▼Roll骨の配置

上腕の捻りは肩を起点にするので、肩の体幹骨と同位置にLeftArm_RollA~Cを配置します。
End骨は肩と肘の間を等分した辺りに配置しています。

前腕の捻りは手首が起点になりますので、手首と同位置にLeftForeArm_RollA~Cを配置します。
End骨は肘と手首の間を等分した辺りに配置しています。

▼ボリューム骨の配置

LeftArm_SpoT,U,F,Bは、肩を前後や上下に曲げた際の痩せや、めり込みを緩和する補助骨になります。
肩の骨と同位置に配置します。End骨は体幹骨のみのウェイト配分で、肩をそれぞれの方向に曲げた時に、最も痩せてしまう部分（三角筋の頂上付近や脇の中間部分）に向けて配置します。
第3回の部位ごとのデフォーム解説も参考に併せてご確認ください。

LeftElbow_SpoFは、肘を内側に曲げた際の痩せや、めり込みを緩和する補助骨になります。
肘の骨と同位置に配置します。肘は内側の回転のみなので、End骨は体幹骨のみのウェイト配分で、最も痩せてしまう肘の内側の中間点に向けて配置します。

LeftWrist_SpoT,U,F,Bは、手首を前後や上下に曲げた際の痩せや、めり込みを緩和する補助骨になります。
手首の骨と同位置に配置します。End骨はArmと同様、それぞれの方向に曲げた時に最も痩せてしまう部分に向けて配置します。
自身の手首を前後左右に動かして、シワになる部分が一つの目安となります。

▼筋肉骨の配置

上腕二頭筋と上腕三頭筋の動きを表現する骨としてLeftArm_RollB_SpoF、LeftArm_RollB_SpoBを配置します。
上腕二頭筋は肘を曲げる際に使われる筋肉で腕の前側にあります。屈曲すると膨らむ、所謂 ”力こぶ” の部分です。
上腕三頭筋は肘を伸ばす際に使われる筋肉で腕の後ろ側にあります。上腕の筋肉の大部分を締め、肘を曲げる際に伸展する筋肉です。
LeftArm_RollB_SpoF、LeftArm_RollB_SpoBともに、Topビューで見たときの筋肉の形状を確認し、それぞれの膨らみのピーク地点に配置します。

肘頭の尖りを表現するためにLeftElbow_SpoBを配置します。
肘と同位置に配置し、End骨は肘を曲げたときに尖りが最も強くなる位置に向けて配置します。

前腕にはたくさんの筋肉がありますが、特に腕の形状と大きさを特徴づける腕橈骨筋と橈側手根屈筋の2つに分けて考えます。
腕橈骨筋は肘を曲げる際に前腕で使われる筋肉、橈側手根屈筋は前腕の回転と手首を曲げる際に使われる筋肉です。
肘を曲げた時の腕橈骨筋が引き上げられる様子や、橈側手根屈筋が収縮する様子を表現します。
LeftForeArm_RollA_SpoTは腕橈骨筋、LeftForeArm_RollA_SpoUは橈側手根屈筋の動きを表現する骨として配置します。Frontビューで見たときの筋肉の形状を確認して、それぞれ膨らみのピーク地点に配置します。

▼Roll骨のコネクション

上腕や前腕が適切に捻れることで、急な捻れや痩せのない形状を維持できるように調整します。
Roll骨の設定は、上腕と前腕で共通しているため、ここでは前腕を例に説明します。

LeftForeArm_RollA、LeftForeArm_RollB、LeftForeArm_RollCの3つのRoll骨を用意し、手首を捻った際に、肘から手首にかけて徐々にRoll骨が影響を受けるように調整します。
これにより、捻りを手首付近から前腕部分に分散させ、細くなってしまう問題を解決できます。

ただし、手は ”捻り” だけではなく ”曲げ” も影響します。
よって、Roll骨は ”曲げ”の影響を受けずに ”捻り”だけを継承するようなセットアップをしたいです。そこで ”捻り” だけを抽出してコネクションを設定する方法を紹介します。
以下のGIFは手前側はRotateXだけを参照したもの、奥側が捻りだけを抽出して継承したものです。実現したい動きは奥側のものになります。

捻りだけを抽出するには ”オイラー角”と”クォータニオン” という考え方が必要になってきます。
Mayaの回転はデフォルトでは “オイラー角” という考え方で構成されているのですが、その回転を “クォータニオン” に変換することで ”捻り成分のみを抽出” してRoll骨を制御することができます。

オイラー角からクォータニオンへの変換はUtility Nodesで行えます。
実際にUtility Nodesを使用し、以下の手順でLeftHandの捻り成分のみを抽出してみます。
Utility NodesやNode Editerの基本操作ついては第5回で解説しているので、併せてご確認ください。

1.「eulerToQuat」を作成し、LeftHandのRotateを「eulerToQuat」のInput Rotateに接続します。
2.「quatToEuler」を作成し、「eulerToQuat」のOutput QuatXとOutput QuatWを「quatToEuler」のInput QuatXと Input QuatWに接続します。

この設定により、LeftHandの捻り成分のみを抽出できるようになります。

次に、捻りを手首付近から前腕部分に分散させることで、手首が痩せてしまったり細くなってしまう問題を解決していきます。
Roll骨に係数をかけ、手首に向かうほど、徐々に捻りの影響を受けるように調整することで実現できます。今回は単一の値のみを扱うため「multDoubleLinear」というノードを使用します。
「multDoubleLinear」はinput1とinput2の積をoutputするノードです。

1.「multDoubleLinear」を作成します。
今回はRoll骨を3本配置しているため、「multDoubleLinear」も3つ作成します。

2.「quatToEuler」の Output RotateXを各「multDoubleLinear」のInput1に接続します。

3.各「multDoubleLinear」のOutputを、LeftForeArm_RollA、LeftForeArm_RollB、LeftForeArm_RollCのRotateXに接続します。

4.「multDoubleLinear」のInput2に、それぞれ適切な係数を設定し、手首側のLeftForeArm_RollCが最も影響を受けるように調整します。

このように、肘から手首にかけて徐々に捻りの影響が強まるようにしつつ、LeftHandの捻り成分のみを抽出することで、曲げの影響は与えずに、捻りの影響だけをRoll骨に適用できるようになります。
少しむずかしい部分ではありますが、実際に試して見ると少しずつイメージできるようになるので、ぜひ試してみてください！

▼Roll骨のウェイト例

各Roll骨のEnd骨付近が、最もRoll骨の影響が強くなるようにウェイトを塗ると、きれいなデフォームになります。

捻った時にガタガタになりがちなので気をつけましょう！

スキニングや、スキニングを効率的に行えるケージモデルについての詳細な解説も行っております。こちらも併せてご確認ください。

第3回：人体セットアップシンプル編/スキニング
第4回：人体セットアップシンプル編/ケージモデル

▼ボリューム骨のコネクション

ここでは手首を例に説明します。手首に配置したボリューム骨は、体幹骨のみではめり込んでしまったり痩せてしまったりする変形を補正し、ボリュームを維持できるように調整します。

手の縦横の回転（曲げ）に対し、半分の値で回転するように設定することで、痩せやめり込みを回避してボリュームを維持することができます。実現したい挙動は以下のようになります。

LeftHandの回転をオイラー角からクォータニオンに変換し、曲げ成分のみを抽出して補助骨を制御します。
これはRoll骨の制御と同様に、オイラー角は回転順序によって軸の向きが変化し、特定の角度で不安定になることを回避するためです。

実際の接続手順ですが、手首のボリューム骨の回転は、ボリューム骨の親であるLeftWrist_Spoが担いますので、まずはこちらに対して以下の手順で接続を行います。

1. eulerToQuatを作成
　LeftHandのRotateを「eulerToQuat」のInput Rotateに接続します。

2. 捻り成分を抽出するためのeulerToQuatを作成
　LeftHandのRotateを「eulerToQuat」のInput Rotateに接続します。

3. 捻りの逆クォータニオンを作成するためにquatInvertを作成
　2で作成した「eulerToQuat」のOutput Quat XとOutput Quat Wを、「quatInvert」のInput Quat XとInput Quat Wに接続します。

4. クォータニオンを合成するためのquatProdを作成
　1で作成した「eulerToQuat」のOutput Quatを「quatProd」のInput1 Quatに接続します。
　3で作成した「quatInvert」のOutput Quatを「quatProd」のInput2 Quatに接続します。

5. quatToEulerを作成
　「quatProd」のOutput Quatを「quatToEuler」のInput Quatに接続します。

この設定により、LeftHandの回転から捻り成分を除去し、縦横の曲げ成分のみを抽出できるようになります。

後は「mutiplyDivide」を使い、-0.5をかければLeftHandの中間の回転を制御することができます。
今回の場合だと、input 2X：0 　input 2Y：-0.5 　input 2Z：-0.5 のように設定しています。

手首に実際にウェイトを振るボリューム骨は、LeftWrist_Spoの子階層にあり、ドリブンキーで制御します。
ドリブンキーについては第5回で解説していますので、こちらも併せてご確認ください。
LeftHandの回転から直接ドリブンキーを設定すると、フリップしたり意図しない挙動になってしまう場合がありますので、先ほど曲げ成分のみを抽出したLeftWrist_Spoの回転をソースに、子階層のLeftWrist_SpoT,U,F,Bを制御します。

実際にドリブンキーを設定していきます。
まずは、LeftHandの縦回転（掌屈・背屈）の動きに対してドリブンキーを設定していきます。

設定の詳細は、次の表にまとめています。

設定すると以下のような挙動になります。
LeftWrist_SpoはLeftHandの回転の中間の値を取得しているため、凹んでいる箇所に向かって補助骨を移動させることで、メッシュの痩せを防ぐことができます。

掌屈の際、手根部（手のひらの付け根）のメッシュが削れて厚みを維持できないため、LeftWrist_SpoUをTranslateX方向に移動させることで、これを回避しています。

次に、LeftHandの横回転（尺屈・撓屈）の動きに対しても同様にドリブンキーを設定していきます。

設定の詳細は、次の表にまとめています。

設定すると以下のような挙動になります。
横回転の補助骨の制御も、縦回転（掌屈・背屈）と同様に、凹んでいる箇所に向かって補助骨を移動させることで、メッシュの痩せを防いでいます。

こちらがドリブンキーを設定した最終的な結果です。
LeftHandの曲げ回転のみに連動するLeftWrist_SpoをDriverにすることで、前後左右に分けた補助骨がフリップしたり、意図しない挙動になるのを抑えられます。

▼手首のボリューム骨のウェイト例
横回転（尺屈・撓屈）と縦回転（掌屈・背屈）のそれぞれできれいなデフォームにしたいので、ボリューム骨の個々のウェイトが広がりすぎないように注意して塗っていきましょう。
ウェイト調整は補助骨の動きとバランスを取りながら作業をしていく事が重要になります。
実際に骨を動かしながら補助骨と一緒に調整してみてください。

▼筋肉骨のコネクション
最後に筋肉骨のコネクションを行っていきます。
筋肉や関節の動きを表現するので、最終的なクオリティが一気に良くなります。
今まで紹介してきた補助骨設定を駆使して作成していきます。