Kamerafahrten, Targets & verteiltes Rechnen

1. Kamerafahrten, Targets & verteiltes Rechnen cand.-ing. Robert Boenischcand.-m.a. Karsten RömlingTechnische Universität Braunschweig Institut für ComputerAnwendungen im BauingenieurwesenTEAM C3

2. Kamerafahrten mit Saved Views (1) Die zuerst von uns praktizierte Methode war die Arbeit mit Saved Views. • Kamera definieren. • Ansicht festlegen. • Saved View (Festansicht) erzeugen.

3. Kamerafahrten mit Saved Views (2) • Skript aus den gespeicherten Festansichten erzeugen.

4. Vorteile & Nachteile der Saved Views-Methode • Vorteile: • die Methode war uns bekannt. • Sie ließ sich schnell in die Tat umsetzen. • Für bereits vorhandene Modelle mit Saved Views wird die Animationserstellung beschleunigt. • Es können die schönsten Ansichten gesammelt präsentiert werden. • Nachteile • es ist schwieriger, bestimmte Punkte zu „durchfahren“. • ein Saved View speichert „zu viele Daten“. Dadurch werden auch Projektionsmethoden, Darstellungstiefen, Brennweiten, etc. interpoliert. • dies führt zu teilweise sehr seltsamen Effekten. • Zeitaufwendig wenn zur Erzielung einer bestimmten Bewegung sehr viele Saved Views angelegt werden müssen. • Spätere Modifikation sehr schwierig bzw. umständlich.

5. Hierzu einfach einen Spline zeichnen... • Mit AccuDraw kann der Spline direkt in 3D gezeichnet werden. • Spline zu einem Construction-Element machen! Kamerafahrten mit B-Splines (1) • Kamerafahrten können auch durch B-Splines definiert werden. Dies ermöglicht die direkte Verlegung von „Schienen“ für einen „Kamerawagen“.

6. Kamerafahrten mit B-Splines (2) • Dann an den Spline eine Kamera anhängen. • Create Animation Camera ist die Funktion ganz rechts: • Kamera definieren (Brennweite, Clipping, etc.) • Kamera positionieren. • Name und Beschreibung eingeben. • Fertig.

7. Kamerafahrten mit B-Splines (3) • Attach Actor benutzen, um die Kamera an den Pfad anzuhängen. • Mit der Funktion Script Camera (das 3. Icon: ) die Kamera „einschalten“. • Danach mit Define Actor Path die Kamera auf den Pfad aufsetzen.

8. Kamerasteuerung durch Targets (1) • Die Blickrichtung einer Kamera kann durch ein Target bestimmt werden. • Ein Target kann auf einem Pfad entlang animiert werden. • Zu Beginn wieder einen B-Spline zeichnen und als Construction Element definieren. • Mit Create Target ein Target erzeugen. • Mit der Funktion Script Target das Target „einschalten“. • Define Actor Path benutzen, um das Target an den Pfad zu hängen.

9. Vor- & Nachteile der Splines-Methode • Vorteile • exakte und schnelle Erstellung von Bewegungspfaden. • Möglichkeit der Kamerasteuerung durch Targets. • Kamerabewegung und Kamerablickrichtung können unabhängig voneinander gesteuert werden. • Weiche Bewegungen ohne störendes Haken und Ruckeln. • Einfaches und schnelles nachträgliches Manipulieren möglich. • Nachteile • ...sind uns keine aufgefallen.

10. Externe Skripte einfügen • Das Einfügen von externen Skripten bietet weitere Möglichkeiten. • Als Beispiel bauen wir die Animation der Raumtür in unsere Animation ein. • Im Animation Producer im Menü File die Option Include Script aufrufen. • Skript auswählen. • Startframe für das eingefügte Skript, Anzahl der Wiederholungen und Skalierungsfaktor eingeben. • Fertig...

11. Tree View, Velocity Graph & Timeline • ... sind drei Tools die weitere Manipulationen an der Animation ermöglichen. • Der Tree View bietet einen schnellen Überblick über die im Modell enthaltenen animierbaren Elemente und zeigt die Abhängigkeiten derselben. • Die Timeline zeigt die Ein- & Austiegspunkte von Scripts, etc. • Der Velocity Graph ermöglicht die fast grenzenlose Manipulation von Animationen.

12. Der Tree View • Der Tree View zeigt: • Materialien • Lichtquellen • Kameras • Keyframes • eingefügte Skripte • Akteure • Lichtintensitäten, Materialeigenschaften, eingefügte Skripte, etc. können von hier aus manipuliert werden. • Elemente können an die Timeline oder den Velocity Graph geschickt werden.

13. Die Timeline • Die Timeline ermöglicht das Einfügen und Löschen von „Zeit“ in der Animation. • Die farbliche Kennzeichnung zeigt, wie sich die Geschwindigkeit der Objekte verhält.

14. Der Velocity Graph (1) Mit zwei Kurven von Target und Kamera:

15. Der Velocity Graph (2) • Im Velocity Graph kann der Bewegungsablauf einer Animation sehr schnell beeinflußt werden. Man kann • Geschwindigkeitsänderungen vornehmen. • Stehenbleiben • Rückwärtsbewegungen erzeugen. • Hierzu stehen verschiedene Werkzeuge zur Verfügung: • Punkte hinzufügen und löschen. • Punkte verschieben • Punkte unter Beibehaltung ihrer Tangente verschieben. • Kurven angleichen • ... • Es ist möglich, die Geschwindigkeit eines Objektes zu einem beliebigen Zeitpunkt zu ermitteln.

16. Verteiltes Rechnen von Animationen (1) • Das Berechnen von Animationen, insbesondere wenn mit komplexen Beleuchtungssituationen und verschiedenen Materialien gearbeitet wird, kann sehr lange dauern. • Die macht bereits die gezeigte Animation deutlich, deren Berechnung auf einem einzelnen Rechner etwa 44 Tage gedauert hätte. • Die Möglichkeit, einfach einen 44 mal so schnellen Rechner zu nutzen, bietet sich leider nur selten... • Ein Ausweg ist das verteilte Rechnen von Animationen. • Hier arbeiten mehrere Rechner gemeinsam an den Bildern einer Animation, welche später weiterverarbeitet und dargestellt werden kann.

17. Die Hilfsrechner. Sie schreiben auf ein Netzlaufwerk, von dem sie sich auch Modell, Rendering Database und Einstellungen holen. Rechner 2 Der Hauptrechner mit dem Modell, der Rendering Database und dem Netzlaufwerk. Gemeinsamer Platz für Modell und gerechnete Bilder Rechner 1 Verteiltes Rechnen von Animationen (2) • Schematischer Aufbau beim verteilten Rechnen.

18. Verteiltes Rechnen von Animationen (3) • Modell fertigstellen, Kamerafahrten, Materialien, Animationen etc. fertigstellen. • Auf dem Masterrechner alle Einstellungen vornehmen, die die Animation beeinflussen können (Materialtabellen laden, Skript laden, etc.). Am besten als Einstellungsdatei (*.rsf) speichern. • Aus dem Skript das erste Bild rechnen lassen und die Rendering Database abspeichern, wenn Radiosity benutzt wird. • Nun kann auf diesem Rechner die Animationsberechnung angestoßen werden, als Ziellaufwerk ist das vorgesehen Netzlaufwerk zu wählen. Die Ausgabe muß in Einzelbildern erfolgen. • Jetzt können weitere Rechner der Berechnung hinzugefügt werden, vorher die gespeicherten Einstellungen bzw. die Rendering Database laden.

19. Vom Rechner auf Videoband • Soll eine Animation auf Videoband gebracht werden, sollte beim Rendern Field Rendering aktiviert werden. Dies erzeugt fernsehgerechte Halbbilder. • Auch sollte die Anzahl der Frames pro Sekunde auf 25 eingestellt werden. • Bei der Auswahl des Formates für die zu speichernden Einzelbilder sind die durch die Videosoftware gegebenen Einschränkungen zu beachten. • Genug Zeit und Speicherplatz einplanen... • ...und bei der Vertonung nicht übertreiben :)