Problem z ruchem

ruch ma kluczowe znaczenie dla animacji, ale nasze osobiste doświadczenia z ruchem dały nam szereg oczekiwań co do tego, jak to działa.

najprostszym sposobem podejścia do kwestii „co wydarzyło się między czasem-„A” i czasem-„B” jest wykonanie liniowej interpolacji między punktami przestrzennymi, po prostu dzieląc przedział na pewną liczbę ramek. Taka prosta interpolacja liniowa między dwoma warunkami widzenia generuje szereg wektorów widzenia, jak pokazano po lewej stronie.

do tej pory tak dobrze, ale teraz wyobraź sobie, że następna klatka jest tak, jak pokazano po prawej stronie (Klatka 3). Liniowa interpolacja do tego widoku tworzy następny zestaw obrazów. Problem pojawia się przy przejściu ze ścieżki a do ścieżki b. w tym momencie kamera wykonuje „natychmiastową” zmianę kierunku. Ta natychmiastowa zmiana jest dość zauważalna, ponieważ „wiemy”, że ktoś z aparatem fotograficznym nie mógł tak szybko zmienić kierunku.

rozwiązaniem tego problemu jest wygładzenie lub splajnowanie ścieżki kamery (a także interpolacja zmian ogniskowych i zmian stożka widzenia), aby były bardziej ciągłe. Podstawową trudnością jest to, że rzeczywista ścieżka nie będzie dokładnie podążać ścieżką liniową, więc przewidywanie pozycji „kamery” staje się trochę trudne. W rezultacie, podczas animowania przelotu budynku, możemy przypadkowo przepuścić kamerę przez róg korytarza, zamiast wykonywać dość ostry zakręt, ponieważ proces animacji wygładza nasz zakręt na rogu. Dodanie większej liczby klatek kluczowych lub punktów kontrolnych wzdłuż ścieżki wielowierszowej Zwykle pozwala kontrolować ten problem.

innym warunkiem, w którym interpolacja liniowa zawodzi, jest oczywiście ruch podmiotu. Ruch jest nie tylko ciągły, ale jego pochodna jest ciągła. Oznacza to, że obiekty o masie (masie) nie zaczynają się ani nie zatrzymują w ruchu natychmiast. Ani nie zmieniają kierunku natychmiast. Obiekty nie poruszają się po prostu, co implikuje interpolacja liniowa (linia prosta po lewej stronie, dając pierwszy, równomiernie rozłożony, pionowy ciąg znaków tic), przyspieszają w ruch, a następnie zwalniają do zatrzymania (jak pokazano na krzywej linii, a drugi, nierównomiernie rozłożony, pionowy ciąg Tic). Problem ten jest rozwiązywany przez systemy, które zapewniają środki ułatwiające wchodzenie i wychodzenie z kluczowych ramek.

drugi Problem z ruchem

ruch obiektu oczywiście oznacza „jedna część modelu porusza się względem reszty”. Jeśli cały model się porusza, nie ma różnicy między ruchem obiektu a ruchem kamery (z wyjątkiem efektów świetlnych). Pytanie staje się jednym z opisywania tych względnych ruchów. Aby element modelu poruszał się w głupim edytorze geometrii, musimy wziąć na siebie odpowiedzialność za dostosowanie położenia jego części, przesuwając każdy element między ramkami. Chcemy oczywiście, aby móc stworzyć inteligentniejszą reprezentację systemu, używając pojęć wyższego poziomu niż”pozycja”. Chcielibyśmy „połączyć” części modelu, tworząc „zawias” w punkcie połączenia, lub „pivot” itp. Systemy mechaniczne (drzwi, silniki samochodowe itp.) mają dość wyraźne połączenia mechaniczne w postaci zawiasów, osi, czopów itp. i dlatego są dość łatwe do ożywiania poprzez szereg ograniczeń zastosowanych do geometrii w połączeniu z jakąś siłą napędową. W takim systemie, po zdefiniowaniu geometrii i charakteru wzajemnych połączeń obiektów, możemy ożywić otwarcie drzwi, ustawiając kąt początkowy i końcowy „zawiasu # 3” plus liczbę klatek.

nawet bardzo złożony system ruchu, taki jak ludzkie ciało, można opisać w ten sposób. Jak mówi stara piosenka ” kość skokowa jest połączona z kością goleniową, kość Goleniowa jest połączona z kością kolanową, kość kolanowa jest połączona z kością udową, kość udowa jest połączona z kością biodrową…”. Nie tylko to, ale każdy staw może wykonywać tylko pewne ruchy (kolana zginają się z przodu do tyłu, a nie z boku na bok, a nawet wtedy nie zginają się tak daleko do przodu, jak do tyłu). Stopniowo łącząc stopę z kostką, goleniem, kolanem, udem, biodrem, tworzymy hierarchiczny model: obracamy staw biodrowy i porusza się cała noga.

to znacznie upraszcza animację nogi, ponieważ potrzebujemy tylko określić sekwencję przemieszczeń kątowych dla każdej kończyny. Jakie powinny być te wnioski? Problem polega na tym, że” chodzenie ” pozostaje bardzo złożonym ruchem, obejmującym sekwencyjne wzory kątowej rotacji bioder, kolan i kostek, a także drobne ruchy bioder, wszystkie utrzymujące ciężar nad stopami, dostosowujące się do pochyłych powierzchni itp. Podczas gdy możemy kontrolować indywidualne ustawienia kolana, kostki itp. nie mamy modelu, jak powinny być powiązane. W rzeczywistości najlepsze” animowane ” zwierzęta („blaszana dama” i różne metalowe koty itp. animatorzy filmują prawdziwą osobę wykonującą ruch, z kropkami zaznaczonymi na ich ciałach w punktach krytycznych, następnie digitalizują ruchy z filmu, a na koniec stosują „prawdziwy” (zdigitalizowany) ruch do swojego syntetycznego modelu, co daje mu bardzo” realistyczny ” ruch, jak można się było spodziewać.

wiele ostatnich badań poszło w tworzeniu modeli, dla których kluczowe ramki (lub „skrypty”) instrukcje są bardziej wzdłuż linii „Zimbo idzie w lewo” zamiast zillion kostki/kolana/biodra rotacji. Oczywiście taki system nie jest prostym „edytorem geometrii”. Następnym razem, gdy zobaczysz animowaną postać, zobacz, jak ich stopy dotykają ziemi. Dobre animacje sprawiają, że wygląda na to, że kontakt jest naprawdę wykonany, słabe wyglądają, jakby stopa wylądowała na galaretce lub nigdy w ogóle nie dotknęła. Ponownie, zobacz ten film na dobry przykład ostatnich badań nad tym problemem.

Ostatnia aktualizacja: Kwiecień, 2014

Valid CSS!

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.