2210205022 - Animasi Objek 3D Menggunakan Armature

Animasi objek 3D hampir selalu diperlukan untuk film dan game. Objek 3D tersusun dari titik-titik yang saling terhubung yang disebut vertex. Untuk menggerakkan objek sederhana seperti kubus atau bola, kita dapat langsung memanipulasi vertex objek tersebut. Pada objek 3D kompleks seperti model manusia, kita akan kerepotan membuat animasinya dengan cara manipulasi vertex secara langsung. Manipulasi langsung vertex
juga akan membuat animasi model manusia terlihat kurang alami.

Armature adalah cara yang lebih mudah untuk menganimasikan objek kompleks, terutama objek makhluk hidup sepeti manusia, hewan, dan tumbuhan. Armature berfungsi seperti tulang pada makhluk hidup. Armature merupakan rantai tulang-tulang yang mempunyai hirarki gerakan sesuai dengan posisinya. Sebuah ruas tulang armature dapat mengendalikan beberapa vertex di dekatnya, sehingga mempermudah pembuatan animasi.

Armature dari model manusia

 
Animasi menggunakan armature terbagi dalam dua proses, yaitu rigging dan skinning.

Rigging

Rigging adalah proses pembuatan rantai tulang armature, meliputi jumlah tulang yang diperlukan, dan pengaturan hirarki tulang. Hirarki antartulang diatur agar pada saat menggerakkan tulang yang mempunyai hirarki lebih tinggi, tulang berhirarki lebih rendah darinya akan ikut bergerak. Hal ini dapat diibaratkan seperti saat manusia menggerakkan tulang pahanya, maka tulang kaki akan ikut bergerak.

Tulang lengan atas memiliki hirarki lebih tinggi dari tulang lengan bawah

Tulang lengan bawah ikut bergerak saat tulang lengan atas digerakkan

Setiap tulang armature mempunyai dua ujung yang menentukan hirarkinya. Jika kita membuat tulang baru dari ujung berhirarki tinggi, tulang baru akan mempunyai hirarki sama. Tulang berhirarki rendah akan terbentuk jika kita menggunakan ujung berhirarki rendah sebagai pangkal tulangnya.

hirarki tulang

Skinning

Skinning adalah proses penggabungan armature(tulang) dengan objek 3D(kulit). Software 3D Modelling seperti Blender dapat melakukan skinning secara otomatis dengan cara mendelegasikan kendali vertex kepada tulang yang terdekat. Metode otomatis masih memiliki kelemahan, terutama pada model yang vertexnya berhimpit. Kelemahan yang terlihat seperti bergeraknya vertex yang seharusnya tidak bergerak saat salah satu tulang digerakkan. Kelemahan metode otomatis harus diperbaiki dengan cara mengubah penguasaan tulang terhadap vertex-vertex yang berhak/tidak berhak dikendalikannya.

Vertex-vertex berwarna kuning dikendalikan oleh tulang betis