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Humanoid 概要

概要

VRM 的 Humaniod，主要根据能否接受运动捕捉中的 Forward kinematics(FK/正向运动学) 的运动作为标准来决定。

假设一帧的 动作(姿势) 由以下的信息来表示。：

  • hips(髋骨) 的移动值
  • 各骨骼的旋转值

为了让一个 Gltf Scene（Unity Hierarchy）接收这些数据并再现相同的姿势，需要满足以下条件：

  • 明确 Gltf Node（Unity GameObject）和骨骼（如髋骨、脊柱、胸部等）之间的对应关系。
  • 骨骼的父子关系统一。
  • 接收动作前的姿势是统一的 => T-Pose。

备注
更具体地说，如果骨骼的长度不同，姿势就会有些偏差。针对这种问题的解决方案，我们称之为重定向，但在VRM中并没有专门的规范。如果 股骨、膝盖、脚踝 到 脚跟 的比例不一样，就会导致站立时脚跟在地面产生一些滑移。】

因为是以 Unity 的 HumanoidAvatar 为基础决定的，所以基本上是一样的。

https://docs.unity3d.com/Manual/AvatarCreationandSetup.html

此外，为了简化程序处理，VRM 的 Humanoid 规范增加了以下内容

  • 所有的 Gltf Node (Unity GameObject) 的旋转设置为0时，就会变成初始姿势。
  • 缩放值不变

备注
特别是缩放是一个很复杂的问题，如果缩放中心不是原点、存在负缩放、以及XYZ轴分别有不同的缩放的话，编写程序时处理这些问题非常麻烦。

 

T-Pose

T_pose.png

对手腕和手指的初始姿态进行了规范。

  • 手心朝下
  • 大拇指水平放置，在 XZ平面上(从上方看) 与 Z轴夹角呈45度

 

Unity 的 Humanoid

在 Unity 中，有一个名为“Avatar”的对象。你可以将其设置为“Humanoid”模式。虽然 Avatar 是 Unity  的一个对象，但 Humanoid Avatar 的设置界面是 fbx importer(fbx导出器) 的一部分。因此，你不能从非 fbx 的数据创建包含 Humanoid Avatar 的模型。但是，由于存在能够从程序中创建 Humanoid Avatar 的功能，使得 UniVRM 能够创建 Humanoid Avatar。humanoid component

 

与 BVH 的兼容性

与初始姿势为 T-Pose 的 BVH 文件兼容。 

  • 将位移数据赋予 hips。 
  • 以 hips 为起始，逐级为子节点设置局部旋转值。

 

详情

骨骼列表与 Unity 文档中的 HumanBodyBones 相同。

  • 对象节点的选择，与蒙皮（例如 GLTF 的 skin 和 joint，Unity 的 SkinnedMeshRenderer 等）无关
    意思可能是，选择使用哪些骨骼时，可以不考虑这些骨骼是否参与蒙皮处理。
  • 需要包含必要的骨骼
  • 骨骼父子关系遵守 Humanoid 的定义（例如，LowerLeg 的第一个父级骨骼是 UpperLeg）
  • 将“hips”作为 Root(根节点)，建立以下父子关系。括号内为非必需骨骼。

    • hips - spine - chest - (upper chest) - neck - head

      • 从 head 向左 - (eye)

      • 从 head 向右 - (eye)

      • 从 chest 或 upper chest 向左 - (shoulder) - upper arm - lower arm - hand - (fingers)

      • 从 chest 或 upper chest 向右 - (shoulder) - upper arm - lower arm - hand - (fingers)

      • 从 hips 向左 - upper leg - lower leg - foot - (toes)

      • 从 hips 向右 - upper leg - lower leg - foot - (toes)

    • 允许在骨骼间插入与 Humanoid 骨骼无关的节点（如 LowerLeg 的父节点为 empty，而 empty 的父节点为 UpperLeg）。

    • 非必需的骨骼可以跳过（如 UpperArm的 父节点不是 shoulder 而是 chest）。

 

相关问题

 

参考

 

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