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

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  • 弹簧公式

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  • 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）

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    • 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=−kd​b’
      • 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

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    • 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

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      • 但是还是不能抵抗非平面的力

        • 加一个skip connection

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        • 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

标签：动画,Lec21,质点,插值,弹簧,Animation,模拟
来源： https://blog.csdn.net/youannnn/article/details/122156523