Modelowanie i Animacja

Podobne dokumenty
Modelowanie i Animacja

Techniki animacji komputerowej

ż ż ż ż ż Ę ć ż

Modelowanie Fizyczne w Animacji Komputerowej

Modelowanie obiektów opartych na sile sprężystości

Ź ń Ę


ź Ź Ź Ź Ł

Ż Ł ć ć ź Ź Ź ć Ż

Ś Ę Ę

ń ć ć

Ć Ź Ł ń Ź

ż Ł ż ż ż ż ż ż ż ż Ę ż ż Ó ż ż ż ż ż ż ź

Ę Ę ź Ż Ę Ż ć Ę ć Ż ń ś Ź Ż

ć ź ć ź Ą Ę ć

Ł ć

ć ć Ś Ę ć Ż ć ć ć Ż Ż Ż Ć ć Ź Ś ć ć ć ć ć Ż

Ó ć ć ż ć ć ż

Przegląd 4 Aerodynamika, algorytmy genetyczne, duże kroki i dynamika pozycji. Modelowanie fizyczne w animacji komputerowej Maciej Matyka

MECHANIKA II. Dynamika ruchu obrotowego bryły sztywnej

Ę ń Ó ć ć Ó Ó


ć ć ć ć ć ć ć ć ć ć ź

ż Ż Ż Ż Ż Ż

Fizyka w sporcie Aerodynamika

Ś Ó Ł

ć ż ć Ń ć ć Ó ć ń ć ń ć ć

ź Ę

Ó Ń Ś Ą Ś Ń Ś Ś

Ó Ż ć ć ć ć ć ć ć Ę ć ć ć

Ó ć Ń ć ć


Ż ć ć Ł Ł ć ć Ł ć ć

Ą Ę Ń Ą ń Ń ń ń Ą ń

ż ć ć ż Ś ż ż ć ć ć ż ż

Ą

Ą Ś Ń Ś Ą Ś Ń

ó ó ó ó ó ó ń ó ó ó ó ń ó ó ń ń ó ó ó Ś ń ó ń ó ó ó

Ó Ź ż ć Ą ż ż ć Ę ź Ą ż ż ż ż ż

Ę ć ć Ń Ś ć

Ś Ś

ć ć Ł ć ć ć Ę Ę

ź Ś Ż Ę Ś

Ć ź Ś Ż ź Ę Ś

Ź ź Ź

Ś Ń ć Ę Ą Ę Ś Ń Ó

Symulacja Komputerowa w Czasie Rzeczywistym

ś ó ó ż

Ż ś

Ą ń ź ż ż Ś ż ć Ś Ó ń ń

Zasada zachowania energii

ś ść ő ś ś ń Í ś Ż ś Ó ś ś ś Ż Ż Ż ś ść ść Ć Ż ś Ó Ć ś Ć Ć Ć ś ś ś ś Ż Ż ń ś

Ż Ę

Dynamika mechanizmów

ć ć ć ć ć ć ć ń Ę ć ć

ć ć ć ć Ń Ę Ś Ę Ę ć Ę ć Ń

Ć Ć Ć Ń Ż

ó ą ę ó ó Ż ć ó ó ó ę Ó ó ą ć ę ó ą ę ż Ó Ń ą ą ę ó Ę ó Ą ć ę ó ą ą ę ó

Ż ć ć Ż ź ć ć ż ć ż ć Ż ć Ą ń Ż ć Ę

Wykaz oznaczeń Przedmowa... 9

ż ń ż ń ć ż ź

Ż Ó ń ć

ź ć

Ł Ę Ę Ł Ł Ś Ę Ę Ę Ę Ę ź

ľ ľ ż ľ ż ľ ż ť ŕ ľ ľ ľ ľ ľ ý ľ ľ ľ ľ ľ ń ľ ý

ń ż ń ń Ą ń ż ż ń ż ż ż Ż ń Ą ń

Ó Ą ź ć Ę Ń Ę


Ę ć ń ć ć ń ć Ź Ś ń ń ń ń ń ń Ł Ż Ł Ę Ó ń Ż

Ść ć Ż ć Ż Ś ć ż ń ż Ż ć Ś Ż ń

ć ć ć ć ć ć ź ć ć ć ć Ź ć ć ć Ń

Ą ń Ę Ę ź Ę Ę Ę ź Ż ź Ę ń ń ć Ę ź Ż

ń ń ć ń Ź ć ń ć Ź ń Ź ź ć Ę ć Ź ć ź ń ń ź


Ś ź ź Ł Ó Ń

Ł Ł ń ć Ą

ń ę ńń ń

Ę ż Ó Ł Ść ą ą ą Ą ć ż ą ż ń ą ć ż ć Ę ą ż ą ą ż ą ź ą ń ą ń ą ą ż ć

ć ć ź Ń Ś ŚĆ ź

Ż Ń Ś Ł Ó Ś ń Ż ń ć Ż ć ń ź Ż ć ć ć ń ń ć Ż Ż ć

Ę Ł ź Ś ź ź ź

ż ń ń ź ź ź

ć ę ę ć ę Ś ę Ń ę ź ę ę ę Ś ę ę ę Ó Ł Ł Ę Ą ę

ń ń ć ń ć ń ć ń ń ć ń Ę ń ć Ż ń Ó Ś ć Ó Ś ń ć

Ą Ś Ó

Ń Ń ć ć Ł Ć Ń ć Ę

ż ż Ę Ę Ą Ó

ó Ć Ó Ż Ó ó Ó Ę Ź Ź Ź Ź ó

Ł Ż Ń Ń ć

Ł Ś Ś Ó ń

ć ć Ą Ź Ż Ą Ż ć Ą Ż Ź

Ą Ó Ź Ą Ź Ź

Ćwiczenie: "Symulacja zderzeń sprężystych i niesprężystych"

ń ć ć ć ć ć ć ć ń ć Ę ź ć ź ź ź ć ć ń

Ł ć Ś ć Ś ć ć Ę ź ć ć

ń ć Ł Ą

ń ń ń ż ć Ł ż ż ń ż Ą ń Ż ż

Ł Ś Ę Ł Ś Ś Ś Ą ń ń Ó

Ą Ż ć ć

ź ź ó ó ś ó ó ś ż ź ź ż ż ó ż ó ó ó ż ż

Transkrypt:

Modelowanie i Animacja Maciej Matyka maq@panoramix.ift.uni.wroc.pl Uniwersytet Wrocławski Animacje Komputerowe p. 1/29

Co to jest Animacja? Układ pojedynczych klatek Odtwarzanych w ustalonej kolejności Złudzenie ruchu 1 2 3 4 Animacje Komputerowe p. 2/29

Nasze spojrzenie na FILM Sztuka Rzemiosło a może również: Nauka? Film o nauce, ale czy nauka w filmie? Animacje Komputerowe p. 3/29

Film Animowany (1/2) Animacja Tradycyjna Studio Filmowe w Łodzi ("Bolek i Lolek", "Reksio") Telewizja Polska ("Koziołek Matołek") Disney ("Kaczor Donald", "Mój Brat Niedźwiedź") Animacje Komputerowe p. 4/29

Film Animowany (1/2) Animacja Tradycyjna Studio Filmowe w Łodzi ("Bolek i Lolek", "Reksio") Telewizja Polska ("Koziołek Matołek") Disney ("Kaczor Donald", "Mój Brat Niedźwiedź") Animacje Komputerowe p. 4/29

Film Animowany (2/2) Ograniczenia techniki tradycyjnej: Animacje Komputerowe p. 5/29

Film Animowany (2/2) Ograniczenia techniki tradycyjnej: Oświetlenie Animacje Komputerowe p. 5/29

Film Animowany (2/2) Ograniczenia techniki tradycyjnej: Oświetlenie Fizyka ruchu obiektów (tkaniny, ciała miękkie) Animacje Komputerowe p. 5/29

Film Animowany (2/2) Ograniczenia techniki tradycyjnej: Oświetlenie Fizyka ruchu obiektów (tkaniny, ciała miękkie) Zjawiska przyrodnicze (ogień, woda, dym, wiatr) Animacje Komputerowe p. 5/29

Film Animowany (2/2) Ograniczenia techniki tradycyjnej: Oświetlenie Fizyka ruchu obiektów (tkaniny, ciała miękkie) Zjawiska przyrodnicze (ogień, woda, dym, wiatr) Faktura powierzchni (futro, włosy) Animacje Komputerowe p. 5/29

Komputerowe Efekty Specjalne Odpowiedź na ograniczenia technik tradycyjnych: Pierwsze efekty w całości wykonany na komputerach: "Star Trek II", William T. Reeves, Lucasfilm Ltd., 1983 Animacje Komputerowe p. 6/29

Komputerowe Efekty Specjalne Odpowiedź na ograniczenia technik tradycyjnych: Pierwsze efekty w całości wykonany na komputerach: "Star Trek II", William T. Reeves, Lucasfilm Ltd., 1983 Animacje Komputerowe p. 6/29

Trochę Historii lata 80 - John Lasseter (odchodzi z Disney do Lucasfilm) Rok 1985 - Steve Jobs wykupuje część Lucasfilm za 10.000.000$, powstaje Pixar Rok 1986 - Premiera "Luxo Jr."... Animacje Komputerowe p. 7/29

"Luxo, Jr." 1986: Nominacja do Oscara w kategorii filmu krótkometrażowego Zastanówmy się, jakie "problemy" tradycyjnej animacji zostały w tym filmie rozwiazane. http://www.pixar.com/ Animacje Komputerowe p. 8/29

"Luxo Jr.", film naukowców? W filmie "wystapiły": Model postaci (ciało sztywne) Ruch postaci (inwersja kinematyki, dynamika Lagrange a) Kabel lampki (jednowymiarowe ciało miękkie) Piłka (trójwymiarowe ciało miękkie) Animacje Komputerowe p. 9/29

Co to jest "ciało miękkie"? Przykład: "dmuchane zabawki", piłka Jak się zachowuje? Deformacja w czasie kolizji Po deformacji wraca do poprzedniego kształtu Elastyczność Animacje Komputerowe p. 10/29

Animacja ciał miękkich. duża złożoność ruchów deformacje lokalne deformacje globalne trudne do uchwycenia właściwości fizyczne (sprężystość, masa) Animacje Komputerowe p. 11/29

Animacja tkanin (1/5) Rozpatrzmy problem: Flaga falujaca na wietrze Zbyt duża złożoność ruchów dla animacji tradycyjnej Rozwiazanie: model komputerowy symulacji tkanin Animacje Komputerowe p. 12/29

Animacja tkanin (2/5) "Dyskretny" model tkaniny Y Z X układ punktów materialnych Animacje Komputerowe p. 13/29

Animacja tkanin (3/5) Tkaninę dzielimy na: układ punktów materialnych połaczonych sprężynami Animacje Komputerowe p. 14/29

Siła, a Ruch (1/2) Znajomość siły Animacje Komputerowe p. 15/29

Siła, a Ruch (2/2) Pozwala wyznaczyć ruch: Ñ Animacje Komputerowe p. 16/29

Animacja tkanin (4/5) Siły w modelu tkanin: Animacje Komputerowe p. 17/29

Animacja tkanin (4/5) Siły w modelu tkanin: Grawitacja Animacje Komputerowe p. 17/29

Animacja tkanin (4/5) Siły w modelu tkanin: Grawitacja Siła Sprężystości Animacje Komputerowe p. 17/29

Animacja tkanin (4/5) Siły w modelu tkanin: Grawitacja Siła Sprężystości Siła Wiatru Animacje Komputerowe p. 17/29

Animacja tkanin (5/5) [flag 1 (exe)] [flag 2 (exe)] [flag 3 (mpg)] [flag 4 (avi)] [table 1 (mpg)] Animacje Komputerowe p. 18/29

Ciało Miękkie (1/7) Deformacja Rysunek: Tkanina zawieszona na brzegach [wiatr (mpg)] Sprężystość Ciało miękkie??? Animacje Komputerowe p. 19/29

Ciało Miękkie (2/7) Model trójwymiarowej zamkniętej siatki "punktowe źródło wiatru"? Animacje Komputerowe p. 20/29

Ciało Miękkie (3/7) Ciśnienie! Wewnatrz ciała umieśćmy gaz idealny. Równanie Stanu pozwala wyznaczyć ciśnienie: È Î ÒÊÌ (1) Animacje Komputerowe p. 21/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę 2. Warunki Poczatkowe Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę 2. Warunki Poczatkowe 3. Pętla Obliczeniowa Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę 2. Warunki Poczatkowe 3. Pętla Obliczeniowa 3.1 Wyznacz siły Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę 2. Warunki Poczatkowe 3. Pętla Obliczeniowa 3.1 Wyznacz siły 3.2 Grawitacja ( Ñ ) Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę 2. Warunki Poczatkowe 3. Pętla Obliczeniowa 3.1 Wyznacz siły 3.2 Grawitacja ( 3.2 Siła Sprężystości ( Ü ) Ñ ) Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę 2. Warunki Poczatkowe 3. Pętla Obliczeniowa 3.1 Wyznacz siły 3.2 Grawitacja ( 3.2 Siła Sprężystości ( Ü ) Ñ ) 3.3 Ciśnienie ( Ô È Ò, gdzie ) È ÒÊÌ Î Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę 2. Warunki Poczatkowe 3. Pętla Obliczeniowa 3.1 Wyznacz siły 3.2 Grawitacja ( 3.2 Siła Sprężystości ( Ü ) Ñ ) 3.3 Ciśnienie ( Ô È Ò, gdzie ) È ÒÊÌ Î 4. Wyznacz Przyspieszenie punktów( Ñ ) Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (4/7) - Algorytm 1. Inicjalizuj Siatkę 2. Warunki Poczatkowe 3. Pętla Obliczeniowa 3.1 Wyznacz siły 3.2 Grawitacja ( 3.2 Siła Sprężystości ( Ü ) Ñ ) 3.3 Ciśnienie ( Ô È Ò, gdzie ) È ÒÊÌ Î 4. Wyznacz Przyspieszenie punktów( Ñ ) 5. Przesuń punkty Animacje Komputerowe p. 22/29

Ciało Miękkie (5/7) Animacje Komputerowe p. 23/29

Ciało Miękkie w 2 wymiarach (6/7) Animacje Komputerowe p. 24/29

Ciało Miękkie w 3 wymiarach (7/7) Animacje Komputerowe p. 25/29

Prace ostatnich kilku lat http://graphics.stanford.edu/ fedkiw Animacje Komputerowe p. 26/29

Schyłek Animacji Tradycyjnej? 2003: Pixar rozwiazuje umowę ze studiem Disneya 2004: Disney zamyka kolejne studio animacji tradycyjnej Czy oznacza to schyłek tradycyjnych technik animacyjnych? Animacje Komputerowe p. 27/29

Materiały do Wykładu http://panoramix.ift.uni.wroc.pl/ maq http://graphics.stanford.edu/ fedkiw http://www.ift.uni.wroc.pl/fkomp Animacje Komputerowe p. 28/29

Star Trek i Luxo oraz wszystkie znaki i nazwy z nimi zwiazane sa własnościa wytwórni odpowiednio: Paramount Pictures oraz Pixar. Użycie ich oraz prezentowanych animacji autorstwa R. Fedkiwa, Nicka Fostera oraz labolatoriów MiraLab, w tym wykładzie nie miało na celu naruszenia praw właścicieli i służyło jedynie względom dydaktycznym. Animacje Komputerowe p. 29/29