How to make a PIXAR movie

Präsentation zum Thema: "How to make a PIXAR movie"—  Präsentation transkript:

1 How to make a PIXAR movie
Rigging & Skinning

2 Schneewittchen

3 Schneewittchen 1937: 1. abendfüllernder Zeichentrickfilm
Über 750 Künstler beteiligt 32 Hauptzeichner 102 Assistenzzeichner 167 Inbetweener 65 Spezialeffektzeichner

4 Prinzip Keyframe-Animation
Interframes Keyframe1 Keyframe2 Interframes Keyframe3

5 Prinzip Keyframe-Animation
Keyframes: einzelne wichtige Bilder Geben grobe Bewegungssequenz vor Von Haupzeichnern erstellt Interframes: Füllen Bereiche zwischen Keyframes Von Inbetweenern kreiert => Problem: Riesiger Aufwand

6 Videospiele/ Virtual Environments
Lösung Computer Frameworks interpolieren zwischen Keyframes => Ziel: Möglichst natürliche Bewegung Film/TV So realistisch wie möglich Videospiele/ Virtual Environments Echtzeit

7 Erstellung Keyframes Gegeben: 3D-Charakter Benötigt:
verschiedene Posen für Keyframes

8 Erstellung Keyframes Besteht aus Vertices
Manipulation einzelner Punkte? => zu komplex

9 Erstellung Keyframes Lösung: Hierarchisches Skelett
Orientierung an realer Welt Rigging

10 Erstellung Keyframes Lösung: Hierarchisches Skelett
Orientierung an realer Welt Rigging

11 Erstellung Keyframes Einbetten des Rigs in Model Verbindung
Skelett – 3D-Model Skinning

12 Erstellung Keyframes Bewegung Skelett -> Bewegung Model
=> Vereinfachung

13 Skinning im Detail Einfaches 3D-Model Vb Va Bone b Bone a

14 Skinning im Detail Einfaches 3D-Model Vb Va Bone b Bone a

15 Skinning im Detail Komplexeres 3D-Model:
1 Vertex, mehrere beeinflussende Bones Bone b Bone a Vab

16 Skinning im Detail Problem:
Resultierende Position von diesen Vertices berechnen

17 Lösung SSD Skeletal Subspace Deformation Simpel Effizient
Am weitesten verbreitet Ähnliche Algorithmen in Filmen, TV

18 SSD im Detail Bone 1 Bone 2 mit Gewichtung Transformation + Bewegung

19 Negative Effekte SSD Volumenverlust Collapsing Elbow Candy-Wrapper

20 Multi Weight Enveloping
Komplexere Ansätze SSD MWE Multi Weight Enveloping Vorteil: Translation, Rotation, Skalierung, Scherung beeinflussbar

21 MWE im Detail SSD: MWE:

22 MWE im Detail Bestimmung der Gewichte: 12 Gewichte pro Bone/Vertex
Trainingsposen Influence Map

23 Body Animation Facial Animation
Hierarchisches Skelett Orientierung an realer Welt Verformung 3D Model durch Skelett

24 Body Animation Facial Animation
Kein Skelett Dafür muskelbasiert Realistischere Gewebeverformungen

25 Facial Animation Unreal Engine 1 (2000) CryEngine 2 (2007)

26 Facial Animation Herausforderung: Kleinste Abweichungen
fallen negativ auf Augen, Pupillen Wichtigste Merkmale

27 Facial Animation Ziele: Realismus Echtzeit Automatisierung
Passt zu individuellen Gesichtern

28 Verschiedene Ansätze Geometry Based Basieren auf Meshes
Spiele, Animationsfilme, Medizinische Anwendungen Image Based Überblenden von Fotos Filme (Postproduction)

29 Blend Shaping Shapes anfertigen 2. Durch Regler vermischen

30 Blend Shaping Blending von n Meshes Gewichtung Shapes Resultat

31 Blend Shaping Komplexeres Gesicht:

32 Blend Shaping Beispiel Gollum, Herr der Ringe: Motion Capturing
Key-Framing 964 Kontrollpunkte Blend Shaping: 675 Shapes

33 Fazit Computeranimation schon seit ca 25 Jahren aber:
Auch komplexe Algorithmen stoßen an Grenzen Abwägen Realismus – Echtzeit Bisher kein Fotorealismus

34 Fazit Trotzdem große Fortschritte Neue Animationsverfahren
Mehr Rechenpower 1988 Tin Toy 2007 Ratatouille 2001 Monster AG

35 Zusammenfassung Body Animation Rigging & Skinning :
Model indirekt durch Skelett animiert Beispiel SSD: simpel, linearer Algorithmus Facial Animation Blending von Meshes, Fotos Beispiel Blend Shaping

36 Zukunft Ein universelles Verfahren?
physikbasiert Neuro-Enveloping Automatisierte Implementierung Skelett Deformation aus Datenbank abgeleitet

37 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!