3D Animacija

Druga domaća zadaća

U sklopu ove zadaće je bilo potrebno izraditi i animirati 3D figuru.

Izrada modela

Za izradu lika je korišten MakeHuman program koji dozvoljava interaktivno uređivanje likova korištenjem slidera te generiranje modela u Collada (.dae) formatu.

Nakon uključivanja, model je odmah spreman za uporabu. Bilo je potrebno samo u Shader editoru urediti način prikaza geometrije koja sadrži transparentnost da povlači alpha vrijednost is sukladne teksture.

MakeHuman može generirati i kostur za animaciju, no zadaća je bodovala taj dio procesa animacije lika pa sam kostur ručno izradio.

Konačan model je bio iznimno kvalitetan i pogodan za animaciju, no ličnost se nije poklapala s referentnim materijalima pa sam naknadno doradio geometriju modela u Blenderu.

Izrada kostura

Nisam do sada nikada slagao kostur koji koristi inverznom kinematikom (engl. inverse kinematics, IK) u Blenderu, iako sam se već susreo s uporabom IKa u kontekstu izrade igrica.

Standardni nazivi za kosti ne postoje, pa sam koristio Blenderovu konvenciju imenovanja (npr. Leg.Down.L). Prednost kod imena koja završavaju s .L/.R je to što prilikom simetrizacije (engl. simetrization) kostiju Blender sam preimenuje kosti ispravno.

Blender dozvoljava puno mogućnosti za postavljanje ograničenja, pa sam pratio iznimno kratke, ali detaljne video upute na YouTube platformi:

• Royal Skies - Blender 2.8 Inverse Kinematics in 2 Minutes
• Royal Skies - Blender 2.8 Inverse Kinematics Shortcuts

Automatska dodjela težina i polje utjecaja

Automatska dodjela težina (engl. automatic weights) u Blenderu je bolja za animacije složenije geometrije (u ovom slučaju osobe). Zadavanje vrhova grupama s poljem utjecaja (engl. envelope weights) bolje paše za jednostavnije predmete koji se mogu elastično deformirati.

U mom slučaju automatsko zadavanje vrhova grupama s poljem utjecaja nije ispravno dodao težinu svim vrhovima pa nije bio direktno upotrebljiv. Zbog toga niti nisam imao drugi izbor (zbog vremenskog ograničenja) doli koristiti automatsku dodjelu težina, no srećom, kao što sam već rekao, u ovom slučaju ona inaće daje rezultate koji izgledaju bolje.

Automatska dodjela težina također nije savršeno radila, te je za produkcijsko okruženje definitivno potrebno naknadno uređivanje. Jer su defekti bili skoro nevidljivi za razinu uporabe u ovoj domaćoj zadaći, nisam išao prepravljati težinske vrijednosti utjecaja kostiju na deformaciju geometrije.

Animacija

Kako bi se postigla animacija koja izgleda realistično, korišteno je snimanje pokreta (engl. motion capture).

Kod snimanja pokreta je iznimno bitno znati karakteristike kamere koja snima scenu jer fizičke karakteristike kamere, kao i postavke prilikom snimanja, značajno utječu na distorzije u snimljenom prostoru. Ja sam koristio 0.5x uvečanje prilikom snimanja, te je zbog toga mobitel koristio širokokutnu kameru (engl. wide angle camera). S obzirom da nisam uspio pronaći karakteristike kamere bio sam prisiljen odokativno ih procjeniti te je to uzrokovalo trapezoidnu deformaciju praćenih točaka kada su bile projicirane u 3D prostor u Blenderu.

Druga pogreška koju sam napravio je bila pozadina - idealno je da postoji što je veći mogući kontrast između pozadine i snimanog predmeta/osobe. Ovaj dio sam uspio dovoljno korigirati u Kdenlive programu kako bih izbjegao ponovno snimanje.

Konačno, bilo je potrebno korigirati neke praćene točke. Na primjer, korijenska točka (engl. root) u modelu je postavljena na tlu, a pratio sam sliku na majici za poziciju tijela; zbog toga je prilikom primjene ograničenja cijeli model bio translatiran vertikalno za vektor razlike pozicija te dvije točke. Zbog prethodno navedene deformacije sam također morao dodati i ograničenje za minimalnu vertikalnu poziciju tijela kako ono ne bi prodiralo kroz pod.

Iako Blender podržava automatsko praćenje točaka, zbog zamućenja pokreta (engl. motion blur) i okluzije koljena dlanovima, ono nije davalo zadovoljavajuće rezultate pa sam morao ručno pozicionirati prateće točke za svaki okvir (engl. frame) snimke.

Rezultat

Rezultat izgleda dobro s obzirom na sve nedostatke u procesu izrade. Vidljive mane su:

• udaljenost dlanova od tijela koja je uzrokovano deformacijom širokokutne kamere - na žalost nisam imao dovoljno veliki prostor za ponovno snimanje s normalnom kamerom, te
• deformacije u mreži modela (engl. mesh) jer automatic weights nije koristio ispravne vrijednosti. Nisu vidljive u potpunosti zbog kuta kamere, no postoje značani prekidi na leđima.

Datoteke

Materijali korišteni za izradu se mogu preuzeti u obliku ZIP arhive ovdje.