III_Teorico

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Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Dr. Pedro Henrique Cacique Braga
Revisão Textual:
Prof. Esp. Claudio Pereira do Nascimento
Rigging com Malha de Influência
• Introdução;
• Malha de Influência;
• Pintura de Influências do Osso da Coxa.
• Apresentar o mapeamento de peso para infl uência do rigging sobre modelos mais com-
plexos, a fi m de evitar deformações na malha durante o movimento.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Rigging com Malha de Infl uência
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 com Malha de Infl uência
Introdução
A modelagem tridimensional trabalha com conceitos simples de geometria, 
como pontos no espaço (vértices), ligações entre dois deles (arestas) e ligação entre 
três deles ou mais (faces). Estas conexões entre vértices podem ser um pouco com-
plexas quando se deseja movimentar um modelo criado.
Para movimentar um personagem, normalmente cria-se uma armadura ou um 
esqueleto que, quando conectado à malha 3D, diz aos vértices, ao redor de cada 
junta, como eles devem se movimentar.
A Figura 1 (Modelo de personagem com armadura) apresenta o personagem 
Bukid, de Zaolin (2018), adaptado com uma armadura criada em Blender, criada 
para esta unidade e que conecta apenas o corpo do personagem, com cinemática 
inversa nas pernas, com a técnica Reverse Foot.
F igura 1 – Modelo de personagem com armadura
O personagem criado é bastante simples e possui malhas separadas paras as 
partes de seu corpo, o que facilita, de certa forma, a sua movimentação. Entretan-
to, assim como qualquer outro modelo feito em uma única malha, Bukid possui um 
problema de deformação da malha após o procedimento de binding com pesos 
automáticos. A Figura 2 (Problema de deformação da malha com a movimentação 
da armadura) mostra como o quadril do personagem pode ser deformado quando 
sua perna se levanta.
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Fi gura 2 – Problema de deformação da malha com a movimentação da armadura
Binding: é o procedimento de união da armadura com a malha tridimensional.
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Malha de Influência
Modelar um personagem e criar o seu esqueleto pode ser uma tarefa simples, 
mas é necessário um bom tempo de trabalho na malha de influência da armadura.
Uma malha de influência é uma indicação do poder que cada junta da armadu-
ra exerce sobre cada um dos vértices da malha do modelo. Normalmente, quanto 
mais longe um vértice está de uma junta ou osso, menos influenciado ele é quando 
estes se movimentam. O binding automático tenta seguir esta regra para gerar uma 
malha que dita esta influência.
Contudo, existem alguns casos em que a distância não é o único fator de influ-
ência de um osso sobre a malha. Se possível, coloque-se de pé por um instante. 
Levante a sua perna, dobrando o joelho o mais alto que puder. Você deve ter per-
cebido que toda a sua coluna se moveu em um arco, mexendo seu quadril para que 
a perna pudesse ser acomodada na nova posição sem que você tenha caído. 
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UNIDADE Rigging com Malha de Infl uência
De forma análoga, podemos perceber a movimentação das costas e dos ombros 
ao movimentarmos os braços.
Sendo assim, é preciso determinar de forma mais precisa, nos nossos modelos, 
a influência específica de cada parte do esqueleto. Veja por exemplo a malha do 
quadril do personagem Bukid na Figura 3 (Malha de influência do osso da perna).
Fig ura 3 – Malha de infl uência do osso da perna
A fim de facilitar a leitura da influência, o Blender adotou um padrão de cores 
para cada valor, como mostra a Figura 4 (Espectro de cores e seus respectivos 
pesos). Variando em valores no intervalo de 0 a 1, em que 0 significa nenhuma 
influência e 1 total influência sobre os vértices, o espectro de cores indica aproxi-
madamente qual peso cada região deve ter.
Figu ra 4 – Espectro de cores e seus respectivos pesos
Sendo assim, na Figura 3 (Malha de influência do osso da perna), o osso selecio-
nado na perna esquerda do personagem (direita na imagem) não possui nenhuma 
influência no lado oposto, mas aumenta gradativamente quando se aproxima de sua 
junta mais alta, ligada ao quadril. É possível perceber uma pequena região amarela na 
extremidade, o que indica uma influência de cerca de 80% nos vértices desta região.
Ferramentas de Pintura de Influência
Uma vez que o processo de binding foi feito, vá ao object mode e selecione a 
sua armadura. Em seguida, alterne para o pose mode, assim você pode selecionar 
o osso para o qual deseja especificar a influência sobre a malha tridimensional.
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Depois de selecionar o osso, clique sobre a malha 
3D e alterne para o modo Weight Paint. Esse proces-
so garante que a malha de influência a ser editada será 
sobre a malha 3D escolhida e terá como base o último 
osso selecionado. Repita o procedimento para pintar 
outras regiões.
O modo de pintura de pesos apresentará, no menu 
esquerdo, uma série de novas ferramentas úteis para 
este processo, como pode ser visto na Figura 5 (Fer-
ramentas de pintura de influência). Trataremos das 
principais funções desse processo enquanto corrigi-
mos os pesos do quadril do personagem.
A primeira coisa que precisamos definir é o modo 
de pintura, ou o Blend mode, o que pode ser feito 
clicando sobre a primeira imagem que aparece no 
menu, o que fará com que as opções de pintura se-
jam apresentadas, como na Figura 6 (Blend mode).
Figura 6 – Blend mode
Os possíveis modo de pinturas atuais são:
• Add: Especifica o valor de peso que é adicionado sobre o peso atual de um vér-
tice. O valor da força (strenght) do pincel escolhido determina a fração que será 
adicionada com a pintura. O pincel não poderá pintar valores menores que 0;
• Subtract: Semelhante ao modo ADD, mas agora removendo o peso em vez 
de adicioná-lo ao vértice alvo;
• Blur: Suaviza os pesos dos vértices adjacentes ao alvo da pintura. Neste modo, 
o peso do vértice será ignorado e o valor de strength será a porcentagem de 
suavização dos vizinhos;
• Mix: Neste modo, o valor de peso define o peso desejado que será atingido 
quando você pintar por tempo suficiente no mesmo local da malha. A força de-
termina quantas vezes você deve aplicar o pincel sobre o alvo. Para força = 1.0 
o peso alvo é pintado imediatamentee para Peso = 0.0 o pincel não faz nada;
• Lighten: Neste modo, é especificado um peso alvo para a pintura, semelhante 
ao MIX. Entretanto, neste modo, apenas os vértices com pesos menores que 
o alvo serão afetados;
Figur a 5 – Ferramentas 
de pintura de infl uência
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UNIDADE Rigging com Malha de Infl uência
• Darken: Semelhante ao LIGHTEN, este modo possui um peso alvo, mas afeta 
apenas os pesos acima deste limiar. Os demais permanecem inalterados;
• Multiply: Aqui, os pesos serão multiplicados pela força do pincel escolhido.
Alguns atalhos para as principais ferramentas de pintura
Escolher o peso pela cor
Ctrl + BEM troca o valor do peso para a cor clicada.
Redimensionar o pincel
Pressione F e arraste o mouse para escolher o novo valor. Clique quando terminar.
Criar um gradiente linear
Alt + BEM e mova o mouse
Criar um gradiente radial
Alt + Ctrl + BEM (Botão Esquerdo do Mouse) e mova o mouse
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O Blender possui ainda duas opções relacionadas à normalização dos pesos 
pintados:
• Auto Normalize: Garante que todos os grupos de vértices deformados so-
mem no máximo 1 quando são pintados. Quando esta opção está desativada, 
todos os pesos podem ter qualquer valor entre 0.0 e 1.0. 
• Multi-Paint: Pinta todos os grupos de vértices simultaneamente.
Propriedades do Pincel
Pode-se ainda configurar as definições do pincel utilizado na aba Stroke, no 
mesmo menu, como mostra a Figura 7 (Stroke menu).
A primeira propriedade diz respeito ao método de 
pintura. Os principais são:
• Dots: Aplica o peso em cada movimento 
do mouse.
• Space: Limita a aplicação do pincel a uma dis-
tância determinada pela propriedade Spacing.
• Airbrush: Continua aplicando o peso enquanto 
o botão do mouse for pressionado.
A propriedade Jitter diz respeito à posição do 
pincel no momento da pintura. Ao deixar este valor 
zerado, ele será alinhado à posição do mouse.
Selecione Smoother Stroke para suavizar os movimentos do mouse e determine 
o valor da distância entre uma posição do mouse e outra por meio da propriedade 
Radius. Valores maiores da propriedade Factor significam uma maior suavização 
do pincel.
Figura 7 – Stroke menu
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Pintura de Influências do Osso da Coxa
Agora que sabemos como usar as ferramentas, podemos começar a determinar 
a malha de influências da armadura do nosso personagem. A Figura 8 mostra como 
se comportam os pesos nos vértices conectados ao osso da coxa do personagem.
Percebe-se que as regiões vermelhas representam a maior influência possível, 
enquanto que as zonas em azul não são afetadas pelo movimento das articulações. 
É de se esperar que o modelo da perna esteja completamente vermelho, pois ele 
deve se movimentar como uma unidade.
Ao analisarmos as juntas, percebemos que a superior se move completamente, 
enquanto que a inferior é um arco-íris. Este fato está correto, uma vez que acima 
do osso da perna não há nenhum outro e abaixo há o osso da canela conectado. 
Assim, a junta inferior tem influência dos dois ossos e por isso deve estar vermelha 
na parte de cima e azul na de baixo. Se selecionarmos o outro osso, observaremos 
que a malha será pintada de forma inversa.
Figura 8 – Infl uências automáticas da perna
Para determinar a real influência dos ossos, é preciso pensar sobre a forma do 
nosso personagem, mas também sobre a sua personalidade ao caminhar. Se ele for 
um garoto mais rígido, por exemplo, podemos remover toda a influência na malha 
do quadril, como mostra a Figura 9 (Remoção de todo o peso no quadril).
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UNIDADE Rigging com Malha de Infl uência
Figura 9 – Remoção de todo o peso no quadril
Uma remoção completa da influência deixará o movimento do personagem um 
pouco mais bruto e pode não ser tão realista. Se o intuito é deixá-lo levemente ba-
lanceado, precisamos deixar uma influência (ainda que mínima) ao redor da junta 
do quadril, o que fará que haja um balanço ao caminhar.
 
Figura 10 – Balanceamento do peso do quadril
A Figura 10 (Balanceamento do peso do quadril) mostra como a distorção do 
quadril pode ser minimizada atribuindo pesos menores aos vértices ao redor da 
junta, dando um leve balanço ao personagem ao levantar a sua perna.
Com a mesma intenção, precisamos corrigir os outros pontos em que há uma 
distorção inesperada, como no calcanhar, por exemplo. Perceba que ele sofre uma 
grande deformação ao levantarmos o pé. Precisamos diminuir a influência exercida 
pelo osso do pé a fim de corrigir este problema.
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(a) (b)
 
Figura 11 – Pesos dos pés. (a) grupo do pé; (b) grupo da panturrilha
Na Figura 11 (Pesos dos pés. (a) grupo do pé; (b) grupo da panturrilha), é pos-
sível ver como os pesos foram distribuídos no pé do personagem. Perceba que 
para o grupo de vértices do pé o peso foi total e para o grupo da panturrilha, ele 
foi dividido a fim de minimizar a deformação. Para selecionar o grupo de vértices 
que deseja alterar, use o menu lateral direito, como mostra a Figura 12 (Seleção do 
grupo de vértices).
Figura 12 – Se leção do grupo de vértices
Você pode alternar entre os modelos tridimensionais que receberão a pintura usando o ata-
lho Ctrl + BEM, selecionando a nova forma e voltando à pintura com Ctrl + BEM.Ex
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UNIDADE Rigging com Malha de Infl uência
Juntas
Agora que já temos alguma experiência na pintura de malhas de influência, va-
mos a algumas dicas para aprimorar o trabalho.
Quando construímos personagens com uma única malha, diferente do Bukid, é 
necessário fazer algumas adaptações para que o movimento seja suave e não haja 
muita distorção.
A primeira alteração importante é quanto a modelagem. O ideal para as juntas é 
que tenhamos um merge dos vértices na área interna da junta, como na Figura 13 
(Representação de um braço: interior das juntas), que representa um braço e ante-
braço, por exemplo. Veja que as subdivisões centrais estão mais próximas e houve 
uma junção dos vértices superiores, criando esta forma em A.
Figura 13 – Rep resentação de um braço: interior das juntas
Ao criarmos a armadura e realizarmos o processo de binding com pesos auto-
máticos, teremos poucas correções a fazer, como mostra a Figura 14 
Figura 14 – Arm a dura do braço
Perceba, na Figura 15 (Braço: malha de influência), que a malha de influência já 
está bastante coerente com o movimento que desejamos fazer.
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Figura 15 – Braço : malha de infl uência
Algo bastante simples pode ser feito para suavizar ainda mais o movimento. 
Pode-se usar o pincel com o modo de suavização para pintar a parte interna da 
junta. Você pode continuar a pintura ainda que o braço não esteja na sua posição 
de descanso, assim você pode ir visualizando o resultado final.
O blend mode BLUR foi usado no interior da junta, na Figura 16 (Suavização 
do interior da junta do braço). Veja que a cor verde aparece nesta região e diminui 
a sobreposição dos vértices.
Figura 16 – Suaviz ação do interior da junta do braço
O começo do braço também foi suavizado, imediatamente acima da junta, o 
que garante a continuidade do movimento. Você pode repetir esse mesmo movi-
mento sempre que houver juntas como cotovelo e joelho que se dobram apenas 
em uma direção.
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UNIDADE Rigging com Malha de Influência
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Vídeos
Weight Painting/Skinning | Tutorial | Blender | Quick
https://youtu.be/Tl4qTgwQwYw
Blender quick tip: using the weight paint gradient
https://youtu.be/bQBlMTt8SrU
Blender 2.79 Weight paint Tutorial 2018
https://youtu.be/XNO7Yosh6fQ
 Leitura
Building a basic low poly character rig in Blender
https://bit.ly/2CYpZlR
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Referências
BLENDER. Blender 2.80 manual: Weight Paint. Disponível em: < https://docs.
blender.org/manual/ko/dev/sculpt_paint/painting/weight_paint/introduction.
html >. Acesso em: 10/11/2018.
KAOLIN, Z. HighEnd3D: Buckid Rig v2.2. Disponível em: <https://www.hi-
ghend3d.com/maya/downloads/character-rigs/c/buckid-for-maya#dialog_license>. 
Acesso em: 16/09/2018.19