Virtual Characters.indd - Yu-Chung Chen

Vorwärtsgerichtete und
inverse Kinematik
Diese beiden Begriffe lassen sich gut
am Beispiel eines Arms nachvollziehen.
Wenn der Oberarm sich bewegt, nimmt
er den Unterarm mit. Dies wäre die „normale“
vorwärtsgerichtete Kinematik: In
einer Kette von Gelenken leiten die Übergeordneten
die Bewegung der untergeordneten.
Da es jedoch inpraktikabel ist,
Extremitäten durch manuelle Rotationen
der Gelenke zu einem bestimmten Punkt
zu führen, wurde die inverse Kinematik
entwickelt, sodass beispielsweise die
Verschiebung der Hand die Rotation des
Ellenbogen und der Schulter automatisch
berechnet.
Skelett-basierte Deformation
Bei dieser Technik wird die 3D-Geometrie
an ein Skelettsystem „gebunden“,
sodass sie nicht direkt animiert werden
muss, sondern die Bewegungen des Skeletts
mitmacht. Dies ermöglicht ebenfalls
einem logischeren Animieren.
Muskel- und Hautsimulation
Hier erfolgt die Bindung der Geometrie an
das Skelettsystem nur noch indirekt. Zusätzliche
Objekte simulieren, wie Muskeln
zwischen Knochen aufgespannt sind, die
Deformation der Geometrie erfolgt nach
den Formen der simulierten Muskel. Das
Ergebnis ist wesentlich natürlicher als bei
direkter Bindung an as Skelett, vor allem
in Bewegtbildern.
Geometrie Morphing
Hierbei werden Schlüsselformen
(„Morphtargets“ oder „Blendshapes“)
der Geometrie erzeugt, die Animation
entsteht mit der Interpolation zwischen
den voneinander abweichenden Formen
durch den Computer.
Diese Technik wird häufig für die Gesichtsanimation
verwendet, da Morphtargets
sich sehr exakt vordefinieren lassen, was
für Mimiken sehr praktisch ist. Nachteil
ist dabei, dass die Interpolation linear
erfolgt. Das heisst, um zum definierten
Punkt zu kommen, wird der direkte, gerade
Weg genommen. Doch gerade im
Gesicht sind Haut und Muskeln über dem
Schädel gespannt und ihre Deformation
wird mit der linearen Interpolation nur
inadäquat abgebildet.
Werbematerial der Absolute Character Tools (cgCharacter),
eines Muskelsimulationspaketes.
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