Изследване и реализация на движенията на Trochilidae (Колибри)
Изтегляне 0.58 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- 2.1. Анимация на тялото
- 2.2. Анимация на крилата
- 2.3. Анимация на врата и човката
- 2.4. Анимация на опашката
- 2.5. Анимация на краката
- 3. Ефекти за допълнителна реалистичност на сцената
- 3.2. Други възможности, с които може да се постигне ефекта на размазване
- 3.2.2. Използване на няколко чифта крила, с различна степен на прозрачност.
2. Анимация на коститеОсновната цел която трябва да се реализира с анимацията е да се постигне илюзия за реалистично летене на този разред птици. За целта трябва да се съобразят основните характеристики на полета на колибрито и възможностите за реализация с по мощта на 3d анимацията. Въз основа на направените досега теоретични изследвания биха могли да направят следните заключения:
Сцената, която ще демонстрира начина на придвижване на колибрито в пространството включва цвете - източник на храна за обекта, за да се имитира максимално добре поведението на птицата, каквото би било в реална обстановка. Движението на птицата ще се определя до голяма степен от този обект. 2.1. Анимация на тялотоТраекторията на колибрито се определя от траекторията на обекта dummy_body. Преместването и ротацията му ще определят и тези на птицата. Той се анимира чрез метода за ключовите кадри в автоматичен режим. Създаваните ключове са през различен интервал от време и с различна стойност на ротация и преместване, за да пресъздадат резките и неравномерни движения на колибрито по време на полет. Реалната анимация започва от 10-ти кадър. Преди това имаме наместване на тялото от начална поза - (позата с нулеви трансформации) до анатомично правилна поза. Придвижването в пространството симулира забелязването от птицата на храната и насочването и към един от цветовете, „неподвижно” състояние на тялото за известно време докато се храни, отместване назад и надолу, а след това нагоре и напред до друг от цветовете, с което анимацията приключва. Т.нар. „Неподвижно” състояние всъщност не е такова, защото рядко живо същество може да остане съвсем неподвижно дори и за миг, така че когато птичката се храни с нектар имаме леко движение на обекта нагоре и надолу, като потрепване, за да изглежда реалистично това застояване. Траекторията на движението на птицата може да се види на (Фиг.46.) 
Фиг. 46. Траектория на движението на колибри 2.2. Анимация на крилатаКостите, които се анимират са раменните и първите кости в йерархията на крилото, тъй като при колибрито движението на крилата е в рамото. Поради факта, че движението е прекалено бързо и размазано, повечето детайли остават недоловими за човешкото око и това ще допринесе за по - опростен процес на анимация. Ключовете се разполагат един до друг, за да е максимално бързо движението. Всъщност реалния мах на крилото се постига чрез анимиране първата кост на крилото, а раменните кости се анимират така, че да се създаде един цикъл на пърхане, който ще допринесе за ефекта на размазване. Анимацията отново става в автоматичен режим. Единствения параметър, който се променя е ротацията. Един цикъл обхваща мах нагоре и мах надолу в два последователни кадъра. Позицията на обекта за всеки от кадрите може да се види на Фиг.47. 
Фиг. 47. Позиция на крилата в два съседни ключови кадъра След това тези ключове се размножават и се създава дълга поредица от еднотипно движение. Това се прави за всяка от двете раменни кости и за всяка първа кост в крилото. 2.3. Анимация на врата и човкатаТе се анимират чрез метода за ключовите кадри в автоматичен режим. Като се променят единствено стойностите за ротация. Двете кости нямат нужда от допълнително позициониране. Преместването им в пространството е тясно свързано с цялостното преместване на тялото. За да се постигне ефекта на бързите, резки движения на колибрито, ключовете, които отговарят за движението са на малки разстояния един от друг. Ключовите кадри за двете кости са на почти идентични места, но все пак с леко изместване, за да се спази принципа за влачене (drag) на две съседни кости (Фиг. 48). Врата води човката, като там където цветето бива забелязано от птицата има анимация само на врата, а към края, при преместването на колибрито от единия цвят към другия, преобладават повече ключови кадри за човката, тъй като движението на врата не е толкова интензивно. 
Фиг. 48. Ключови кадри за врата и за човката 2.4. Анимация на опашкатаАнимацията на опашката се реализира с помощта на контролeрите: spring, position XYZ, position List. Те се прилагат върху Dummy_tail, тъй като този обект е контролен.
Ако това не е избрания по подразбиране контролер за позиция се предприемат стъпките Main toolbar Graph Editors Track View Curve Editor (Open) Избира се писта позиция в йерархията на нужния обект Track View menubar Controller menu Assign Position XYZ. Този контролер разделя X, Y и Z компонентите в три отделни писти и осигурява индивидуален контрол на всяка от тях. X - Показва свойствата на контролера за трансформации по ос X Y - Показва свойствата на контролера за трансформации по ос Y Z - Показва свойствата на контролера за трансформации по ос Z Към този контролер се прилага друг контролер - Position List (Позиция Регистър), който ще обедини Position XYZ със Spring контролер.
Main toolbar Curve Editor (Open) избира се писта в йерархията Track View Track View menubar Controller menu Assign Position List. Задачата на този контролер е да комбинира няколко други контролера, за получаване на общ ефект. Той има инструмент за управление реда, в който всеки от другите контролери се изчислява, а това става отгоре надолу. Настройката за тегло също се има в предвид в изчислителния процес. Когато на параметър се зададе Position List, съответния контролер се премества една позиция надолу в йерархията под Position List и става първия контролер в регистъра. Втори параметър се добавя под Position List от опцията Available. По подразбиране стойността тегло е зададена като 100 (Фиг.49.). Тя може да се променя, за да се увеличи или намали ефекта, който даден контролер от регистъра има върху обект. Бутона Set Active — определя кой контролер се влияе от интерактивните промени в изгледите. Настоящият активен контролер е маркиран със стрелка.
Другият контролер, който се използва за анимацията на опашката е Spring
Graph Editors Track View – Curve Editor Избира се писта Available в йерархията на контролера Position List Track View menu bar Controller меню Assign Spring Т При увеличаване на параметъра маса отскачащия ефект на пружината се засилва. Могат да се настройват стойностите за обтягане /Tension/ и забавяне /Dampening/. (Фиг.50) Ако се увеличи обтягането, пружината става по-плътна, а увеличаване на забавянето изглажда трептенето в движението. Определя също бързината с която обекта би преминал в неподвижно състояние.
Като цяло стойността на забавянето е пропорционална на обтягането и като се увеличи обтягането се получава по вдървен резултат, защото се увеличава забавянето, за де се запази стабилността на системата. Могат да се изберат относителна или абсолютна стойност. При първата, стойностите за обтягане и забавяне се добавят към съществуващите стойности. При абсолютната, новите стойности заместват изцяло съществуващите. Опцията X/Y/Z Effect позволява да се контролира процентно ефекта по индивидуалните оси. Стойностите се променят така, че са се постигне реалистичен резултат. 2.5. Анимация на кракатаАнимира се само местоположението им, като се поставя ключ в 10-ти кадър, за да преминат от неутралната в анатомично правилна поза по време на полет. Тъй като не се използват от птицата друга анимация на се налага. 3. Ефекти за допълнителна реалистичност на сцената3.1. Размазване на движението при бързото махане на крила на колибритоВ анимацията на движението на колибри е използван един от възможните начини за имитиране на ефекта на размазване, наблюдаван при бързото махане на крилата. Това е опцията object motion blur (Размазване на движението на обект). Основната му цел е да направи движението на бързо движещи се обекти по - гладко в анимациите. При него се създават множество копия на обекта между главните кадри и се рендват заедно. П Фиг. 51. Първа стъпка при настройване на Object motion blur След това при настройките на Scanline рендъра се задават конкретните стойности. (Фиг.52.) 
Фиг. 52. Задаване на стойности в Scanline рендъра
Ако разделенията са по - малко от подразделенията на продължителността, отрязъците се избират на случаен принцип и придават на размазването не толкова равномерен ефект. Най -равномерно размазване се получава при големи и равни стойности на тези два параметъра, но тогава процеса на обработка се забавя страшно много. Така че е добре да се заложат средни стойности. 3.2. Други възможности, с които може да се постигне ефекта на размазване:3.2.1. Използване на Image motion blurТози ефект увеличава реализма на рендваната анимация като симулира начина, по който работи камерата в реалния живот. Всяка камера има скорост на затвора и ако има значително движение във времето, когато затвора е отворен, полученият образ е размазан. На Фиг.53 се вижда ефекта на размазване, когато към обект е приложен image motion blur 
Фиг. 53. Image motion blur [14] Този вариант на размазване на движението не се оказва толкова удачен за използване при реализацията на поведението на колибри, тъй като изображенията прекалено губят очертанията си и ефекта на размазване е твърде засилен. 3.2.2. Използване на няколко чифта крила, с различна степен на прозрачност.Това е метод, при който се добавят 5-6 чифта крила към тялото на птицата, на различни местоположения, през които би минало крилото при цикъла си на движение.(Фиг.54.) В даден кадър, само един чифт крила са със 100% видимост, останалите са прозрачни до определена степен, но също слабо се визуализират, при бързото показване на отделните образи това създава илюзия за бързо движение и се получава желания ефект на размазване. Основен недостатък на този метод е, че е по - трудоемък и има по - голяма вероятност за човешка грешка. Трябва да се внимава в даден кадър само един чифт крила да са със 100% видимост. Нагласянето на видимостта за отделните кадри на всеки чифт изисква доста време и внимание. Ако желания резултат не е удовлетворителен трябва отново да се нагласи положението на чифтовете крила или да се добавят нови, докато при метода с използването на Object motion blur, това става с промяна на параметрите, което отнема значително по - малко време. 
Фиг. 54. Метод на използване на няколко чифта крила с различна степен на прозрачност. ЗАКЛЮЧЕНИЕСлед направени задълбочени теоретични изследвания на анатомичните и поведенческите особености характерни за колибрито и сравнението му с други представители на клас птици може да се заключи че, движенията са много специфични и различни от тези на останалите представители на класа. При колибрито движението на крилата по време на полет става изключително в раменната кост. Може да се придвижва в различни посоки и да зависва във въздуха подобно на някои насекоми. Крилата му се движат със скорост приблизително 43 км/ч. Всички тези характеристики обуславят, особеностите при анимацията на този разред. Могат да се реализират отлични резултати, като се обърне внимание не толкова на дословното имитиране на точните движения при полет, а по-скоро на ефекта, който те оставят при наблюдение с невъорежено око. Невероятната скорост, с която тази птичка маха с крила генерира характерен ефект на размазване. Предложеният вариант на реализация на движението на колибри е избран, защото съвместява в себе си добро съотношение на постигнат резултат и време за реализация. Използваната система от кости за раздвижване на живи обекти characters в софтуерния продукт 3ds max е залегнала като основна негова функция и е честа практика, с която лесно и реалистично се имитират движения от заобикалящия ни свят. Съществуват много алтернативни подходи за постигане на този ефект като image motion blur и използването на няколко чифта крила с различна прозрачност, но избраният Object motion blur е напълно удачен вариант отговаряйки точно на поставените цели. Използвана Литература
Изтегляне 0.58 Mb. Сподели с приятели:
|
ози контролер добавя ефект на вторична динамика към позицията на даден обект. Динамиката наподобява пружина. Контролерът добавя реализъм към сравнително статични анимации. Когато се сложи на анимиран обект, оригиналното движение се запазва, но се добавя допълнителна динамика, базирана на скоростта. Основните параметри, които могат да се регулират са маса /mass/ и съпротивление /drag/. След първоначалното 
роцеса е от две стъпки. С RMB се