Inventario de huesos al caminar

Qué huesos mueve hoy la librería, quién los mueve y cuánto, frente a lo que hacen esos huesos en una persona. Es el punto de partida para que la marcha mueva todos los huesos que deforman el cuerpo.

node scripts/run-tests.mjs zzz && node .test-build/tests/tools/boneInventory.js
# otro modelo: PH_MODEL=modelos/human.glb PH_MAPPING=rigify (en PowerShell, con $env:PH_MODEL=…)

Cómo se mide

• El personaje camina en recta a 1,2 m/s durante 8 s. Para cada hueso se mide cuánto oscila alrededor de su pose media, no de la de reposo (cada esqueleto tiene la suya: T-pose, A-pose…).
• El giro se expresa en los ejes del personaje: flexión (eje lateral), giro (eje vertical) e inclinación (eje de avance). Rango = percentil 95 − percentil 5, en grados. La pelvis se mide respecto al rumbo.
• Personas, medidas igual:
  • CMU: las cuatro tomas de caminar normal del test de naturalidad (sujetos 35 y 16, ~1,2 m/s). Es la referencia: su licencia permite usarla para ajustar.
  • SFU: el sujeto 0018 en sus tramos rectos (1,1–1,4 m/s). Solo en local (naturalidad): confirma o desempata, pero ningún valor sale solo de SFU. Es una sola persona, con la pelvis y la cabeza mucho más móviles que en CMU.
• Límites del mocap:
  • La rodilla de SFU gira en un solo eje: su "inclinación" es el eje de la rodilla girado con el muslo.
  • Las clavículas de CMU no se mueven en estas tomas (canales constantes).
  • En los dos, la articulación de los dedos del pie está poco medida con marcadores.
  • El esqueleto de CMU tiene las piernas abiertas 20° en reposo, así que su pie no se puede comparar en valores absolutos, solo en rangos.

Lo que mueve cada parte

Lado izquierdo (el derecho es simétrico). Flexión / giro / inclinación, en grados. Librería: modelo Mixamo; en Rigify da igual salvo donde se indica.

Segmento	Mixamo	Rigify	Lo mueve	Librería	CMU	SFU
Pelvis	Hips	spine	PelvisController	3,3 / 9,8 / 7,8 (antes 0,2 de flexión)	4,2 / 10,3 / 10,6	6,7 / 9,0 / 16,6
Columna baja	Spine	spine.001	TorsoController	4,2 / 5,9 / 6,2 (antes 3,1 / 5,9 / 8,7)	3,0 / 4,7 / 11,4	3,0 / 4,3 / 3,7
Columna media	Spine1	spine.002	nadie	quieto	1,2 / 6,6 / 2,6	(incluida en el pecho)
Pecho	Spine2	spine.003	TorsoController	0,0 / 6,0 / 2,7 (antes 0 de inclinación)	1,7 / 3,9 / 6,0	4,6 / 3,6 / 13,9
Cuello	Neck	spine.004	TorsoController (solo lo resetea)	quieto	3,1 / 1,6 / 2,0	7,4 / 6,4 / 3,6
Cuello alto	—	spine.005	nadie	quieto	4,9 / 2,2 / 2,8	—
Cabeza	Head	spine.006	TorsoController	3,3 / 3,8 / 1,4	1,7 / 1,0 / 1,0	15,0 / 4,7 / 6,6
Clavícula	LeftShoulder	shoulder.L	ArmController	0,4 / 5,7 / 0,0	(no se mueve)	5,9 / 7,1 / 4,1
Brazo	LeftArm	upper_arm.L	ArmController	21,9 / 0,7 / 3,5	15,3 / 19,6 / 7,5	42,0 / 25,6 / 12,4
Antebrazo	LeftForeArm	forearm.L	ArmController	14,7 / 1,4 / 2,6	14,8 / 2,3 / 3,2	23,7 / 10,2 / 8,2
Giro del antebrazo	—	forearm_twist.L (opcional)	TwistController	no oscila	1,5 / 10,0 / 3,5	—
Mano	LeftHand	hand.L	ArmController	8,5 / 1,0 / 0,0	13,9 / 4,6 / 5,1	8,4 / 3,5 / 6,7
Dedos, 1.ª falange	LeftHandIndex1…	f_index.01.L…	HandFingers	10 / 1 / 0 (+ pose relajada)	—	—
Dedos, 2.ª y 3.ª	LeftHandIndex2-3…	f_index.02-03.L…	HandFingers	pose fija, no oscilan	—	—
Muslo	LeftUpLeg	thigh.L	LegIK	44,9 / 13,8 / 15,0	44,5 / 10,2 / 16,2	45,1 / 19,5 / 26,6
Pierna	LeftLeg	shin.L	LegIK	48,8 / 2,2 / 3,4 (Rigify: 40,4)	52,5 / 2,5 / 4,3	69,7 / 4,9 / 11,9
Pie	LeftFoot	foot.L	LegIK + FootRoll	31,6 / 7,9 / 19,3 (Rigify: 36,7 / 2,2 / 2,4)	30,8 / 22,0 / 9,8	34,1 / 17,3 / 25,9
Dedos del pie	LeftToeBase	toe.L	FootRoll	42,8 / 0,0 / 12,4	23,6 / 3,3 / 3,2	19,0 / 3,5 / 5,3
Torsión (opcional)	—	upper_arm_twist.L…	TwistController	brazo 9,6 de giro, muslo 6,1	—	—

Huesos que no mueve nadie

Modelo	Huesos	Qué son
Mixamo	Spine1	columna media: sin mapping, la curva de la espalda se dobla solo en Spine y Spine2
Mixamo	*_End, *Index4, *Ring4, *Thumb4, HeadTop_End	puntas: no deforman la malla
Rigify	spine.002, spine.005	columna media y cuello alto, como Spine1
Rigify	pelvis.L/R, breast.L/R	pelvis y pecho de la malla: siguen a su padre; podrían rebotar un poco
Rigify	palm.01–04.L/R	palma: abrirla o ahuecarla con la mano relajada
Rigify	forearm.L.001	segundo segmento del antebrazo de este modelo
Rigify	heel.02.L/R	ayuda del metarig para el talón: no deforma
Rigify	cara (jaw, eye.L/R, lid.*, brow.*, lip.*…, ~90)	fuera de la marcha: mirada, parpadeo, mandíbula

El pie de Mixamo no se tuerce

En el inventario, el pie de Mixamo parece inclinarse 19° hacia los lados y el de Rigify 2°. No es un fallo del rodado del pie:

• El modelo Mixamo tiene la punta del pie 16° hacia fuera en reposo (Rigify: 2°), y la librería conserva ese ángulo al caminar (16,2° en el apoyo).
• El pie se dobla sobre su propio eje lateral, que está girado esos 16°. Visto en los ejes del personaje, parte de esa flexión aparece como inclinación hacia los lados (en world, el eje lateral del personaje se inclina de −5° a 13°).
• Medida sobre el eje propio del pie, la inclinación lateral es exactamente 0° en los dos modelos, en el apoyo y en el vuelo.

Dos cosas que sí salen de esto:

• La punta del pie depende del modelo: 16° en Mixamo, 2° en Rigify, 0° en base_pbr_test_03. La literatura clínica da unos 5–7° hacia fuera al caminar. Un parámetro de ángulo de la punta, separado del modelo, haría que todos caminaran igual.
• El pie nunca se tuerce hacia los lados sobre suelo llano (inversión y eversión). En las personas se tuerce unos grados: hacia dentro al despegar, hacia fuera al recibir el peso.

Qué le falta a la marcha

Ordenado por cuánto lo respaldan los datos que se pueden usar (CMU y literatura) y por lo que se nota.

1. El brazo gira poco sobre su propio eje. Librería: 0,7° de giro; CMU: 19,6°; SFU: 25,6°. En un brazo que cuelga, el giro sobre la vertical es sobre todo la rotación del húmero sobre su eje (hacia dentro y hacia fuera), no un balanceo fuera del plano: medido con puntos, el brazo de CMU se abre hacia fuera al ir adelante (±4,7°; la librería, ±2,3°, en el mismo sentido), y la trayectoria de la muñeca ya coincide con la de CMU (tests/tools/mocapArm.ts). Falta la rotación del húmero, que se nota en la torsión de la malla del brazo y en el plano del codo. El tamaño del braceo no se toca: CMU bracea menos que la librería y SFU más.
2. La pelvis no bascula hacia delante y atrás. Hecho (pelvisTiltSwing): ±1,8° dos veces por zancada; error frente a CMU de 1,3° a 0,2°; rango del hueso de 0,2° a 3,3° (CMU: 4,2°). Su caída lateral sigue algo corta (7,8° frente a 10,6° en CMU; ver naturalidad).
3. El pecho solo gira. Hecho (chestRollShare): el pecho hace ~1/3 de la compensación de la caída de la pelvis (inclinación lateral de 0° a 2,7°; CMU: 6°) y la columna baja el resto (de 8,7° a 6,2°). La proporción entre los dos es la de CMU, pero en CMU los dos se mueven más (11,4° y 6°) y con desfases: eso necesita la columna media (punto 4). Los hombros quedan igual de rectos (error frente a CMU: 1,0° → 1,1°).
4. La columna media no se mueve. En CMU se lleva parte de la contrarrotación (6,6° de giro). Hay que repartir el giro y la inclinación entre todos los segmentos de la columna.
5. El cuello no se mueve. En CMU sus dos segmentos se doblan 3–5° en cada paso y la cabeza casi nada (1–2°). La cabeza de la librería se mueve algo más (3–4°): habría que pasar parte de ese movimiento al cuello. SFU mueve cabeza y cuello mucho más (15°), pero ese sujeto es la excepción.
6. La muñeca: sin datos para decidir. El hueso lhand de CMU mide ~1 cm (la mano casi entera es lwrist, que solo gira sobre el antebrazo), así que CMU no mide la muñeca: medida con puntos, su mano apenas se aparta del antebrazo (±1°). SFU sí la mide: algo más hacia el cuerpo que la librería (rango 6° frente a 3,4°) y menos hacia delante y atrás (±1,4° frente a ±5°). Con una sola fuente (y solo local), no se toca.
7. El antebrazo no gira (pronación y supinación): CMU, 10°. Solo se vería en rigs con hueso de torsión del antebrazo.
8. Los dedos de la mano son una pose fija: solo la primera falange oscila (10°). Como cadena de péndulos, cada falange seguiría a la anterior con algo de retraso. No hay mocap de dedos: esto se ajusta a ojo.
9. El pie es rígido hacia los lados y su punta depende del modelo (ver arriba).

Sin cambios:

• Clavícula: solo SFU la mueve más (CMU no la mide). Por la regla de SFU, no se toca sin respaldo de la literatura.
• Dedos del pie: la librería los dobla 43° y los dos mocaps ~20°, pero los marcadores miden mal esa articulación y la literatura clínica da bastante más que el mocap.
• Bien como está: el giro de la pelvis, la columna baja, el muslo, el antebrazo y la flexión del pie dan como en CMU.
• A mirar más adelante: en Rigify la rodilla se dobla menos al caminar (40° frente a 49° en Mixamo y 52° en CMU), seguramente por las proporciones del modelo.

Propuesta de mapeo

Sin romper los mappings actuales:

• Huesos intermedios de la columna y del cuello, automáticos: los huesos que hay en la cadena de padres entre spine y chest (Spine1, spine.002) y entre neck y head (spine.005) se detectan solos al crear el personaje, y el giro se reparte entre todos los segmentos. La herramienta del inventario ya los encuentra así. No hace falta tocar el mapping. Un campo opcional (por ejemplo spineChain: string[]) permitiría fijarlos a mano.
• Cuello: TorsoController reparte el movimiento de la cabeza entre neck, el cuello alto (si existe) y head.
• Palma (palm.*): campo opcional palm en los dedos de cada mano, para ahuecarla con la mano relajada. Prioridad baja.
• Huesos de la malla de Rigify (pelvis.L/R, breast.L/R): no se mapean. Siguen a su padre, que ya se mueve. El rebote es un efecto secundario que puede venir más tarde.
• Cara: fuera de esta etapa.

Esto cambia la API pública (campos opcionales nuevos en HumanRigMapping): primero hay que aprobarlo. Los puntos 1 y 9 de la lista anterior no necesitan huesos nuevos: se pueden hacer con el mapping de hoy (los 2 y 3 ya están hechos así).