Анимация поддерживает репутацию страны

Предыдущая Следующая

позу. Так, при расстановке конечностей (порожденных узлов) куклы можно перемешать корпус (родительский узел) куклы, а все ее конечности будут сохранять свое положение относительно родительского узла.

Это простой, интуитивный способ анимации таких элементов, как руки идущего персонажа, поскольку в данном случае аниматора заботит лишь движение рук относительно родительского узла, а не мирового пространства. Кроме того, в процессе анимации с помощью прямой кинематики ключи вращения устанавливаются для каждого сочленения, которое поворачивается в определенную позу. Однако когда руки персонажа должны держаться за какой-то не подлежащий анимации предмет окружающей обстановки, в частности, перила лестницы, становится очевидно, что прямая кинематика оказывается не самым подходящим для этого методом.

Совсем другое дело — метод анимации с помощью инверсной кинематики (JK), в соответствии с которым порожденный узел приводит в движение родительский.

Если вновь обратиться к примеру руки, увидим, что при перемещении запястья с помощью инверсной кинематики компьютер будет вычислять, каким образом следует переместить и повернуть другие родительские узлы руки, чтобы поставить их в требуемое положение. Этот процесс называется решением (К.

Как правило, для верного функционирования цепочки IK требуется ряд дополнительных элементов. В частности, положение запястья в предыдущем примере будет представлять собой положение так называемого исполнительного органа. Исполнительный орган — это узел инверсной кинематики, который представляет конечный результат решения 1К. А другой объект, называемый целью, представляет требуемое положение исполнительного органа. Как правило, аниматоры манипулируют объектом цели только для окончательного размещения запястья, поскольку решатель IK (IK Solver) всегда стремится согласовать положение исполнительного органа с целью (рис. 3.7). Однако в некоторых случаях пользователь может переместить цель в такое положение, которое невозможно согласовать с исполнительным органом вследствие таких ограничений, как вращение сочленений руки или просто наличие слишком короткой руки.

Одно из наиболее значительных преимуществ применения метода 1К состоит в том, что исполнительные органы можно расставлять. Например, если переместить цель запястья в положение на перилах лестницы, а затем переместить корпус персонажа, запястье останется на месте перил, в то время как сочленения руки автоматически изменят свое положение для правильного расположения запястья и тела в новом положении. Добиться чего-либо подобного с помощью прямой кинематики довольно сложно и утомительно. Кроме того, в отличие от прямой кинематики, в процессе анимации объектов цели в цепочке 1К по умолчанию устанавливаются ключи положения этих объектов, а не ключи вращения сочленений цепочки IK.

Таким образом, в зависимости от конкретной задачи оба рассмотренных выше метода имеют свои достоинства и недостатки. В прошлом метод прямой кинематики, как правило, применялся для анимации верхней части корпуса персонажа, а метод инверсной кинематики — для анимации ног. Такой прием может оказаться пригодным во многих видах анимации, но как быть, если персонаж должен ходить на руках? В других пакетах трехмерной анимации используются еше более сложные приемы, в частности, создание одного скелета для анимации только методом прямой кинематики, другого —- только ме-

Глава 3. Изменения в анимации

Рисунок 3.7.

Объекты цели

и исполнительного

органа 1К

Исполнительный орган 1К Цель 1К (выделяемый (выделяемая зеленым цветом]?синим цветом]

тодом инверсной кинематики, а третьего — с помощью комбинации двух предыдущих методов. В идеальном случае было бы неплохо иметь систему, в которой можно было бы-переходить по мере надобности от прямой кинематики к инверсной и обратно. Как станет вскоре ясно, в этом среди прочего и заключается одно из основных преимуществ новой системы 1К в Зс^ гпах 4.

Внедрение решателей 1К в Зс1з тах 4

В Зек тах 4 решатели 1К реализованы в виде контроллера анимации нового типа, а следовательно, их можно применять к любой иерархии объектов, а не только к объектам костей. Эти решатели построены по модульному принципу, благодаря чему независимые разработчики могут создавать собственные специализированные решатели для применения в Зс15 тах 4. Ниже вкратце рассматриваются три типа решателей 1К, встроенных а Зс18 тах 4 (рис. 3.8).

Предыдущая Следующая