Изследване и реализация на движенията на Trochilidae (Колибри)
Раздел ІІ: Концепции на анимацията с 3ds Max
Изтегляне 0.58 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- 1. Метод на възловите кадри
- 1.1. Създаване на ключови кадри
- 2. Управление на времето
- 3. Метод на реализация на анимация със система от кости
- 3.1. Създаване на система от кости
- 3.2. Анимиране на костите с права (FK) или обратна кинематика (IK)
- 3.2.2. Права кинематика (FK – Forward Kinematics)
- 3.3. Прилагане на модификатор Skin
Раздел ІІ: Концепции на анимацията с 3ds MaxАнимацията се базира на принципите за човешкото зрение. Ако гледаме взаимно свързани неподвижни образи с малка разлика между тях в бърза последователност ще ги интерпретираме като движение. Всеки отделен образ всъщност е самостоятелен кадър. 1. Метод на възловите кадриИсторически, основната трудност при създаването на анимация е била в усилията на аниматора да създаде голям брой кадри. Една минута анимация може да изисква между 720 и 1800 отделни образа, в зависимост от качеството на анимацията. Създаването на тези образи на ръка е доста трудоемко. Затова се появява и техниката на възловите кадри. При нея, главният художник рисува само най - важните кадри, а помощниците му установяват какво представляват кадрите между ключовите (възловите) и рисуват тях. След което всички кадри се свързват в една цялостна продукция. Традиционната анимация дори и днес обикновено се генерира от няколко хиляди изображения. На Фиг.25 кадри 1,2 и 3 са ключови. Останалите са промеждутъчни. 
Фиг. 25. Ключовите са кадри1,2,3 [14] 3ds Max e едно от софтуерните приложения за триизмерна компютърна анимация. При използването му, аниматорът създава ключовите кадри, а софтуерът изчислява интерполираните стойности между тях (Фиг.26.) 
Фиг. 26. Кадри 1 и 2 са ключови [14] 1.1. Създаване на ключови кадриСъздаването на възлови кадри в 3ds Max става по два начина - или в автоматичен или в ръчен режим. Всеки от тях се избира като се активира съответен бутон в интерфейса  или 
При първия режим, всяка трансформация или промяна на параметър на дадения обект генерира ключ, който определя къде ще е и как ще изглежда обекта в желания кадър. За да се създаде кадър времевия слайдер се придвижва до мястото, където искаме да се извърши трансформацията, задават се новите параметри на обекта и софтуерът автоматично създава ключ. 3ds Мах генерира и ключ за кадър 0 - оригиналната позиция и състояние на обекта. Създадените ключове съдържат информация за позицията, ротацията, размера и др. параметри на обекта. При ръчния режим имаме повече контрол при създаването на ключовете. След активирането на съответния бутон, кадър се създава само при последващо избиране на бутон  , като дадения ключ съдържа информация само за трансформациите активирани в меню филтри  , като например позиция, ротация, размер, IK параметри и т.н.
2. Управление на времетоВреметраенето на анимацията се контролира от времеви контроли и времеви слайдер. Слайдера дава лесен достъп за придвижване между отделните кадри на анимацията и оказва в даден момент в кой кадър сме от общия брой кадри. Времевите контроли дават възможност да се отиде в края  или началото  на анимацията, да минем с един кадър напред  или назад  , да въведем в полето за въвеждане на кадър точно този, който ни трябва  , да пуснем или спрем анимацията  , . Контролата времева конфигурация  извежда диалогов прозорец, където се задава дължина на анимацията, колко кадри да се излъчват за секунда, и др. Има различни стандарти за това колко кадъра в секунда да има дадената анимация, напр. NTSC - National Television Systems Committee (30 кадъра в секунда), PAL - Phase Alternating Line (25 кадъра в секунда), FILM (24 кадъра в секунда). Секцията Времеви Дисплей (Time Display) позволява да се зададе начина на обозначаване на времето във времевия слайдер. Опциите включват Frames, SMPTE (Society of Motion Picture, Technical Engineers), Frame:Ticks или MM:SS:Ticks (минути и секунди. SMPTE е стандартно измерване на времето, използвано във видеото и телевизията. Tick e 1/4800 част от секундата.
3. Метод на реализация на анимация със система от костиПтиците, бидейки живи същества имат костна система, която е в основата на тяхното движение. По аналогия се създава и анимацията на движението на такъв клас обекти в 3ds Max. Използва се система от обекти, наричани кости. 3.1. Създаване на система от костиСистемата от кости се състои от много на брой обекти - кости, които са свързани помежду си в йерархия. Те лежат в основата на създавания обект и не са видими при рендване. По подразбиране софтуерът ги създава като всяка следваща кост е подчинена на предишната. По този начин могат да се създават дълги вериги от обекти, които са взаимно свързани. Местенето на една кост влияе на другите кости в йерархията. Последната кост в йерархията се нарича краен ефектор. 
Фиг. 27. Система от кости подредени йерархично Костите могат да бъдат завъртани, мащабирани и разтягани. Мащабирането влияе на разстоянието между тях. Костите имат могат да имат перки. Те подпомагат визуално да се види ориентацията на костта, като се използват и за това да определят донякъде формата на обекта за анимиране. Перките могат да са отстрани, отпред и отзад (Фиг.28.) 
Фиг. 28. Перки на кости [14] За да изглежда движението на даден анимиран обект правилно, костите се разполагат в тялото приблизително там, където е реалното им анатомично място, но за разлика от броя им в реалния обект, тук те са значително по - малко, което улеснява процеса на анимация. 3.2. Анимиране на костите с права (FK) или обратна кинематика (IK)3.2.1. Обратна кинематика (IK – Inverse Kinematics)IK Разрешителя (IK solver) създава решение с обратна кинематика за позиционирането и ротацията на връзките в система. Той може да се приложи за всяка йерархия от обекти. Прилагането му става като в меню aнимация се избере обект в йерархия, зададе се съответния разрешител и след това се избере друг обект в йерархията, който определя края на IK веригата. IK разрешителя работи по следния начин - накрая на всяка верига с обратна кинематика има гизмо, наречено цел. Целта може да бъде репозиционирана или анимирана по различни начини. IK разрешителя се опитва да премести крайният ефектор на веригата максимално близо до целта. По този начин се завъртат частите на веригата, разпъват се и се репозиционират така, че крайния ефектор да съвпадне с целта. Когато се анимират персонажи с IK най - често използваният разрешител е HI (History Independent) разрешител. Алгоритъмът на този разрешител не зависи от минали действия и той е еднакво бърз за употреба, независимо колко кадъра анимация съдържа продукцията. Скоростта му в кадър 2000 е същата като в кадър 10. Той използва ъгъл на въртене (swivel angle), за да позиционира равнината на разрешителя.
Аниматорът може да превключва между права и обратна кинематика, когато реши, че е необходимо. 3.3. Прилагане на модификатор SkinТози модификатор позволява един обект да бъде деформиран с помощта на друг обект. (Фиг.29.) 
Фиг. 29. Обекта яке е деформиран с помощта на система от кости и модификатор Skin [14] След като имаме система от кости и мрежа (mesh), която да служи за тяло на обекта, за да бъде възможна анимацията, те трябва да се обединят. Това става с помощта на модификатора Skin. Избира се мрежата на обекта и от Панел Модификатори Модификатори за Анимация Skin и се избира системата от кости, която ще управлява мрежата, като не е задължително всички кости в дадена йерархия да бъдат задължително включени. След прилагането на този модификатор и определяне на съответните кости, всяка от костите се сдобива с оформена като капсула „обвивка”. Върховете от мрежата, които обхваща тази обвивка се движат заедно с костите. Там където обвивките на две съседни кости се припокриват движението се разпределя равномерно между тях. Първоначалните форма и позиция на обвивката зависят от най - дългата ос от геометричното измерение на дадена кост. Обвивката се разполага по протежението и. След това бихме могли да нанесем някои редакции ако не сме доволни от автоматично генерирания резултат – да включим едни върхове, да изключим други, да увеличим, или намалим размера на обвивката, да я ротираме и т.н. Има и три деформатора, които позволяват мрежата да се оформи според ъгъла на костите. Това са :
Софтуерът има една много полезна опция. След като е постигнат добър резултат за това как костите в едната половина раздвижват мрежата, може да се приложи огледален образ за обвивките и на другата половина. Следващата стъпка е да се направят ключови кадри за положението на тялото според характерните особености на дадения обект и законите на компютърната анимация, така че да се получи реалистичен резултат. Изтегляне 0.58 Mb. Сподели с приятели:
|