Анимиране и раздвижване

Слайд 1

Моделиране и визуализиране
на обекти
Тема 11
Анимиране и раздвижване

Слайд 2

История на анимацията
Скални рисунки – съдържат илюстрации на животни и хора. Подсказват как те са се движили.
Тефтер – статични изображения се превръщат в движещи се при бързо прелистване на страниците.
Цилиндър – рисунки са разположени хоризонтално във вътрешността му като серия от кадри. При завъртане на цилиндъра около оста му, през отворите се наблюдава анимирано движение на разположените вътре рисунки.
Камери и прожекционни апарати – заснемане на статични моменти от движението на обектите, кадър по кадър на кинолента и възпроизвеждането им при определена скорост.
Автоматизиране на ръчната работа и намаляване броя на рисунките – ключови кадри (keyframes) и междинните кадри (in-between frames).

Слайд 3

Ключови кадри
При създаване на ключови кадри се създават всички основни (ключови) пози на персонажа в различни моменти от времето.
Обикновено ключовите пози са тези с най-важните позиции и жестове на персонажа или пози, които ще бъдат видими за дълги периоди от време.
След създаването на ключовите кадри, се изготвят всички необходими междинни кадри, които попълват времето между ключовите кадри.

Слайд 4

Анимиране с ключови кадри
Избор на обекти
Основни пози
Разполагане на позите във времето

За да се раздвижи обект или част от него, трябва да са налице най-малко два ключови кадъра в два различни момента от времето.

Слайд 5

Кадрова честота
Всеки кадър се показва определено време.
Кадровата честота (frame rate) се измерва в брой кадри за секунда (frames per second, fps).
Различните технологии ползват различни кадрови честоти.
По стандарта NTSC кадровата честота е 30 fps, (един кадър се вижда за 1/30 от секундата).
При кинофилмите кадровата честота е 24 fps и кадрите се прожектират за 1/24 от секундата всеки.

Слайд 6

Междинно кадриране
При традиционната 2D анимация се създават голям брой междинни рисунки между ключовите кадри, за да се получи плавно движение от една ключова поза към друга. Тези рисунки се показват последователно една по една в междинни кадри. Процесът на създаване и разполагане на междинните рисунки се нарича междинно кадриране (tweening).
Голяма част от 3D програмите могат да изчислят позициите на обектите в междинните кадри. Обектите са моделирани с 3D метрика в сцена и могат да бъдат визуализирани под различни ъгли. Изчисляването на тези междинни кадри се нарича интерполиране (interpolation).

Слайд 7

Анимационни криви
Анимационната крива представя изменението на стойностите в течение на диапазон от кадри между два или повече ключови кадри.
Интерполацията се променя чрез промяна поведението на тангентите на анимационната крива при влизане и излизане от ключов кадър.
Топката от примера е анимирана чрез превръщане на единната тангента за кривата в ключовите кадри на удряне на топката в земята на две самостоятелни тангенти. След това всяка самостоятелна тангента на влизане или излизане от ключовия кадър е отместена нагоре. В резултат от това топката имитира отскачане от пода.

Слайд 8

Анимиране
Във всеки кадър за всеки анимиран атрибут се получава определена стойност. При преминаване към следващ кадър се използва анимационната крива, за да определи стойността на атрибута за този кадър.
Действието се прилага за всеки атрибут, който има ключов кадър, присвоен на всеки кадър.

Слайд 9

Поставяне на ключове
Задава се текущия кадър като се премести времевия плъзгач до желания кадър или като се напише номера на кадъра .
Задават се стойности за анимираните атрибути. Ако се премества геометричен елемент на дадена позиция, ще се ползват инструменти за трансформация.
След като всичко е на място, поставят се ключове на желаните атрибути.

Слайд 10

Основни принципи при анимиране
Свиване и разтягане
Подготвителна фаза
Фаза на продължение
Вторично действие

Слайд 11

Свиване и разтягане
Свиването (squash) и разтягането (stretch) придават реализъм на всеки персонаж или обект, като им придава усещане за тежест.
Телата притежават еластичност и абсорбират приложената към тях енергия.
Обемът на обекта трябва да остане непроменен през цялата анимация.

Слайд 12

Подготвителна фаза
Подготвителната фаза (Anticipation) е акт на задържане на енергията, която ще бъде освободена в следващото действие.
Анимацията е представя натрупване и освобождаване на енергия или взаимодействие с външен източник на енергия.
Подготвителната фаза пресъздава енергията в сцената. Освен това наблюдателят очаква настъпващото действие като вижда подготвителните действия.

Слайд 13

Фаза на продължение
Фазата на продължаване на действието е техника на абсорбиране на приложената енергия чрез продължаване на действието с някаква естествена реакция.
Актът на продължаване на движението, за да се върне персонажът или обектът в нормалното си състояние се нарича фаза на продължение или последействие (follow through).

Слайд 14

Вторично действие
Вторичното действие е анимиране на допълнителни елементи към обекта или персонажа и се ползва за подсилване на движението.
Добавянето на подобни детайли усложнява анимацията и създава достоверност и реалистичност на анимацията.

Слайд 15

Деформатори
Деформаторите се използват за моделиране и анимиране формата на обекта.
Вместо манипулиране на всеки връх поотделно, може да се приложи деформатор на всеки геометричен обект или селекция от върхове. След това цялата форма се манипулира като се редактират няколко контроли на деформатора.

Слайд 16

Обобщение
Анимирането на обекти е дълг и труден процес, изискващ добро познаване на материята и отлично владеене на интерфейса на работата среда.
Поставянето на ключове и доброто владеене на набора от деформатори е важна част от целият анимационен процес и спомага за реалистично изграждане на формите, и поведението на обектите.

Слайд 17

Раздвижване
Раздвижването на герои се нарича Character Rigging.
Правилната кинематика Forward Kinematics (FK) е начина на позициониране или анимиране на всяка част от скелета, като се пресъздава влиянието на ставите.
Движение на ръка, използваща FK, се осъществява чрез завъртане на раменната става, а после и на лакътната. Това анимиране предлага добър визуален контрол на позирането чрез завъртане на ставите.
Обратна кинематика Inverse Kinematics (IK) е начина на позиране или анимиране на скелета като се използва система от цели.
Движение на ръка, използваща IK, се осъществява чрез движение от китката. Останала част от ръката ще я следва.

Слайд 18

Ограничения (Constraints)
Tипове ограничения:
Point constraints – ограничават позицията на обекти (копче)
Aim constraints – ограничават ориентацията на обект (очи)
Orient constraints – ограничават обект да следва ориентацията на един или повече обекти (глава)
Scale constraints – ограничават обект да следи размерите (scaling) на един или повече обекти (височина, обем)
Geometry constraints – ограничават обекта по NURBS или полигонална повърхност (питие в ръка)
Normal constraints – ограничават ориентацията на обект по нормалните вектори на повърхност (движение по повърхност)
Tangent constraints – ограничават ориентацията на обект винаги да сочи посоката на крива (движение нагоре)
Pole vector constraints – ограничават и контролират позиции

Слайд 19

Лицева анимация
Лицевата анимация дава възможност за изразяване на чувства, които ще повлияят на наблюдателя.
Чрез Maya's Blendshapes, могат да се направят всички различни лицеви пози, за да се вкара “живот” на героя.

Слайд 20

Емоции
Sorrow - Скръб
Anger – Гняв
Joy – Радост
Fear – Страх
Disgust – Отвращение
Surprise – Изненада

Слайд 21

Движения на клепача
Left Blink – Мигане с лявото око
Right Blink – Мигане с дясното око
Left Wide Eye – Широко отворено ляво око
Right Wide Eye – Широко отворено дясно око
Left Squint – Кривогледо ляво око
Right Squint – Кривогледо дясно око

Слайд 22

Движения на веждата
Left Eyebrow Sorrow – Лявата вежда изразява печал
Right Eyebrow Sorrow – Дясната вежда изразява печал
Left Eyebrow Anger – Лявата вежда изразява гняв
Right Eyebrow Anger – Дясната вежда изразява гняв
Left Eyebrow Raise – Лявата вежда е високо вдигната
Right Eyebrow Raise – Дясната вежда е високо вдигната

Слайд 23

Още ...
Pout – нацупен
Sad – тъжен
Grimace – прави гримаса
Smile – усмихва се
Left Smirk – самодоволен е с лявата страна
Right Smirk – самодоволен е с дясната страна
Left Sneer – подиграва се с лявата страна
Right Sneer – подиграва се с дясната страна
Open Jaw – отворена челюст
Cheeks – с пълни бузи

Слайд 24

Заключение
Необходими са солидна теоретична подготовка и практически умения за постигане на реализъм при раздвижването и анимирането на обекти.

Регистрирайте се за пълен достъп