CHARACTER ANIMATION in 3D Studio Max
Ulrike Martus
Character Animation
1. Aufbau von Charakteren
2. Animationsmethoden
3. Skelettanimation
4. Oberflächenanimation
Übersicht:
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Character Animation 1. Aufbau von Charakteren
Aufbau von Charakteren
• Knochengerüst
• Mesh
Verknüpfung der beiden
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Character Animation 1. Aufbau von Charakteren
Aufbau von Charakteren
Knochenaufbau:
- Character Rigging
- Biped Characters
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Character Animation 1. Aufbau von Charakteren
Knochenaufbau - Bone Tools
Erstellen von Knochen:
- Schwerpunkt
- Länge
- Richtung
automatische Verknüpfung
realistische Knochenstruktur
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Character Animation 1. Aufbau von Charakteren
Knochenaufbau - Bone Tools
Fins:
• Extrusionen um das Skelett der Hülle anzupassen
• Side, Back und Front Fins
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Character Animation 1. Aufbau von Charakteren
Biped Characters
• „Zweibeiner“
• fertiges Knochengerüst
• Schwerpunkt auf Beckenhöhe
• Animationsmethoden:- Freeform
- Footstep
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Character Animation 1. Aufbau von Charakteren
Biped Characters - Skin
• Verknüpfung von Biped und Mesh
• Envelopes steuern Vertices
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Character Animation 1. Aufbau von Charakteren
Biped Characters - Animation
Freeform Animation:- planted keys
- freies Verschieben der anderen keys
Footstep Animation:- Angabe einzelner Schritte
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Character Animation 2. Animationsmethoden
Charakteranimation
Methoden:
• Vorwärts gerichtete Kinematik
• Inverse Kinematik
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Character Animation 2. Animationsmethoden
- Verknüpfung von Objekten
- Vererbung von Eigenschaften
übergeordnete Objekte beeinflussen
untergeordnete Objekte
Vorwärts gerichtete Kinematik (FK)
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Character Animation 2. Animationsmethoden
Verknüpfungseinstellungen:
- Locks: Feste Eigenschaften
- Inherit: Geerbte Eigenschaften
Hierarchy-Panel
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Character Animation 2. Animationsmethoden
Vorwärts gerichtete Kinematik
Präsentation
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Character Animation 2. Animationsmethoden
Inverse Kinematik (IK)
Bewegen des end effectors zum goal
Berechnung der anderen Gelenkwinkel
Verschieben des Schwerpunkts des jeweils letzten Elements der Kette
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Character Animation 2. Animationsmethoden
Vergleich: FK - IK
Vorwärts gerichtete Kinematik (FK): - Skelettstücke einzeln animieren- bessere Kontrolle den Oberkörper darzustellen
Inverse Kinematik (IK): - einfacher zu kontrollieren- keine Keyframes für jeden Knochen- schneller um Interaktionen mit dem Boden darzustellen
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Character Animation 2. Animationsmethoden
IK Solver
• HI Solver
• Spline IK Solver
• HD Solver
• IK Limb Solver
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Character Animation 2. Animationsmethoden
IK Solver - HI Solver
• Standard-Methode für längere Sequenzen
• History-Indipendent Solver
unabhängig von fps
• erstellt goal und end effector
• voreingestellter Winkel für Rotationsrichtung
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Character Animation 2. Animationsmethoden
IK Solver - Spline IK Solver
Kurve um die Krümmung einer Serie von Knochen zu bestimmen
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Character Animation 2. Animationsmethoden
IK Solver - Spline IK Solver
• Hilfsobjekte an nodes steuern Spline
• wenige nodes reichen aus
• nodes können überall im Raum bewegt werden
ungewöhnliche Strukturverformung
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Character Animation 2. Animationsmethoden
Motion Capture
• Bewegungserfassung
• keine direkte Erfassung, aber:
• Verarbeitung von importierten Daten:- Keys in jedem Frame, ohne Schritte
- Schrittfolge, key reduction (footstep)
- nur key reduction (freeform)
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Character Animation 3. Skelettanimation
Skelettanimation - Vorgehen
1. Knochengerüst
2. Fins an Mesh angleichen
3. IK Solver anwenden
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Character Animation 3. Skelettanimation
Skelettanimation - Vorgehen
4. Kontrollobjekte zur Steuerung
5. Oberfläche angleichen
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Character Animation 4. Oberflächenanimation
Oberflächenanimation - Skin-Modifier
• Envelopes: inner + outer Envelopes
• verschiedene Einflüsse je nach Abstand vom Knochen
wird in Verlaufsfarben dargestellt
• Überlappung der Envelopes
Beeinflussung der Haut durch mehrere Knochen
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Character Animation 4. Oberflächenanimation
Oberflächenanimation - Skin-Modifier
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Character Animation 4. Oberflächenanimation
Oberflächenanimation - Skin-Modifier
• Vertex weights: painting
• weight table
• Einfluss verschiedener Knochen auf einVertex
Gesamtgewicht = 1.0
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Character Animation 4. Oberflächenanimation
Oberflächenanimation - Angle Deformer
Verhalten der Vertices bei verschiedenen Winkeln zwischen den Knochen
Auswölbung, Falten, Runzeln, Verformungen
Hilfsobjekt (lattice) um Vertices um diese zuverändern
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Character Animation 4. Oberflächenanimation
Oberflächenanimation - Angle Deformer
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Character Animation 4. Oberflächenanimation
Oberflächenanimation - Secondary Motion
Flex Modifier:
- virtuelle Federn zwischen Vertices
- Härte einstellbar
- Ausdehnung
- Annäherung
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Character Animation 4. Oberflächenanimation
Skelettanimation
Schlusspräsentation
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