Курсов проект по “cstb 714 компютърна анимация” Задание за курсова работа

Нов Български Университет

“CSTB 714 КОМПЮТЪРНА АНИМАЦИЯ”

“Анимиране на човече – Pluggo”

1. 
   Създаване на костна система – Bones.
   

Принципно ние ще работим по зададен обект-модел наречен Pluggo. Модела е вече създаден и кръстен Plugo mesh.

В полето при инструментите избираме Named Selection Sets си кръщаваме обекта Pluggo Mesh. Прави това, за да имаме по лесен и бърз достъп за селектиране на обекта и работа с него.

След като сме селектирали обекта с десен бутон върху него избираме от падащото меню Properties>See-Through и Freeze. Това ще ни помогне да може да виждаме през обекта, но същевременно няма да може да извършваме команди върху него.

При създаването на кости за даден персонаж е добре да се създават отделни вериги кости за крайниците (ръце и крака) и за тялото. Връзките между тези вериги няма да се осъществяват чрез обичайния начин за създаване на връзка родител-дете чрез бутона Select and Link, а чрез други контроли, които ще ги управляват.

Следващата стъпка, която ще направим е да създаден кости – Bones. Това става по два начина. Единият е от менюто Character -> Bone Tools и се включва бутона Create Bones. Създават се последователно костта на бедрото, прасеца, стъпалото и пръстите. Края на тази верига от кости завършва с една последна крайна кост, която не участва в анимациите, но е необходима винаги, когато се задава край на верига от кости. Тя се получава като се натисне десния клавиш на мишката.

За да се създадат веригата кости за гръбнака и главата отделно от тази за крака, е необходимо новата верига кости да се направи встрани от тялото, за да не се закачат автоматично новите кости към старите. На следващата фигура можем да видим всички създадени кости вурху обекта.

За улеснение на нашата работа отново в менюто Named Selection Sets наименуваме всяка една от костите. Това се прави за бързо намиране на точния обект след това по време на анимирането.

2. 
   Създаване на връзки на персонажа – IK solvers.
   

1. 
   Селектират се всички кости.
   
2. 
   В полето Named Selection Sets се задава име на костите Pluggo Bones.
   

Тези вериги решават по какъв начин костите трябва да се преместват и завъртат, като това се решава на базата на целеви обект (Goal Object). Например, ако се разположи IK solver на крака, с целеви обект глезена, то тогава, когато се премества този целеви обект, глезенът ще се премества до зададената позиция и костите на бедрото и прасеца ще се преместят и завъртят.

В 3D Studio MAX има няколко вида решаващи вериги, на за ръце и крака е най-ефективен и лесен за използване верига тип HI Solver. Този вид верига е създадена да работи с йерархични вериги от две или повече кости, които се огъват в една посока (както коляното и лакъта).
Подготовка на сцената
Не е нужно да се вижда mesh-обекта, когато се задават правилата, по които ще се движат костите. По-лесно ще се работи, ако тялото на персонажа е скрито и не се вижда.

1. 
   С десен клавиш на мишката се кликва на празно място в работния прозорец и се избира Unfreeze All, за да се „размрази” тялото на персонажа.
   
2. 
   От полето за наименовани селекции се избира Pluggo Mesh.
   
3. 
   Тялото на персонажа се скрива (десен клавиш на празно място -> Hide Selection).
   

1. 
   Селектира се BoneHip.
   
2. 
   Отваря се меню Animation -> IK Solvers -> HI Solver и се посочва костта, която ще определя другия край на решаващата верига – BoneAnkle.
   
3. 
   Решаващата верига се преименува на IKAnkle. Двете пресичащи се сини линии в края на веригата определят „целта” й. Чрез преместването й, коляното се свива и отваря. Ротация на „целта” не оказва никаква промяна на положението на костите.
   

При анимацията на тримерни обекти, често използван метод да се завърти един обект около чужд център на координатна система, е да се завърти родителският обект. Този подход не работи обаче, когато се борави с IK-вериги.

Ако се свърже IK-целта, към която и да било кост чрез Select and Link, това ще разруши IK-веригата. Вместо това, трябва да се създаде IK-цел в точката между стъпалото и пръстите и да се използва новата IK-цел като родителски обект, за да се накара IK-целта при глезена да се завърта.

1. 
   Селектира се BoneAnkle. Тази кост ще е начало на втората IK-верига.
   
2. 
   Отваря се меню Animation –> IK Solvers -> HI Solver.
   
3. 
   Посочва се BoneToe, която определя края на веригата.
   
4. 
   Новата верига се преименува IKBall.
   
5. 
   Използва се Select and Link, за да се привърже IKAnkle към IKBall.
   

За да се премахнат направени ротации и премествания, се прилага командата Undo.

1. 
   Селектира се BoneToe.
   
2. 
   Отваря се меню Animation -> IK Solvers -> HI Solver.
   
3. 
   Посочва се BoneToeTip.
   
4. 
   Третата верига се преименува IKToe. Сега, ако се завърти IKBall, глезенът ще се изправи, но пръстите ще останат неподвижни.
   
5. 
   Затова чрез Select and Link се привързва IKBall към IKToe. Сега, ако се завърти IKToe, ще се завърти цялото стъпало и ще се свие коляното.
   

В прозореца Schematic View могат да се проверят създадените йерархични връзки между обектите в сцената. Тялото и очите на персонажа Pluggo_Body, Pluggo_EyeRight и Pluggo_EyeLeft не са свързани в йерархична верига и са „скрити”. Костите на крака са свързани в една верига, също и костите на гръбнака и главата. IK-решаващите вериги, които управляват костите, са свързани в отделна верига.

Работата с IK-веригите и костите на даден персонаж може значително да се улесни. За целта се добавят прости двумерни обекти или хелпери (helpers) в сцената. Те се свързват с изградената йерархична система така, че цялата анимация на персонажа да се извършва като се анимират тези прости спомагателни обекти.

За изградената вече йерархична система от кости и решаващи вериги, се добавят следните обекти:

• 
  Правоъгълник CtrlFoot, който ще отговаря за движенията на стъпалото.
  
• 
  По-голям правоъгълник CtrlBody, отговорен за преместването и завъртането на целия персонаж.
  
• 
  Кръг CtrlLeg, който ще отговаря за приклякването на персонажа.
  
• 
  Обект кръг с две пресечени линии CtrlSpine, отговорен за завъртането и накланянето на горната част на тялото.
  
• 
  Обект кръг с две пресечени линии CtrlHead, отговорен за завъртането на главата.
  

• 
  IKToe CtrlFoot
  
• 
  BoneHip CtrlLeg
  
• 
  BoneSpine01 CtrlSpine
  
• 
  BoneHead CtrlNeck
  
• 
  CtrlNeck BoneSpine02
  
• 
  CtrlSpine CtrlLeg
  
• 
  CtrlFoot CtrlBody
  
• 
  CtrlLeg CtrlBody
  

Привързване чрез

Select and Link

Селектираме Plugo Mesh и го правиме отново плътен и „размразен”, за да можем да му приложим модификатора SKIN.

В панел Modify се кликва върху Editable Poly в стека с модификатори така, че над това ниво да се приложи модификатора Skin, който се избира от списъка с модификатори.

Ако върху обекта е приложен модификатор MeshSmooth, по-добре е модификаторът Skin да се приложи преди този модификатор. Целта е да има по- малко върхове, които да се редактират при прилагането на Skin модификатора и да се контролират от него и едновременно с това повърхността на персонажа да остане „гладка”.

В подменю Parameters на този модификатор, се включи бутона Edit Envelopes.

При селекция на различни кости от менюто с присъединените кости, се визуализират в прозорците на екрана обвивките на селектираната кост.

Чрез Edit Envelopes настройваме всяка точка така, че да може да обхване целия обект в червено. Това се прави, за да не се деформира несвойствено обекта по време на анимацията.

4. 
   . Създаване на анимацията.
   

За създаването на възможно най-реалистична анимация правим среда наподобяваща стая със статуи. На всеки един от обектите са положени текстури за по-реалистична среда.

Анимацията се състой от 723 фрейма и два движещи се обекта (топка и човечето Pluggo). Pluggo се оглежда и сяда на едни стълби. По стълбите се задава топка, която го удря по главата и продължава да си тупка. Pluggo се ядосва и започва да я преследва. Топката се удря в една стена и спира, което му позволява да я настигне. Оглеждайки я решава да си отмъсти и скача с всичка сила върху нея. С това анимацията приключва.

За създаването на анимацията са използвани ключови кадри, след което от модификатора Graph Editor>Track View – Curve editor са настройвани ключовите кадри.
На фигурата долу са изобразени всеки един от ключовите кадри на всеки един от анимираните обекти по веригата на костите и Mesh обекта, както и тяхната скала на движение.

За по-реалистична направа на подскоците на Pluggo са се редактирали точно определени кадри в Curve editor. ctrlBODY и по специално по точна на трансфорация Z.

След точното позициониране на Mesh обекта чрез едитора и достигане до желаното реалистично движение са поставени светлинните обекти на сцената. Това се прави, за да може по време на реализирането на сцената да имаме нужното осветление върху всеки от обектите.

За целта са позиционирани 2 боря Omni осветление.

След Omni осветлението са поставени камерите за заснемане на анимацията. Камерите са 6 на брой. Повечето камери са статични с изключение на камера номер 3, която следва Pluggo.

След приключване на всичките неща по сцената и анимирането на обекта е време за неговото рендариране – Rendering. От менюто Rendering избираме video post .