'화이바맨'캐릭터리깅 튜토리얼- 8부(Maya 7의 신기능 FBIK Part.2)

글. 이성근

첨부 파일 : maya 파일

들어가는 말

FBIK 2번째 시간입니다. 이번 시간에는 FBIK를 적용할 수 있는 캐릭터 뼈대를 만들겠습니다. FBIK에 필요한 뼈대 구조와 관절 이름을 반드시 숙지하기 바랍니다.  

그럼 거두절미하고 바로 FBIK의 세계로 들어가겠습니다.

Goal (목표)

1. FBIK에 적합한 캐릭터 뼈대를 만들 수 있어야 한다.

2. 캐릭터의 관절 이름을 <FBIK 관절 이름 규칙>에 따라 고칠 수 있어야 한다.   

Basics (기본적으로 알아야 할 것들)

1. <FBIK 관절 라벨과 이름 규칙>에 대해 알아봅시다.

FBIK는 관절의 라벨이나 이름을 통해 캐릭터에 적용됩니다. 만약 특정 관절이 지정된 “라벨과 이름 규칙”을 따르지 않는다면 그 관절은 FBIK에 포함되지 않습니다. 다음 그림은  캐릭터의 각 관절에 사전에 정해진 FBIK 관절 라벨과 이름입니다. 캐릭터에 FBIK를 적용하기 위해서는 반드시 숙지해야하는 사항이므로 유심히 살펴보세요.   

1.1. 골반(Root Joint), 허리등뼈, 가슴등뼈, 목등뼈, 머리뼈 관절 라벨과 이름 규칙

<그림_01> 캐릭터 뼈대(골반, 허리등뼈, 가슴등뼈, 목등뼈, 머리뼈)

<그림_02> 골반, 허리등뼈, 가슴등뼈, 목등뼈, 머리뼈의 관절 라벨과 이름

1.2. 팔 뼈대 관절 라벨과 이름 규칙

<그림_03> 캐릭터 뼈대 (왼쪽 빗장뼈, 왼쪽 팔 뼈대)

<그림_04> 왼쪽과 오른쪽 팔 뼈대의 관절 라벨과 이름

1.3. 손 뼈대 관절 라벨과 이름 규칙

<그림_05> 캐릭터 왼쪽 손 뼈대

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<그림_06> 왼쪽과 오른쪽 손 뼈대의 관절 라벨과 이름

1.4. 다리 뼈대 관절 라벨과 이름 규칙

<그림_07> 캐릭터 왼쪽 다리 뼈대

<그림_08> 왼쪽과 오른쪽 다리 뼈대의 관절 라벨과 이름

1.5. 발 뼈대 관절 라벨과 이름 규칙

<그림_09> 캐릭터 왼쪽 발 뼈대  

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<그림_10> 왼쪽과 오른쪽 발 뼈대 의 관절 라벨과 이름

2. FBIK 이펙터의 위치와 이름을 알아봅시다.

캐릭터의 뼈대에 FBIK가 적용되면 주요 관절에 FBIK 이펙터가 만들어집니다. 이 이펙터를 움직이면 꼭두각시 인형의 팔과 다리를 실로 잡아당기는 것과 같은 운동을 얻을 수 있습니다. (캐릭터의 포즈를 IK 핸들을 이용해 잡는 것을 상상해보세요.) 다음 그림을 통해 FBIK 이펙터의 위치와 이름을 확인하세요.      

<그림_11> 캐릭터에서 FBIK 이펙터의 위치

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<그림_12> FBIK 이펙터의 이름

3. FBIK 이펙터의 위치와 방향을 고정하는 방법을 알아봅시다.

FBIK는 특정 이펙터의 위치 이동(translation)이나 회전(rotation) 값이 변하지 않도록 잠글 수 있습니다. 이러한 이펙터의 기능을 Pinning이라 표현합니다.  - 속성 값이 변하지 않도록 자물쇠를 채우는 것을 Lock이라 표현합니다.

<Note> Pin의 사전적 의미   

명사 : 핀, 못 바늘

동사 : 핀으로 꽂다. ~ 속박하다, 강요하다

FBIK로 캐릭터의 포즈를 잡을 때 이펙터의 Pinning을 이용하면 쉽게 Body parts의 움직임을 유지하거나 제한할 수 있습니다. 예를 들어 캐릭터가 걸음을 걷는 포즈를 잡을 때 발이 미끄러지는 것을 막기 위해 발 이펙터(foot effector)의 위치 이동과 회전 값을 고정시킬 수 있습니다.

캐릭터에 FBIK를 적용하여 몸의 각 부분에 이펙터가 만들어집니다. 이때 디폴트로 발과 손의 이펙터에 Pinning이 적용됩니다. 손 이펙터는 위치 이동 값이 고정되며, 발 이펙터는 위치 이동과 회전 값 양쪽이 다 고정됩니다. 캐릭터의 골반 이펙터를 선택하고 한번 움직여보면 팔과 다리가 같이 움직이지 않는 것을 알 수 있습니다. 이는 RP IK 핸들에 Pole vector Constraint를 적용한 것과 비슷한 효과를 가집니다.  

<그림_13> 골반 이펙터를 Z축으로 이동 (발과 손 이펙터의 Pinning 상태를 알 수 있음)

이펙터의 Pinning 속성은 4가지 상태로 구분되며 (unpinned, pinTranslate, pinRotate, pinAll) 각 상태에 따라 이펙터 아이콘 형태가 바뀝니다. Pinning의 각 상태는 채널 박스나 Marking 메뉴, Attribute Editor에서 선택할 수 있습니다.

<그림_14> 이펙터 속성 중 Pinning의 4가지 상태 (Attribute Editor)

3.1. unpinned  

FBIK 이펙터가 unpinned상태라면 몸의 다른 곳에서 움직임이 unpinned된 이펙터의 위치 이동과 회전 값에 영향을 주거나 변하게 할 수 있습니다. (위치 이동과 회전이 고정되지 않음)

3.2. pinTranslate(단축키 : Alt키 + w)

FBIK 이펙터가 pinTranslate상태라면 몸의 다른 곳에서 움직임이 단지 pinTranslate된 이펙터의 회전 값에만 영향을 주거나 변하게 할 수 있습니다. (위치 이동이 고정됨)

3.3. pinRotate(단축키 : Alt키 + e)

FBIK 이펙터가 pinRotate상태라면 몸의 다른 곳에서 움직임이 단지 pinRotate된 이펙터의 위치 이동 값에만 영향을 주거나 변하게 할 수 있습니다. (회전 고정)

3.4. pinAll(단축키 : Alt키 + s)

FBIK 이펙터가 pinAll상태라면 몸의 다른 곳에서 움직임은 pinAll된 이펙터의 위치 이동과 회전 값에 영향을 주거나 변하게 할 수 없습니다. (위치 이동과 회전 양쪽 다 고정됨)

<그림_15> 이펙터 아이콘 형태를 통해 Pinning 상태 구별

<Note>

1. 이펙터의 Pinning은 Constraint와는 다릅니다.

Constraint는 애니메이션 동안에도 해당 오브젝트의 움직임을 제한할 수 있지만 이펙터의 Pinning은 단지 캐릭터 포즈를 잡을 때 이펙터의 움직임만을 제한할 뿐입니다. 다시 말해 애니메이션 플레이 버튼을 누르면 해당 Body part의 움직임을 제한 할 수 없습니다.

따라 애니메이션 동안에도 캐릭터 Body part의 움직임을 제한하고자 한다면 해당 Body part의 이펙터와 FK 관절에 IK 키를 줘야 합니다.       

2. 손가락이나 발가락의 이펙터에 Pinning을 사용하지 마세요.

FBIK에서는 손가락이나 발가락 이펙터에 적용된 Pinning은 아무런 효과를 가지지 않습니다.

4. 보조 이펙터란 무엇이며 어디에 사용할까요?

보조 이펙터를 이용하면 FBIK 이펙터의 중심점(Pivot point)을 추가로 더할 수 있습니다. 이는 오브젝트의 중심점을 옮기기 위해 Insert키를 사용하는 것과 유사합니다. 그러나 Insert키는 중심점 자체를 다른 곳으로 옮기는 것이지만 FBIK에서 보조 이펙터 사용은 기존의 중심점에다 새로운 중심점을 더한다는 점에서 큰 차이가 있습니다.

보조 이펙터를 이용하면 FBIK 이펙터를 기존의 위치가 아닌 다른 위치에서 움직이거나 회전할 수 있어 캐릭터가 걸음을 걸을 때 땅을 박차고 나가는 Rolling 효과나 담뱃불을 발로 지져서 끄는 특별한 운동을 쉽게 만들 수 있습니다.

<그림_16> 발이 땅을 박차고 나가는 효과를 만들기 위해 첨가된 보조 이펙터

<Note>

보조 이펙터를 Pinning하는 것은 그 부모 이펙트를 Pinning하는 것과 같은 효과를 가집니다. 예를 들어 FootEffPivot를 Pinning하면 FootEffPivot가 아니라 그 부모 이펙터인 FootEff에 Pinning이 적용됩니다.

5. FBIK 키와 타임 슬라이더(Tme Slider)

애니메이션 커브나 키의 타이밍을 조절할 수 있는 편집창인 그래프 에디터(Graph Editor)나 도프 시트(Dope Sheet)를 이용해 FBIK 키의 타이밍이나 위치를 편집할 수 있지만 FBIK의 키를 보거나 지울 때는 타임 슬라이더(Time Slider)를 이용해야 합니다.

타임 슬라이더에서 FBIK의 키를 지우는 것은 애니메이션이 보간(interpolation)되는 동안 IK와 FK 뼈대가 일치되도록(synchronize) 도와줍니다. IK와 FK 뼈대의 일치는 훌륭한 FBIK 애니메이션을 만들기 위해 꼭 필요합니다.  

타임 슬라이더에서 FBIK 키를 지우기 위해서는 타임 슬라이더의 팝업 메뉴를 이용할 수 있습니다. 타임 슬라이더에 마우스 커서를 올려놓고 마우스 오른쪽 버튼을 누르면 팝업 창이 뜹니다. 이 중에서 Delete FBIK Keys를 선택하세요. Delete FBIK Keys의 세부 메뉴를 다음과 같습니다.

<그림_17> 타임 슬라이더의 팝업 창

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5.1. Delete All FBIK Keys

현재 캐릭터 셋 상에서 Current Time Indicator(현재 시간을 나타내는 검은색의 사각형을 말함)가 가리키는 FBIK의 이펙터와 FK 관절의 모든 키를 지웁니다.   

5.2. Delete Body Part Keys

현재 Body part 상에서 Current Time Indicator가 가리키는 FBIK의 이펙터와 FK 관절의 모든 키를 지웁니다.   

5.3. Delete Selected

선택된 FBIK 이펙터 상에서 Current Time Indicator가 가리키는 FBIK 이펙터와 FK 관절의 모든 키를 지웁니다.    

본론

1. 캐릭터 뼈대 만들기/ 관절 이름을 <FBIK 관절 이름 규칙>에 따라 고치기

캐릭터에 FBIK를 적용하기 위해서는 기존에 만들었던 뼈대를 이용하거나 아니면 새로운 뼈대를 만들어야 합니다. 본 튜토리얼에서는 새로운 뼈대를 만들고 그 뼈대에 FBIK를 적용하겠습니다. (단, 보조 관절이나 Roll 관절은 간단한 캐릭터에는 반드시 필요한 것이 아니며 Base 관절만으로도 FBIK를 구현할 수 있습니다.)   

<Note> 이미 만들어진 뼈대를 이용하는 방법

“FBIK 관절 라벨과 이름 규칙”에 따라 뼈대의 관절 라벨과 이름을 고치면 FBIK를 이용할 수 있습니다.   

1.1. 다리 뼈대 만들기

Side View에서 캐릭터를 참고하여 밑의 그림처럼 다리 뼈대를 만드세요.

(Skeleton > Joint Tool의 디폴트 옵션 사용)

<그림_18> Side View에서 다리 뼈대 만들기

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1.1.1. 다리 뼈대를 캐릭터 왼쪽 다리에 맞추기

현재 다리 뼈대가 캐릭터에 맞지 않습니다. 다리 뼈대의 뿌리 관절을 선택하고 캐릭터의 왼쪽 엉덩 관절(고관절) 부위로 이동하세요. 아울러 다리 뼈대와 캐릭터 다리의 방향을 맞추기 위해 다리 뼈대 뿌리 관절의 Joint Orient 속성을 조절하세요.

<그림_19> 다리 뼈대를 캐릭터에 맞추기

(그림 1은 다리 뼈대 이동, 그림 2는 Joint Orient 속성을 이용하여 방향을 맞춤)

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1.1.2. 다리 뼈대 이름 고치기

관절 라벨을 이용하여 FBIK를 적용할 경우, 관절의 이름을 <FBIK 관절 이름 규칙>에 따라 고칠 필요가 없습니다. 하지만 관절 이름을 이용하여 FBIK를 적용할 때도 있기 때문에 본 예제에서는 관절 이름을 <FBIK 관절 이름 규칙>에 따라 고치도록 하겠습니다.

관절 이름을 Hypergraph에서 차례대로 다음과 같이 고치세요.

LeftUpLeg

LeftUpLegRoll

LeftLeg

LeftLegRoll

LeftFoot

1.2. 골반(뿌리 관절, root joint), 척주(허리, 가슴, 목등뼈), 머리뼈 만들기

Side View에서 골반과 척주, 머리뼈를 다음과 같이 만드세요. (허리 등뼈, 가슴 등뼈, 목등뼈, 머리뼈 각각 관절 2개씩)

<그림_20> 골반, 척주, 머리뼈 만들기

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1.2.1 골반과 척주, 머리뼈의 이름 고치기  

관절 이름을 Hypergraph에서 차례대로 다음과 같이 고치세요.

Hips

Spine, Spine1, Spine2, Spine3

Neck, Neck1

Head, Head1(머리뼈 마지막 관절은 <FBIK 관절 이름 규칙>에 포함되지 않습니다. 다시 말해 FBIK에 영향을 받지 않습니다. 따라 임의로 이름을 지어도 상관없습니다.)

1.3. 팔 뼈대 만들기

Top View에서 캐릭터를 참고하여 팔 뼈대를 만드세요.

<그림_21> 팔 뼈대 만들기

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1.3.1. 팔 뼈대 이름 고치기

관절 이름을 Hypergraph에서 차례대로 다음과 같이 고치세요.

LeftArm

LeftArmRoll

LeftForeArm

LeftForeArmRoll

LeftHand

1.4. 손 뼈대 만들기

Top View에서 캐릭터를 참고하여 손 뼈대를 만드세요.

<그림_22> 손 뼈대 만들기 (1번 관절인 LeftFingerBase와 손목 관절인(LeftHand) 관절을 Parent 명령을 사용하여 팔과 손을 연결하였습니다.)

1.4.1. 손 뼈대 이름 고치기  

관절 이름을 Hypergraph에서 위의 그림(번호)을 참고하여 다음과 같이 고치세요.

1 : LeftFingerBase, 2 : LeftInHandThumb, 3 : LeftHandThumb1,

4 : LeftHandThumb2, 5 : LeftHandThumb3

6 : LeftInHandIndex, 7 : LeftHandIndex1, 8 : LeftHandIndex2,

9 : LeftHandIndex3, 10 : LeftHandIndex4

11 : LeftInHandMiddle, 12 : LeftHandMiddle1, 13 : LeftHandMiddle2

14 : LeftHandMiddle3, 15 : LeftHandMiddle4

16 : LeftInHandRing, 17 : LeftHandRing1, 18 : LeftHandRing2

19 : LeftHandRing3, 20 : LeftHandRing4

21 : LeftInHandPinky, 22 : LeftHandPinky1, 23 : LeftHandPinky2

24 : LeftHandPinky3, 25 : LeftHandPinky4

1.5. 발 뼈대 만들기

Side View에서 캐릭터를 참고하여 발 뼈대를 만드세요.

캐릭터가 신발을 신은 관계로 둘째 발가락만 만들고 나머지 발가락은 생략했습니다.

<그림_23> 발 뼈대 만들기

그림1은 발이 굽혀지는 부위인(발바닥 발가락뼈 관절)에서 시작하여 총 3개의 관절을 만듦

그림2는 발 뼈대의 뿌리 관절을 발바닥 발가락뼈 관절로 옮김 (X축 이동)

그림3은 발 뼈대 뿌리 관절의 Joint Orient 속성을 조절하여 발의 방향과 맞춤

그림4는 발 뼈대의 뿌리 관절과 발목 관절을 Parent 명령을 사용하여 연결함

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1.5.1. 발 뼈대 이름 고치기

관절 이름을 Hypergraph에서 차례대로 다음과 같이 고치세요.

LeftToeBase

LeftFootIndex1

LeftFootIndex2

1.6. 빗장뼈 만들기

Front View와 Side View에서 캐릭터를 참고하여 빗장뼈 관절을 만드세요.

<그림_24> 빗장뼈 만들기

그림1은 Front View에서 빗장뼈 관절(단 하나의 관절)을 만들었습니다.

그림2는 Side View에서 빗장뼈 관절을 Z축으로 이동하였습니다.

그림3은 빗장뼈와 위팔뼈 관절(LeftArm)을 Parent 명령을 사용하여 연결하였습니다.    

그림4는 빗장뼈 관절과 가슴등뼈 관절(Spine3)을 Parent 명령을 사용하여 연결하였습니다.  

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1.6.1. 빗장뼈 이름 고치기

관절 이름을 Hypergraph에서 차례대로 다음과 같이 고치세요.

LeftShoulder

1.7. 다리 뼈대를 골반에 연결하기

다리 뼈대의 뿌리 관절(LeftUpLeg)과 골반(Hips)을 Parent 명령을 사용하여 연결하세요.

<그림_25> 다리 뼈대를 골반에 연결하기

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1.8 왼쪽 뼈대를 오른쪽으로 대칭 복사하기

왼쪽 다리 뼈대의 뿌리 관절(LeftUpLeg)을 선택하세요.

Skeleton 메뉴에서 Mirror Joint 명령을 실행하세요. 옵션은 다음 그림을 참고하세요.

왼쪽 빗장뼈 관절(LeftShoulder)을 선택하세요. 다시 한번 Mirror Joint 명령을 실행하세요.

<그림_26> Mirror Joint 옵션

<그림_27> 왼쪽 팔과 다리를 오른쪽으로 대칭 복사하기

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1.9. 뼈대 확인하기

<그림_28> 캐릭터 뼈대

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Practice (익히기)

1. FBIK는 관절의 (  )이나 (  )을 통해 캐릭터에 적용됩니다. 만약 특정 관절이 지정된 “라벨과 이름 규칙”을 따르지 않는다면 그 관절은 FBIK에 포함되지 않습니다.

2. 이펙터 Pinning이란 무엇이며, Pinning의 4가지 상태를 적어보세요.

3. 이펙터의 중심점을 추가하기 위해 무엇을 만들까요?

4. FBIK로 애니메이션 작업을 할 때 IK와 FK 관절이 일치되는(synchronize) 것이 중요합니다. 이를 위해 FBIK 키를 어디에서 지워야 할까요?

Outro (맺는 말)

FBIK Part2는 뼈대를 만들고 이 뼈대에 FBIK를 적용한 다음 캐릭터 포즈를 잡는 것까지 계획했으나 다소 내용이 많은 관계로 모두 다루지 못했습니다. 다음 시간에 못 다한 부분을 계속 나가겠습니다.   

Basics 파트에서 매뉴얼을 직역한 부분이 많아 일단 죄송합니다. 앞으로 보다 쉽고, 알차고, 재미있게 글을 쓰도록 노력하겠습니다. 그럼 튜토리얼에 대한 질문이나 문제점이 있으면 답 글이나 메일로 언제든지 보내주시고요. 다음 시간에 뵙겠습니다. 안녕히 계세요.  

테크리컬 라이터  이성근 (woodolee@hanmail.net)

참고 문헌
FBIK 관련 마야 매뉴얼