Animation Grundlagen Autodesk Maya. Grundlagen. Version Ingo Clemens brave rabbit

Transkript

1 Animation Grundlagen Version

2 Keyframing Set Key (Shortcut s) Set Transform Keys (Shortcuts W, E, R; für Translation, Rotation, Scale) Optionaler Rechtsklick über einem Attribut Auto Keyframing (Attribute müssen bereits animiert sein) Fast alle Attribute können animiert werden. Alle Attribute in der Channel Box können direkt über Set Key animiert werden Kontrolle über die Keybarkeit von Attributen Lock Selected Hide Selected Channel Control

3 Löschen von Verbindungen jeglicher Art über Break Connections Grundlagen der Animation Unterschied bei der Animation von Translation und Rotation Lesbarkeit direkte Relation der Animationsdaten zum visuellen Ergebnis Gimbal Rotation vs. World/Local Rotation Bei der Gimbal Rotation sind die einzelnen Rotationsachsen hierarchisch angeordnet und in ihren Rotationswerten voneinander unabhängig. Die Rotationshierarchie lässt sich über die Rotate Order in der Transform Node ändern. Gimbal Lock Zwei Rotationsachsen liegen aufeinander

4 Vermeidung von Rotationsproblemen durch das Aufteilen von komplexen Rotationen auf mehrere Objekte, welche hierarchisch zusammengefasst werden Motion Path Motion Path ein Objekt folgt einem Animationspfad Motion Trail erstellt eine Trajectory mit optionaler Frame Anzeige Animation Snapshot generiert Duplikate entlang der Animation Animated Sweep generiert ein Loft aus einer animierten Kurve Graph Editor zeigt die Animationsdaten in Kurvenform die Interpolation lässt sich durch verschiedenen Keyframe-Typen beeinflussen

5 Tangenten Arten Spline weiche Interpolationen mit Overshooting Clamped weiche Interpolationen ohne Overshooting-Probleme Linear Flat einfaches Easing Stepped für Umschalt-Animationen Weighted/Non-Weighted Curves Weighted/Non-Weighted Tangents Preferences / Settings / Keys Pre/Post Infinity View Infinity (zeigt die Kurveninterpolation vor/nach dem ersten/letzten Keyframe) View Results (zeigt den Wert von Channels, welche über z.b. eine Expression gesteuert werden)

6 Tools im Graph Editor Buffer Curves Insert Keys Add Key Lattice Deform Keys Simplify Curve Dope Sheet zeigt nur die Keyframes von Objekten und Attributen, jedoch keine Wertigkeiten basiert auf den Animationssheets, welche beim Zeichentrickfilm verwendet werden kann benutzt werden, um das generelle Timing einer Animation zu bearbeiten ohne Gefahr zu laufen, dass die Animationswerte verändert werden

7 Set Driven Key Attribute lassen sich gegenseitig über eine Animationskurve steuern die Animationskurve hat keinen Bezug zu der Zeit, sondern bestimmt nur die Werterelation von zwei Parametern zueinander Vorteil gegenüber den Direct Connections, welche über den Connection Editor erstellt werden, da hier die Wertigkeiten relativ und nicht absolut voneinander abhängig sind Custom Attributes freie Attribute, welche für eine bessere Szenenorganisation verwendet werden können, um andere Attribute oder Ereignisse zu steuern

8 Custom Attributes (cont.) Data Types Integer (ganzahlig) Float (Fließkomma) String (Zeichenkette) Boolean (an/aus) Enum (Namens-Schalter)

9 Character Sets eine Zusammenfassung von Attributen, welche alle gleichzeitig über Set Keyframe animiert werden können unabhängig von der Selektion das aktuelle Character Set hat Keyframe-Priorität Attribute können in Character Sets oder Sub-Character Sets organisiert werden Verwalten von Character Sets über den Relationship Editor Character Mapper zum Übertragen von Animationen von einem Character auf einen anderen Redirect zum Ändern der Position oder Ausrichtung einer Animation

10 Trax Editor im Trax Editor können Animationsclips zu einer komplexen Animation zusammengefasst werden Non-Linear Animation (ähnlich dem nicht-linearem Schnitt) Animationen werden als Clips oder Posen gespeichert Verwaltung von Clips und Posen im Visor SourceClips vs. Clips im Trax Editor Blends zum Überblenden von Clips Weight Curves

11 Constraints Constraints schaffen Abhängigkeiten ohne eine bestehende hierarchische Struktur zu verändern Point Constraint (Postion) Aim Constraint (Zielrichtung) Orient Constraint (Ausrichtung, Drehung) Parent Constraint (Parenting ohne Hierarchie) Pole Vector Constraint (Ausrichtung der Solver Plane bei IK Chains) Surface Constraint (Bewegung beschränkt auf eine Oberfläche) Constraints mit mehreren Objekten Weights

12 Joints & Skeletons Joints sind Gelenke, welche in einer Hierarchie ein Skelett bilden, mit dessen Hilfe eine Figur oder eine mechanische Konstruktion animiert werden kann. Joints vs. Bones Joint Tool Insert Joint Tool Editieren von bereits erstellten Joints über die Bearbeitung des Pivots

13 Joint Orientation die Joint Orientation bestimmt, welche Achsenausrichtung die Joints haben und somit die Rotationsrichung wichtig nicht nur bei einzelnen Joints, sondern auch bei der Animation mehrerer Joints gleichzeitig Orient Joint und Alternativen Component Type Local Rotation Axis Anpassen der Local Scale Axis über: joint -e -zso -ch; Mirror Joint Preferred Angles

14 Inverse Kinematic vs. Forward Kinematic bei der Vorwärts-Kinematik fließt die Bewegung in der Hierarchie von oben nach unten; die Bewegung eines Parent Objects wirkt sich auf die Children aus die Vorwärts-Kinematik arbeitet mit Rotationen bei der Inversen Kinematik fließt die Bewegung in der Hierarchie von unten nach oben; die Bewegung eines Child Objects (oder Goal Objects) steuert die Ausrichtung der gesamten Hierarchiekette bei der Inversen Kinematik steuert die Position des Goals die Rotation der gesamten Hierarchie Animationsunterschiede zwischen beiden Formen der Kinematik

15 Vorteile / Nachteile zwischen IK und FK IK gut für ein einfaches Positionieren von Händen oder Füßen Vermeidet das Gleiten von Händen oder Füßen, wenn diese sich nicht bewegen dürfen schwingende Gliedmaßen sind nur schwer realisierbar bei der IK werden Rotationen der Gelenke durch Positionen von Zielobjekten erreicht; Animationskurven sind leichter lesbar FK Schwingende, kreisförmige Bewegungen von Armen oder Beinen lassen sich einfacher und realistischer darstellen teilweise schwierig zu positionieren Hände und Füße lassen sich nur schwer auf eine Position festsetzen, wenn sich der gesamte Körper bewegt

16 IK Handles notwendig, um die Inverse Kinematik zu steuern zugrunde liegt der IK-Solver, welcher die Rotation der Hierarchie- Elemente steuert IK Handle Tool ikrpsolver (Rotate Plane) ikscsolver (Single Chain) IK Spline Handle Tool FBIK Full Body IK, um den gesamten Körper der Bewegung einer Extremität folgen zu lassen

17 Rigging Grundlagen Namensgebung Verwendung von eindeutigen Namen Joint Labels Visuelle Controls Locator Implicit Sphere (createnode implicitsphere) Geometrien (ohne Shading Group Verbindung) Curves Selektionsbeschränkungen Display Layer als Reference oder Template Lock/Hide Visibility vs. Show All / Show Selection / etc.

18 Beschänkung der Animierbarkeit Lock/Hide Channels der Channel Box General Editors / Channel Control Rotation Order Vermeidung von Gimbal Lock Szenenübersicht Grouping Sets Display Layers Character Sets Verwendung von spezifischen Gruppen für Joints, Controls, Misc, etc.

19 Unabhängigkeiten von Animationen Augen getrennt vom Kopf Kopf getrennt vom Körper Hände getrennt von den Armen getrennte Rotationen zur Vermeidung von Gimbal Lock Sichtbarkeit von notwendigen/nicht notwendigen Objekten Frame Rate Display / Heads Up Display / Frame Rate Animationen und Berechnungsgeschwindigkeit Evaluationsreihenfolge bei verbundenen Nodes Direkte Verbindungen Parenting Constraints Set Driven Key Expressions

20 Script Beispiel Stretchy Spline IK global proc icmakestretchsplineik () { //get the selection and store it in $sel string $sel[] = `ls -sl -type joint`; string $root = $sel[0]; //get the children of the root joint //the listing will be in reverse order string $child[] = `listrelatives -ad -type joint $root`; //the first joint in the list is the last in the chain //and defines the end of the spline ik string $end = $child[0];

21 //build the spline ik string $ikhandle[] = `ikhandle -sol iksplinesolver -sj $root -ee $end -ns 2`; string $curve = $ikhandle[2]; //measure the curve with an arclength node string $cinfo = `arclen -ch 1 $curve`; //get the curve length float $length = `getattr ($cinfo + ".arclength")`; //every child in $child gets scaled via SDK //ignore the first list joint (the last of the chain) //as it doesn't need scaling for ($j = 1; $j < size($child); $j ++)

22 { setdrivenkeyframe -drivervalue $length -value 1 -currentdriver ($cinfo + ".arclength") ($child[$j] + ".sx"); setdrivenkeyframe -drivervalue ($length * 2) -value 2 -currentdriver ($cinfo + ".arclength") ($child[$j] + ".sx"); } //rename the joint rename $child[$j] ("stretch_jnt" + $j); } //build a cluster from each curve point select -r $curve; ClusterCurve;

23 Animations-Konzepte Straight-Ahead-Animation es werden Keyframes in sehr geringen Abständen erzeugt ähnlich der Zeichentrick Animation / Stop Motion gut für freie Animationsentscheidungen und Kreativität sehr gute Möglichkeit von flüssigen Animationen für eine finale Animation werden maximal zwei Passes benötigt nicht gut für ein grundlegendes Animationslayout Änderungen im nachhinein sind nur schwer oder gar nicht möglich (Stop Motion) schlecht, wenn ein grundlegendes Blocking benötigt wird Pose-To-Pose-Animation gut für geplante Animationen Animation für Struktur und ein bestimmtes Timing für eine finale Animation wird eine sukzessive Verfeinerung benötigt

24 Pose-To-Pose-Animation: Animations-Passes First Pass Arme, Körper, Beine Second Pass Hände, Finger Third Pass Antennen oder sonstiges Fourth Pass Augen, Gesicht, etc. Posen für eine gute Animationen sind aussagekräftige Posen notwendig Wichtigkeit von Silhouetten bei Posen Darstellung von Tiefe durch eine gute Pose Unterstützung von Posen durch Lichtsetzung

25 Physikalische Prinzipien ein bewegtes Objekt bleibt in Bewegung Energy wird weder erzeugt, noch zerstört; sie wird lediglich weitergegeben jede Kraft besitzt eine Gegenkraft die physikalischen Prinzipien sollten bei allen Animationen beachtet werden, um realistische und überzeugende Animationen zu erstellen

26 Animation Principles Straight Ahead Action & Pose to Pose Arcs die meisten Bewegungen eines Körpers beruhen auf Rotationen kreisförmige Bewegungen sollten gegenüber linearen Bewegungen nicht unterschätzt werden Timing einer der wichtigsten Punkte mit dem meisten Ausdruck steht in direkter Relation zur Masse (eine Maus bewegt sich schneller als ein Elefant) Weight einer der schwierigsten Aspekte hat viel mit dem richtigen Timing zu tun

27 Anticipation Erwartung; wissen, dass etwas passiert Beispiel: Pfeil & Bogen Vorbereitung auf eine Aktion kann eine Handlung verdeutlichen Easing (Slow In and Slow Out) Beschleunigung/Abbremsen eines bewegten Objekts in fast allen Bewegungen präsent extremeres Verhalten durch Tangentenverlängerungen Squash & Stretch tritt in allen organischen Formen auf, teilweise auch anorganischen hierbei sollte auf die Erhaltung des Volumens geachtet werden Staging ähnlich wie das Lesen von Posen

28 Exaggeration Übertreibung von Animationen; entweder nur leicht oder im extremen Übermaß Follow Through/Overlap Objekte stoppen nicht sofort Überlappen von Bewegungen (z.b. Arme oder Antennen) kann durch das Verschieben von Keyframes erzeugt werden Secondary Action soll die Primary Action unterstützen, aber nicht mit ihr konkurrieren Solid Drawing Beachtung von grundsätzlichen Zeichentechniken kein Twinning Beachtung von Gewicht, Tiefe und Balance

29 Appeal ansprechende Formen selbt hässliche Charaktere sollten in gewisser Weise ansprechend wirken COG Center of Gravity bei allen Bewegungen zu beachten die Körperbalance sollte bei normalen Bewegungen zwischen den beiden Füßen liegen Beispiel: Tragen eines schweren Gegenstands Moving Hold leichte Bewegung anstatt einer völligen Starre