Joint Placement of the Human Type Skeleton

Joint Placement of the Human Type Skeleton

Introduction

Joint의 위치를 어디에 두느냐에 따라 Skin Weights 작업을 하고 움직였을 때 형태의 차이가 크게 발생 한다. 일반적인 사람형태 캐릭터의 경우 어떤 위치에 Joint를 두어야 보기좋게 형태가 변형(Deform)되는지 알아보자.
골격은 실제 인체 구조와 비교를 통해 조인트 위치의 이해를 돕기 위한 것으로서, 정확한 해부학적 구조와는 다소 차이가 있을 수 있다.
업계에서 조인트(Joint)와 본(Bone)을 혼용해서 사용하는 경향이 있는데, 이 글에서는 단일 조인트는 Joint 로 표기하고, 두개의 Joint가 계층(Hierarchy)구조를 이루고 있는 상태를 Bone 으로 표기한다.

Spine

정면에서 보았을 때 시작 Joint는 팬티라인 상단에, 끝 Joint는 명치에 위치한다
측면에서는 가능한 가운데에 위치 되도록 하고 실제 척추모양을 따라가는 것이 아닌, 수직선에 가깝도록 한다. 최대한 수직선을 유지하는 것은 Twist 되었을 때 Deform 이 균일하게 되게 하기 위함이다. 같은 이유에서 각 조인트의 간격도 균일하게 한다.
조인트의 개수는 정점(Vertex)의 밀도(Resolution)에 따라서 보통 4~8개를 사용한다. 조인트의 개수가 많을 수록 Deform 되었을 때 더욱 부드러운 곡선을 얻을 수 있을 것이다. 조인트의 개수가 3개가 될 경우에는 Bone이 2개가 되기 때문에 척추가 휘었을 때의 곡선을 표현할 수가 없다. 따라서 4개 이상의 Joint를 사용하게 된다.

Neck, Head, Jaw

Neck Joint 는 쇄골과 경추를 잇는 선 위에 위치한다.
Head Joint 는 머리가 이루는 원형 아래 쪽에 위치한다. 두개골이 아니라 머리라고 한 이유는 2등신 캐릭터와 같이 머리가 크고 목이 거의 없는 캐릭터에도 같은 원칙이 적용될 수 있도록 하기 위함이다.
Jaw Joint 는 입의 곡선을 따라가는 원의 중심점에 위치한다. Rotate Gizmo 를 활용하면 위치를 찾는데 도움이 된다.

Clavicle, Shoulder

Clavicle Joint 는 몸 가운데에 가깝게 위치한다. 측면에서 보았을 때는 실제 쇄골의 위치가 아니라 몸의 중심 쪽에 위치한다. 실제 쇄골 위치에 Clavicle Joint 를 위치시키면, 뒤쪽으로 조금만 회전시켜도 등이 너무 심하게 변형 될 것이다.
Shoulder Joint 는 겨드랑이 위쪽에 위치한다. 너무 바깥 쪽에 위치하면 변형 되었을 때 팔이 잘린 것 같이 보일 수 있다.

Wrist, Fingers

Wrist Joint 가 너무 위쪽에 위치하면 손목이 고무처럼 휘게 되므로 주의한다.
Finger Joint 시작 지점은 주먹을 쥐면 나오는 뼈 부분(Knuckle)에 위치한다.
손가락의 첫번째 마디의 길이는 두번째와 세번째 마디를 합친 길이와 비슷하다.

Hip

Hip Joint 는 정면에서 봤을 때는 사타구니 팬티라인 상에 위치하고, 측면에서 봤을 때는 엉덩이의 중심 라인 높이 정도에 위치한다.

Ankle, Ball

Ankle Joint 는 복숭아뼈에 위치한다. 너무 높이 위치하면 발이 잘린 것 같이 Deform 된다.
Ball Joint 는 발을 대략 3등분 한 곳에 위치한다.

Conclusion

영화에 나오는 크리쳐 같이 뼈와 근육을 시뮬레인션 하는 경우가 아닌 일반적인 리깅의 경우에는 해부학적 정확성을 지키는 것보다, 포즈를 취했을 때 모양이 보기좋게 나오는 것이 더 중요하다.
따라서 어떤 방향으로 변형이 되더라도 모양이 크게 망가지지 않도록 실제 뼈의 위치가 아니라 대부분 덩어리(Volume)의 가운데에 위치하게 되는 것이다.


Index