Animowanie postaci

Animacja postaci to z pewnością najtrudniejszy aspekt grafiki komputerowej, ale cieszy się obecnie ogromnym zainteresowaniem, co oczywiście wiąże się z dużymi pieniędzmi w tej branży

Animacja postaci to z pewnością najtrudniejszy aspekt grafiki komputerowej, ale cieszy się obecnie ogromnym zainteresowaniem, co oczywiście wiąże się z dużymi pieniędzmi w tej branży.

Jest to wynikiem ogromnej popularności wielu filmów animowanych, które podbiły serca zarówno młodszych, jak i starszych widzów.

Na rynku można znaleźć wiele różnych programów, które pozwalają tchnąć życie w statyczne modele cyfrowe postaci. Niektóre aplikacje pozwalają po prostu zastosować przechwycone wcześniej ruchy do narysowanych bohaterów, podczas gdy inne zapewniają narzędzia, za pomocą których można bardzo precyzyjnie zdefiniować sposób poruszania się każdej postaci i każdy aspekt jej ruchu.

Podstawowe zasady

Sukces animacji jest bezpośrednio powiązany z dokładnością ruchu postaci. Osobowość i realizm to główne czynniki, dzięki którym animacja może stać się wiarygodna. Dlatego też dobrym pomysłem jest poświęcenie czasu na odegranie sposobu chodzenia bohatera naszej animacji. Oprócz rozbawienia współpracowników, zapewni to pewne istotne informacje, które będą przydatne podczas tworzenia animacji.

Zanim jeszcze sięgniemy po myszkę, powinniśmy utworzyć szkice (storyboard) animacji, na których należy zaznaczyć najważniejsze ruchome miejsca, zwracając jednak uwagę na pozostałe części ciała. Humanoidy nie poruszają się po prostej linii, zachowując nieruchomą górną część ciała. Konieczne więc będzie uwzględnienie obrotu stawów oraz ruchów głową i biodrami. Dopiero uwzględnienie wszystkich tych czynników sprawi, że model stanie się bardziej rzeczywisty.

Teraz nadchodzi czas na przygotowanie modelu. Jeżeli nie jest używana gotowa postać, ten etap wymaga dokładnego modelowania wewnętrznej struktury kości i szkieletu. Na szczęście większość poważnych aplikacji 3D zapewnia odpowiednie narzędzia służące do tego celu. Kolejnym krokiem będzie nałożenie tekstury i pomalowanie modelu, do czego służą zintegrowane narzędzia edycyjne. Dopiero po wykonaniu wszystkich tych żmudnych kroków można rozpocząć tworzenie animacji.

To żyje!

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery podstawowe metody animowania postaci: kinematyka normalna (sekwencyjna), kinematyka odwrócona, przechwytywanie ruchu i animacja proceduralna.

Kinematyka normalna (forward kinematics - FK) to bardzo precyzyjna metoda animowania postaci, która wymaga obracania kolejnych punktów łączenia od elementu nadrzędnego do potomnego. Na przykład aby animować ramię podnoszące szklankę, należy najpierw obrócić ramię, następnie przedramię i dłoń, a na samym końcu palce. Choć proces ten zapewnia bardzo dobre rezultaty, wymaga jednak dużo czasu i umiejętności.

Aby rozwiązać ten problem, rozwinięto techniki kinematyki odwróconej (inverse kinematics - IK). Jak sama nazwa wskazuje, kierunek animacji zostaje odwrócony, co oznacza, że to element podrzędny decyduje o ruchu całej postaci. Umożliwia to wygodne przygotowywanie postaci i zapewnia płynniejszy ruch niż w przypadku animacji FK. Ponieważ jednak komputer musi ustalić położenie wszystkich punktów łączenia dla poszczególnych części modelu oraz obliczyć ich ruchy, proces animowania jest znacznie wolniejszy niż w przypadku FK.

To między innymi z tej przyczyny twórcy gier decydują się na użycie animacji FK, a nie IK.

Przechwytywanie ruchu (motion capture) jest relatywnie prostą metodą animowania postaci, a do tego nie wymaga użycia studia. Wiele danych dotyczących ruchu jest dostępnych w bibliotekach online i można zaimportować je do popularnych narzędzi do tworzenia animacji.

Animacja proceduralna jest oparta na wyrażeniach, które pozwalają zautomatyzować proces animowania za pomocą wzorów matematycznych.

Na szczęście większość aplikacji chroni użytkownika przed koniecznością tworzenia zbyt wielu równań i wykonuje obliczenia w tle. Ta metoda zapewnia zwykle bardzo płynny ruch postaci w animowanej scenie.


Zobacz również