3D 캐릭터 모델은 처음에는 조각상처럼 움직이지 않습니다. 팔을 들고 고개를 돌리게 하려면 몸 안에 뼈대를 넣고, 모델 표면이 그 뼈를 따라 움직이도록 연결해야 합니다. 뼈대와 조종 장치를 만드는 작업을 리깅, 모델 표면을 뼈에 붙이는 작업을 스키닝이라고 합니다. 모델링과 애니메이션을 잇는 다리 같은 단계입니다.

리깅이란 무엇인가

리깅은 캐릭터 안에 뼈(조인트 또는 본)를 배치하고 서로 부모와 자식 관계로 연결하는 작업에서 시작합니다. 어깨뼈를 움직이면 팔꿈치와 손목이 따라오고, 골반을 움직이면 상체와 다리가 함께 움직이는 식입니다. 이 연결 구조를 계층 구조라고 부릅니다.

뼈를 배치할 때는 실제 관절이 회전하는 위치에 정확히 두는 것이 중요합니다. 팔꿈치 뼈가 실제 팔꿈치보다 조금만 어긋나도 팔을 굽힐 때 형태가 이상하게 늘어납니다. 측면과 정면에서 모두 위치를 확인하며 배치합니다.

뼈만으로도 움직일 수는 있지만, 애니메이터가 수많은 뼈를 하나씩 돌리기는 번거롭습니다. 그래서 리거는 손발을 쉽게 조작할 수 있는 컨트롤러를 만들어 줍니다. 좋은 리그는 애니메이터가 원하는 자세를 빠르고 직관적으로 만들 수 있게 해 줍니다.

FK와 IK

걷기 애니메이션에서 발이 바닥에 붙어 있어야 할 때는 IK가 편하고, 팔을 흔드는 동작은 FK가 자연스럽습니다. 그래서 많은 리그가 두 방식을 전환할 수 있도록 만들어집니다. 무릎이나 팔꿈치가 어느 쪽을 향할지 정해 주는 보조 컨트롤러도 함께 만들어, IK로 움직일 때 관절이 엉뚱한 방향으로 꺾이지 않게 합니다.

스키닝과 웨이트 페인팅

스키닝은 모델의 각 꼭짓점이 어떤 뼈를 얼마나 따라 움직일지 정하는 작업입니다. 이 영향의 정도를 웨이트(가중치)라고 하며, 붓으로 칠하듯 지정한다고 해서 웨이트 페인팅이라고 부릅니다.

팔꿈치 근처의 꼭짓점은 위팔 뼈와 아래팔 뼈의 영향을 나눠 받습니다. 이 비율을 부드럽게 섞어 주어야 팔을 굽혔을 때 관절이 자연스럽게 접힙니다. 한 뼈에만 100% 붙어 있으면 관절이 종이처럼 꺾이고, 너무 넓게 퍼지면 고무처럼 흐물거립니다.

• 어깨: 팔을 들어 올릴 때 가장 문제가 많이 생기는 부위입니다.
• 골반과 허벅지: 다리를 크게 벌리거나 앉을 때 찌그러지기 쉽습니다.
• 손가락: 마디가 많아 하나씩 꼼꼼히 확인해야 합니다.
• 얼굴: 표정을 위한 별도의 뼈나 다른 방식을 함께 쓰기도 합니다.

리깅 작업 순서

1. 모델이 리깅하기 좋은 상태인지 확인합니다. 관절 부위에 면이 충분한지, 기본 자세가 T자나 A자로 정리되어 있는지 봅니다.
2. 골반을 뿌리로 척추, 목, 머리, 팔, 다리 순으로 뼈를 배치합니다.
3. 모델을 뼈에 연결하는 스킨을 적용합니다.
4. 여러 자세를 만들어 보며 웨이트를 다듬습니다.
5. IK, FK 전환과 컨트롤러를 만들어 애니메이터가 쓰기 편하게 정리합니다.
6. 극단적인 자세로 테스트해 무너지는 곳이 없는지 확인합니다.

리깅이 잘되려면 모델링 단계의 면 흐름이 좋아야 합니다. 관절 주변에 고리 모양으로 면이 충분히 있어야 웨이트를 부드럽게 나눌 수 있습니다. 그래서 리토폴로지와 리깅은 서로 깊이 연결되어 있습니다.

게임 리깅에서 주의할 점

게임 엔진은 한 꼭짓점이 영향을 받을 수 있는 뼈의 개수나 전체 뼈 수에 제한을 두는 경우가 있습니다. 그래서 영화용 리그처럼 복잡하게 만들기보다 엔진 사양에 맞춰 효율적으로 구성해야 합니다. 또 여러 캐릭터가 같은 애니메이션을 공유하려면 뼈의 이름과 구조를 통일하는 것이 중요합니다.

마야(MAYA) 과정에서는 기초 모델링과 리토폴로지 다음 단계로 캐릭터 리깅 구조 설계, 웨이트 페인팅, 페이셜 리그와 컨트롤러 설정을 다루고, 이어서 키프레임 애니메이션으로 연결합니다.

자주 묻는 질문