作者 钱麟

　　接下来我们要和大家介绍的Character Studio的另一重要部分：Physique，这是一个作用在角色mesh模型上的修改器。Physique使用封套（envelope）、连接参数（link parameter）、突出角度（bulge angle）和腱（tendons）来控制角色在运动中皮肤、肌肉的变形。

　　首先我们也还是要先来学习一下它的工作流程，免得看参数看得一头雾水。

　　在为模型施加Physique前，Biped的每个部分必须和角色模型的各部分对齐，并且两者都显示在视图里并且没有被结冻（freeze），这时选择模型，为其施加Physique修改器，然后在modifier面板内按Attach to Node按钮，并选择Biped的质心，在弹出的对话框中按Initialize（初始化），系统经过计算会将Biped与模型结合并生成一层缺省的封套，接下来的工作就是调整封套、突出角度、腱等直至最后完成。（工作中注意一点：在施加Physique修改器时，motion面板上General展卷栏中的Figure mode是打开的。）

　　调整的方法一般是先拨动时间滑块，观察动画中出现的问题，然后再具体修改它的封套和进行其他操作。连接参数（link parameter）是用来控制皮肤滑动、折皱量的。突出角度（bulge angle）是用来控制如二头肌、腿部肌肉、胸肌的形状的，腱（tendons）是用来控制角色皮肤拉伸的。 我们要特别说一下封套，封套是用来控制角色皮肤和肌肉变形的最主要的工具，尤其是在关节处可以产生平滑的混合变形，封套有内外两层，在内封套内的节点权重为1，在内封套和外封套之间的权重值从1向0衰减。封套也有两种类型，可变形的（deformable）和不可变形的（Rigid）的封套。可变形的封套可以使用突出角度（bulge angle）令其变形，不可变形封套中的节点当然是无法变形的。通常我们先用可变形封套编辑，然后再为头部等一些特殊部位设置不可变形封套。

Attach to Node：将Biped骨架安装在角色模型上，方法是开启Biped的Figure mode，将Biped的各部分与模型各部分对齐，再用此按钮点取Biped的骨盆块（注意不是质心）。

Reinitialize：将有关Physique的参数设置全部初始化。

Bulge Editor：打开Bulge（隆起）角编辑器。

Open Physique File：打开Physique的信息文件*.phy文件。

Save Phusique File：将当前的Physique设置储存为*.phy文件。

About Physique：有关Physique的信息。

Floating Bones展卷栏，这里就象max的Skin修改器一样，我们可以使用Max自己的bones系统来进行动画，我们甚至可以在角色体内装入样条曲线（Spline），然后动画它的节点就能控制角色的动画。Add、Reset、Delete的含义这儿不说大家也知道。

Physique Level of Detail展卷栏

Renderer：使用Skin修改器的参数并在Skin修改器更新区和渲染时显示效果。

Viewports：使用Skin修改器的参数并在Skin修改器更新区和视图中显示效果。

Deformable：关闭Physique所有的样条曲线，打开时可得到最高质量的渲染。

Joint Intersections：是否使用Joint Intersections的功能，详见相关章节。

Cross Section：是否使用Joint Intersections的功能，详见相关章节。

Tendons：是否使用腱（Tendons）的功能，详见相关章节。

Skin Sliding：是否使用Link Blending的功能，详见相关章节。

Link Blending：是否使用Link Blending的功能，详见相关章节。

Rigid：把所有的节点都变为不可变形节点。这是视图中的显示更新速度最快。

Link Blending：混合不可变形的连接段。

下面是关于堆栈的更新操作：

Add Change：对Physique的骨架曲线上的节点的修改将添加到Physique中，一般为打开。

Remap Locally：将骨架曲线上的节点的位置重置到初始位置。

Reassign Globally：重设权重和骨架曲线，当节点受到一个封套的控制时，你希望换一个封套来控制这些节点，用这个选项。

Hide Attached Nodes：赋予Physique后将Biped的块隐藏起来。

我们现在再来看一下Physique的子物体，其实有关Physique的操作主要都是在它的几个子物体层级中完成的。

一．我们先看封套（Envelope）级子物体。

Link：和边上的两个按钮一起，它们都是编辑封套的模式。在Link模式时，我们可以移动整个封套的位置。同时也只有在这种模式下，我们才能同时选择多个封套然后一同编辑它们的参数。

Cross Section：编辑封套的横截面。打开此模式后，我们可以先用移动工具选择封套的横截面，然后用非等比缩放工具确定某一段封套的横截面半径。

Control Point：在封套上利用控制点精确调整封套的大小。

Next/Previous：到下一个封套、横截面或控制点。

Deformable：使用可编辑的封套，当在Link模式移动整个封套时，封套的外形会自动改变。缺省为红色显示。

Rigid：使用不可编辑的封套，当在当在Link模式移动整个封套时，封套的外形不会改变。缺省为绿色显示。

Partial Blending：关闭时如果权重小于1，系统会将它当作1来计算；打开时候就可以用小于1的权重设置。

Strength：在两个封套重合的地区，你可以设置一个封套的强度比另一个大，这样那儿的节点变形就受强度大的封套的控制。 Falloff：设置内封套到外封套之间的权重衰减。封套有内外两层，在内封套内的节点受到封套100%的影响，即权重为1；在内封套到外封套的向外过渡区域内，权重由1到0，即所受影响越来越小。

Inner：打开后只能编辑内封套的大小。

Outer：打开后只能编辑外封套的大小。

Both：打开后内外封套的大小都能编辑，一般都使用这个模式。

Radial Scale：扩大整个封套的半径大小。

Parent Overlap：控制封套向角色骨架的父关节段延伸的程度，比如为上臂部位的封套上增加此值，封套就会向肩部延伸。取值范围为-1—10。

Child Overlap控制封套向角色骨架的子关节段延伸的程度，比如为上臂部位的封套上增加此值，封套就会向下臂部位延伸。取值范围为-1—10。

下面这些都是封套的编辑命令，根据编辑封套时所处在的模式的不同，这些命令的功能也会有所不同。

Insert：插入一个横截面或为封套加入一个控制点。

Delete：删除一个横截面或一个控制点。

Copy：拷贝一个封套或一个横截面。

Paste：粘贴一个封套或一个横截面。

Mirror：镜像一个封套或镜像一个封套中的横截面。比如要将左臂的封套拷贝到右臂上去，应该先选择左臂，按Copy，再选择右臂，按Paste，再按Mirror。

Exclude：排除当前段的封套对其它段的影响，比如在手指这种mesh很密集的区域，两根手指上的封套难免会互相影响，缩放封套又不一定能解决问题，这时我们就可以排除手指之间封套的互相影响来解决问题。

Interactive Redraw：当改变封套时视图中自动更新mesh网格。

Initial Skeletal Pose：使mesh网格回到还未装Physique修改器前的姿势。

Shaded：着色显示场景中节点的权重。

Display Options：打开设置封套各部分的显示颜色。

二．连接级子物体（Link）

装了Physique的mesh模型里有一条黄色的，象脊椎一般的连线，叫做deformation spline（变形曲线），如图所示，其中每两个点之间的一段连线，称为一个Link。我们可以对连接做一些属性上的操作，在动画中可以产生一些微妙的变化。

Active：连接段可以被选择。

Continuity：整个骨骼的所有的一段段连接都是相连的。

Bulge Editor：打开隆起编辑器。

Reinitialize Selected Links：重新初始化被选择的连接设置。

Bend>Tension：关节处转弯时的的光滑控制，取值范围为0—2，值为0时候，关节一旦弯曲，会产生尖锐的折角，值越高转弯就越光滑。 Bias：关节转弯时产生变化的节点组有一个独立的坐标。缺省值为0.5，加大此值时，这个坐标轴就会向其父一级关节方向移动，反之亦然。

Twist>Use Twist for Rigid：这组参数是用来控制关节在选择时的效果的，比如手腕、脖子的转动、扭曲。如果你使用了硬封套（Rigid Envelope），要做出好转动效果就应该打开这个选项。

Tension：张力，缺省值为1，低于1的值使效果集中在关节处；高于1的值使效果越远离关节处，取值范围为0—2。

Bias：关节是可以控制其上下两个连接段的，缺省值为0.5时作用正好在连接点上，值越大扭曲效果就越向两个连接段的子物体段处发展。

Sliding>Inside：这些参数是控制皮肤和关节相连效果的，特别可以控制膝盖或肘部的皮肤。加大此值，皮肤就会游离关节。

Outside：加大此值，皮肤就会向关节靠拢。

Falloff：值越大，效果就会越接近关节处。

Radial Scale>Tension：这组参数可以扩张或收缩皮肤。缺省值为1，低于此值时效果将集中于关节处，反之亦然。

Bias：缺省值为0.5，此时作用同时影响关节处的两个连接段，低于0.5的值使影响朝子一级层级发展。

Link Scale：缩放整个连接段的空间半径。

CS Amplitude：倍增横截面隆起编辑器（Bulge Editor）的作用效果。当然必须先经过横截面编辑器产生隆起角后这个功能才有效。

Stretch：当连接段的长度发生变形时，整个mesh的形状会发生变形，打开这个可以保持mesh的总体积不变。如下图，左边的打开Stretch的效果，右边是关闭时的效果。

Breathe：这一项理解起来要看下面的例子，下面左图中，当中的一些节点我们使它和一个虚拟物体相连，放大虚拟物体就可以使当中的那些节点鼓起，不过如果关闭了Breathe的话，就不会鼓起了，如右图。

下面一段叫Joint Intersection（关节交叉）展卷栏。如下图，当二头肌隆起时（如何建立此效果请详见实例部分），交界处（上臂和下臂）的节点有可能会重合起来，因此我们在关节处加入一个折痕平面（crease plane），阻隔节点的相交。

Crease at Parent's Joint>Active：假设当前连接段有它的父级连接段和子级连接段，我们把父级连接段标号为0；子级连接段，也叫链接关节段，标号为1。Active就是这个打开当前连接段和父级连接段和阻隔功能的。

Blend From / To：越靠近折痕平面的节点移动变形就越厉害，折痕平面和Blend From之间的节点将受到最强的影响，Blend From和Blend To区域内的影响力较次。

Bias：折痕平面的效果强度，0表示没有影响，1表示完全影响。

Crease at Link's Joint的效果可以依此类推，这里不再赘述。

三．隆起（Bulge）级子物体

由于隆起级子物体的编辑主要是在横截面隆起编辑器（Bulge Editor）中完成的，其面板中的功能大多包含在编辑器中，其余一些设置又和封套级子物体中的相同，因此对于面板我们就略过不再介绍。我们直接进入隆起编辑器，这里下面有两个视图，左边一个叫横截面视图，右边一个叫侧视图。上面有一排工具栏，里面的工具根据不同的视图有不同的分工。现在我们从左到右依此介绍各工具按钮：

Select Scale Rotate Control Points：在横截面中视图中可以选择并移动控制点。

Select and Rotate Control Points：在横截面中视图中可以选择并沿横截面中心旋转控制点。

Select and Scale Control Points：在横截面中视图中可以选择并缩放控制点。

Draw Control Points：在横截面中视图中中绘制一个横截面。

Insert Control PointsL：在横截面中视图中，在横截面上点击一下以生成一个新的控制点。

Delete Control Points：删除控制点。选择一个点，然后按这个按钮。

Previous Link/Next Link：到上一个或下一个连接段（比如从上臂到下臂）。

Mirror Selected CS：在横截面中视图中，在编辑器的窗口上下的绿色参考点之间的垂直平面内镜像横截面。（这里的CS是指Cross Section，横截面。）

Select and Translate CS：选择一个横截面并沿连接段移动该截面。

Insert Cross Section Slice：在侧视图中点击插入一个新的横截面。

Delete Cross Section Slice：删除当前选择的横截面。

Copy Selected CS：拷贝被选择的横截面。

Paste Selected CS：先选择一个横截面，按Copy Selected CS，再选择第二个横截面，按这个按钮，就把第一个横截面的参数拷贝到第二个横截面了。 Set Bulge Angle：设置隆起角，在完成下面的参数设置后可以按这个按钮。

Insert Bulge Angle：为当前横截面新增一个隆起角。

Delete Bulge Angle：删除当前横截面上的隆起角。

Select Nearest Bulge Angle：选择与当前关节最近的隆起角。右边一条输入框可以修改隆起角的名称。

在这个图表的下方有两个视图，左边一个叫横截面视图，右边一个叫侧视图，看上去还是比较直观的。在横截面视图中，红色的线代表当前隆起角所在的横截面；绿色的线显示网格的变形的情况；黄色的线是一根供你作定位参考的线，没有什么实际用途，一个个点就是控制点。在侧视图中显示的是当前连接段和其子连接段的情况，在这个右边有一组参数，先看下面有两个按钮，左边是控制隆起角（Bulge Angle）参数的，右边是控制横截面（Cross Section）参数的。我们分别来看。

Bulge Angles>Influence：隆起角对皮肤影响的一个附加值，可控制关节弯曲到多少度的时候皮肤会出现隆起现象。不过要做一定的计算的，例如关节的隆起角是90度的话，40的Influence值可使隆起现象出现在关节旋转到50度（90-40）或130度的（90+40）时候。

Power：控制隆起现象发生的快慢程度。0的时候马上就会有作用，值越大越慢。 Weight：：如果有两个隆起角作用到一起的时候，谁的权重值大作用就以哪个为主。

Cross Sections>sections：设置横截面的数量。

Division：在横截面上的控制点的数量。

Resolution：设置横截面上的径向分段数。。

Entire Link：选择在当前连接段上的所有横截面，然后我们可以做全局调整。

在隆起编辑器中编辑虽然非常专业化，但是不通过它同样也能做出隆起效果，我们在实例部分就有一个不使用隆起编辑器就做出来的效果，大家两种方法可以任选一种啊。

四．腱级子物体（Tendons） 让我们先来看一下腱的概念，在为mesh设置完封套后，我们可以用腱来控制皮肤的拉伸，比如手的虎口、胸肌和手臂相连处，都可以用到腱。一般腱的使用方式是先建立一个横截面，再利用横截面上的控制点和相关的连接段相连，最后再调整一系列参数。

Link：打开Link模式，在Link模式时，我们可以选择连接段。

Cross Section：可以编辑横截面。

Control Point：可以使用控制点精确调整。

Next/Previous：到下一个封套、横截面或控制点。

Sections：设置腱的横截面段数。

Attach Points：腱横截面周围的控制点数目。

Resolution：设置横截面上的径向分段数。

Insert：在连接段上新增一个横截面或控制点。

Delete：在连接段上删除一个横截面或控制点。

Radius：横截面的半径，这个横截面也叫做腱的基座（base）。

Pull：控制点与连接段的靠近程度，值越大两者离得越远。

Pinch：控制点在基座横截面圆周上的位置。

Stretch：决定控制点向连接段拉伸的程度。

Attach：就是把控制点连接到相应连接段上去的按钮。

Detach：断开控制点和连接段的连接。

Connect to Child Link：腱将影响子一级连接段。

Use Bound：设置上边界的重叠，此值大于1时，将影响子连接段，值为0时没有效果。

Pull Bias, Pinch Bias, Stretch Bias：设置上边界的衰减效果。加大这些值可以使效果朝子连接段处移动，

下面一段是控制下边界的，参数和控制上边界的一样。再下面的控制就都是控制在视图中显示的了，我们也就不详细介绍了。

五．节点级子物体（Vertex）

Physique可以允许我们用节点级物体来控制角色的（变形）动画，这样就可以做到最细微的调整，在面板上我们可以看到有三种节点类型——红色代表可变形的节点，大多数节点都属于这种类型；绿色的节点是硬节点，只会产生整体的移动而不会变形，通常用于头部；蓝色的节点是连接到根关节段的节点，当系统不能确定将这些节点赋予哪个连接段时，就显示为蓝色，我们应该把它们转化为红色的或绿色的节点。下面我们来看参数：

Select：打开后可以选择节点。

Select by Link：利用连接段来选择节点。

Assign to Link：把选择的节点赋予一个连接段。

Remove from Link：把当前选择的节点从连接段上删除。

Lock Assignments：锁定连接段上的节点，不允被赋予其他连接段。

Unlock Assignments：解除锁定。

Type-In Weights：会弹出一个对话框，为所选的节点赋予权重值，只有被锁定的节点可以修改。

Hide：隐藏选择的节点。

Unhide All：显示所有被隐藏的节点。

Initial Skeletal Pose：使角色回到还未安装Physique修改器前的姿势。