Het skelet van een vierpotig zoogdier lijkt in zoverre op het skelet van een mens, dat ze beide vier ledematen hebben, en die ledematen bevatten hetzelfde aantal botten, handen, voeten en poten niet meegerekend. De lengte en de plaatsing van de beenderen zijn waar de verschillen liggen.
Neem een hond, bijvoorbeeld. Terwijl de mens op zijn hielen en tenen loopt, loopt de hond alleen op zijn tenen. De “hiel” van de hond bevindt zich ver boven de grond, ongeveer waar een menselijke knie zou zijn. De knie van de hond is zelfs nog hoger, net als de dijen en heupen. De voorpoten zijn vergelijkbaar met onze armen, maar ook hier loopt de hond op zijn vingers. Net als de hiel, bevindt de “pols” van de hond zich ver boven de grond, met de elleboog nog hoger.
Zwaargebouwde dieren, zoals het nijlpaard, lijken korte, stompe poten te hebben, omdat de huid van het dier lager hangt en het bovenste deel van de poot aan het oog onttrekt. Het skelet van een nijlpaard lijkt veel op het skelet van elk ander vierpotig dier, behalve dat de bovenste delen van de poten in het lichaam verborgen zijn.
Een hond loopt op botten die overeenkomen met de tenen en vingers van een mens, met de pols en de enkel boven de grond.
De ellebogen en knieën van een nijlpaard bevinden zich in de buurt van de buik, en de bovenste delen van zijn poten zijn verborgen onder zijn zware huid.
Het zwaartepunt ligt ook iets anders bij een vierpotig beest. Het ligt niet bij de heupen, maar verder naar boven op het lichaam, ongeveer in het midden tussen de voor- en achterpoten. Het zwaartepunt is belangrijk in de animatie. Als het dier bijvoorbeeld zou springen, zou de hele draaiing van het lichaam rond dit punt centreren. Een dier als een teckel heeft een zwaartepunt dicht bij het midden van de ruggengraat. Andere dieren, zoals jachtluipaarden en windhonden, hebben een grote borstkas, waardoor het zwaartepunt verder naar voren op hun lichaam ligt. Het hoofd speelt ook een rol bij het bepalen van het zwaartepunt. De lange nek van een giraffe plaatst het zwaartepunt verder naar boven in de wervelkolom, aan de achterkant van de schouders.
Skeletten voor viervoeters
Een viervoeter is elk dier dat vier poten heeft, en skeletten van viervoeters zijn vrij gemakkelijk te bouwen. Het skelet van een viervoeter is vergelijkbaar met dat van een mens: het dier heeft heupen en schouders die via een wervelkolom met elkaar verbonden zijn, maar de wervelkolom is horizontaal in plaats van verticaal gericht. Een andere factor waarmee rekening moet worden gehouden is dat de beenderen van de ledematen niet even lang zijn als die van de mens.
Het zwaartepunt ligt meestal halverwege de heupen en de schouders.
De hiërarchie van het lichaam van een viervoeter is meestal opgebouwd zoals die van een tweevoeter, met de wortel van de hiërarchie bij de heupen. Sommige mensen vinden het echter prettig om de wortel iets verder naar voren te plaatsen, bijvoorbeeld in het midden van de ruggengraat, wat dichter bij het werkelijke zwaartepunt van het dier ligt. Deze beslissing is echt een kwestie van smaak, en beide manieren zullen prima werken.
Een viervoeter skelet is vergelijkbaar met een menselijk skelet, maar is horizontaal uitgelijnd in plaats van verticaal.
Inverse kinematic (IK) kettingen zijn de beste manier om de benen te bouwen.
De meeste vierpotige zoogdieren hebben ook staarten. Een staart is eenvoudig te configureren als een eenvoudige keten van aan elkaar gekoppelde botten die verbonden zijn met de heupen. Deze worden meestal geanimeerd met voorwaartse kinematica.
Om de animatie eenvoudig te houden, binden sommige animators de vele botten van een staart graag aan een enkele set schuifregelaars die de rotaties van de botten regelen. Dit is zo eenvoudig als het koppelen van de rotatie van elk bot aan een schuifregelaar. Het verplaatsen van een schuifregelaar roteert vele botten.
De staart van een dier kan worden gemaakt door gebruik te maken van een eenvoudige keten van botten.
Analyse van een viervoetige gang
De meeste viervoetige zoogdieren, met name katten en honden, lopen met hun poten tegengesteld bewegend, ongeveer zoals de heupen en schouders bewegen in een menselijke gang: wanneer de rechter achterpoot naar voren staat, staat de linker rechtervoet naar achteren. De benen van het dier schommelen nog steeds heen en weer bij de heupen, maar de beweging van het bovenlichaam is evenwijdig aan de grond in plaats van er loodrecht op te staan. Terwijl de schouders van de mens heen en weer wiegen op de verticale as, wiegen de “schouders” van de hond heen en weer op een horizontale as terwijl de voorpoten heen en weer bewegen. Er zijn echter een paar uitzonderingen. Giraffen, beren en kamelen, om er een paar te noemen, bewegen hun poten één kant tegelijk, zodat zowel de rechter achterpoot als de rechter voorpoot tegelijk naar voren bewegen.
Om evenwicht te bewaren in een viervoeterloop, zal het dier meestal lopen met de voor- en achterpoten enigszins uit fase. Dit betekent dat wanneer de voorpoten elkaar passeren, de achterpoten gestrekt zijn. Hierdoor kan het dier drie van de vier voeten even op de grond houden om een stabiel, evenwichtig platform te creëren. In de taal van de ruiter wordt een stap beschouwd als een “vier-slag” gang. Dit betekent dat in een enkele stapcyclus, elke voet de grond op een verschillend moment raakt:
Beat 1 rechter achterbeen
Beat 2 rechter voorbeen
Beat 3 linker achterbeen
Beat 4 linker voorbeen
Als de benen naar voren bewegen door de stap, bewegen de benen die op dat moment niet op de grond staan (de vrije benen) naar voren. Op dit punt is de wervelkolom van bovenaf gezien recht, maar kan van opzij gezien wat meer buigen of overhellen.
De benen bewegen dan door de stap en de vrije voeten raken de grond, waarmee de eerste stap wordt herhaald.
In deze stap staat de rechter achterste voet op het punt de grond te raken.
Halverwege de stap bewegen de vrije benen naar voren. Merk op hoe het gewricht van het voorste been een andere buiging in het been veroorzaakt dan dat van het achterste.
Andere viervoetige gangen
Naast de stap kan een viervoetig dier nog verschillende andere gangen hebben: de draf, de galop en de galop. Het dier varieert de timing en het ritme van zijn stappen naarmate het sneller en sneller gaat. Tegen de tijd dat het dier in galop is, lopen de voorpoten synchroon, bijna gelijkmatig naar voren en naar achteren, waarbij de achterpoten als een spiegel van de voorpoten werken.
Draf
De draf is een twee-slags gang waarbij de voeten tweemaal in één cyclus worden geraakt. De benen van het dier bewegen in diagonale paren, met het dier in de lucht voor een paar frames tussen elke stap en diagonale paren van voeten die de grond raken op hetzelfde moment. Een andere manier om dit te zien is dat wanneer de linkervoorpoot volledig naar achteren is, de linkerachterpoot naar voren is, en vice versa. Het dier houdt zijn hoofd hoger bij een draf dan bij een stap, en het hoofd blijft bijna stil langs de verticale as.
In draf raken de voeten elkaar in deze volgorde:
Beat 1right front/left rear
Beat 2left front/right rear
Tijdens een draf bewegen de benen van het dier in diagonale paren, waarbij het dier een paar frames in de lucht is tussen elke pas.
Canter
De galop is een asymmetrische gang in drie slagen, en kan zowel met het rechter- als met het linkerbeen beginnen. Als het dier galoppeert op zijn “rechtervoorsprong” (meestal als het naar rechts draait), is de volgorde als volgt: linkerachterbeen gaat naar voren, rechterachterbeen en linkervoorbeen gaan samen naar voren, en tenslotte gaat het rechtervoorbeen naar voren. In dit laatste stadium, nadat het dier de rechtervoorpoot gebruikt om zich af te zetten voor de volgende stap, is er een periode waarin alle vier de poten van de grond zijn. Deze gang veroorzaakt ook dat het lichaam van het dier heen en weer schommelt tijdens de beweging.
Deze volgorde toont een rechts geleide galop; een links geleide galop zou deze volgorde spiegelen met de tegenovergestelde voeten:
Slag 1-links achterbeen
Slag 2-rechts achterbeen/links voorbeen
Slag 3-rechts voorbeen
De galop is de voorloper van de galop.
Galop
In de galop strekt het dier zich uit tot zijn volle reikwijdte en snelheid. Het dier is langer in de lucht omdat er een grotere lancering is, en de voetstappen vallen sneller. De stap volgorde van een galop is zeer vergelijkbaar met die van een canteronly sneller en meer uitgestrekt. In feite is het zo veel uitgerekt dat het een vier-slags gang wordt. Zoals de galop, kan de galop aan beide kanten beginnen.
Een “rechts-geleidende” galop zou als volgt zijn:
Beat 1-links achterbeen
Beat 2-rechts achterbeen
Beat 3-links voorbeen
Beat 4-rechts voorbeen
De galop is voor een viervoeter het equivalent van een ren.
Stylische gangen
Een andere manier om een viervoeter te bekijken is op een meer cartooneske manier. Denk aan de oude vaudeville act waarin twee mannen in een haveloos oud paardenpak stappen. In dit geval loopt het paard letterlijk als twee aan elkaar genaaide mensen. Je animeert het lopen als een dubbele tweebenige wandeling. Dit dwingt je tot verschillende gewrichtsbeperkingen en lichaamsbouw.
Je kunt een vierbenige wandeling ook stileren door persoonlijkheid toe te voegen. Probeer het karakter en zijn stemming te begrijpen als je een wandeling animeert. Het mechanisme van een viervoeter is misschien wat ingewikkeld, maar je kunt het verder brengen dan het mechanisme. Zelfs als het resultaat niet helemaal echt is, als de animatie er goed uitziet, zal het publiek het accepteren.
De achterpoten van deze hond zijn niet realistisch; ze buigen op dezelfde manier als mensenpoten doen. Toch staat de cartooneske aard van zijn ontwerp ons toe dit te doen en ermee weg te komen.
