ProSeminar WS 2007/08 Leo Hackstein

Präsentation zum Thema: "ProSeminar WS 2007/08 Leo Hackstein"—  Präsentation transkript:

1 ProSeminar WS 2007/08 Leo Hackstein
Character Animation ProSeminar WS 2007/08 Leo Hackstein

2 Übersicht Einführung Techniken Abschluss Geschichte der Animation
Anwendungsgebiete Objektrepräsentation Techniken Keyframing Inverse Kinematik Motion Capture Abschluss

3 Einfühung: Geschichte

4 Einführung: Geschichte

5 Einführung: Anwendungsgebiete
Wann immer der Eindruck von Bewegung entstehen soll, z.B.: Animierte Bilder (Internet, *.gif) Filme aller Art Effekte mit Computerunterstützung Komplett animiert (Zeichentrick, 3D) Natürlich: Computerspiele

6 Einführung: Objektrepräsentation
2D-Zeichentrick: Jedes Bild neu zeichnen (ungeschickt) Objekt (Person) in unbewegliche Teile splitten -> Anordnung der Teile variabel

7 Einführung: Objektrepräsentation
3D: Oft „articulated model“ (Gelenkmodell) „Nur“ Ansammlung on vertices Andere Möglichleiten: Particle systems Deformable objects

8 Techniken: Keyframing
Position für jedes Bild angeben ist aufwändig -> Keyframing: Animator gibt Schlüsselstellen an Computer berechnet Positionen dazwischen (durch Interpolation)

9 Techniken: Inverse Kinematik
Bei Gelenkmodellen (skeletal animation) Forward Kinematics: Fixpunkt, an dem Bewegung stattfindet Berechnung der Positionen untergeordneter Objekte

10 Techniken: Inverse Kinematik
Aber: üblicherweise sind Start- und Endknoten gegeben -> wir drehen die Technik um

11 Techniken: Inverse Kinematik
Gradient Following: Wir überprüfen für eine mögliche Bewegung, ob wir näher ans Ziel kommen, wenn ja führen wir sie aus (wir suchen quasi den minimalen Abstand) Einfache Methode, die weiche Bewegungen liefert Nicht sehr schnell (nicht direkter Weg), man kommt zwar immer näher ans Ziel, erreicht es aber nicht unbedingt

12 Techniken: Inverse Kinematik

13 Techniken: Inverse Kinematik
Vor allem bei der Animation von Charakteren sollte das Ergebnis natürlich aussehen In die eben vorgestellte Technik lassen sich weitere Einschränkungen einbauen

14 Techniken: Inverse Kinematik
Oft finden sog. Jacobi-Matritzen Anwendung Zwei Arrays: Winkel Punkte (Joints) Forward Kinematics: Inverse Kinematics:

15 Techniken: Inverse Kinematik

16 Techniken: Inverse Kinematik
Im Zweidimensionalen: Führt zu folgender Matrix:

17 Techniken: Inverse Kinematik
Es gibt noch viele (zum Teil auch sehr komplizierte) weitere Methoden Aber: Keine ist Perfekt In der Industrie werden meist an den bestimmten Roboter angepasste Formeln verwendet

18 Techniken: skeletal vs. Per-vertex animation
Skeletal animation: Gelenkmodell wird bewegt Einfach, Techniken wie z.B. Inverse Kinematik möglich Aber: an Skelett gebunden, Nichtberücksichtigung von z.B. Muskeln Per-Vertex-/Morph Target Animation: (nur) Vertices werden bewegt Erlauben Animator viele Details, z.B. Muskeln Sehr aufwändig

19 Techniken: skeletal vs. Per-vertex animation
Deshhalb: Üblicherweise wird nur skeletal animation verwendet Diese kann dann in per-vertex-animation konvertiert und „getunt“ werden

20 Techniken: Motion Capture
Verschiedene Realisierungsmöglichkeiten Optisch: passive bzw. aktive Marker werden von Kameras verfolgt

21 Techniken: Motion Capture
Inertial: Sensoren ähnlich einem Wii-Controller, Daten werden kabellos an Notebook o.ä. übertragen Mechanisch: Exoskelett wird an Ausführenden „geklebt“ Magnetisch: weniger Marker nötig als bei optischen Systemen, aber sehr störanfällig

22 Techniken: Motion Capture
Vorteile : Schnelle Erfassung von komplizierten Bewegungsabläufen, z.B. Sport, Tanz Physikalisch korrekt Ein Schauspieler kann mehrere Rollen in einem Film spielen

23 Techniken: Motion Capture
Nachteile: Teuer Ergebnisse erscheinen oft unwirklich, obwohl Quelle sehr real -> Uncanny Valley An physikalische Korrektheit gebunden

24 Abschluss Oft werden mehrere Techniken kombiniert, um das gewünschte Ziel zu erreichen

25 Abschluss „Story is king!“ Martin Reddy, Pixar

26 Abschluss FRAGEN?