3D 애니메이션에서 리깅이란 무엇인가요?
리깅은 3D 모델에 컨트롤 구조(일반적으로 뼈대 스켈레톤)를 부여하여 포즈를 취하고 애니메이션할 수 있도록 하는 과정입니다. 스키닝은 메시를 이 뼈대에 정점별 웨이트로 바인딩하여 각 뼈가 표면의 각 부분을 얼마나 강하게 움직이는지 결정합니다. 이를 통해 어깨를 돌릴 때 팔이 찢어지는 대신 자연스럽게 구부러지게 됩니다.
간단한 답변
리그는 세 가지 부분으로 구성됩니다: 계층 구조의 뼈대 스켈레톤, 메쉬를 뼈대에 바인딩하는 스킨 웨이트, 그리고 포즈를 실용적으로 만드는 컨트롤 (종종 역운동학(IK) 포함)입니다. 캐릭터, 생명체, 케이블과 같이 구부러지는 모든 것에 리깅이 필요하며, 단단한 객체는 일반적인 트랜스폼으로 애니메이션할 수 있습니다. Auto-riggers는 스켈레톤을 맞추고 웨이트를 자동으로 해결하며, T-포즈에서 가장 신뢰할 수 있습니다.
뼈와 관절
스켈레톤은 관절로 연결된 뼈들의 계층 구조입니다. 각 뼈는 자식들을 움직이는 트랜스폼이므로, 위팔을 회전시키면 아래팔과 손도 함께 움직입니다. 계층 구조의 최상단(캐릭터의 경우 보통 엉덩이)은 루트이며, 이를 움직이면 모든 것이 움직입니다.
뼈는 렌더링되지 않습니다. 이는 위치와 방향을 가진 핸들이며, 메시에게 어떻게 움직여야 하는지 알려주는 역할을 합니다. 뼈는 몸이 구부러지는 지점에 배치되며, 관절을 올바른 위치(팔꿈치에 팔꿈치, 무릎에 무릎)에 배치하는 것이 변형이 얼마나 자연스럽게 보일지 결정합니다.
스키닝과 웨이트
스키닝은 메시를 스켈레톤에 바인딩합니다. 모든 정점은 자신에게 영향을 미치는 각 뼈에 대한 웨이트를 가지며, 이 웨이트의 합은 보통 1이 됩니다. 예를 들어, 아래팔의 정점은 아래팔 뼈를 완전히 따를 수 있지만, 팔꿈치의 정점은 위팔과 아래팔 사이에 분할되어 관절이 부드럽게 구부러지도록 합니다. 실시간 엔진은 일반적으로 정점당 최대 4개의 뼈 영향을 허용합니다.
대부분의 나쁜 변형은 웨이트가 잘못된 경우입니다. 예를 들어, 팔꿈치가 무너지거나, 어깨가 찝히거나, 모자가 머리에서 벗어나는 경우입니다. 표준 방식인 선형 블렌드 스키닝은 관절이 비틀릴 때 볼륨을 잃는(캔디 래퍼 효과) 단점이 있어, 릭에 트위스트 뼈를 추가하거나 듀얼 쿼터니언 스키닝을 사용합니다. 웨이트는 페인팅, Blender의 본 히트(bone heat) 또는 Maya의 지오데식 복셀 바인딩(geodesic voxel binding)과 같은 자동 방식, 또는 이 둘의 혼합을 통해 설정됩니다.
FK와 IK
포워드 키네마틱스(FK)는 루트에서 바깥쪽으로 어깨, 팔꿈치, 손목 순으로 각 뼈를 차례로 회전시켜 체인을 포즈합니다. 이는 자연스러운 아크와 완전한 제어를 제공하며, 팔을 흔들거나 꼬리를 흐느적거리는 애니메이션에 주로 사용됩니다.
인버스 키네마틱스(IK)는 체인의 끝(손 또는 발)을 배치하면 솔버가 그 위의 뼈들의 회전을 계산합니다. IK는 엉덩이가 움직이는 동안 고정된 발을 바닥에 유지하는 역할을 합니다. 폴 타겟은 팔꿈치나 무릎이 향하는 방향을 설정합니다. 릭은 일반적으로 애니메이터에게 FK와 IK 모두에 대한 컨트롤을 제공하고 둘 사이를 블렌드할 수 있도록 합니다.
자동 리깅과 T-포즈
자동 리거는 수동 배치 없이 캐릭터에 스켈레톤을 맞추고 스킨 웨이트를 해결합니다. 대부분의 자동 리거는 캐릭터가 T-포즈(팔을 옆으로 곧게 펴고 다리를 약간 벌린 자세)를 취하기를 원하는데, 이는 해부학적 구조를 측정하기 쉽게 만들기 때문입니다. 팔은 한 축을 따라 뻗어 있고, 팔다리는 몸통에서 분리되어 있으며, 팔꿈치와 무릎이 구부러진 곳에 숨겨져 있지 않습니다. 일부 도구는 팔을 아래로 기울인 A-포즈도 허용합니다.
Mixamo는 이 과정을 익숙하게 만들었습니다. 휴머노이드를 업로드하고 몇 군데 포인트를 표시하면 릭이 적용된 캐릭터를 돌려받을 수 있습니다. 자동 리깅은 팔다리가 명확하게 분리된 휴머노이드에 가장 잘 작동하며, 포즈를 취하고 있거나 소품을 들고 있거나 긴 코트를 입은 캐릭터는 보통 관절이나 웨이트에 수동 수정이 필요합니다.
리타겟팅
리타겟팅은 한 스켈레톤의 애니메이션을 다른 스켈레톤으로 전송합니다—모션 캡처된 걷기 동작을 캐릭터에 적용하거나, 비율이나 뼈 이름이 다른 캐릭터의 클립을 다른 캐릭터에 적용할 수 있습니다. 리타겟터는 뼈를 역할별로 매핑하고 (예: 왼쪽 팔뚝, 척추) 새로운 길이에 맞춰 동작을 조정하여 발이 여전히 바닥에 닿도록 합니다.
Mixos Studio에서의 리깅
Studio의 애니메이션 섹션에 있는 리깅 패널은 전체 과정을 다룹니다. T-포즈에서 Auto-rig는 캐릭터를 측정합니다—관절 높이, 팔 너비, 어깨 너비, 사타구니, 발목, 다리 간격 등이 메시에서 읽혀집니다—21개의 관절을 가진 휴머노이드 스켈레톤에 맞추고 웨이트를 해결하며, 아무것도 업로드하지 않고 사용자 자신의 기기에서 실행됩니다. T-포즈를 취한 사람으로 인식되지 않는 메시는 잘못 리깅되는 대신 거부됩니다. 그 외의 경우에는 바인딩 전에 수동으로 배치할 수 있는 휴머노이드, 사족 보행 동물, 체인 템플릿이 있습니다.
메쉬를 스켈레톤에 바인딩하면 캐릭터의 볼륨을 통해 웨이트를 해결하여, 몸, 갑옷, 머리카락이 하나의 그룹으로 함께 움직이게 합니다. 컨트롤 리그를 추가하면 양팔과 다리에 IK를 적용하고 머리 시선 추적 기능을 추가하며, Bake IK는 해결된 포즈를 키프레임으로 다시 기록합니다. 모션 라이브러리는 CMU 데이터베이스에서 가져온 2,500개 이상의 모션 캡처 클립을 선택하기 전에 캐릭터에 미리 보여줍니다. 이를 추가하면 시간을 재조정할 수 있는 일반 키프레임이 기록됩니다. GLB 또는 FBX로 이미 리깅된 상태로 제공되는 캐릭터는 스켈레톤을 일반적인 키 조작 가능한 뼈로 유지합니다.
자주 묻는 질문
리깅과 스키닝의 차이점은 무엇인가요?
리깅은 컨트롤 구조, 즉 스켈레톤과 이를 포즈하는 컨트롤을 구축하는 것입니다. 스키닝은 메시를 해당 스켈레톤에 정점별 웨이트로 바인딩하는 것입니다. 스키닝은 리깅의 한 단계이며, 웨이트가 좋지 않으면 릭이 제대로 변형되지 않는 가장 흔한 원인이 됩니다.
캐릭터는 왜 T-포즈여야 리깅할 수 있나요?
T-포즈는 팔다리를 몸통에서 분리하고 팔을 한 축을 따라 정렬하여, 자동 리거가 어깨, 팔꿈치, 손목, 무릎의 위치를 측정할 수 있도록 합니다. 구부러지거나 포즈를 취한 팔은 관절을 숨겨 뼈가 잘못 배치될 수 있습니다.
FK와 IK의 차이점은 무엇인가요?
포워드 키네마틱스(FK)는 루트에서 바깥쪽으로 각 뼈를 회전시켜 체인을 포즈합니다. 인버스 키네마틱스(IK)는 체인의 끝(손 또는 발)을 배치하면 그 위의 뼈들을 해결합니다. FK는 스윙이나 아크 모션에 적합하며, IK는 고정된 발과 목표에 도달해야 하는 손에 적합합니다.
모델을 애니메이션하려면 릭을 해야 하나요?
구부러져야 하는 경우에만 필요합니다. 자동차, 문, 카메라와 같은 단단한 객체는 트랜스폼을 키프레임으로 애니메이션합니다. 캐릭터, 생물, 호스 및 변형되는 모든 것은 릭이 필요합니다.
온라인에서 무료로 캐릭터를 리깅할 수 있나요?
네, Mixos Studio는 T-포즈 휴머노이드를 브라우저 탭에서 무료로, 캐릭터를 어디에도 업로드하지 않고 자동 리깅합니다. 그런 다음 IK 컨트롤을 추가하고 모션 캡처 클립을 편집 가능한 키프레임으로 적용할 수 있습니다.
T-포즈 캐릭터를 가져와 자동 릭을 적용하고, 몇 가지 모션 캡처 클립을 시도해 본 후 마음에 드는 것을 선택하세요.