Lec21 Animation 动画与模拟
历史
动起来的东西
- 交流工具
- 主要关注美学问题
是几何模型的拓展
- 电影: 24帧每秒
- Video：30fps
- Virtual reality 90 fps
关键帧动画（Keyframe Animation）
- 每一帧有重要的点，通过了解关键帧间的变化，给中间的帧进行插值
物理模拟
F = m a F = ma F=ma
-
布料模拟
-
流体模拟
- 水是怎么运动的
- 模拟之后该怎么渲染
-
质点弹簧模拟系统
-
是一系列的质点和弹簧
-
理想化的弹簧
- 没有长度
- 有多长产生多大力
-
质点a和质点b
-
-
弹簧公式
-
问题：没有阻力，弹簧不会停止
-
一个记号（几个点表示几阶导数）
-
-
damping force （想让质点停，给他速度方向反方向一个力）
- f = − k d b ’ f = -k_db’ f=−kdb’
- 这个力是希望弹簧恢复到正常长度，适合a和b的相对速度有关系
- 需要将相对速度分解到沿着ab方向
-
-
考虑两种力的综合就能得到质点运动
-
可是切变会受影响（shearing）
-
加对角线弹簧
-
-
但是还是不能抵抗非平面的力
-
加一个skip connection
-
-
但是这个连接很弱
-
-
有限元碰撞
- 扩散效果
-
-
-
-
粒子系统
- 模拟各种各样的例子，得到他们相互之间的作用力
- 重力，吸引力，电磁力，摩擦力，粘滞力，空气阻力，碰撞，物理
- 群体属性（群体智能）
-
毛发
kinematics运动学（IK/FK）
-
正向运动学（forward kinematics）
- 如何做出一种动画
-
反向运动学（Inverse Kinematics）
-
解可能不唯一
-
可能无解
-
Rigging 绑定
- 对于一个形状的控制（木偶）
- 软选取，蒙皮
- 选取哪些点能够影响整个物体
- blend Shapes
- 人物有两个不同的动作，这两个动作中间插值
- blend作为控制点，中间插值
- Motion Capture 动作捕捉
- 用一堆用于真人身上的控制点（动捕服）
- 恐怖谷效应
- 面捕