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房地产动画的技术关联与比较和动画的分类

文章出处:责任编辑::人气:-发表时间:2019-05-12 16:27:14【
一:房地产动画与计算机 动画的技术关联与比较  房地产动画的原理和一些常用手法,在计算机动画中,尤其是房地产动画中可以找到相应的简易实现方法,并可以进一步发展为更加准确的动画技术。具体来说有以下几个方面。  
1. 拉伸和压缩  柔性体在拉伸和压缩的过程中保持总体积不变。当物体快速运动时,两帧画面差距拉大,容易引起跳跃感,这时可将物体轮廓模糊,或拉伸物体使物体运动显得平滑。在三维计算机动画中只需将物体运动方向进行比例变换即可实现拉伸或压缩。  
2.时间间隔控制  两个画面帧的时间间隔决定了物体的运动速度,反映了物体的运动特性,甚至角色的感情色彩。正确的时间间隔控制是合理地分配预备动作、动作本身以及动作反馈的时间比例。计算机程序可以精确控制这三者之间的恰当时间分配。  
3.动作设计  动作设计包括预备动作、主题动作、后续动作和衔接动作。预备动作是主题动作的准备动作,后续动作是主题动作的收尾动作,衔接动作则是两个主题动作的连接动作。这些动作作为一个整体用来更充分和更完整地表现主题动作。
4. 场景设计  为配合主题制造一定的环境和氛围,需要精心设计场面布局和背景,它和时间间隔控制及动作设计密切配合,以便更好地表现主题。  
5. 直接向前方法和关键帧方法  直接向前方法是发挥动画师的想象力边想边设计动画的一种方法;关键帧方法则是先设计好关键帧、时间间隔,再完成中间画帧,组成整体动画。这些中间画帧可以利用计算机插值方法生成。  
6. 慢进慢出  在早期的动画片中,为了更好地表现主题动作,通常在运动的末尾采用慢进慢出的手法。在大多数三维关键帧动画系统中,中间画往往采用样条曲线插值,这是对应于数学上的二阶或三阶参数连续函数,通过局部调整样条曲线的位置、方向、伸展度、连续性来实现的慢进慢出,有时还需要对样条曲线进行图形编辑来实现。
7. 运动弧  运动弧用来指定运动角色从起点到终点的运动路径,在三维关键帧动画系统中,运动弧由控制中间帧时间间隔的一条样条曲线拟合而成。为了取得更好的动画效果,还应使用控制速率的另一条样条曲线。  此外,还有夸张、渲染等技巧,以达到生动、有趣、吸引人的目的。总之,无论是手工动画还是房地产动画制作,都是为了准确、清晰、有效地表达动画设计者的思想观点,采用的动画技巧只是一种工具和手段,显然计算机动画系统只是一种有力的工具。  

 

二:计算机动画的分类  通常,根据运动的控制方式将计算机动画分为关键帧动画和算法动画。  
1.关键帧动画  关键帧动画通过一组关键帧或关键参数值而得到中间的动画帧序列,可以用插值关键图像帧本身而获得中间动画帧,或者用插值物体模型的关键参数值来获得中间动画帧,分别称为形状插值和关键位插值。  早期制作动画采用二维插值的关键帧方法,但两幅形状变化很大的二维关键帧不宜采用参数插值法,解决的方法是对两幅拓扑结构相差很大的画面进行预处理,将它们变换为相同的拓扑结构再进行参数插值。对于线图形则是变换成相同数目线的方法,每段具有相同的变换点,再对这些点进行线性插值或移动点控制插值。  关键参数插值常采用样条曲线进行拟合,分别实现运动位置和运动速率的样条控制。对运动位置的控制常采用三次样条曲线计算,用累计弦长作为逼近控制点的参数,再求得中间帧的位置。也可以采用贝济埃(Bézier)曲线或其他曲线如B样条曲线等方法。  对运动速度控制常采用速率对时间曲线函数,也有用曲率对时间函数方法的。两条曲线的有机结合用来控制物体的动画运动。 

 2.算法动画  算法动画是采用计算机算法来实现对物体的运动控制或对模拟摄像机的运动控制,一般适用于房地产动画。有以下五种运动算法: 
1)运动学算法:由运动学方程确定物体的运动轨迹和速度。  
2)动力学算法:从运动的动因出发,由力学方程确定物体的运动形式。  
3)反向运动学算法:已知物体运动的起始位置、轨迹、终止位置和状态,反求运动学方程以确定物体的运动形式。    
4)随机运动算法:在某些不规则运动的场合下,考虑运动控制的随机因 素。



不同类型物体的运动方式是多种多样的,一般按物体运动的复杂程度可分为质点、刚体、可变软组织、链接物、变化物等类型,也可以按解析式来定义物体的运动方式。用算法控制运动的过程包括给定环境描述、环境中的物体造型、运动规律等,计算机通过算法生成动画帧。目前针对刚体和链接物已开发了不少较成熟的算法,对软组织和群体运动控制方面也做了不少的工作。


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