以FBX实现 MAX与MAYA互转

前言
　　本文主要整理自之前发表在讨论区的留言，毕竟基于个人的使用经验，疏漏谬误之处所在难免，还请众家先进不吝指教。
　　MAX与MAYA是现在占有率最高的两套3D动画软件，各擅胜场，关于两套软件的比较不在本文范围以内。因为使用者众，相信大家都会常碰到需要在这两套软件之间转换的状况，例如在MAYA建模用MAX算图；或是因为工作的关系，得要接触使用不同软件的工作伙伴，甚至要交换资源…….等状况，尤其项目的规模越大，这样的状况更难避免。
　　最常见的应该是模型的转换，通常是使用OBJ或是3DS这两种老牌的格式作为中介，不过也因为这两种格式也有一定历史了，造成转换上并不是很完整，会损失不少的信息，例如贴图、平滑…...等等，那就更别说是动作了!
　　前一阵子因为工作的关系，需要整合MAX与MAYA的工作团队，而在更早之前朕宏上面也有朋友发表过使用Filmbox的fbx作为转换的格式，可以成功转换(大部分)模型、骨架、动作、贴图....等信息，真是惊为天人。
　　经过一整个项目的整合经验，也累积了一点心得，在此跟大家分享一下，不过还是要强调一下，这纯粹是基于个人使用的经验(经验法则)，再者因为个人对MAX比较熟悉一点，所以对MAYA方面的掌握度可能比较不足，难免疏漏或错误，还请不吝指教。
FBX介绍
　　fbx是filmbox这套软件所使用的格式，现在改称Motionbuilder。Motionbuilder是一套专攻动作制作的软件(尤其是配合mocap系统)，详细的资料可以查网络上的信息，这里就点到为止了。
官方网站 : www.kaydara.com
　　Motionbuilder扮演的是动作制作的平台，所以在前端的modeling和后端的rendering也都有赖于其它软件的配合，所以Motionbuilder在档案的转换上自然下了一番功夫。
MAX5已经内建fbx的import/export，如果是MAYA或XSI等请至官方网站下载免费的plugin包一套搞定，目前应该是到5.0版。
还有一个有趣的讯息
　　FBX有提供Quicktime6的Plugin，意思就是说只要有安装这个插件，就可以直接在Quicktime Player里面显示FBX的模型~~~酷哟
Viewport的操作方式和Motionbuilder相同，鼠标只有左键有功用(配合Mac族?)
shift+LMB=Pan
ctrl+LMB=dolly
shift+ctrl+LMB=Rotate
输出与输入---基本概念
　　前面提到MAX5已经内建fbx的importer/exporter，如果是MAYA5则需要另行安装(怎幺安装不需要教吧?)
　　MAYA要输出入fbx没有什幺选项，只要按ok就好，MAX的fbx import/export就提供了不少选项可以作细部的调整，比较重要的是在输入的时候可以选择Y-UP或Z-UP的坐标，如果是从MAYA出来的东西，记得要选择Y-UP。

　　因为预设的单位不同，所以从MAX转到MAYA，模型通常都会很大，MAYA转到MAX都会太小(这个大小问题其实也常发生在输入obj档时),不过只要在两边都把单位设好，我的习惯是都设成公分，在modeling的时候也参考现实的尺寸，这个问题基本上就ok了。


　　接下来就是调整max与maya的网格大小，在maya里加大camera的far clip(如果在prsp里看不太到东西的话)
　　由MAX转到MAYA或是MAYA转到MAX，FBX会将所有的对象Link到一个FBX Root上(主要是解决Y-UP与Z-UP的问题)，所以请勿乱删这个dummy(node)，因为这是所有对象参考的原点。
在群组阶层关系部份，个人觉得FBX和MAYA的GROUP对应相当良好，转到MAX会成为一个dummy，而MAX的GROUP转到MAYA会对应到MAYA的GROUP，这里也可以发现MAYA和MAX的GROUP的观念有一定差距，MAYA的GROUP概念比较单纯，接近MAX的link to dummy的作用。
至于Link的部份，大致上是没有什幺问题的，这一点留待模型与动作的部份，再做补充说明。
模型篇
　　模型的转换，相信是最常见的需求。点对点线对线的状况最为单纯，FBX在这个部份的表现相当理想，多边型模型基本上是分毫不差。
　　有趣的是，在Max里相同拓朴的模型，如果是mesh转出去，都会变成三角面，用poly输出的话就是漂亮的四角面(MAYA没有这个问题，因为MAYA只有polygon)，而MAX输入fbx的模型，都会成为mesh的形式。
　　更利害的是fbx居然能够保留nurbs ─ 例如用MAYA转出一个用nurbs建的模型，相同的fbx文件，如果用MAX输入的话会自动转成mesh，用maya输入的话还是nurbs~更神奇的是再从xsi 输出一个nurbs模型到maya，仍然保留unrbs的格式(好吧！MAX的NURBS真的是超级废柴)
　　这里有一个小技巧，在MAYA如果输出NURBS到FBX，进入MAX就会转成Mesh，在MAYA的时候可以先按1键，将显示的平滑度降低，这样出来的模型资料量会小很多，到MAX再执行Meshsmooth即可。
接下来这一点很重要，避免使用不等比缩放，如果有用到，MAX在Hierarchy->Reset字段下有两组按钮，点选Transform和Scale，真正将位移缩放的变形量归零；之后再到Utilities面版下，点选Reset Xform或再convert一次将比例归零。MAYA则使用freeze transformation。 这样转换的模型才不会出现乱飞的状况。

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材质与灯光
　　材质方面，能够保留MAX或MAYA多边形的贴图轴信息(NURBS的UV不行)，材质球的属性，有部分可以保留，能转的就算赚到了，shader都会转成phong shader，diffuse(MAX)对应到color(MAYA)、Opacity(MAX)对应到transparency(MAYA).......其它的依此类推，颜色转换是无误，但比较可惜的是部分数值的对应并不是很理想，这一点还请各位朋友自行比较，我是不太信任这一点，毕竟同样的数值在不同的软件下不见得会产生相同的效果。
　　在转档后，常会觉得有OVER的感觉，怎幺打光都不对，其实在转档后，FBX会自动把MAX的Enviroment>Global Lighting>Ambient设为50%的灰，调低即可，至于东西转到MAYA则是会把每一个材质的Ambient设为0.588，全选起来用Attrib sprend sheet一次调低即可。
　　贴图的部分，不用说只能转bitmap(files)的贴图，此外只会保留diffuse这个channel，其它的部分要再自行指定，希望新版可以提供支持(基本上支持bump和Opacity就很感动了)
　　FBX在转换后，会把每一个单独的模型产生一个新的材质，所以会发现在材质编辑器里面有爆多的材质球(尤其是MAYA看起来会很可怕)，所以在转换前，能够先Attach或combine就先结合在一起，省得整理麻烦。
　　若是从MAYA转出的模型，如果没有上贴图设定UV，以MAX开启的话都会被赋予一个材质，在Diffuse的地方还是会加上一个bitmap的贴图(但是是空的-maya ghost)，这时候用MAX算图时就会出现没有UVWMap的警告讯息，必须要手动加上UVWmap，或是在MAYA里就先拆UV。
　　另外，有的时候还是会产生法向量方向的问题，开2side或下normal指令修正啦。
　　标准的三种光源，Spotlight转成spotlight、onmi转成point light，Directlight转Directlight，位置、方向都不会有问题，灯光强度：Multiplier对应到Intensity、颜色、Spotlight的Cone angle都会保留，不过前面也提过了，相同的数值不代表相同的效果 。
　　一些比较特别的灯光种类，如MAYA的Ambientlight、体积光、MAX的Skylight…就会被转成helper之类的虚拟对象。阴影部份的属性不会保留，所以FBX的灯光转换还满鸡肋的，主要是作对位功用吧！
"听说"有一个叫OHM的格式，可以顺利转换灯光的属性： www.mindthink.de 不过大半年过去了，似乎还是只闻楼梯响的阶段。
摄影机篇
　　我把CAMERA的部分独立出来说明，CAMERA顺利转换与否，在协同工作的状况下是相当重要的ㄧ件事，以我个人的例子来说，这次因为没有办法招募到那幺多使用MAYA或MAX的工作伙伴，五五波(笑)，必须要各取其长处。最后决定角色动画在MAYA进行，场景部分在MAX进行RENDER速度比较理想，最后再进行合成。
　　这时候CAMERA的转换就扮演着重要的角色了，第一点是要确保画面在两套软件间维持无误，第二点是要确保摄影机的动作顺利转换
(最好是不要动camera啦，自爆)。
　　在经过了多次尝试后，主要的重点是要在MAX与MAYA里面保持相对应的设定，因为FBX在这里并不是很聪明，属于Rendering setting或Render Global的设定并不会被转换，需要手动设定。算图的尺寸不用说要保持一致，包括分辨率、像素比、Aperture width……等，通常使用内定工业规格的设定，例如NTSC、HDTV…是最保险的。



　　在MAX的rendering里面Aperture width和camera setting中的lens数值是相对应的，MAX调整前者，后者也会相对变化，保持画面不变；而在MAYA里Aperture是属于Camera的属性，调整Film back里面的设定，MAYA会保持Focal length不变而画面改变。不过两套软件计算方式似乎不太相同MAX是用mm，MAYA是用ratio，我并没有花时间去找出换算的方式，原则上保持一套软件的设定固定，不要两边都做调整，以免产生误差。



　　　　　　MAYA中的场景与摄影机的参数



　　　　　　MAYA中的场景与摄影机的参数
　　MAX的FOV对应到MAYA的Angle of view，Lens对应到Focal legth，上面提到过两套软件在Aperture部分的计算方式不相同，所以在这里的对应数值也会有出入，例如在MAX设定lens是28mm，转到MAYA会变成28.884(出现小数点)，这倒是不用太担心，两边算出来的画面是相同的，FBX会做出转换(先决条件是上面的条件要控制住)。



使用RamPlayer确认影像迭合无误(灰色是由MAYA Render出)



　　还有ㄧ个容易忽略的重点，就是在filmfit的部分也要保持一致，建议是使用水平Horizontal。
　　解决了画面的对应，接下来就是摄影机的动作。camera的Dolly、Track、Arc都可以处理，如同一般的对象，摄影机的移动、旋转(缩放没有实际意义)也可以转换过去，不过出状况的比例不低，建议是使用FreeCamera互转，比较稳当(spotlight也是一样，修正一个对象总比再加上一个target来的容易)。
　　最常发生的状况就是摄影机反转，如果摄影机乱跑，也可以试着使用Freeze transformation来修正 ，釜底抽薪的方式就是多下几个key点来强制校正这个问题，再不行，输出前先把camera的动态逐格取样，转成keyframe应该就ok了(不过就没办法修改了)。
　　至于zoom的动作，也可以转换，不过我没有仔细测试过这个部份，因为在动作的时候担心出状况，所以就避免使用了。
有时候出现警告讯息，不见得代表一定出问题。
骨架与动作
　　关于骨架的转换，不管是CS的biped，或是bones...转出后都会变成单纯的一根一根的bones，IK会不见，只会保留单纯FK的形式，动作都会转变成每一格每一个关节的旋转量(再编辑无力)，我想这是可以理解的，不过我们仍然可以将这段动作透过MAYA的trex editor或是再转成BVH进CS作编辑(这里需要第三方的插件配合)特别注意一点，CS的骨架输出后会在跨下产生一根多出来的(姑且称为老X吧)，直通地平面，那是因为Biped的Root其实是投影在地平面上的一个点，就留着不会有什么影响。
　　虽然骨架可以顺利转换，但前面也提过了，IK handle之类的连结关系并不会被转过去，这样子就麻烦了，因为大部分的时候我们是把keyframe下在各个控制的handle或locater或dummy .....ect上，转过去当然只有dummy的动作......只有CS没有这样的问题这时候就要先把keyframe bake到骨架上去，就可以解决这一个问题了关于动作的转换，大部分状况都是ok的，位移、旋转、缩放都可以转，不过vertex animation就无能为力了(可以透过Morph来想办法，不过不一定划算)
　　至于keyframe的转换，在输出的时候会有一个取样值，看是每秒几格(预设是30格)，不过也不一定就会转出满满30个keyframe，程序会试著作判断~~~~转不过去才会强制取样。
　　这时候如果都是依赖curve来调整动作的话，就有机会产生取样错误，所以我的方法都是多下几个key点来避免这样的状况(in max or maya)蒙皮的部分，MAX可以转换官方的Skin与Physique，能保留每一个点的weight(残念，Bones pro没办法呀......)，在FBX5.0里面，甚至可以指定模型输入时要转成Skin或Physique。不过在这一点我试的经验是成功率有待研究，多多少少还是会出现拉扯、错点....等现象，重新执行Normalize Weights有的时候可以修正一些问题。
目前我的做法还是输出定位好的模型与骨架到个别软件去作skin(bind)的动作。此外，Morpher(Blend shape)也在转换支持之中，不过我并没有仔细的测试过，主要是做MAX的morph modifier和MAYA的Blend shape之间的转换，测试过MAX的输入输出基本上都是ok的，甚至连keyframe都可以保留，不过似乎不支持MAX的progressive morph(无法对应吧)，这点有机会在好好研究啦。



结语
　　拉拉杂杂的把这段时间整合的经验分享下来，虽然FBX对于不同软件之间的转换已经提供了相对完整的解决方案，但是实际执行起来，仍不免要解决诸多问题。换个角度想，要是那么容易就搞定了互转，AW和Discreet也不要玩了，谁不想寡占市场呢?
　　其实个人也有这样的感觉，能够用一套软件搞定，何苦要花费更多的成本在转换的整合上呢?这个时候就是衡量了，要如何在效率、效果、人力资源、项目管理……上面取得一个平衡，相信是超出于技术考量的问题了。
ANYWAY，提供给有需要的朋友参考一下吧。