ＣＧアニメーションの原理 基本技術 対象物体の動きや変形の設定方法 レンダリング技術

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1 ＣＧアニメーションの原理 基本技術 対象物体の動きや変形の設定方法 レンダリング技術
12章　アニメーションと変形を学ぶ ＣＧアニメーションの原理 基本技術 対象物体の動きや変形の設定方法 レンダリング技術

2 12.1 アニメーションの仕組み 全体の企画 モデリング， 原画，中割， 動きの設定， トレース，彩色， レンダリング， 撮影 ビデオ出力
12.1　アニメーションの仕組み 全体の企画 シナリオ，キャラクタデザイン 場面設定，絵コンテ セルアニメーションの流れ ＣＧアニメーションの流れ 原画，中割， トレース，彩色， 撮影 モデリング， 動きの設定， レンダリング， ビデオ出力 編集，効果 完成

3 12.2　キーフレーム法 キーフレーム法とは，動きのポイントとなるフレーム（キーフレーム）のみを対象に描画やモデリングを行い，間のフレームをコンピュータで補間計算して生成する方法． ＣＧアニメーションのほとんどがキーフレーム法を用いて制作されている． 3次元ＣＧの場合，中間フレームのモデリングデータが生成され，フレームごとにレンダリングが行われる．

4 12.3 動きの設定方法（１） 関数を用いた動きの生成
12.3　動きの設定方法（１） 関数を用いた動きの生成 物体の動きを関数で近似計算する方法である． 物理法則に従う簡単な動きの設定に用いられる． 表現には自ずと限界がある． 回転・振動 等加速度運動 弾性体の衝突

5 12.3　動きの設定方法（２） スケルトン法 アーム（腕）とリンク（関節）からなる多関節物体の運動を設定する場合に用いられる． 対象物体の内部にスケルトン（骨格）を設定し，それに対して動きを設定する．

6 12.3 動きの設定方法（３） 運動学（kinematics) 順運動学 関節角が既知で、アーム先端位置を求める方法
12.3　動きの設定方法（３） 運動学（kinematics) 順運動学 関節角が既知で、アーム先端位置を求める方法 先端の座標は次のように求められる。 ここで、θをつぎのように定義し、 位置をあらわすベクトルrを次のように定義すると、 rはこのようなfで表すことができる。 ※　fは関数ではなく、変換行列です!

7 12.3 動きの設定方法（３） 運動学（kinematics) 逆運動学 アーム先端位置が既知で、各部の関節角を計算 式をどんどん変形して、
12.3　動きの設定方法（３） 運動学（kinematics) 逆運動学 アーム先端位置が既知で、各部の関節角を計算 ニュートンラフソン法を使う これの一次近似を考える 　　　　　　なので、 式をどんどん変形して、 ここで　　　　　　　はヤコビアンと呼ばれ、 数値計算に適した形に置き換えて、 ※ rもθもベクトルです!

8 12.3 動きの設定方法（４） 動力学（dynamics)
12.3　動きの設定方法（４） 動力学（dynamics) 順動力学 対象物体の各部に働く駆動力と変異の初期値を与え、 各部の変位、速度、加速度を求める 逆動力学 変位、速度、加速度から駆動力を求める

9 12.4 微粒子法 煙や雲の流れ、燃焼のような物理現象など。 通常、微分方程式を解いて、ここの粒子の動きを求める。
12.4　微粒子法 煙や雲の流れ、燃焼のような物理現象など。 通常、微分方程式を解いて、ここの粒子の動きを求める。 一般には、数値膨大な計算が必要になる。

10 12.5　変形 モーフィング、3次元変形

11 12.6　動きの入力法 モーションキャプチャリング モーションコントロールカメラ

12 12.7 モーションブラー 動く物体に故意に残像を描く 物体の動きが速いとき、 途中で消えたりちらつきとして見える
12.7　モーションブラー 動く物体に故意に残像を描く 物体の動きが速いとき、 途中で消えたりちらつきとして見える フレームレートを勝手には上げられない