CHARACTER ANIMATION IN 3D Studio Max

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