Motion Sculpting：一種新的動畫範式 — BCON26（第 1/5 段）

🧑‍🏫 這是 BCON26 一場演講的第一段。講者 Nacho 是遊戲動畫師，他覺得傳統動畫流程被 rig 綁得太重，想做出像捏黏土一樣、直接動手的動畫方式。這段先講清楚現有流程卡在哪，再展示他自製的第一批工具，適合想知道 3D 動畫為什麼難上手、以及未來可能怎麼變簡單的人。

• 00:00 講者分享一系列實驗，想找出不同的動畫做法。他認為 rigging 對動畫是一道門檻，即使他自己也兼做 rigger 與 animator
  ↳ rigging 是幫角色裝骨架和控制器，讓人能擺動作的工作；rigger 是專做這件事的人。講者兩邊都做過，還是覺得「要先有 rig 才能動」是一道門檻。
• 00:00 目標是讓動畫更有觸感（tactile），感覺像在桌上實際捏黏土做動畫
  ↳ 他追求的是手感：不要對著一堆控制器和數值慢慢調，而是像在桌上捏黏土，直接動手、馬上看到結果。
• 00:33 講者小時候做過很多黏土動畫與 stop motion。他強調這只是一種 pipeline，不是要取代 rig，因為其他用途仍然需要 rig
  ↳ stop motion（定格動畫）是一格一格擺好拍下再連起來播。pipeline 指整條製作流程。他說這只是多一條路可選，遊戲等用途還是需要 rig，並不是要大家丟掉 rig。
• 01:04 講者 Nacho 是遊戲動畫師，曾任職 Blizzard Entertainment，也為 Fabledom、Manor Lords 做過動畫，一直使用 Blender 製作動畫
  ↳ 講者背景：遊戲動畫師，待過 Blizzard，做過 Fabledom、Manor Lords 的動畫，而且一直用 Blender 做。代表他是真的在業界用 Blender 做案子的人。
• 01:04 他發現手上工具有限制，約四年前學了 Python 開始自製工具，例如把 child of constraints 放進 character panel
  ↳ constraint 是讓物件跟著另一個物件動的規則，child of 就是讓東西暫時跟著某物走，例如杯子被手拿起。他四年前學 Python，把這類設定放進角色面板，方便直接操作。
• 01:37 後來有大型工作室的動畫師找上他。他和幾位在業餘時間使用 Blender 的 Pixar、Disney 人員一起開發工具
  ↳ 他的工具做出口碑後，大工作室的動畫師主動找上門。幾位 Pixar、Disney 的人利用業餘時間用 Blender，和他一起開發工具。
• 01:37 他有一整套給 production rig 用的動畫工具，部分實驗成果已經回流到這些工具裡，但本場講的是另一套東西
  ↳ production rig 是正式製作用的完整 rig，控制器多、功能齊。他已經有一套配合這種 rig 的工具，部分實驗成果也放了進去；但這場講的是另一套新做法。
• 02:07 他懷念能直接開工的感覺：手上拿著有觸感的東西、心裡有想法就一路做下去。那種方式只有一次機會、很難回頭，或許也有改進空間
  ↳ 他懷念拿著實體東西、有想法就一路做下去的感覺。不過黏土動畫做錯很難回頭，等於只有一次機會。他想留住那種直接感，同時補上可以修改的彈性。
• 02:37 他先找出流程中的摩擦點。角色的基本構成：mesh（範例為 Mixamo mesh）、skeleton、負責帶動 mesh 的 deform bones、決定頂點跟隨程度的 weight paints，以及 control rig
  ↳ 角色的基本組成：mesh 是模型外皮；skeleton 是整副骨頭；deform bones 是真正帶動外皮變形的骨頭；weight paint 標出每個點跟骨頭動多少；control rig 是給動畫師操作的控制層。
• 02:37 範例用的是 Mixamo add-on 產生的簡單 control rig，刻意讓東西保持相對簡單
  ↳ Mixamo 是提供角色和現成動作的網路服務，它的 add-on（外掛）能自動生成簡單的 control rig。他刻意用簡單範例，讓大家把注意力放在流程上。
• 03:08 有了模型後可以加骨頭、用 automatic weights 綁定，大致能撐過初步測試
  ↳ 有了模型後加上骨頭，用 automatic weights 讓 Blender 自動算權重、把模型綁到骨頭上。結果不完美，但拿來做初步測試大致夠用。
• 03:08 如果想改骨頭，再疊一層 control rig 會很嚇人，也很耗時耗工。要做出正確的機制與切換，對多數動畫師已是一大步
  ↳ 麻煩在後面：想改骨頭時，上面那層 control rig 也得跟著重做，機制和切換都要設對。這對多數動畫師來說，已經等於跨到另一個專業。
• 03:08 rig 常見問題包括 FK／IK 切換的 rig states、pole drift，以及 Blender 內部機制造成 stretchy bones 等骨頭有小小錯位
  ↳ FK 是從肩膀一節一節轉到手，IK 是抓著手讓手臂自動跟上，兩種模式切換會出狀態問題。pole drift 字幕只列出名稱；stretchy bones（可拉長的骨頭）常因 Blender 內部機制有小錯位。
• 03:39 這些問題讓鏡頭管理變困難，例如需要在中途切換，總會有各種複雜狀況
  ↳ 這些問題到了實際做鏡頭時會被放大。例如動作做到一半要從 FK 換成 IK，前後得對齊，各種狀況就會冒出來要處理。
• 03:39 以朋友 Pierrick 的動畫為例說明後續還有很多階段：先要有構想，再做 blocking、polishing，決定 key poses 的位置，最後動用所有 rig controls
  ↳ 以朋友 Pierrick 的動畫為例：先有構想，再 blocking（先擺出大致姿勢）、polishing（細修到順），還要決定 key poses（關鍵姿勢）放在哪幾格，最後把所有控制器都用上。
• 04:10 有些 rig controls 非常複雜，必須很熟悉該 rig，而且不同 rig 的控制方式不一定相同，這是 pipeline 中另一種摩擦
  ↳ 有些 rig 的控制器很複雜，得先花時間熟悉。換一個 rig，操作方式又可能不一樣，每換一次就要重學一次，這也是流程裡的摩擦。
• 04:10 Blender 目前無法原生做即時 motion paths 與 onion skinning
  ↳ motion paths 是把身體某部位走過的軌跡畫成線；onion skinning 是把前後幾格姿勢淡淡疊在畫面上，像描圖紙。Blender 目前沒辦法原生做到邊改邊即時更新。
• 05:00 原因是在當前影格做修改時，Blender 必須去評估未來影格，讀取整個 rig 依賴鏈上的所有變化，才能顯示改動並更新路徑
  ↳ 原因是你改了這一格，Blender 就得把後面每一格重算，而且要沿著 rig 裡控制器互相牽動的整條依賴鏈（chain of dependency）讀一遍。rig 越複雜就越慢。
• 05:00 講者要談 dense animation（密集動畫），主張它可以是優勢而不是問題。建模業界已有類似先例
  ↳ key 是記錄某個時間點姿勢的關鍵影格。dense animation 就是每一格都有 key 的動畫，通常被認為很難改。講者反過來主張它可以是優勢，並拿建模的演變當前例。
• 05:32 一般常認為需要 spline animation 才能完全掌控。以前建模多用 box modeling、NURBS 或 spline modeling，過程相當繁瑣
  ↳ spline animation 只設少數 key，中間由曲線自動補，改幾個點就能動整段，所以大家覺得這樣才好控制。以前建模也靠少量控制點，像 box modeling、NURBS，做起來很繁瑣。
• 05:32 ZBrush、Nomad Sculpt 與 Blender 出現後，不再需要低面數模型，可以直接雕塑、做得很密，越密越好，而且仍保有完全掌控
  ↳ sculpt（雕塑）是像捏黏土一樣直接推拉模型表面。ZBrush、Nomad Sculpt、Blender 普及後，不用先做低面數模型，可以直接雕，面越多越細，而且一樣控制得住。
• 06:04 現在叫人回頭做 NURBS 模型，對方大概寧可去雕塑。讓這件事成為可能的唯一因素是「工具」，在那之前這被認為是不可能的
  ↳ 現在叫雕塑的人回頭做 NURBS，大概沒人想做。雕塑以前被認為做不到，是工具出現後才改變。他的意思是：密集動畫也一樣，缺的只是對的工具。
• 06:04 類比工具需求：簡單的東西移動單一頂點就夠；複雜一點需要影響範圍；非常高密度時，需要一整套全新工具，才能維持與以前相同的掌控度
  ↳ 他用建模來比：簡單的東西動一個點就夠；複雜一點，就要能一次影響一片範圍；密度非常高時，得有一整套新工具，才能跟以前一樣控制自如。
• 06:36 控制密集動畫已有多種工具，例如講者移植進自己動畫工具中的 animOffset。示範用的是一般 rig，但也可以是很複雜的 rig
  ↳ 處理密集動畫已經有一些工具，例如他移植進自己工具組的 animOffset，大致是把一格的修改套到一段影格上。示範用的是一般 rig，複雜的 rig 也能用。
• 07:06 auto IK 可以不用 rig 直接控制，但在密集動畫中，它不會在你已有的關鍵影格周圍打 key
  ↳ auto IK 是 Blender 內建功能，拖一根骨頭，整條骨鏈會自動跟著動，不需要另外做 rig。但在密集動畫裡，它只改當下這一格，不會處理周圍已有的 key，前後容易接不上。
• 07:06 講者開發的 propagate：改一個姿勢後，可以把影響擴散到鄰近影格，並控制姿勢如何外推。即使用 production rig，也能把全新姿勢無縫融入動畫
  ↳ propagate 是他開發的工具：改了一格姿勢後，把改動往前後幾格擴散出去，還能控制怎麼延伸。即使是複雜的 production rig，新姿勢也能自然融進原本的動作。
• 07:36 這些工具仍不足以達成他的目標，於是他回到原點：最簡單的組成就是 skeleton，加上已經定義好的 weight paints
  ↳ 但這些工具還達不到他要的手感，所以他回到最基本的東西：只留骨架和已經畫好的 weight paint，從這兩樣重新出發。
• 07:36 第一個成果：利用 weight paint 資訊直接在 mesh 上選取，而不必直接選骨頭，讓選骨頭變得更有觸感、更直觀
  ↳ 第一個成果：直接點模型表面就能選到對應的骨頭。系統靠 weight paint 知道你點的位置主要由哪根骨頭控制，不用在一堆骨頭線條裡找。
• 08:09 為了避開 Blender 評估複雜 rig 未來影格造成的延遲問題，他自我限制只用 FK rig
  ↳ 為了避開前面說的「Blender 算未來影格很慢」，他給自己設限：只用 FK rig，也就是骨頭一節接一節、各自旋轉的簡單結構。
• 08:09 原因是 FK 鏈隨時間的行為很容易預測：每根骨頭都有 parent，並在 parent 空間中移動與旋轉，所以不必詢問 Blender，只讀 F-curves 就能預知未來
  ↳ FK 很好預測：每根骨頭都掛在上一根（parent）底下，跟著它動。所以不必請 Blender 重算，直接讀 F-curves（記錄數值隨時間變化的曲線）就能算出未來位置。
• 08:40 他做出類似 animation cache 的東西，用來讀取骨頭的未來狀態並衍生出許多功能。它有些限制，其中最主要、最明顯的是 FK rig 不能做 IK，而他已找到繞過的方法
  ↳ cache 是先算好存起來、要用時直接拿的資料。他的 animation cache 事先掌握骨頭未來的狀態，很多功能都建在它上面。最大限制是純 FK 做不了 IK，但他已經找到繞過的方法。
• 09:10 如此一來，密集動畫從令人害怕變成有用：選任何骨頭，幾乎免費就能即時取得路徑，還能疊上多種設定方式的 onionskins
  ↳ 結果密集動畫反而變好用：選任何一根骨頭，幾乎不耗效能就能即時看到軌跡，還能疊上前後姿勢的半透明殘影，顯示方式也可以調。
• 09:10 他原本做了一次性的姿勢 propagation，現在完整的 propagation 系統可以即時運作：設定範圍（range）、衰減（decay）、影響度（influence），照眼睛看到的樣子操作動作
  ↳ 原本 propagate 只能一次性套用，現在可以即時運作。range 是影響幾格，decay 是往外逐漸減弱的程度，influence 是整體強度。調的時候直接看畫面，用眼睛判斷。
• 09:41 目標之一是完全不看曲線圖（graph）就能做動畫：既然是密集動畫、每格都有 key，就依畫面所見來做，而不是依圖表
  ↳ 他的目標之一是完全不打開曲線圖。每格都有 key，曲線只會密密麻麻，不如直接看角色動得對不對，照畫面去調。
• 10:13 針對「懷念 spline 控制、不想太鬆散」的需求，他做了另一個工具：設定幾個影格作為 spline 邊界，把實際路徑轉成 spline，就能像操作 spline 一樣變形密集動畫
  ↳ 有人會懷念 spline 那種「拉幾個點就改一整段」的感覺。他另外做了工具：挑幾格當邊界，把中間的實際軌跡轉成曲線，拉動曲線就能改整段密集動畫。
• 10:44 畫面中兩個範例以 IK 方式運作：系統能原生判斷鏈的終點，遇到 disconnected bone 就視為鏈的結尾，行為類似 auto-IK
  ↳ 畫面上兩個範例表現得像 IK：拖末端，整條鏈跟著動。系統會自己找鏈的終點，遇到 disconnected bone（沒跟上一根接在一起的骨頭）就當成鏈的結尾，效果類似 auto IK。

講者為什麼自我限制只用 FK rig？