Rigging Básico - Animação Digital

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Animação Digital
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Dr. Pedro Henrique Cacique Braga
Revisão Textual:
Prof.ª Esp. Kelciane da Rocha Campos
Rigging Básico
• Introdução;
• Configuração do Ambiente;
• Preparação do Modelo 3D;
• Rigging;
• Controle das Pernas;
• Cinemática Inversa;
• Controladores;
• Binding.
• Apresentar o processo de construção de um esqueleto para personagem tridimensional 
simples para animação básica;
• Criar o esqueleto da perna do personagem para apresentar os principais conceitos de 
cinemática para animação.
OBJETIVOS DE APRENDIZADO
Rigging Básico
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas:
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos 
e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de 
aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Rigging Básico
Introdução
A Animação Digital 3D é o processo em que objetos modelados tridimensio-
nalmente são apresentados em diferentes poses, a fim de dar ao espectador a 
ilusão de movimento do(s) modelo(s). O processo requer um cauteloso estudo das 
poses e gestos desejados, para que possam ser reproduzidos com fidelidade no 
ambiente digital.
Entende-se por animação orgânica o processo em que os modelos representam 
personagens do filme ou jogo. A modelagem inorgânica, por sua vez, se refere aos 
elementos abióticos do cenário que compõem a cena.
Walt Disney (1956) afirmou em uma de suas séries televisivas que a animação 
pode fazer o uso do chamado Absurdo Plausível. Isto quer dizer que algo que é 
impossível na realidade pode ser possível na fantasia da animação. Como muito re-
tratado em suas animações, seres inanimados podem tomar vida e se comportarem 
como personagens na trama de um roteiro.
É importante percebermos que a criação de um personagem requer uma pesquisa 
de referências reais, mesmo para os personagens improváveis. Pense, por exemplo, 
no Tapete Mágico do clássico desenho Aladin. Para que sua animação pudesse ser 
convincente e que os espectadores pudessem crer que um tapete poderia ter vida, 
foi necessário que ele assumisse traços de personalidade de um ser vivo. Neste 
caso, um cachorro foi escolhido como base de referência, o que é possível perceber 
em diferentes momentos do filme.
Nesta unidade trabalharemos com a movimentação de personagens tridimen-
sionais com base em referências reais. Caso a modelagem dos personagens seja 
baseada em elementos inanimados, assumiremos que eles se comportam como 
seres vivos e tomaremos as suas referências como principal ponto de partida para 
a animação.
Para este trabalho, optamos pela ferramenta de modelagem e animação Blender 
(FOUNDATION, 2018), por ser uma poderosa plataforma de criação de ambientes 
tridimensionais interativos. O software oferece diferentes opções de personalização 
e um conjunto completo de ferramentas de animação que será suficiente para este 
trabalho, como mostra a Figura 1.
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Figura 1 – Blender
Fonte: Acervo do Conteudista
Nota-se ainda que existem inúmeros outros ambientes de modelagem/animação 
que poderiam ser escolhidos, como 3D Max, Maya ou ZBrush, por exemplo. Todos 
eles são amplamente utilizados no mercado como ferramentas oficiais e apresen-
tam todos os processos apresentados aqui.
É muito comum acompanharmos discussões sobre qual destes ambientes é o 
melhor, entretanto vale ressaltar que todos permitem o mesmo trabalho de anima-
ção básica, fazendo com que a prática diária é que determine a afinidade maior por 
um ou por outro.
Configuração do Ambiente
O Blender é um sistema que conta com um grande número de atalhos no te-
clado para facilitar e agilizar as tarefas de modelagem e animação. Para que o seu 
trabalho seja produtivo, é sugerido o uso de um mouse, mesmo em notebooks que 
possuem um bom trackpad.
A troca entre as diferentes visões ortográficas do ambiente é feita com as teclas 
numéricas. Caso você esteja em um computador desktop ou notebook sem o 
teclado numérico, é possível emulá-lo com uma configuração simples. Para isso, 
acesse o menu de preferências: File > User Preferences e marque a opção Emulate 
Numpad, como mostra a Figura 2.
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UNIDADE Rigging Básico
Figura 2 – Emulate Numpad
Fonte: Acervo do Conteudista
Você pode, ainda, emular o botão do meio do mouse, caso tenha um dispositivo 
sem esta funcionalidade. Habilite, para isso, a opção Emulate 3 Button Mouse.
Importante!
Se você não salvar as preferências de usuário, sempre que abrir um novo arquivo será 
preciso redefini-las.
Importante!
Preparação do Modelo 3D
A fim de priorizar o desenvolvimento de 
Figura 3 – Personagem Buckid
Fonte: Acervo do Conteudista
animações, para esta unidade usaremos o modelo 
de personagem criado por Zubuyer Kaolin (2018), 
chamado Buckid. Originalmente, este personagem 
foi modelado e animado usando-se o software 
Maya. Este personagem foi simplificado e portado 
para o Blender, para que seja o modelo auxiliar 
para o aprendizado da animação.
Este modelo, apresentado na Figura 3, possui 
o modelo de licença MIT para uso livre. É impor-
tante que sejam dados os créditos ao autor caso 
você opte por utilizá-lo em seu portfólio pessoal 
de animações.
O personagem Buckid é composto por formas básicas, conhecidas como pri-
mitivas no Blender. Percebe-se que as formas são desconexas, unidas apenas pelo 
posicionamento das mesmas, gerando o contexto do personagem.
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Para que você aproveite ao máximo esta unidade, é importante que você siga as 
práticas aqui apresentadas. Utilize o arquivo personagem.blend, disponível junto 
aos arquivos da disciplina. A Figura 3 apresenta o Buckid na vista em perspectiva, 
enquanto a Figura 4 mostra o personagem nas vistas frontal e lateral (atalhos 1 e 3
no teclado numérico).
Figura 4 – Pose básica para animação
Fonte: Acervo do Conteudista
Quando você estiver trabalhando com a modelagem de seu personagem para 
animação, é importante que ele seja criado em uma pose padrão para facilitar o seu 
processo de preparação. Esta pose normalmente apresenta os braços abertos em T,
como na Figura 4, ou na diagonal para baixo, como uma letra A.
Rigging
Inspirados na movimentação do corpo humano, vamos determinar, no modelo a ser 
animado, quais são os pontos que representam as juntas do modelo, isto é, a conexão 
entre os ossos imaginários dele, que servem como pivôs dos principais movimentos.
Estas juntas estarãorepresentadas nos ombros, cotovelos, punhos, quadris,
joelhos, calcanhares e quaisquer outros pontos de articulação necessários para a 
movimentação das partes do modelo.
Rigging: O processo de determinação de articulações e ossos do modelo em Animação Digital.
Controle das Pernas
Começaremos o nosso processo de rigging identificando as articulações e ossos das 
pernas do personagem Buckid. A Figura 5 apresenta os possíveis pontos de articula-
ção do modelo. Perceba que as juntas comuns foram marcadas com círculos maiores, 
enquanto os pontos de controle auxiliar foram marcados com círculos menores.
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UNIDADE Rigging Básico
É muito importante criar esboços, como na Figura 5, 
para que haja um planejamento do esqueleto antes de 
implementá-lo digitalmente. Assim, podemos planejar 
os movimentos do personagem e encontrar os pontos 
de controle auxiliar. No caso do Buckid, foram coloca-
dos pontos no tornozelo e na ponta do pé, para que 
haja uma conexão mais realista entre os ossos.
Agora que temos uma noção dos pontos articula-
dos, podemos começar com o processo de criação 
do rig do modelo. Criaremos o esqueleto de apenas 
uma das pernas. Mas não se preocupe, mais adian-
te criaremos um espelhamento do modelo para a 
outra perna.
Para facilitar a sua visão espacial, altere para a câmera ortográfica, na visão direita.
Figura 6 – Câmera ortográfica e visão lateral direita
Fonte: Acervo do Conteudista
A Figura 6 mostra o processo de troca de câmeras usando o menu View na barra 
inferior. Entretanto, perceba que para cada menu, existe um atalho, indicado ao lado. 
A troca entre câmeras em perspectiva ou ortográfica é feita com o atalho (Numpad 5), 
enquanto que a troca para a vista lateral direita é feita com o (Numpad 3).
Para adicionar o esqueleto (ou armadura) do nosso personagem, vamos usar o 
menu Add > Armature > Single Bone, localizado na barra inferior de menus. Você 
pode simplificar o acesso pressionando Shift + A. É importante notar que o osso 
aparecerá onde o cursor estiver localizado. Para termos menos trabalho de posicio-
namento, clique com o botão esquerdo sobre a junta do quadril do Buckid antes de 
selecionar o menu de armadura, como mostra a Figura 7.
Figura 5 – Pontos de 
articulação da perna
Fonte: Acervo do Conteudista
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Figura 7 – Adicionando um osso simples
Fonte: Acervo do Conteudista
O resultado desta operação será um osso posicionado a partir do ponto selecio-
nado, como pode ser visto na Figura 8.
Figura 8 – Primeiro osso da perna
Fonte: Acervo do Conteudista
Observe que um osso é uma composição dos elementos representantes das jun-
tas e um elemento representando o próprio osso. É muito importante alternarmos 
entre as vistas frontal (Numpad 1) e lateral direita (Numpad 3) para posicionarmos a 
base do osso no local correto (que seria no centro da esfera que representa a junta, 
no modelo, como mostra a Figura 9).
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UNIDADE Rigging Básico
Importante!
Lembre-se de alternar entre as vistas frontal, lateral e perspectiva sempre para conferir 
o posicionamento dos elementos em cena.
Importante!
Perceba, ainda, que ao movermos a junta para dentro da esfera, não mais po-
deremos visualizá-la. Para contornarmos este problema, podemos habilitar o modo 
Raio-X, que nos permite visualizar e manipular o esqueleto em sobreposição com 
o modelo tridimensional.
Figura 9 – Junta do quadril, visões lateral e frontal
Fonte: Acervo do Conteudista
Para habilitar o modo Raio-X, selecione o esqueleto inserido e, em seguida, o 
menu Armature, na aba lateral direita. Habilite, então, o modo X-Ray, como mostra 
a Figura 10.
Figura 10 – Modo de raio X
Fonte: Acervo do Conteudista
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Com o esqueleto completamente visível, posicione-o com a base no centro da 
esfera da articulação do quadril para que esteja coerente com o primeiro osso da 
perna, como na Figura 11 (a).
Figura 11 – Posição correta do esqueleto da perna
Fonte: Acervo do Conteudista
Para posicionarmos adequadamente a segunda junta, é preciso que alternemos 
para o modo de edição do objeto. Para isso, pressione a tecla TAB do teclado, ou al-
tere o modo de edição no menu inferior, trocando de Object Mode, para Edit Mode.
No modo de edição, clique sobre a segunda junta e posicione-a junto ao joelho 
do personagem, como mostra a Figura 11 (b). É importante que este posiciona-
mento seja feito no modo de edição e não no modo objeto, para que o esqueleto 
mantenha a sua orientação original, sendo alterada apenas a posição da segunda 
junta. Perceba este fato pelo gizmo na Figura 11, que mantém a orientação de X 
para a direita e Z para cima tanto em (a) quanto em (b).
Pronto! O primeiro osso e suas juntas já foram inseridos corretamente. Lembre-se
de alternar entre as câmeras para verificar se realmente estão na posição adequada. 
O próximo passo é adicionar os próximos ossos ligados a este, para que o esque-
leto completo seja criado.
A forma mais simples de criarmos o próximo osso na sequência é selecionar a 
junta final e realizar uma extrusão da mesma. Para isso, selecione a junta do joelho 
e pressione a tecla E, habilitando, assim, a ferramenta de extrusão. Caso queira ex-
trudir o objeto em apenas um eixo, tecle em seguida a letra correspondente ao eixo. 
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UNIDADE Rigging Básico
Neste exemplo, pode-se teclar E + Z para que a extrusão ocorra apenas no eixo Z, 
sem movimentar a junta nos outros dois eixos, como mostra a Figura 12 (a).
Figura 12 – Esqueleto completo da perna
Fonte: Acervo do Conteudista
Para criar o restante dos ossos da perna, alterne para a vista lateral, para que 
possa visualizar completamente o espaço. As Figuras 12 (b) e 12(c) mostram como 
deve ficar o esqueleto completo da perna.
Por fim, criaremos um novo osso na parte externa do tornozelo, para ajudar no 
controle do movimento do pé. Selecione a junta do tornozelo e faça uma extrusão 
em Y para fora. É importante lembrar que este osso não faz parte do esqueleto da 
perna, mas será útil para o movimento. Para separá-lo do pé, com o novo osso 
selecionado (o osso e não somente a junta final), pressione ALT + P e em seguida 
selecione Clear Parent, separando-o do esqueleto original. Esta ação fará com que 
suas transformações não afetem diretamente o esqueleto, a menos que digamos 
que assim seja. A Figura 13 mostra como o osso deve ficar.
Figura 13 – Osso de controle do tornozelo
Fonte: Acervo do Conteudista
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Com este osso separado, precisamos ainda dizer que ele não deve ter influência 
na malha do objeto quando fizermos a conexão entre esqueleto e malha. No menu 
lateral direito, selecione a aba relacionada ao osso, indicado na Figura 14, e des-
marque a opção Deform. Aproveite para dar um nome mais amigável ao osso, na 
parte superior do mesmo menu.
Antes de adicionarmos a cinemática, você pode mover a junta do joelho le-
vemente para a esquerda, para que a perna esteja levemente arqueada antes de 
ligarmos o movimento.
Figura 14 – Desvinculando o osso da malha
Fonte: Acervo do Conteudista
Cinemática Inversa
A Cinemática é a área da Física que estuda o movimento dos corpos. Na 
animação, assim como nos estudos de automação e controle, quando temos as 
coordenadas das juntas e queremos descobrir a posição de um atuador, tem-se a 
Cinemática Direta.
A Cinemática Inversa, de forma análoga, trabalha com o movimento de um atu-
ador para descobrir a posição no espaço para onde uma junta deve se movimentar. 
Por isso criamos o osso de controle, por exemplo. Assim podemos movimentar 
este atuador para descobrir a posição e orientação do pé.
No Blender, para começarmos a trabalhar com a movimentação deste esqueleto, 
precisamos alternar para o Modo de Pose. Com o esqueleto selecionado, selecione 
a opção Pose Mode, no menu inferior, como apresentado na Figura 15.
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UNIDADE Rigging Básico
Figura 15 – Pose Mode
Fonte: Acervo do Conteudista
Para adicionar a cinemática inversa, selecione o osso de controle e em seguida 
o osso da perna que está imediatamente acima dele (clique no primeiro,segure o 
SHIFT e clique no segundo).
Abra o painel de Constraints pressionando SHIFT + CTRL + C. Aqui você 
encontra as principais configurações de modificadores do objeto. Selecione Inverse
Kinematics para adicionar a cinemática inversa aos ossos selecionados, como mos-
tra a Figura 16.
Figura 16 – Adicionando Cinemática Inversa
Fonte: Acervo do Conteudista
Para configurar as propriedades desta constraint, acesse o menu lateral direito 
e selecione o tamanho da cadeia de ossos a ser controlada. No nosso caso, dois 
ossos apenas (os dois mais próximos conectados ao controle), como pode ser visto 
na Figura 17.
Você também pode usar o atalho SHIFT + I para adicionar uma constraint de 
Cinemática Inversa.
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Figura 17 – Cadeia de controle
Fonte: Acervo do Conteudista
Você vai perceber que, ao movimentar o osso de controle, o esqueleto também 
será movimentado, rotacionando o pé do personagem para que se adeque ao mo-
vimento de forma mais suave, como mostra a Figura 18.
Figura 18 – Movimentação do osso de controle
Fonte: Acervo do Conteudista
Nosso controle básico da perna está quase pronto! Volte o esqueleto à posição 
básica e vamos adicionar o controle do joelho, para que ele possa se movimentar 
livremente. O processo é semelhante ao que fizemos no tornozelo:
• Volte para o Edit Mode;
• Crie um osso de controle para o joelho;
• Desassocie este osso dos ossos do esqueleto (ALT + P – Clear Parent);
• Desmarque o Deform no menu lateral;
• Altere o nome do osso para controle_joelho.
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UNIDADE Rigging Básico
O resultado deve ser algo como na Figura 19.
Figura 19 – Controle do joelho
Fonte: Acervo do Conteudista
Este controle será responsável pela abertura da perna quando houver o movi-
mento de dobra do joelho.
Alterne novamente para o Pose Mode e selecione o osso no qual foi aplicada 
a cinemática inversa (o que está meio amarelado). Na sequência, configure o Pole 
Target para apontar para a armadura e o Bone específico para o osso criado. 
Corrija também o Pole Angle para 180 graus, assim o pé estará orientado corre-
tamente. Veja a Figura 20.
Figura 20 – Configurações de Pole Target
Fonte: Acervo do Conteudista
O Pole Target é o controle da cinemática inversa que utiliza a translação de um 
objeto para controlar a rotação do esqueleto. Perceba que utilizamos uma transfor-
mação para alterar a outra; enquanto que no controle do tornozelo, usamos a mes-
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ma transformação: translação apenas. A Figura 21 apresenta o resultado obtido 
pela movimentação dos dois controles.
Figura 21 – Movimentação dos controles do esqueleto
Fonte: Acervo do Conteudista
Controladores
Você deve ter percebido que o controle do esqueleto está bem mais fluido agora 
com os ossos de controle. Entretanto, não é muito prático movimentarmos os ossos 
de controle quando precisamos determinar uma pose do objeto.
Uma forma simples de resolvermos este problema é associarmos a forma do 
osso com outro objeto no espaço. No modo objeto, adicione dois círculos próximos 
ao joelho e ao tornozelo. Altere os seus nomes para que sejam mais práticos, como 
controlador_joelho e controlador_tornozelo, como mostra a Figura 22.
Figura 22 – Controladores
Fonte: Acervo do Conteudista
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UNIDADE Rigging Básico
Selecione o esqueleto e volte ao Pose Mode. Selecione o osso de controle do 
joelho e, no menu lateral relativo ao osso, vá até a parte de baixo do menu, na 
parte Display. Altere a propriedade Custom Shape para o controlador criado. 
Desta forma, o osso estará invisível, assumindo a forma do círculo de controle, 
como mostra a Figura 23. Habilite a opção wireframe para que você possa enxer-
gar o seu controlador. No Object Mode, você pode apagar os círculos criados. 
Figura 23 – Controladores com formas customizadas
Fonte: Acervo do Conteudista
Por fim, para que o controlador do joelho siga o movimento da perna ao 
movimentar o controlador do tornozelo, selecione o círculo controlador do joelho 
e em seguida o osso superior da perna. Pressione CTRL + P e em seguida Keep 
Offset. Desta forma, o controlador será filho do osso superior, mas manterá a 
distância original.
Binding
O esqueleto da perna está pronto. Agora precisamos conectá-lo com a ma-
lha modelada, para que seu movimento reflita o movimento do personagem. 
O processo de conexão do esqueleto com a malha é conhecido como Binding. 
A maior parte dos ambientes de modelagem e animação possui um método de 
binding automático.
No Blender, volte para o Object Mode, selecione primeiro os objetos da perna 
e depois o esqueleto criado. Pressione CTRL + P e em seguida Armature Deform 
with Automatic Weights. O resultado da movimentação do esqueleto após o 
binding pode ser visto na Figura 24.
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Figura 24 – Binding da perna
Fonte: Acervo do Conteudista
Experimente repetir o processo com a outra perna para que você fixe a sequência
de passos!
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UNIDADE Rigging Básico
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Vídeos
Blender – Reverse Foot Rig
BUGZILLA 2001. Blender - Reverse Foot Rig.
https://youtu.be/dWgYP-ABNSk
How to rig a leg and foot in Blender
VILLAR, O. How to rig a leg and foot in Blender.
https://youtu.be/0U3NjTvwdWI
Rigging People | Blender | Quick | Beginner
ABBITT, Grant. Rigging People | Blender | Quick | Beginner.
https://youtu.be/cp1YRaTZBfw
Blender tutorial: basics of character rigging
LAGUE, Sebastian. Blender tutorial: basics of character rigging.
https://youtu.be/cGvalWG8HBU
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Referências
DISNEY, W. Walt Disney’s wonderful world of color: the plausible impossible. 
Produção: Walt Disney. California, USA: Walt Disney Studios, 1956.
FOUNDATION, BLENDER. Blender. Disponível em: <https://www.blender.org>. 
Acesso em: 16 set. 2018.
KAOLIN, Zubuyer. HighEnd3D: Buckid Rig v2.2. Disponível em: <https://
www.highend3d.com/maya/downloads/character-rigs/c/buckid-for-maya#dialog_
license>. Acesso em: 16 set. 2018.
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