`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Павел Молодчик

Об анимации бесскелетных и скелетных

+66
голосов

Вступительная (и весьма яркая) часть трейлера, рекламирующего сессию академических докладов, подготовленных для начавшейся вчера выставки Siggraph 2012, посвящена разрабатываемой в Университете штата Джорджия технологии анимации существ, лишенных скелета (и внутреннего, и внешнего).

Улиток, слизняков, червей, морских звезд, медуз, каракатиц.

Несмотря на то, что эти твари обитают, так сказать, на задворках нашей картины видения мира, важность задачи их анимации высока по двум причинам:
- Бесскелетные широко распространены в классической анимации (приглядитесь к движениям Микки-Мауса, не говоря уже о Спонж-Бобе).
- Многие части тела скелетных существ движутся на манер существ бесскелетных (напр., язык).

В рамках новой технологии аниматору, прежде всего, предлагается поместить в объем тела бесскелетного персонажа ряд виртуальных мышц. Каждая мышца может состоять из нескольких независимо управляемых сегментов. Подобно их природным аналогам, виртуальные мышцы не могут ни гнуться, ни расширяться, а могут только сокращаться.

Виртуальные мышцы бывают трех типов:
- Продольные. Сокращение продольной мышцы в щупальце -- способ уменьшить его длину и увеличить толщину (увеличение толщины происходит из-за предполагаемой обильной насыщенности тканей персонажа несжимаемой жидкостью).
- Кольцевидные. Сокращение множества кольцевидных мышц в щупальце -- способ уменьшить его толщину и увеличить длину.
- Спиралевидные. Сокращение штопороподобной спиралевидной мышцы скручивает щупальце, придавая его кончику вращательное движение.
Об анимации бесскелетных и скелетных


Разработанные авторами сложные алгоритмы оптимизации могут быть положены в основу анимационного пакета, ориентированного на решение задач ("task-oriented animation"). Примеры задач: подпрыгнуть, удержать равновесие, перебраться из точки А в точку Б наиболее эффективным образом, -- т.е., затрачивая поменьше энергии и/или времени (эффективность движений в 3D-анимации -- важнейший ключ к достоверности, ибо она роднит виртуальных существ с их реальными прототипами).

Одним из очевидных факторов, усложняющих моделирование движения бесскелектных, является присущая им изменчивость формы и площади опорной зоны (т.е., места соприкосновения с опорной поверхностью).

Опорно-двигательный аппарат человека в сравнении с бесскелетными устроен до обидного просто: что есть наобр костей с мышцами и сухожилиями как не шарнирно-рычажная система с полиспастами и противовесами, освоенная человечеством еще в те мрачные времена, когда ум его пребывал в зачаточном состоянии?

Приходится признать: расположившиеся на низших эволюционных ярусах бесскелетные движутся сложнее скелетных (что вполне отражено в истории компьютерной графики). Простейшие же амебоиды, у поднижия храма эволюции застрявшие, движутся еще изысканнее. Сложность убедительного моделирования их движения такова, что о ней покамест и думать нечего (напр., переливаясь по мере прямолинейного движения к источнику света из одной ложноножки в другую, амеба тысячекратно растягивает мембрану с передней стороны тела, и во столько же раз сжимает ее с противоположной; поскольку такие степени сжатия и растяжения недостижимы даже для самых эластичных материалов, ей приходится перестраивать мембрану на ходу, каким-то не вполне еще ясным образом транспортируя стройматериалы с цитоплазмой).

Т.е., выходит так, что чем тварь проще, -- тем сложнее ее движение (и тем труднее поддается оно моделированию). Впрочем, противоречие это, скорее всего, кажущееся: мы склонны впадать в него, переоценивая обманчивую простоту скелетного опорно-двигательного аппарата, функционирование которого полно загадок, если в него как следует вникнуть, и подпадая под обаяние анимации 3D-персонажей из "Аватара", которую неискушенный зритель принимает за полное приближение к реальности, тогда как в действительности аниматоры находятся на самых дальних подступах к ней.

Позволю себе выступить оракулом и предположить, какое событие возвестит о качественном скачке в области 3D-анимации. Это будет не "Avatar 2" и не "Maya 2015", а появление компании, бесплатно распространяющей анимационный пакет, представляющий собой виртуальный робототехнический конструктор, позволяющий собирать самодвижущиеся конструкции из моторчиков, аккумуляторов, соленоидов, видеокамер, метелок, губок микропроцессоров и прочих строительных элементов, и наблюдать за поведением этих конструкций в виртуальном окружении (о метелках и губках я упомянул ряди детей, которые захотят создать робота-прибиральщика в подарок маме).

Зарабатывать компания будет двумя способами:
- Рассылая желающим их детища во плоти из металла, пластика и резины.
- Администрируя деятельность robo-store, -- т.е., виртуального магазина, торгующего виртуальными роботами и полуфабрикатами для их создания. Одним из продавцов в нем выступит Boston Dynamics, и т.о. Big Dog станет достоянием масс.

+66
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Набор "Юный Франкенштейн" (вооружениие в версии "Pro"!).

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT