A számítógépes animáció módszerei
Animáció - mesterséges képviselete a mozgás a film, a televízió vagy a számítógép grafikus megjelenítésével képek sorozata vagy keretek olyan sebességgel, amely koherens vizuális érzékelés képek (jellemzően a folyamatos lejátszás animációs kívánt sebességet, vagy frame rate, legalább 10 képkocka másodpercenként - a vizuális érzékelés tehetetlensége).
A képernyő idő másodpercenkénti képsebessége:
10. 16 - számítógépes animációhoz
24 - filmművészethez
25 - PAL vagy SECAM műsorszóró rendszerhez
30 az NTSC sugárzási rendszer számára.
A számítógépes animáció magában foglalja a számítógépes hardverek és szoftverek használatát animációk készítéséhez.
Klasszikus animáció. Ez a módszer váltakozó rajzok sorozata, amelyek mindegyikét külön rajzolták (a rajzolat elve). Ez a módszer nagyon időigényes, mert minden egyes számot meg kell teremteni. Keretek létrehozásának módja:
1. Báb animáció. A térben vannak tárgyak - a keret rögzíti pozícióját, a tárgyak helyzete változik -, és újra rögzíti a következő képkockát.
2. Sprite animáció. Ez egy programozási nyelv vagy egy speciális eszköz használatával valósul meg. Nincs keret fogalma (a mozgó játékok alapelve). Majdnem minden esetben "átlátszó" színnel dolgozik.
3. Morphing. Konvertáljon egy grafikus képet egy másikra. Gyakran programozhatóan. A morphing szoftver meghatározott számú közbülső keretet generál, amely biztosítja a kezdeti kép zökkenőmentes átmenetét a véglegesig.
4. Animáció színes. Az objektumok helyzete nem változik, csak a szín megváltozik. Gyakran programozhatóan.
6. A kulcskarakter vagy kulcskeretek módszere. A legáltalánosabb módja. A kulcs esemény lehet egy objektum egyik lehetséges átalakulásának (pozíció, forgatás vagy skála) paramétereinek megváltoztatása, vagy bármely olyan paraméter megváltoztatása, amelyek lehetővé teszik az animációt (fényforrások tulajdonságai, anyagok stb.). Az összes kulcskeret meghatározása után a számítógépes animációs rendszer automatikusan kiszámítja az animációs eseményeket minden olyan más keretre, amelyek közbenső pozíciót foglalnak el a kulcskeretek között - köztes keretek között.
7. Eljárási animáció a mozgások modellezéséhez, illetve a kulcskeretek segítségével nehézkes reprodukálható hatások. Számítsa ki az animációs paraméterek aktuális értékeit a felhasználó által megadott kezdeti értékek alapján és a paraméterek időbeli változását leíró matematikai kifejezések alapján. Ezzel a módszerrel kiváló minőségű animációkat készíthet. Gyakran használják számos fizikai hatásra.
A kapcsolódó objektumok hierarchikus láncban történő animálásának módjai:
Inverz (inverz) és közvetlen kinematika.
Közvetlen kinematika - a szülő objektum elmozdulása hatással van a leszármazott objektumok egész láncolatára. Úgy tűnik, hogy a gyermek tárgyak referenciapontjai a szülő objektum horgonypontjaihoz kapcsolódnak merev karokkal. Ha a szülõ objektum áthelyezõdik, akkor a gyermek objektum az õsobjektumhoz viszonyított helyzetének megváltoztatása nélkül is elmozdul. Ha a szülőobjektum el van forgatva, a gyermek úgy mozog és forog, hogy a szülő objektumhoz viszonyított helyzete és tájolása változatlan maradjon. Bár a gyermekobjektumokat a szülőobjektum átalakítása során mozgatják és forgatják, nem hozhatók létre animációs kulcsok. A gyermek objektumok automatikusan átalakulnak.
Inverz kinematika - a mozgást úgy állítjuk be, hogy a legfiatalabb gyermek tárgyat mozgatjuk, ami a lánc többi részének mozgását az objektumok ízületeinek működésére vonatkozó korlátozásokkal együtt mozogja. Különösen korlátozás lehet a forgatásra és a csúszásra. Ezen ízületek tartományát bármelyik koordinátatengelyre, a szögszektor méretére vagy a távolságra korlátozhatja. Az artikulációs paraméterek beállítása, például prioritás, jelenlét és súrlódás stb. Lehetőség van realista mozdulatok építésére komplex többszintű objektumok számára. A közvetlen kinematika módszerével ellentétben az inverz kinematikai módszer lehetővé teszi több megoldás megszerzését az objektumok sokaságának jelenlétében.
9. Motion Capture. Új irány az animációban. Lehetővé teszi a természetes, reális mozgások valós időben történő továbbítását. A kis fényérzékelőket olyan élőhelyeken rögzítik, amelyek igazodnak a számítógépes modell vezérlő pontjaihoz a mozgás beírásához és digitalizálásához. A színész koordinátáit és az űrben való tájékozódását a grafikus állomásnak adják át, és az animációs modellek életre kelnek.
10. Szoftver animáció. A program eredménye.
A 3D objektum háromdimenziós test, amelynek hossza, szélessége és mélysége a 2D-s számítógépes képeknél nem. Végül is, a valóságban a 3D objektumok csak a számítógép memóriájában léteznek, és a képernyő sík felületén a perspektíva törvényei szerint jelennek meg. A háromdimenziós objektumot alakja és felületi szerkezete jellemzi.
Típus - a geometria a tárgy, amely a legegyszerűbb esetben írja le egy sor, egymással összefüggő háromdimenziós térben a pontok (csúcsok) és sokszögek (oldalait - zárt kétdimenziós alakzatok három vagy több oldalon). Például egy kockának nyolc csúcsa és hat arca van. És korábban, az egyszerűség kedvéért, a legtöbb esetben a háromszögeket bázikus sokszögekként választották ki. Több száz vagy akár ezer ilyen háromszög egymáshoz kapcsolódva, és összetett háromdimenziós rácsokat alkotott.
Texture - egy különösen szilárd struktúrát természete miatt a helyét a komponensek (kristályok, szemcsék, stb), a számítógépes grafika textúra ismertet legkülönfélébb felületi tulajdonságok közé tartozik a szín, az átláthatóság, visszaverő, érdesség, stb A textúrák általában használt kép utánzó anyag, amelyből készült a felszínen a modellezett objektum, vagy az úgynevezett kártya felületén, visszaverődés, terep, stb
A szimulált jelenetben a fényforrásokat szükség esetén világító (normál) vagy sötétedő (éjszaka körülményeinek emulálására) köd és egy látószöget (kamera) állítanak be.
3D-objektumok modellezése. Három dimenziós tárgy három integrált része. Az első szakaszban az objektum csúcsok halmaza (nyolc kocka van) poligonokkal összekapcsolva. A második szakaszban egy perspektíva jelenik meg a képen, a harmadik pedig láthatóvá válik a felület részleteit.
A 3D technológiák alapfogalmai és feltételei
Háromdimenziós grafikák. A 3D-s számítógépes animáció meghatározásához a számítógépes animációs csomagok egyikének létrehozásához háromdimenziós jelenetet kell létrehozni.
A jelenet a következő elemeket tartalmazza:
· Valódi vagy képzeletbeli tárgyak háromdimenziós számítógépes modelljei
· Kamera modellek - számítógépes fényképezőgépekre van szükség, ugyanúgy, mint a kamerák és a televízió valódi kamerái, az objektumok különböző nézőpontokból történő megfigyelésére.
· Fényforrás modellek - a számítógépes látványvilágítás szimulálására tervezték. Ezek között vannak a nem irányított és irányított fényforrások, szétszórt fény.
· A környezet szimulálása (légzöreg, köd, hó, eső stb.) - a számítógépes jelenet reálisabbá vagy látványosabbá teszi.
Az objektumok háromdimenziós számítógépes modelljeit háromdimenziós hálózatok képviselik. Háromdimenziós hálózatok elemei: Top, Rib, Face. A 3D-objektumok felszínének valósághűvé tétele érdekében bizonyos anyagokat "készíteni" kell. Az anyagok alapvető paraméterei: fényesség, homályosság, önvilágítás, fénytörés.
Mozgás az objektumok számítógépes modellje számára. Az animációs feladat a fogalmak használatán alapul:
Háromdimenziós grafikák A háromdimenziós objektumok generálásához és megjelenítéséhez társított számítógépes grafika területe kétdimenziós síkban (a kijelzőn). A használt 3D modellektől függően a háromdimenziós számítógépes grafikus rendszerek különböző lehetőségeket kínálnak objektumok megjelenítésére - a drótkeretről a fotorealisztikus nézetre.
Háromdimenziós modellek széles körben használják a számítógépes animáció rendszerek létrehozása televíziós képernyővédők, a modellezés készletek és élő szereplők mozognak egy mesterséges környezetben, hozzon létre egy cyber szereplők robotok szimulációja komplex vizuális hatásokat televíziós és mozi.
Számos modern számítógépes játék épül a háromdimenziós grafika kiterjedt használatára. A háromdimenziós grafikai adatok feldolgozása nagy számítási költségekkel jár, ezért a grafikus kártyákat (grafikus gyorsítók) széles körben használják a személyi számítógépeken a hatékony 3D-s grafikai munka érdekében.
Az interneten háromdimenziós objektumok megjelenítéséhez a VRML virtuális valóság modellezési nyelvét használják.
1. A jelenet látható része, amely a fényképezőgép ablakában vagy a számítógép animációs vetületének egyik ablakában figyelhető meg.
2. Az animációs sorozatot alkotó és az adott grafikus formátumban megjelenített több képből álló egyetlen kép. Terepi renderelés esetén minden keret két félkeret (mezõ) formájában kerül kialakításra, amelyek közül az egyik rögzíti a kép egyenletes vonalát, a másik pedig az összes páratlan vonalat.
Keyframe (kulcs képkocka)
A számítógépes animációban az idő tengely egyik pontját, amelyet a felhasználó határoz meg az animáció beállításához. A kulcsfunkciók megfelelnek az egyedi animációs eseményeknek. A kulcsesemény nemcsak az objektum egyik lehetséges átalakulásának (pozíció, forgatás vagy skála) paramétereinek megváltoztatásával, hanem az animációval (fényforrások, anyagok stb. Tulajdonságainak) megváltoztatásával is módosíthatja a paramétereket. Miután meghatározta az összes kulcskeretet, a számítógépes animációs rendszer automatikusan kiszámítja az animációs eseményeket minden olyan képkocka esetében, amelyek közbenső pozíciót foglalnak el a kulcskeretek között - egymás között.
A mozgás útja az objektum térben vagy az objektum pontjában. A számítógépes animációban a mozgó objektumok általában olyan spline pályákon mennek keresztül, amelyek átmennek az animáció összes kulcsfontosságú pontján.
Sima görbe, amely két vagy több vezérlőponton halad át, amelyek szabályozzák a spline alakját. A leggyakoribb spline-típusok közül két a Bezier-görbék és a B-spline görbék.
A referenciapont (Forgáspont)
Az objektumhoz kapcsolódó pont, amelyhez az objektumot elforgatják és skálázzák. Ez egybeeshet a tárgy helyi koordinátarendszerének kezdetével. Amikor új objektumokat hoz létre a 3D Studio Max programban, akkor a referenciapontok geometriai központokban vagy az objektumok alapjainak közepén helyezkednek el.