропорциональное соответствие между головой и грудной клеткой.

Рис.8 Пропорциональное соответствие между головой и грудной клеткой.


… и поместим эту часть скелета на положенное место.

Рис.9 Расположение грудной клетки в скелете человека.

Рис.9 Расположение грудной клетки в скелете человека.


Чтобы собрать получившиеся части торса и голову в завершенную систему  остаётся добавить недостающие позвонки, соединив грудную клетку с тазом (нижняя часть спины) и головой (шея). 

Рис.10 Завершаем работу с позвоночником.

Рис.10 Завершаем работу с позвоночником.


Плечевой пояс, состоящий из лопаток и ключиц просто «одевается» на грудную клетку сверху.

Рис.11 «Одевание» плечевого пояса на грудную клетку.

Рис.11 «Одевание» плечевого пояса на грудную клетку.


Из пропорциональных соотношений следует помнить, что высота лопатки приблизительно равна высоте лица человека. Располагая лопатку «по месту», удобно ориентироваться на рёбра грудной клетки. В анатомической позиции лопатка располагается между вторым и восьмым рёбрами.

Рис.12 Положение лопатки относительно рёбер грудной клетки.

Рис.12 Положение лопатки относительно рёбер грудной клетки.


Как и с нижними конечностями, теперь, когда в наличии места куда их «втыкать», верхние, то есть кости рук вставить в общую систему костей скелета, думается, не вызовет затруднений.

Что касается пропорций, то они очень наглядно продемонстрированы на рисунке Поля Ричера, а об инструментах измерения повторяться не буду.

 Мужской и женский скелеты в ортогональных проекциях

Рис.13 Мужской и женский скелеты в ортогональных проекциях


Вопросы по существу и просьбы о консультации принимаю на e-mail


продолжение следует...

GRANDIKOS


Grandikos Если Вам нравится сайт, а главное, статьи и обучающие материалы, на нём представленные... Вы можете стимулировать автора, бросив на его счёт любую "символическую" сумму, что, неизбежно, подвигнет его на дальнейшее проявление здорового альтруизма...
Кстати, если Вы, к тому же, вместе с "пожертвованием" оставите и комментарий, содержащий ВАШИ пожелания на будущее, то автор непременно учтёт их при планировании своей работы...


Счет на "Яндекс деньги": 41001131476679

Кошельки "WEB money":

Z148021440215
R515650544848


GRANDIKOS

2007—2017 © ТМИП | Все права защищены

К началу