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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