Unityでキャラの表情コントロール
Unity



カレンは表情モーフも作ってあるので、ならばUnity上からでも表情を操作できるようにしたい、ということでやってみることにしました。

まず、Blenderから表情のアニメーションをFBXでUnityに渡せるようにするところからです。




Blenderでは単体のモーションクリップを「アクション」と言うかたちで管理します。その「アクション」を「NLAエディタ」上で複数ブレンドして新たなモーションを作ることも出来ます。「NLAエディタ」ではシェイプキーによる表情も「アクション」に合成させることも出来ます。

表情が不要なら単体「アクション」だけでいいのですが、表情も必要な時は「NLAエディタ」での編集が必要になります。

シェイプキーのみのアニメーションはFBXでUnityに持っていくことは出来ないようで、表情をFBXに入れたい時はフィギュアのアーマチュア(ボーン)のアニメーションと重ねておく必要があります。(必ずしも動かさなくてもよい)

ですので、「T-Pose」に「まばたき」と「眉怒り」と「あ(歯あり)」の表情を付けてFBXでUnityに渡し、Unity側でアニメーションクリップの分割をしてそれぞれの表情を切り出す方法でいきたいと思います。




「T-Pose」からそれぞれの表情を切り出しました。これらの表情にはT-Poseのキーフレームが打たれていますのでモーションの妨げにならないように必要ないところはマスキングしておきます。




このモデルは剣のボーンの扱いをちょっと試す必要があるため、今のところRigは「Humanoid」ではなく「Generic」のままです。ですので、マスクは「アバターマスク」ではなく「Transform」からかけることにします。表情に関係していないところはチェックを外します。




切り出したクリップをAnimatorのLayerにセットします。それぞれの遷移はBool型でスクリプト上から操作します。レイヤーのブレンドは眉は「OverRide」、まぶたと口は「Additive」です。




まず、「まばたき」は自動でするようにしたいのでコルーチンを使うことにします。

using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;
using System.Collections;

public class FacialMorphing : MonoBehaviour {
  private bool mayu_ikari = false;
  public Slider mouth_a;
  public Text mabataki_ib;
  private Animator animator;

void Start () {
  animator = GetComponent<Animator>();
  StartCoroutine("MabatakiCor");
}

private IEnumerator MabatakiCor() {
  for (;;) {
      float rand = Random.Range(0.5f, 3.0f);
      mabataki_ib.text = rand.ToString();
      Mabataki();
      yield return new WaitForSeconds(rand);
  }
}

private void Mabataki() {
  animator.SetBool("mabataki", true);
  Invoke("Mabataki0", 0.3f*Time.deltaTime);
}
private void Mabataki0() {
  animator.SetBool("mabataki", false);
}

「まばたき」は一定時間で繰り返しても味気ないので不定期になるようにWaitForSeconds()の引数をRandom.Rangeでランダムに0.5から3.0の間の値になるようにしました。

「まばたき」のクリップは閉じるのと開くのを別々のクリップにしたので閉じたら時間差で開くアニメーションを実行するようにしています。

public void MayuIkariOn() {
  if (!mayu_ikari) {
      animator.SetBool("mayu_ikari", true);
      mayu_ikari = true;
  } else
  if (mayu_ikari) {
      animator.SetBool("mayu_ikari", false);
      mayu_ikari = false;
  }
}

眉毛はUIのボタンを押すたびに「普通」と「怒り」を交互させるようにしました。

口はレイヤーのWeightをスライダーでコントロールして制御してみようと思いました。




public void MouthA3_Slider() {
  float slwma = mouth_a.value;
  animator.SetLayerWeight(3, slwma);
}

レイヤーのWeight値のコントロールにはAnimator.SetLayerWeightを使います。引数1はint型のレイヤーの番号で、引数2は0から1間のFloat値でレイヤーのブレンド具合になります。

それで完成したのをGIFアニメーションにしてみました。


Imgur.comの動画をGIFのようにブログ等に貼れる用に出来るサービスを使ってみました。GIFより軽くてキレイに使えるメリットがある反面、ブラウザ上でピッタリと動画のループを合わせるのは至難の業ですね(汗)。けっこう、格闘しましたが妥協することにします(- -)。なんか再生速度もおかしくなってる気もしますが、いちおう自動まばたきとUIから表情を操作している雰囲気は伝わりますでしょうか(^^;)。(始めに用意したGIFアニメはFC2BLOGのアップロード2BM以内の制限に余裕で超過でした)

とりあえず、Unityでモーフを操作して表情を変えることが出来るようになりました。しかし、こういう感じで作ったモーフをUIから全て操作出来るようにするのはすごく骨が折れそうな作業になりそうですね。さすがに全部はやる気はありませんけど(^^;)。始めからモーションに表情をベイクしておく方が楽ですからね。要所要所で使い分けた方が良さそうですね。

ところで、Unity5.4からUnity5.6にしてみたのですが、Unityがなんかすごい頻度で落ちてしまいます。今まで、こんなに落ちたこともなかったのですが。Unity5.4以前で作ったプロジェクトを扱っていたからかもしれませんが、ちょっと怖いですね。うっかり、残そうと思っていたUnity5.4を上書きインストールしてしまいました。しかし、また入れ直す気にはなれませんので、もう少し様子をみることにしましょう。


~後日追記~

Blenderで作ったシェイプキーはFBXでUnityにインポートするとメッシュごとに「Skinned Mesh Renderer」の「BlendShapes」というかたちでUnity上から全てのモーフが使えるようになっているのを後から知りました。そのことについては次回に書いてみたいと思います。


関連リンク:

Unityでキャラの表情コントロール

Unityでキャラの表情コントロール2

表情をスクリプトで滑らかに遷移

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Unityで揺れモノの表現
Unity



今回はUnityでMMDモデルではなく、FBXモデルでオリキャラの揺れモノの物理セットアップをしてみようと思います。




揺れモノですので、何かモーションが必要になります。今回はカレンにBlenderで歩行モーションを付けてみました。




Blenderからアニメーション付きのFBXでエクスポートして、Unityにインポートしました。トゥーンマテリアルは前のを流用しています。

・Unityでのトゥーンセットアップ




今回は、スカートというか腰巻の部分はUnityのクロスシミュレーションを使ってみたいと思います。腰巻のメッシュにPhysicsのClothコンポーネントを追加します。




クロスのEditモードで矩形選択、ペイント等を使いクロスのコンストレイントの影響範囲を設定します。赤が影響力0、緑が影響力Maxになります。クロスが他のメッシュと接触している部分は影響力0にしておかないとずり落ちてしまいます。




クロスの当たり判定のコリダーにはGameObjectのカプセルと球を使います。足にはカプセル、腰には球を設置しました。これらのコリダーだけ必要なので、形状は見えないようにMeshRenderはオフにしておきます。




後は、コリダーを各ボーンの入れ子にしてコリダーの配列にセットします。(球コリダーが一つの場合、Sphere Collidersの2番目はべつにnullのままでいいみたいです)

髪の揺れモノはこちらで配布されている「Unity揺れものスクリプト」を使わせてもらいました。3つのスクリプトを使ってセットアップしていきます。

使い方は、まずルートボーンにスクリプト「YureManager.cs」をアタッチします。




次に、揺らしたいボーンに「YureBone.cs」をアタッチして子ボーンを指定。後は、コリダーにしたいオブジェクトに「YureCollider.cs」をアタッチと、とくに難しい設定無しで揺れモノ表現することができました。




剣と羽のところもこのスクリプトで揺れるようにしました。




GIF動画にしてみました(GIFなので色合いが変わってしまいましたが)。揺れモノの動きは結構いい感じになっていてくれていると思います。設定はコリダーの半径ぐらいしか変更していません。シンプルなのに効果は絶大ですね。

せっかくなので、クロスの各項目の設定で見た目に大きく反映されそうなことをメモしておこうと思います。

「Stretching Stiffness(布の伸縮率)」
「Bending Stiffness(布の曲げ剛性)」
「Damping(モーションの減衰係数)」

上の3つに絞って比較してみたいと思います。




今回のセッティングは「Stretching Stiffness」、「Bending Stiffness」が共に1。「Damping」が0.5です。




「Stretching Stiffness」を0にするとクロスが縮み上がります。




「Bending Stiffness」を0にすると重力に従ったようにだらんと垂れる感じになります。よりリアルな布の感じになりますね。しかし、内側に黒いノイズが頻繁に現れます。ローポリ形状ではちょっとキビしいのかもしれません。(トゥーンシェーダーで両面表示だからというのもあるのかもしれませんが)

布であっても垂れずにモデリングした形状をなるべく保ってほしい時にはここの値は大きい方がいいかもしれませんね。




「Stretching Stiffness」、「Bending Stiffness」を共に0にすると、ちょっと使えそうにありません。




「Damping」を1にすると布がフワフワしたようになびきます。しかし、これもローポリではムリがあるのかもしれません。メッシュが貫通しやすくなります。




「Damping」を0にすると塩ビ素材のようにベランベランとした感じになりますね。やはり、ローポリならば0.5ぐらいが無難でしょうか。

あと、「Solver Frequency(一秒間ごとのソルバー反復の回数)」は480あたりがちょうどいい気がします。

今回はこのような感じになりましたが、他のモーションをさせる時に設定の変更もありうるかもしれません。揺れモノは奥が深いですね。また長くなってしまいましたね、本日はこの辺で。(^^;)


テーマ: CG ジャンル: 日記
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