Скелет и деформация каркаса

Иерархические цепочки и анимация персонажа

В зависимости от строения, модель персонажа представляет собой либо совокупность сегментов, либо цельную оболочку, деформируемую при помощи скелета. В любом случае необходимо найти способ соединения сегментов и скелета в единый объект. Желательно, чтобы одновременно с движением руки перемещалась кисть, а ноги двигались в такт с движением бедер

Опорные точки и вращение сочленений При сборке скелета или сегментированной модели необходимо сообщить программе, как вращаются сочленения (суставы) персонажа. Например, голень поворачивается относительно колена. Когда компьютер создает модель голени, он не подозревает о функциональном назначении данного объекта, в частности, о том, что голень поворачивается относительно колена Создание простой сегментированной модели персонажа Скелет и иерархия Модели персонажей с цельной оболочкой не разделены на сегменты, поэтому приходится деформировать их каркасы. В качестве инструмента-модификатора чаще всего используется скелет. Он состоит из костей и суставов - объектов, которые обычно имеют форму тетраэдра и не визуализируются. Манипулирование иерархическими цепочками Если компоненты персонажа или скелета образуют иерархию, ими можно манипулировать. Для этого существует два метода: прямой кинематики и обратной (или инверсной) кинематики. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Прямая кинематика При использовании метода прямой кинематики любое воздействие передается по иерархической цепочке сверху вниз. Именно этим способом вы тестировали персонаж в предыдущем упражнении. Если переместить таз персонажа, движется все тело; если повернуть локоть, движется только рука. Инверсная кинематика Правильное использование метода инверсной кинематики позволяет воплотить самые смелые мечты аниматора. Данный метод прямо противоположен предыдущему, поскольку перемещение компонентов-потомков приводит к изменению положения компонентов-предков.
Первый сустав в цепочке называется корневым, или корнем иерархии. В некоторых программах с ним связываются данные, описывающие движение цепочки. При его перемещении движется вся иерархическая цепочка. Создавая ее, всегда начинайте с самого верхнего сустава иерархии. Диапазон поворотов сустава Чтобы локтевой (или коленный) сустав не поворачивался назад, необходимо сообщить программе допустимые пределы поворота. В некоторых пакетах для этого существуют параметры настройки. В других системах тип сустава задается при создании - можно выбрать либо шарнирный узел (допускающий вращение в двух измерениях), либо шаровой шарнир (допускающий вращение в трех измерениях). Выбор метода кинематики Как вы смогли убедиться, метод инверсной кинематики имеет немного больше режимов, что может усложнить работу. Однако, если все опции заданы правильно, процесс анимации происходит быстрее. В то же время прямая кинематика очень проста в применении. Поэтому выбор типа кинематики зависит от того, анимация какой части скелета будет выполняться. Конструирование скелета тела При конструировании скелета следует ориентироваться на каркас модели. Как правило, удобнее размещать скелет внутри готового каркаса, поскольку при этом гарантируется наиболее точное их соответствие. Но некоторые дизайнеры предпочитают конструировать скелеты стандартных размеров, а затем подгонять их по каркасу. Однако тогда возникают проблемы при изменении масштаба костей. Дальнейшее развитие христианства в Европе Культура христианской эпохи

Конструирование скелета кисти руки
Построить скелет кисти руки несложно: необходимо воссоздать в модели все косточки пальцев и несколько костей в области ладони. Как и в предыдущем случае, удобнее конструировать скелет руки, имея в своем распоряжении готовый каркас.

Деформация каркаса С помощью готового скелета можно деформировать оболочку модели персонажа. Для этого предназначена утилита деформации каркаса, которая по расположению костей определяет его форму. При анимации лсостей скелета перемещается и поверхность модели. Метод взвешенного сопоставления Чтобы деформация выглядела более естественно, необходимо, чтобы на вершину воздействовало несколько элементов скелета. Например, на вершины, расположенные вокруг локтя, может влиять и плечо, и предплечье. Для решения этой проблемы придуман метод взвешенной деформации. Дополнительные инструменты деформации Помимо метода построения зон воздействия используются инструменты, позволяющие управлять формой этих зон с учетом расположения элементов скелета и угла поворота сустава. Они предназначены для имитации таких эффектов, как вздутие мускулов и растяжение кожи, и прекрасно подходят для реалистичной анимации Деформация и тип поверхности Обычно большинство инструментов деформации каркаса работает одинаково, независимо от того, к какому геометрическому типу относится объект, на который оказывается воздействие. Инструменты позволяют управлять вершинами, перемещая их согласно движению элементов скелета, в результате чего поверхность модели деформируется. Другие методы деформации В распоряжении аниматора имеется множество методов деформации. Большинство из них используется для деформирования отдельных частей, но при необходимости их можно применять и к модели в целом. Конспект по начертательной геометрии Метод проецирования Комплексные чертежи Позиционные задачи Каталог иллюстраций

Кластеры Кластеры представляют собой другой способ анимации формы модели. Попросту говоря, кластер - это совокупность вершин. С помощью одного кластера можно управлять многими вершинами. В более совершенных системах допускается установка весовых коэффициентов для вершин, принадлежащих нескольким кластерам, что позволяет более точно управлять деформацией.

Интерьеры дворцов Палладио и Виченце Культура Древнего Египта Курс лекций по истории искусства