“一键”优化动画插补值技术!

7月23日 15:27
3D
孙太勇、 等人看过

做动画的小伙伴们都知道,动画的制作取决于随时间插入关键帧数。在目前的工作流中,动画师首先使用正向和反向运动学的组合,通过手动Key关键帧处设置角色的姿势,并调整驱动控件的动画曲线进行微调。然后对每个关键帧控件进行插值细致调整以获得流畅的动画。

但这里有个问题是,虽然正向运动学产生直观的插补值,但不可能施加位置约束而因此固定接触点。而反向运动学可用于在关键帧处固定空间中的某些点,但可能导致较差的插值,并且不允许在非关键帧帧处进行位置约束。两种方式都各有利弊。



那么有没有一种方法可以综合两种方式的优点,又能特别直观的进行插补值的调整呢?


于是迪士尼的研究人员进行了研究,发表了一篇论文叫《角色动画控件的切线空间优化》(Tangent Space Optimization of Controls for Character Animation)。大致的过程是这样的。


他们抽象了FK和IK的关系以及控制器之间的层级关系。然后通过时空曲线控制整个角色的身体部分。



那么有人会问,那这不是把原有的插补值曲线都打乱了么?NO,它是对原有曲线的一种综合控制,就像一个“头领”一样。他们的算法会优化原有的插补曲线。



在空间上是一种对应关系。



而且这种方法不需要增加额外的关键帧数。


它是一个非常直观化的架设在角色上,类似骨架的一种架构。喏,就是下面这个蓝色的线。



其中的每个点就是各个关节的插补值。点击后,可以直观的看到插补曲线。



再然后就是你可以对这些曲线进行细致的编辑了。



他有很多强大的功能,比如锁定某个点,还可以放大或者缩小帧之间的距离来控制插补的时间。



总之很方便,直观!迪士尼这篇论文带位置约束的控制插值作为驱动控制动画曲线切线空间的一个时空优化问题来解决这些问题。这个方法具有以下功能:


(1)它在艺术家可编辑动画曲线的空间中工作,因此与当前流程无缝集成;

(2)不添加新的关键帧;

(3)允许位置随时间的位置轨迹,扩展反向运动学。


下面一起通过视频来了解下。


中文字幕



原文链接:

http://studios.disneyresearch.com/2019/07/12/tangent-space-optimization-of-controls-for-character-animation/


好了,今天头条内容就到这里吧。


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