Общая характеристика методов
В Maya создание реалистичной мышечной системы может осуществляться двумя методами, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и области применения.
— Специализированное решение: Maya Muscle System Maya Muscle System представляет собой комплексный инструментарий, разработанный specifically для анатомически корректной мышечной деформации. Система оперирует тремя типами Muscle Objects: Capsules (капсулы, заменяющие стандартные Joints), Polygon Bones и NURBS Muscles. Рабочий процесс включает конвертацию Joints в Capsules, применение деформера cMuscleSystem, создание и скульптурирование мышц через Muscle Creator или Muscle Builder, настройку деформации через окрашивание весов Sticky и Sliding в окне Muscle Paint, а также добавление динамических эффектов. Это решение обеспечивает реализм за счет специализированных алгоритмов скольжения кожи, предлагая целостный инструментарий для проектов, где критична анатомическая точность.
— Гибридный подход: стек деформеров Альтернативная методология предполагает построение сложного стека стандартных деформеров. Основу составляет Wrap Deformer, где объекты-влияния деформируют основной скин-меш, создавая эффект мышечного объема. Blend Shape Deformer используется для коррекции артефактов и реализации Pose Space Deformation, Jiggle Deformer добавляет вторичную динамику, а Cluster Deformer позволяет тонко корректировать деформацию групп вершин. Для сложной симуляции применяется nCloth, работающий на системе частиц и связей, а Tension Deformer помогает сохранять объем поверхности. Автоматизация процессов достигается через Driven Keys, создающие зависимости между параметрами. Этот метод предлагает чрезвычайную гибкость, но требует значительного времени и мастерства.
Houdini же предлагает два подхода к симуляции мышц и тканей, основанных на разных физических солверах:
Система Vellum использует многопроходную архитектуру, где мышцы, ткани и кожа симулируются последовательно в отдельных этапах. Каждый слой требует собственной настройки физических свойств через атрибуты и констрейны, что обеспечивает детализированный контроль, но приводит к сложному workflow. Мышцы создаются как тетраэдральные объемы, которые крепятся к костям через систему ограничений (Muscle Ends, Muscle to Bone), а их сокращение управляется атрибутом muscletension и векторами направления materialW.
Система Otis представляет собой унифицированный фреймворк, где все слои (мышцы, ядро ткани, жир) симулируются одновременно в одном пассе. Основанная на архитектуре Vertex Block Descent (VBD), она автоматически генерирует тканевые слои на основе пространственного расположения геометрии, значительно упрощая настройку. Ключевое преимущество — двунаправленное влияние мышц и тканей через систему ограничений (Tissue to Muscle), а также встроенные инструменты визуализации констрейнов.
Otis рекомендуется для новых проектов как более производительное и простое в освоении решение, в то время как Vellum остается актуален для поддержки legacy-проектов и сценариев, требующих исключительного контроля над каждым слоем симуляции.
Значительную роль в разработке динамических мышечных систем играют специализированные плагины, интегрирующиеся в основные DCC-пакеты.
— Ziva VFX: индустриальный эталон Ziva VFX представляет собой профессиональный плагин для создания анатомически точных симуляций мягких тканей. После приобретения технологий компанией Unity в 2022 году, в 2024 году произошла эксклюзивная продажа активов студии DNEG, сделавшая ее единственным владельцем лицензий. Рабочий процесс Ziva включает многоуровневую симуляцию: подготовку скелетной системы, построение мышечных моделей с использованием Ziva Tissues и системы креплений, настройку сокращения через Muscle Fiber и Line of Action, создание жирового слоя и финальную каскадную симуляцию. Плагин обеспечивает беспрецедентный уровень реализма за счет точного воспроизведения биомеханических взаимосвязей.
— Adonis FX: Перспективная альтернатива Adonis FX — относительно новый плагин, поддерживающий интеграцию с Maya и Houdini. Несмотря на схожую с Ziva VFX целевую задачу, он использует иной фреймворк симуляции, обеспечивающий повышенную производительность. Уникальные особенности включают солвер AdnSimshape для создания лиц с реалистичной динамикой, набор локаторов для отслеживания активации мышц, но отсутствуют функции тетраэдризации и расширенной системы коллизий на текущий момент развития.
Итог
Проведённое исследование методов создания мышечных систем демонстрирует, что современная компьютерная графика предлагает не единое «правильное» решение, а целый спектр технологий, каждая из которых является результатом целенаправленного Research & Development в ответ на конкретные вызовы индустрии. Рассмотренные подходы — Autodesk Maya, SideFX Houdini и специализированные плагины Ziva VFX/Adonis FX — представляют собой не просто набор инструментов, а воплощение разных философий, оптимизированных под определенные производственные пайплайны и художественные задачи. Выбор оптимального метода — это всегда вопрос анализа трилеммы «Реализм — Скорость — Контроль» в контексте конкретного пайплайна:
— Для кино и фотореалистичного VFX приоритетом будет физическая точность (Houdini, Ziva VFX/ Adonis FX). — Для анимации и игровых cinematics ключевым является баланс контроля, производительности и правдоподобия (гибридные методы Maya, Adonis FX). — Для реального времени (AAA-игры, VR) доминирует парадигма процедурности и предрасчёта (ML-деформеры, сложные шейдеры).
Будущее развития лежит не в конкуренции этих подходов, а в их конвергенции и гибридизации: импорт симуляций из Houdini в игровые движки, использование ML для аппроксимации тяжёлых расчётов Ziva VFX, развитие процедурных систем внутри DCC-пакетов. Исследование наглядно показывает, что эволюция цифровой плоти — это постоянный диалог между биологической правдой, художественным видением и технологическими возможностями, где каждый из рассмотренных методов даёт свой, уникально ценный ответ.
K-N. An, E. Horii & J. Ryu Muscle Function. — 9 изд. — New York: Springer-Verlag, Inc. 1991
Smooth Muscle // Boundless Anatomy and Physiology URL: https://www.nursinghero.com/study-guides/boundless-ap/smooth-muscle (дата обращения: 02.11.2025).
Теория скольжения филаментов // MEDACH URL: http://www.medach.pro/post/1379 (дата обращения: 02.11.2025).
Agonist Muscle Definition and Examples // fitbudd URL: https://www.fitbudd.com/academy/agonist-muscle-definition-and-examples (дата обращения: 02.11.2025).
Method and system for generating realistic collisions in graphical simulations // Google Patents URL: https://patents.google.com/patent/US6067096 (дата обращения: 01.11.2025).
Chen Liu AN ANALYSIS OF THE CURRENT AND FUTURE STATE OF 3D FACIAL ANIMATION TECHNIQUES AND SYSTEMS: дис. Master of science School of Interactive Arts and Technology наук: SIMON FRASER UNIVERSITY, 2009. — 143 с.
Corrective Blendshapes // Cave Academy URL: https://caveacademy.com/wiki/post-production-assets/rigging/rigging-training/introduction-to-rigging-course/11-corrective-blendshapes/ (дата обращения: 01.11.2025).
Ziva // DNEG URL: https://www.dneg.com/creative-technology/ziva (дата обращения: 01.11.2025).
Technical Documentation // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/ (дата обращения: 01.11.2025).
Ladislav Kavan, Steven Collins, Jiri Zara, Carol O’Sullivan Skinning with Dual Quaternions. — Trinity College Dublin, Czech Technical University in Prague
Martin Barreby When is it Necessary to Use Muscle Systems to Enhance 3D Animation?. — University of Gävle, Sweden: Department of mathematics, Natural and Computer Science, 2009. — 23 с.
Autodesk Maya Inc. Maya Muscles. — 2011. — 264 с.
Jiggle deformer // Maya Muscle Advanced Techniques URL: https://download.autodesk.com/us/maya/Maya_2014_Advanced_Techniques/index.html?url=files/GUID-2A7C60EF-7139-4A2F-9B1F-C75502AD5AE8.htm,topicNumber%3Dd30e9421 (дата обращения: 03.11.2025).
Wrap Deformer // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-B98E74F5-6965-41B1-BBF8-471FB2FAD7EC (дата обращения: 04.11.2025).
blendShape // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-9D06EE32-416C-47D8-93D4-0EFA13F9C836 (дата обращения: 04.11.2025).
Jiggle deformer // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-EE9CA51E-F618-4EE4-8D9F-6D6470EBF89E (дата обращения: 03.11.2025).
Tension Deformer // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-A8FB24DA-14C3-4230-A6B3-D4FACCB3A3B5 (дата обращения: 04.11.2025).
Cluster Deformer // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-B7C96FEA-C415-4927-8E02-396F0E837DE2 (дата обращения: 04.11.2025).
Muscles in Houdini 21 | Otis Solver // SideFX URL: https://www.sidefx.com/products/houdini/characters/muscles/ (дата обращения: 05.11.2025).
Muscles and tissue // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/muscles/index.html (дата обращения: 05.11.2025).
Otis Solver geometry node // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/nodes/sop/otissolver.html (дата обращения: 05.11.2025).
Vellum Overview // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/vellum/overview.html (дата обращения: 05.11.2025).
Vellum Solver geometry node // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/nodes/sop/vellumsolver.html (дата обращения: 05.11.2025).
Vellum muscles and tissue overview // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/muscles/overviewvellum.html (дата обращения: 05.11.2025).
Vellum Configure Muscles geometry node // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/nodes/sop/vellumconfiguremuscles.html (дата обращения: 05.11.2025).
Vellum Configure Tissue geometry node // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/nodes/sop/vellumconfiguretissue.html (дата обращения: 05.11.2025).
How This 3D Software Changed Character Animation Forever | Ziva VFX // YouTube URL: https://youtu.be/CMfSqZdj5KU?si=d9YCSufzXLv8IXEa (дата обращения: 06.11.2025).
How to Make a Simple Character from Scratch — Ziva VFX // YouTube URL: https://youtu.be/0qS9FHzs7pE?si=m7ohVZLJBF7v52A0 (дата обращения: 06.11.2025).
Ziva VFX in 9 Steps // TheRookies URL: https://discover.therookies.co/2019/06/01/vfx-in-9-steps/ (дата обращения: 06.11.2025).
AdonisFX // Inbibo URL: https://inbibo.co.uk/adonisfx (дата обращения: 06.11.2025).
AdonisFX Docs // Inbibo URL: https://inbibo.co.uk/docs/adonisfx/v1.7.3/introduction (дата обращения: 06.11.2025).
Smooth Muscle // Boundless Anatomy and Physiology URL: https://www.nursinghero.com/study-guides/boundless-ap/smooth-muscle (дата обращения: 02.11.2025).
Механизм мышечного сокращения // Sport.WikiReading URL: https://sport.wikireading.ru/7029 (дата обращения: 02.11.2025).
Agonist Muscle Definition and Examples // fitbudd URL: https://www.fitbudd.com/academy/agonist-muscle-definition-and-examples (дата обращения: 02.11.2025).
Interactions of Skeletal Muscles in the Body // Open Library URL: https://ecampusontario.pressbooks.pub/hhnp4/chapter/11-1-describe-the-roles-of-agonists-antagonists-and-synergists/ (дата обращения: 02.11.2025).
Tokamak_ragdoll_1 // Wikimedia URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tokamak_ragdoll_1.png#/media/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB: Tokamak_ragdoll_1.png (дата обращения: 02.11.2025).
Ragdoll demo by FreeS // Wikimedia URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:RagDoll_demo_OGRE_Newton_1.png#/media/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB: RagDoll_demo_OGRE_Newton_1.png (дата обращения: 02.11.2025).
Corrective Blendshapes // Cave Academy URL: https://caveacademy.com/wiki/post-production-assets/rigging/rigging-training/introduction-to-rigging-course/11-corrective-blendshapes/ (дата обращения: 01.11.2025).
Riging Showreel — Muscle Simulation // YouTube URL: https://youtu.be/spIRr9OcODk?si=PQN1iqruZpnPCTks (дата обращения: 03.11.2025).
Ziva // DNEG URL: https://www.dneg.com/creative-technology/ziva (дата обращения: 01.11.2025).
Ziva Dynamics releases Ziva VFX 1.9 // CG Channel URL: https://www.cgchannel.com/2020/03/ziva-dynamics-releases-ziva-vfx-1-9/ (дата обращения: 03.11.2025).
Skinning and muscles system setup. // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/L3AJA (дата обращения: 04.11.2025).
Human Anatomy Project // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/1WRk3 (дата обращения: 04.11.2025).
Brown Bear, animated with Muscle system // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/aRE909 (дата обращения: 04.11.2025).
Character Muscle System // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/o219gW (дата обращения: 04.11.2025).
Rottweiler rig in Maya // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/AZX0BX (дата обращения: 04.11.2025).
Muscular Monk Rig // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/48nVLn (дата обращения: 04.11.2025).
Muscle Sim R& D using Houdini Vellum // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/Kamm0G (дата обращения: 05.11.2025).
Houdini 20.5 Black Panther Tissue Simulation // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/wrw1EO (дата обращения: 05.11.2025).
Houdini Vellum Muscle Simulation // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/m8vylv (дата обращения: 06.11.2025).
Muscles and Character FX. Main Road Post // SideFX URL: https://www.sidefx.com/community/muscles-and-character-fx-by-main-road-post/ (дата обращения: 06.11.2025).
Capital One // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/5W2XOP (дата обращения: 07.11.2025).
Muscle Simulation // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/rlylwO (дата обращения: 07.11.2025).
Vizsla Dog + Making of // ArtStation URL: https://www.artstation.com/artwork/oA8oPW (дата обращения: 07.11.2025).
ML Deformer Sample // Fab URL: https://www.fab.com/listings/4c1f2eee-3004-4466-8c86-796e2e94d562 (дата обращения: 07.11.2025).
ADN vs Ziva // YouTube URL: https://youtu.be/vBmbHaaWzvA (дата обращения: 07.11.2025).
Autodesk Maya Inc. Maya Muscles. — 2011. — 264 с.
New minotaur for character TD reel // ZBrush Central URL: https://www.zbrushcentral.com/t/new-minotaur-for-character-td-reel/255457 (дата обращения: 07.11.2025).
Investigating Muscle in Maya // Osiris URL: https://forefrontosiris.wordpress.com/2015/02/03/investigating-muscle-in-maya/ (дата обращения: 07.11.2025).
Character Muscle Rig Behind the Scenes // YouTube URL: https://youtu.be/c9N7P1NXR0k?si=Cjpx7dRdG_poDdVf (дата обращения: 06.11.2025).
Creating a Custom Jiggle Deformer // YouTube URL: https://youtu.be/OLqKQZyxLoA?si=MMJF0nN4sfP-yOF4 (дата обращения: 06.11.2025).
Jiggle deformer // Maya Muscle Advanced Techniques URL: https://download.autodesk.com/us/maya/Maya_2014_Advanced_Techniques/index.html?url=files/GUID-2A7C60EF-7139-4A2F-9B1F-C75502AD5AE8.htm,topicNumber%3Dd30e9421 (дата обращения: 03.11.2025).
Wrap Deformer // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-B98E74F5-6965-41B1-BBF8-471FB2FAD7EC (дата обращения: 04.11.2025).
blendShape // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-9D06EE32-416C-47D8-93D4-0EFA13F9C836 (дата обращения: 04.11.2025).
Jiggle deformer // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-EE9CA51E-F618-4EE4-8D9F-6D6470EBF89E (дата обращения: 03.11.2025).
Tension Deformer // Autodesk Maya URL: https://help.autodesk.com/view/MAYAUL/2026/ENU/?guid=GUID-A8FB24DA-14C3-4230-A6B3-D4FACCB3A3B5 (дата обращения: 04.11.2025).
Monk Muscle Deformation Breakdown // YouTube URL: https://youtu.be/8oFO36hhBLk?si=vQQCXhjR02GDa675 (дата обращения: 07.11.2025).
Jiggle Deformer // ZhuanlanZhihu URL: https://zhuanlan.zhihu.com/p/38030856 (дата обращения: 07.11.2025).
Tension Deformer and Bake Deformer Tool // YouTube URL: https://youtu.be/Ua7Y5U9W5fQ?si=nZqKniq8pok0MBxU (дата обращения: 07.11.2025).
A highly flexible, joint-based Black Panther rig // YouTube URL: https://youtu.be/ENIC0w5rcUk?si=ngx3LsawuMPi8Exz (дата обращения: 07.11.2025).
CFX — Muscle and Soft Tissue with Otis | Houdini 21 | Kai Stavginski // YouTube URL: https://youtu.be/UdtM9yD5pLI?si=Nb02ITOZYsPseGYG (дата обращения: 13.11.2025).
Tutorials // SideFX URL: https://www.sidefx.com/tutorials/ (дата обращения: 07.11.2025).
Muscles in Houdini 21 | Otis Solver // SideFX URL: https://www.sidefx.com/products/houdini/characters/muscles/ (дата обращения: 05.11.2025).
Muscles and Character FX Main Road Post // SideFX URL: https://www.sidefx.com/community/muscles-and-character-fx-by-main-road-post/ (дата обращения: 14.11.2025).
Vellum muscles and tissue overview // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/muscles/overviewvellum.html (дата обращения: 05.11.2025).
Otis Solver geometry node // SideFX URL: https://www.sidefx.com/docs/houdini/nodes/sop/otissolver.html (дата обращения: 05.11.2025).
Ziva // DNEG URL: https://www.dneg.com/creative-technology/ziva (дата обращения: 01.11.2025).
Venom: Let There Be Carnage | VFX Breakdown Reel | DNEG // YouTube URL: https://youtu.be/hBG9fDGtpd4?si=6AeCnw2zoHplYzVW (дата обращения: 14.11.2025).
Introduction to Ziva VFX // The Gnomon Workshop URL: https://www.thegnomonworkshop.com/workshops/introduction-to-ziva-vfx-volume-1 (дата обращения: 14.11.2025).
Ex-Ziva Artist Showcases Complex Character & Creature Rigs Made With Ziva VFX // 80LV URL: https://80.lv/articles/ex-ziva-artist-showcases-complex-character-creature-rigs-made-with-ziva-vfx (дата обращения: 15.11.2025).
AdonisFX Muscles // YouTube URL: https://youtu.be/9r4prGoNHII?si=95guPwuEiEHD2Bqj (дата обращения: 15.11.2025).