合志市栄のパソコン教室 SAKAEPC

ものづくりサポートCAD講座

SketchUp 8 でアニメーション作成

人体を扱う・・・人体モデリングソフト「makehuman」と連携

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 仲間に地球人?を加えたいので「makehuman-1.1.1」をインストールしました。

「makehuman-1.1.1」で作成した人体モデルの「daeファイル[Tpose.dae]」を、「SketchUp 8」にインポートしましょう。

 当講座用のテンプレート[SAKAEPC_kikai.skp]で作業しています。

 「makehuman-1.1.1」のサンプルから「Proxy741」を選んでいます。面が細かい(容量が多い)「… generic」などにすると
インポートに時間が(当方の環境では10分以上=^x^;=)かかります。

コンポーネントを分解

 「隠しジオメトリ」を表示して、全てのエンティティを表示しています。

 パーツごとにグループ化します。

 識別のため着色しています。

上半身は削除

別ポーズの「daeファイル[Standing02.dae]」をインポート

 「Tpose」の下半身と「Standing02」の上半身を、合体しています。

 同じポーズで面の数(ファイル容量)が多い(約1.5倍)「daeファイル[Standing02Female1605.dae]」をインポート→「分解」

 「手」を、指が描かれている「手」に差し替えています。


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SketchUp 8 で修整

 手首の線を(ここでは上へ10mm)逃がします。

体をもとの位置に戻す

「手首」のエッジを選択し、[移動]で伸ばして「手」とつなげる

「端点」が見つけにくいときは[X線]表示にする

 面を描きなおして、穴をふさいでいます。

 「腕」が回るよう、「肩」を整形しましょう。

面を一旦削除して、描きなおす

 「腕」「肩」及び「首」「頭」をグループ化しています。

 ここで一旦上書き保存してください。「ポーズ」変更の練習用とします。


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「ポーズ」を変更
 [回転]で「脚」を伸ばします。

「グループを編集」→部分[選択]→[回転(緑の分度器で7.5°)]

 ここでは、各パーツを動かしたときに「穴が開かない方法」を解説します。
接触しているグループ同士を[分解]→当該部が選択されている状態で[回転][移動]等の操作、再度「グループを作成」

「脚」が付いている「腰」を[分解]→「脚」を[分解]

分解された「脚(379個のエンティティ)」が選択されている状態で[回転(緑の分度器 9°)]

再度「グループを作成」

 次に、各パーツを動かしたときに「穴が開く(=^x^;=)方法」と補修法を解説します。

 「脚」に腰の回転軸を描き加えましょう。
「グループを編集」→図の様に100mmの補助線を引く

「脚(グループ)」を、補助線をドラッグして得られる軸(赤の分度器)で[回転(30°)]

 「腰」は、現在「グループ解除(分解)」されています。

開いた部分を[線]で囲って、面でふさぐ

 60°まで、同様の操作を行っています。

反対側は(「脚」を後ろに)30°まで

 穴は、場面に応じて適宜ふさぎます。

「脚」グループの膝と足首に軸を描き、「穴が開かない方法」で回転しました。

 習作は、必要なら別名で保存してください。ここでは先に保存した状態に戻り、新たに「ポーズ」を変更します。


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 手足をまっすぐにして直立したポーズを、「穴が開かない方法」で作成します。

左「脚」を選択、「グループを編集」→部分[選択]→「原点(中心)」図の点を選択→[回転(緑の分度器でCCW7.5°)]
部分[選択]はそのままで中心を変更→[回転(CW9°)]、足首部分[選択]→中心点を選択→[回転(CCW1.5°)]

 描き終えた左「脚」をコピー反転して、右「脚」にします。
現在の右「脚」を消去、左「脚」を[移動(コピー)]、[縮尺]→側面中央の「グリップ」を反対側へ押し込む「赤の縮尺 -1.00」

 位置を合わせて、右「脚」とします。

 「腕」を下に伸ばします。
「グループを編集」→ひじから下を選択して肩を中心に真下に[回転]、手首から下を選択してひじを中心に真下に[回転]

 一時的に「モノクロ」表示にしています

ひじから下を選択して、ここでは脇を中心に真下に[回転]

描き終えた左「腕」をコピー反転して、右「腕」とする
 親指が埋まってしまいましたが、気にしません(=^x^;=)。

 ここでは「Standing.dae」と名前を付けて「3Dモデル」としてエクスポートしています。

 「COLLADAファイル(*.dae)」にすると容量が小さくなりますが、グループ化の設定が無くなりました。
「手」を「TposeFemale1605.dae」のものに変えて「Standing.dae」に差し替え、「Pose collection」に加えました。

 他の18体は「makehuman-1.1.1」に用意されているサンプル(全て「Proxy741」で[エクスポート])です。


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「人体」を動かす

ROBOと歩こう? 追い越し!
ROBOfemale25Walk.zip ROBOfemale25Run.zip

歩く…ROBOと歩調を合わせる
 ロボットは動きがぎこちなくても「仕様」ですみますが人体は…「個性」??…ここでは行進風にしてみました。

 [robo.skp]を開いてください、「人体」と縮尺を合わせましょう。
直線(100)を引いて計測、値(2000)を入力→サイズ変更

 他のキャラクターとも比較して、20倍にしました。

不要なものを削除、全レイヤの「ROBO」を一括で移動(2000)

 「隠しジオメトリ」を表示しています。

 「ポーズ」変更の練習用ファイル「人体[Standing.skp]」を開いてください。穴をふさぐ面と補助線が描き加えてあります。
位置合わせのための「補助線」ごとコピー貼り付け

 「人体」は現在「Layer0」に描かれています。「レイヤ1~12」にコピーしましょう。
不要になった「補助線」を削除して「人体(10個のグループ)」を「レイヤ1~11」に「レイヤ間コピー」、「レイヤ12」に「レイヤ間移動」

 「書込みレイヤ」を切り替えながら、「可視」ボタンのON/OFFで「エンティティ情報」を確認して作業を進めています。

 作業効率を上げるため、「シーンを更新」します。
一旦、「隠しジオメトリ(補助線)」を非表示にして[全体表示]
「シーンタブ」の上で右クリック、[シーンマネージャー]→「シーン」で全シーン(1~12を[shift]で)選択、右クリック
→[シーンを更新]→「シーンの更新」で「カメラの位置」にチェックを入れて[更新]

 「スタイルウィンドウ」から、「端点」を強調表示しています。

 「ROBO」の腕は「均等割り」で描きました。「人体」では「ツメ割り」を用います。
腕の角度

 肩に「穴が開く方法」で、[回転]しています。

 他のレイヤも同様に[回転]するか、以降の解説の様にコピー(+反転)してください。

 「レイヤ1,2,3」を描き、他のレイヤに「レイヤ間コピー(ここでは一旦、同一レイヤ内に移動コピーして「レイヤ間移動」)」します。

図(レイヤ7)では、コピー先のレイヤで「反転(尺度-1.00)」

意図しない点にスナップして[尺度(-1.00)]が安定しないときは、反対側に押し込むか[Ctrl]キーを使う

 元図(「makehuman-1.1.1」のサンプル)は左右対称にはなっていません。片方ずつ選択して、[移動]の位置合わせを
新旧双方の「回転軸」の「端点」を合わせて行っています。

 図では軸上で「推定機能」を固定しています。この方法で位置合わせが困難な場合は、一旦少し離れたところに[移動]して
あらためて[移動(位置合わせ)]を行ってください。

 一歩(1ループ)を12コマで描いています。「シーン1~6」と「シーン7~12」で脚の接地が入れ替わります。
脚が開いた「シーン1(7)」と中間の「シーン4(10)」を「原画」として描き、「中割り(ツメ割り)」でシーンをつなげました。

 表は右脚用です。1ループ(レイヤ1~12)描き、左脚は半ループ(6レイヤ分)ずらして「レイヤ間コピー」反転します。

 ROBOの歩調を示す補助線(隠しジオメトリ表示)を目安に角度(値は後付け)を探っています。

 「膝」と「足首」を[回転(穴が開かない方法)]する際、[選択]した個数を「エンティティ情報」で確認してください。
ここまで描き終え、一旦別名で保存

 後述の上下動を加えたGIF動画サンプルを掲載しています。まだ体幹が固まっていますが(左側)ここは「個性」??ということで…。


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 体幹(胴体)用の軸(補助線)を描きます。

「胴」を一旦よけて「腰」の中心から垂線を引く、不要となった線は削除

 操作しやすいよう体の外に出しています。

「軸」を垂直に[移動]、「胴」を戻す

 「肩」と「腰」 を揺らします。
「肩(胸,肩,両腕の4個のグループ)」を「(体幹)軸」で[回転]

 「腰」と「胴」の下部を一緒に回す方法を解説します。一旦「Layer0」に「レイヤ間移動」して「分解/再グループ化」の作業を行っています。

「胴」を分解、次に「腰」を分解

分解された状態で「回転」→操作が終わったら、選択されたままの状態で「グループを(再)作成」

分解した「胴」を再選択して「グループを作成」、「腰」とともに「レイヤ1」に戻す

 次に「腰」と「胴」の下部を別々に回す方法を解説します。「Layer0」に戻さず各レイヤ内の「胴」で「グループを編集」しています。

[回転(「腰」及び「胴」下部)]前の状態から

「腰」と両「脚」を一緒に[回転]

「胴」を「グループを編集」、下辺(16個のエッジ)を範囲[選択](上辺は14個のエッジ)

 [X線]表示で操作しています。

図では下辺を[回転(CW)]、上辺はCCW

 「肘(図は左腕)1331個のエンティティ」も前(シーン1,2,3,11,12、右は5~9)で曲げています。

 先に保存した一体(体幹及び肘不動)と並べて、動きを比較しましょう。

全レイヤ一括[コピー/貼り付け]

 現在、足が地に着いていません(=^x^;=)。地表面に合わせましょう。
2体(20個のグループ)を選択
一方の爪先(レイヤ1,8~12:左足、レイヤ2~7:右足)を基準点とし、垂直(「青い軸上」に[Shift]で固定)に[移動(線に拘束)]

地表面(原点)と高さを合わせる(線に拘束 点から軸方向)。

 補助線を「Layer0」に残して、[ROBOfemale25Walk.zip]と名前を付けて保存しています。[GIF動画サンプル

走る…歩幅を広げる
ROBOfemale25Run.zip]、[GIF動画サンプル

 「歩く」と同様の作業(回転)を行いました。

 「脚」の動きを探っています(表の値は後付け)。補助線(ROBOの動きと対比した計算上の移動量を示す)とは、合致していません。

「レイヤ7~12」では左右反転

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