UNIVERZA V LJUBLJANI NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA DIPLOMSKO DELO POLONA DRAŠLER

Transkripcija

1 UNIVERZA V LJUBLJANI NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA DIPLOMSKO DELO POLONA DRAŠLER LJUBLJANA 2015

2 UNIVERZA V LJUBLJANI NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA ODDELEK ZA TEKSTILSTVO, GRAFIKO IN OBLIKOVANJE 3D VIZUALIZACIJA IN ANIMACIJA STRELA NA GOL PRI ŠPORTU FLOORBALL DIPLOMSKO DELO Polona DRAŠLER Ljubljana, oktober 2015

3 UNIVERSITY OF LJUBLJANA FACULTY OF NATURAL SCIENCES AND ENGINEERING DEPARTMENT OF TEXTILES, GRAPHIC ARTS AND DESIGN 3D VISUALISATION AND ANIMATION OF A SHOT ON A GOAL IN FLOORBALL DIPLOMA THESIS Polona DRAŠLER Ljubljana, October 2015

4 PODATKI O DIPLOMSKEM DELU Število listov: 22 Število strani: 44 Število slik: 39 Število preglednic: 0 Število literaturnih virov: 27 Število prilog: 0 Študijski program: Grafične in interaktivne komunikacije Komisija za zagovor diplomskega dela: Predsednik: doc. dr. Živa Zupin Mentor: izr. prof. dr. Helena Gabrijelčič Tomc Član: izr. prof. dr. Aleš Hladnik Ljubljana:. i

5 ZAHVALA Največja zahvala gre mentorici, izr. prof. dr. Heleni Gabrijelčič Tomc, za vložen čas, strokovne nasvete in pomoč, ki so pripomogli k diplomskemu delu ter za njeno potrpežljivost, vztrajnost in motivacijo pri zadnjih popravkih. Velika zahvala gre tudi vsem drugim, ki so na kakršen koli način pripomogli k stvaritvi diplomskega dela, še posebej moji družini in Maticu Tribušonu. ii

6 IZVLEČEK Floorball je hiter in dinamičen, dvoranski šport, podoben hokeju, ki se v Sloveniji igra že dobrih 20 let. Mnogi, ki so se z njim spoznali, so ga takoj vzljubili, nekateri pa te priložnosti še niso imeli. Prepoznavnost je velika težava novih športov, saj težko pridobijo nove igralce, publiko in sponzorje. Še večji problem pa je, kot pri večini športih, pridobitev ženskih športnic. V Sloveniji floorball igralci na različne načine poskušajo pritegniti pozornost in nove igralce ter tako pridobiti večjo prepoznavnost in priljubljenost športa. Le tako se lahko šport dobro razvija in ponudi mladim večje priložnosti udejstvovanja. Eden izmed načinov pridobivanja prepoznavnosti je tudi promocija preko video vsebine. V diplomskem delu je predstavljena izdelava 3D animacije strela na gol pri omenjenem športu. Zmodelirani so bili potrebni objekti, kot so lik igralca, žogica, palica in gol, ki so bili kasneje animirani v akcijo strela. Končno animacijo se lahko uporabi na različne načine, kot so učenje tehnike strela na gol, za promocijski video ali pa kot reklamni material za trgovino floorballshop.si. Glavna uporabljena programa sta bila MakeHuman in Blender. 3D računalniška tehnika je bila izbrana zato, ker je 3D animacija v današnjem svetu čedalje bolj popularna in uporabljena v mnogih medijih. Like se lahko naredi privlačne za gledalce in s tem se vzbudi dodatno pozornost. Pri animiranju se tudi lažje nadzoruje njihovo gibanje, kot pri pravih igralcih. Poleg tega animirani objekti po navadi bolj pritegnejo pozornost mlajše publike, kar je predvsem pomembno pri učni vsebini mladih športnikov. Kot nadgradnja, bi se lahko model igralke floorballa uporabilo tudi za samo maskoto ali logotip promocije športa med dekleti. Ključne besede: floorball, šport, modeliranje, 3D animacija, promocija, video, Blender, MakeHuman iii

7 ABSTRACT Floorball is fast and dynamic indoors sport, similar to hockey, which has been known in Slovenia for 20 years. Many people who got to know it liked it instantly, but lots of people did not have a chance to try it yet. Recognition is a huge problem of new sports, mainly because it is hard to get new players, spectators and sponsors. Like in every other sport there is even a bigger issue when it comes to female sport. Floorball players from Slovenia are trying to get the attention and new players in different ways due to gain bigger recognition and popularity of the sport. This is the only way a sport can develop well and offer younger players greater opportunities in participation. One way of obtaining recognition is also promotion through video content. This diploma thesis presents the creation of 3D animation of shooting on goal in the mentioned sport. The necessary objects, such as floorball player, ball, stick and goal, were modeled and later animated in the action of shooting. The out coming animation can be used in different ways, such as learning of the shooting on goal techniques, as a promotional video, or as advertising material for trade floorballshop.si. The main work was done in software MakeHuman and Blender. 3D computer technique was chosen because now days it is becoming more and more popular and it is used in many different media. The characters can be made more appealing to the audiences and hence they arouse additional attention. While animating, it is easier to supervise their movements, unlike with the real people. Furthermore, animated characters usually attract more attention with the younger audience, which is especially important in teaching young athletes the learning content. As an upgrade, the model of the floorball player can be also used as a mascot or logo promotion of sports among young girls. Key words: floorball, sport, modeling, 3D animation, promoting, video, Blender, MakeHuman iv

8 KAZALO VSEBINE Podatki o diplomskem delu... i Zahvala... ii Izvleček... iii Abstract... iv Kazalo vsebine... v Seznam slik... vii 1 Uvod Teoretični del Floorball Igralno polje Floorball palica Floorball žogica Vratar Strel na gol Računalniško generirane slike Modeliranje Poligoni Krivulje Ppreoblikovalci (ang. modifiers) Materiali in teksture Animacija Principi animacije Inverzna kinematika (ang. inverse kinematic) Ključne oblike Fizikalne simulacije Priprava modela za animacijo Dodatek za avtomatsko ogrodje Eksperimentalni del Programi Program Blender v

9 3.1.2 Program MakeHuman Modeliranje Žogica Palica Gol Model Lina Animacija Lina Gol Montaža Rezultati in sklep Modeli Floorball žogica Floorball palica Gol Lik Animacija Lik Gol Montaža Zaključek Literaturni viri vi

10 SEZNAM SLIK Slika 1: A) Obvezna oprema igralca so športna oblačila, dvoranski športni copati in palica... 2 Slika 2: Loparček floorball palice ima posebno obliko... 3 Slika 3: Delovanje Boolean preoblikovalca... 6 Slika 4: A) UV tekstura kože... 7 Slika 5: Časovni potek in razmik... 8 Slika 6: Stisniti in raztegniti... 9 Slika 7: Pričakovanje... 9 Slika 8: Pospeševati in upočasniti Slika 9: Spremljati skozi akcijo in prekrivajoče se akcije Slika 10: Lok premika glave Slika 11: Pretiravanje Slika 12: Dovršenost modela in načrtovanje animacije Slika 13: Neposredno napredujoča akcija in akcija iz poze v pozo Slika 14: Sekundarna akcija Slika 15: Postavitev Slika 16: Modre barve so kontrole s katerimi premikamo lik Slika 17: A) Začetek dela z Boolean preoblikovalcem Slika 18: referenčna slika Slika 19: A) Referenčna slika palice Slika 20: A) Oblikovanje s krivuljami Slika 21: A) Pretvorba v poligone Slika 22: A) Originalna tekstura Slika 23: A) Topologija osnovnega modela v programu MakeHuman Slika 24: A) Modeliranje športnih copat Slika 25: A) Topologija modela z oblačili Slika 26: Problem zank na glavi Slika 27: A) Okostje lika Slika 28: A) Prva ključna poza stoječa poza Slika 29: A) Resen obraz Slika 30: A) Zaprte oči Slika 31: A) Simulacija mreže v interakciji z ogrodjem gola Slika 32: A) Upodobljena žogica Slika 33: A) Sprednja in zadnja stran palice Slika 34: Statičen gol Slika 35: A) Celotna postava lika s palico v roki Slika 36: A)Stoječa poza vii

11 Slika 37: A) Zamah Slika 38: A) Konec zamaha Slika 39: A) Žogica v mreži viii

12 1 UVOD 3D animacija je v današnjih časih stalnica v filmih, na televiziji in v video igrah. Poleg tega postaja pomemben del tudi na drugih področjih, za katere sprva ni delovala pomembna. Uporabljajo jo v medicini, arhitekturi, pravu in forenziki. 3D animacija, ki spada v širše področje 3D računalniške grafike, je splošen izraz za tehnologije, ki uporabljajo 3D animacijske programe in strojne opreme v različnih tipih produkcije. Najpogosteje je uporabljena v zabavni industriji ter v znanstvene namene (1). V sklopu diplomskega dela smo se odločili ustvariti 3D animacijo strela na gol pri športu floorball ter ga kasneje nadgraditi v promocijski video ali pa v učno snov o tehniki strela. Šport floorball prihaja iz severnih dežel in je oblika dvoranskega hokeja. Za igro potrebujemo dvoransko športno opremo, floorball palico in žogico. V Slovenijo je šport prišel v začetku devetdesetih let in se nato počasi razvijal in pridobival na prepoznavnosti. Ker je šport relativno nov in nepoznan širši publiki, se tu odpira veliko možnosti za promocijo po Sloveniji in v drugih državah. Prav tako so dobrodošle učne knjige o tehnikah kontroliranja žogice in priročniki o igralnih taktikah. Marsikatero učno vsebino pa je možno prenesti v video posnetek, ki tako vizualno obogati učni proces. Iz tega je izvirala ideja o stvaritvi 3D vizualizacije in animacije pri športu floorball. Za ključno akcijo smo si izbrali strel na gol, saj je želja po zadetku in sami zmagi eden izmed glavnih razlogov, zakaj se pridružimo tekmovalnemu športu. Osnovna ideja diplomskega dela je bila animacija strela, ki bi bila ustvarjena v programu Blender. Iz nje pa se nato lahko ustvari promocijski video, učni material za pravilno tehniko strela, reklamni video in podobno. Ciljali smo na realistične oblike modelov, vendar z manj detajli pri teksturiranju. Prav tako smo želeli ustvariti realistično gibanje, da bi dosegli optimalno predstavitev pravilnega položaja telesa pri strelu. Namen diplomskega dela je bil: na zabaven način promovirati šport floorball, učni vsebini o pravilnem strelu na gol dodati vizualno vrednost. Pred pričetkom dela smo si zastavili v spodnjih alinejah predstavljene cilje: ustvariti realistične oblike potrebnih modelov, stvaritev realističnega gibanja modelov, celota zaključena v krajši video, ki promovira šport floorball, celota zaključena v krajši video, z učno vsebino o določenem strelu na gol. 1

13 2 TEORETIČNI DEL 2.1 FLOORBALL Floorball je športna zvrst dvoranskega hokeja, s petimi igralci in vratarjem v vsaki ekipi. Obvezna oprema so dvoranska športna oprema, floorball palica in floorball žogica. Razvil se je v 70. letih na Švedskem, popularen pa je tudi v Češki republiki, na Danskem, v Estoniji, na Finskem, v Latviji, na Norveškem in v Švici. Prepoznavnost pridobiva tudi v drugih državah Evrope, v Ameriki, v Avstraliji in v Aziji. Od leta 2007 je po celem svetu registriranih več kot igralcev (2). Floorball so v Sloveniji začeli igrati v devetdesetih letih, in sicer v Žireh, Škofji Loki, na Jesenicah, v Borovnici ter v Ljubljani. Leta 2000 je bila ustanovljena tudi Floorball zveza Slovenije. Trenutno je registriranih preko 400 igralcev in igralk (3). Po svetu se uporabljajo različni izrazi za ta šport. To so: floorball (najbolj razširjen), unihockey (predvsem v nemško govorečih državah), innebandy (Švedska), salibandy (Finska) in florbal (Češka in Slovaška). Slovenskega prevoda za ta šport nimamo, zato se večinoma uporablja najbolj razširjen zapis, torej floorball. Včasih pa se zaradi neustaljenosti izraza pojavlja tudi zapis florbal, vendar veliko redkeje. Slika 1: A) Obvezna oprema igralca so športna oblačila, dvoranski športni copati in palica. B) Vratar nosi zaščitno opremo ter brani z rokami in telesom IGRALNO POLJE Floorball je igran na polju, širokem metrov in dolgem metrov, obdan pa je s 50 centimetrov visoko ogrado z okroglimi koti. Goli so visoki 115 cm in široki 160 cm FLOORBALL PALICA Maksimalna višina floorball palice je 114 cm, tehta do 350 gramov, narejena pa je iz karbonskih vlaken in podobnih materialov. Loparček je plastičen in posebne oblike (slika 2). 2

14 Slika 2: Loparček floorball palice ima posebno obliko FLOORBALL ŽOGICA Žogica tehta 23 gramov, njen premer pa je 72 mm. Narejena je iz plastike, ima 26 lukenj, ki imajo premer 10 mm. Večinoma so narejene z aerodinamično tehnologijo. Kar nekaj meritev je, kjer je žogica dosegla hitrost približno 200 km/h VRATAR Vratar ima več zaščitne opreme kot ostali igralci. Del te opreme so podložene hlače, podložena majica, kolenčniki in čelada. Gol branijo z rokami in telesom znotraj svojega omejenega prostora. Izven vratarskega prostora se žogice ne smejo dotakniti z rokami (2) STREL NA GOL Streljanje ima svoje metodične zahteve in vsekakor se ni lahko naučiti res dobre tehnike strela. Poleg strela s sprednjim delom (ang. forehand) in z zadnjim delom (ang. backhand) loparčka, poznamo še strele iz potega, strele iz zapestja in strel z udarcem (ang. slap shot). Zadnji je po navadi močnejši kot strel iz zapestja (ang. wrist shot), ampak zahteva več tehnike in je manj natančen. Pri tem strelu žoge ne povlečemo, ampak jo z loparčkom udarimo (4). Za izvedbo tega strela moramo s palico zamahniti nazaj in si tako zagotoviti hitrost strela. Žogico imamo postavljeno v liniji s sprednjo nogo, vendar je pravilno, da s palico najprej zadanemo tla, in sicer približno 10 do 15 centimetrov pred žogico. Tako izkoristimo upogib palice za dodatno moč strela. Telo je usmerjeno proti golu, noge pa so v razkoraku. Ko zajamemo prenesemo težo na zadnjo nogo, tekom zamaha pa moramo težo tekoče prenesti na sprednjo nogo. Ideja je, da težo prenesemo v smer gibanja in tako v strel vnesemo več energije in moči (5). 2.2 RAČUNALNIŠKO GENERIRANE SLIKE Računalniško generirane slike (ang. computer generated imagery CGI) in animacije so rezultat procesa ustvarjanja statičnih in gibajočih vizualizacij s pomočjo računalniške grafike. 3

15 Splošno ime, računalniško generirane sike, opisuje tako statične kot dinamične slike, za razliko od računalniške animacije, ki opisuje le gibajoče slike. Moderna računalniška animacija navadno uporablja 3D računalniško grafiko, vendar je 2D računalniška grafika še vedno pogosto uporabljena v praksi. Računalniška animacija je v bistvu digitalni naslednik tehnike ustavljeno gibanje (ang. stopmotion), ki je bila in je še uporabljena v tradicionalnem animiranju z realnimi 3D modeli, in slika za sliko (ang. frame-by-frame) animacije 2D ilustracij. Računalniško generirane animacije lahko lažje kontroliramo kot druge, bolj fizične procese. Na primer, gradnja miniaturnih mest ali najemanje dodatnih ljudi za ustvarjanje množice. Lažje tudi dodajamo efekte, ki jih s katero koli drugo tehnologijo ne bi mogli. Prav tako lahko grafični umetnik ustvari filmsko vsebino, brez da bi uporabil igralce, drag scenski material ali rekvizite. Da bi ustvarili iluzijo gibanja, je slika prikazana na računalniškem monitorju. Ponavljajoče se zamenja z novo sliko, ki ji je podobna, ampak nekoliko nadgrajena v času. Navadno se uporablja hitrost 24 ali 30 slik na sekundo. Ta tehnika je identična ustvarjanju iluzije gibanja na televizijah in v gibajočih slikah. Objekti ali modeli, ki jih potrebujemo za 3D animacijo, so zgrajeni (modelirani) v primernih programih ali pa generirani s kodo, oboje preko računalniškega zaslona. 3D figuram se doda virtualno okostje, s katerim se lahko objekt postavi v različne poze, oziroma se jih animira s ključnimi slikami (ang. key frame). Razlike med ključnimi slikami so avtomatsko preračunane s procesom, ki ga imenujemo interpolacija (ang. tweening in morphing). Poleg tega k računalniškim animacijam spadajo še simulacije dinamike, tekočin, vlaknin in las, trdnih in elastičnih teles, sisteme delcev in ostale. Na koncu je animacijo potrebno upodobiti (ang. render) (6). 2.3 MODELIRANJE 3D modeliranje je proces razvijanja matematičnih prezentacij katere koli tridimenzionalne površine objekta s pomočjo specializirane programske opreme. Produkt se imenuje 3D model in je lahko prikazan na 2D sliki s pomočjo procesa, ki se imenuje upodabljanje (ang. Rendering) ali pa je uporabljen v računalniški animaciji fizikalnih pojavov. Danes je lahko tudi fizično ustvarjen s 3D tiskalnimi stroji (7). Za upodobitev slike v programih za 3D grafiko potrebujemo minimalno konfiguracijo scene, ki je sestavljena iz objektov (modelirani ali proceduralni), svetlobnega vira in kamere oziroma gledišča. Naštete tri komponente so nujni pogoj za upodobitev slike. Objekti so centralna pozornost slike. Dobimo jih lahko z modeliranjem ali parametrično z enačbami (proceduralnimi objekti). Modeliranje samo jim da obliko, vendar jim moramo poleg forme določiti še ostale optične lastnosti, kot so materiali in po potrebi teksture. Tipe modeliranja lahko razdelimo na (8): poligonsko modeliranje, 4

16 modeliranje s krivuljami (NURBS), modeliranje s teksturami, modeliranje s preoblikovalci, proceduralno modeliranje POLIGONI Poligoni so z najmanj tremi stranicami omejene ploskve. Definirani so z velikostjo, številom stranic, ki je enako številu oglišč (ang. vertex), postavitvijo stranic, postavitvijo celotnega poligona v prostoru in s povezavo z ostalimi poligoni v objektu. Pri modeliranju je pomembno izbrati pravo razmerje med številom poligonov na objektu in namenom izdelka, saj se s številom poligonov povečujeta tudi čas upodabljanja in poraba pomnilnika. Torej za statično sliko lahko ustvarimo kompleksnejši, bolj definiran model, saj nam načeloma ni pomemben čas upodabljanja. Nasprotno velja za animacijo, kjer časovno sicer nismo omejeni, vendar je vseeno potrebno optimizirati čas upodabljanja na račun številnih zaporednih slik, ki jih moramo upodobiti. Na primer, za eno minuto animacije potrebujemo 1500 slik. Še bolj moramo paziti pri video igrah in simulacijah, saj se te aplikacije izvajajo v realnem času, hitrost upodobitve pa je omejena na največ 1/25 sekunde (8) KRIVULJE Krivulje so matematične enačbe, ki definirajo krivulje (ang. spline) ter tudi površine (ang. patch) med njimi. Torej, za razliko od poligonov so definirane matematično in ne s točkami, kar pomeni, da se njihova kvaliteta linearno spreminja (8). V programu Blender je možno uporabiti tako Bézierjeve krivulje kot NURBS krivulje (ang. Non Uniform Rational B-spline). Obe vrsti sta definirani s kontrolnimi točkami, vsaka pa sledi drugim zakonom matematike. Za razliko od Bézierjevih krivulj, ki imajo kontrolne točke na krivulji, jih imajo NURBS-i izven te. Z njimi lahko definiramo ukrivljene linije, ploskve in objekte (9) PPREOBLIKOVALCI (ANG. MODIFIERS) To so avtomatične operacije, ki vplivajo na objekt, brez da bi pri tem pokvarile topologijo. Z njimi lahko objekt hitreje oblikujemo, kot če bi se tega lotili ročno, pri tem pa ohranimo osnovno geometrijo. Njihov vpliv se vidi pri tem, kako je objekt prikazan in upodobljen, nimajo pa vpliva na geometrijo objekta. Če preoblikovalec potrdimo, se nove oblike ne da več spremeniti nazaj. Obstajajo trije tipi preoblikovalcev (10): deformacijski: spremenijo samo obliko objekta, uporabljamo pa jih lahko za poligone, krivulje, napise 5

17 konstruktivni: uporabljamo jih lahko samo na poligonih, po navadi deloma spremenijo topologijo, virtualni: trenutno na voljo samo za poligone BOOLEAN PREOBLIKOVALEC Spada pod konstruktivne preoblikovalce. S pomočjo tega preoblikovalca lahko z malo truda na dveh objektih ustvarimo operacije, kot so unija, razlika in presek. Te bi bile sicer za ročno upravljanje z mrežo preveč zapletene in zamudne. S tremi operacijami preoblikovalca Boolean ustvarimo iz dveh objektov en sam objekt (11). Slika 3: delovanje Boolean preoblikovalca Vir: ( ) ZRCALNI PREOBLIKOVALEC (ANG. MIRROR MODIFIER) S tem preoblikovalcem prezrcalimo mrežo objekta preko lokalnih X, Y in/ali Z osi. Objekt se primarno prezrcali preko svojega centra, lahko pa izberemo nek drug objekt kot center preslikave. V tem primeru se uporabi lokalne osi tega drugega objekta. Lahko nastavimo razdaljo, na kateri se dve točki, originalna in zrcaljena, združita v eno (ang. merge). Možnost imamo tudi, da originalnim točkam preprečimo prehod čez os zrcaljenja (12). Po končanem modeliranju preoblikovalec potrdimo, da dobimo celotno mrežo MATERIALI IN TEKSTURE Ko nastavimo objektu material (torej mu določimo algoritem za senčenje, ang. shading alghoritm), dobimo gladko, enakomerno površino, ki pa ne deluje realistično. Ta problem rešimo z dodajanjem teksture, s katero spreminjamo odbojnost, lesk, hrapavost in druge površinske lastnosti materiala. Teksture delimo na slike, proceduralne teksture (generirane z matematičnim modelom) in teksture okoljske površine (za izgled odboja, loma, sipanja itd.). Teksture si lahko predstavljamo kot dodatne sloje na vrhu osnovnega materiala (13). 6

18 UV TEKSTURE Najbolj fleksibilen način, da 3D modelu dodamo 2D teksturo, je proces imenovan UV preslikava (ang. UV mapping). Tridimenzionalno (X, Y, Z) mrežo razrežemo in položimo v ploskovno, dvodimenzionalno (U, V) sliko. Barve slike so tako preslikane na mrežo oz. na posamezne poligone. S tem objektu dodamo večji realizem ter več detajlov. Pri tem procesu imamo popolno svobodo za izbiro kako bodo poligoni pobarvani, oziroma, kako se bo 2D slika preslikala na mrežo 3D modela. Vsaki točki poligona pripišemo 2D koordinato, ki opredeli kateri del slike se preslika. Za bolj zahtevne objekte ali teksture moramo najprej ustvariti UV koordinate. Za enakomerne in natančne preslikave na objektu označimo šive, s katerimi vodimo UV preslikavo. Proces ustvarjanja UV preslikav se imenuje razvijanje (ang. unwrap), saj deluje, kot da bi mrežo razrezali in odvili na 2D površino (14). Slika 4: A) UV tekstura kože B) UV slika odvite mreže lika ALFA KANAL V računalniški grafiki je del vsake točke (ang. pixel) rezerviran za transparentnost. 32-bitni grafični sistem vsebuje štiri kanale: tri 8-bitne kanale za rdečo, zeleno in modro barvo (RGB) in en 8-bitni alfa kanal. Ta določa kako se barve točke združijo z drugimi točkami, ko se te med sabo prekrivajo. Različni deli objekta imajo različno stopnjo prosojnosti, ki je odvisna od želje, koliko naj se ozadje vidi skozi objekt (15) PROSTORNINSKA PRESLIKAVA Prostorninska preslikava (ang. displacement map) dovoli teksturi, da manipulira pozicijo točk na upodobljeni geometriji. Na mreži objekta ustvari resnične razlike na površini, na primer grebene in gube (16). 2.4 ANIMACIJA 7

19 Animacija pomeni premikanje in/ali spreminjanje objekta v določenem času. Objekti so lahko animirani na različne načine (8, 17): enostavne tehnike: premiki, rotacije, sprememba velikosti, gibanje po poti, morfiranje, napredne tehnike: IK, FK, sistem delcev, tekočine, trdna telesa, mehka telesa, tekočine, gneča PRINCIPI ANIMACIJE Dvanajst principov animacije je zelo pomembnih pri animiranju. Predstavila sta jih Disneyjeva animatorja Frank Thomas in Ollie Johnston v knjigi Iluzije sveta, The Illusion of Life: Disney Animaton. Vsak animator bi moral poznati te principe in jih uporabiti v svojem delu, saj naredijo animacijo bolj privlačno in realistično (18). Časovni potek in razmik ang. Timing and Spacing Čas in razmik podata objektom in likom iluzijo gibanja znotraj zakonov fizike. Čas se nanaša na število slik (ang. frame) med dvema pozama. Na primer, če žoga potuje od leve proti desni v 24 okvirjih, je 24 časovno obdobje. Razmik se nanaša na to, kako so ti posamezni okvirji postavljeni. Na primer, v istem primeru, bi razmik pomenil kako je žoga postavljena v drugih triindvajsetih okvirjih. Če je razmik manjši, se objekt premika počasneje, če pa je razmik večji, se objekt premika hitreje (18). Slika 5: časovni potek in razmik Vir: ( ) Stisniti in raztegniti ang. Squash and Stretch Ti dve lastnosti dajeta objektu fleksibilnost. V realnem svetu se pojavlja veliko take fleksibilnosti, čeprav ni nujno, da jo opazimo. V animaciji pa lahko pri tej lastnosti pretiravamo, da dobimo želen učinek. Na primer, ko govorimo, se na obrazu dogaja veliko stiskanja in raztegovanja, saj je obraz zelo fleksibilen (slika 6) (18). 8

20 Slika 6: stisniti in raztegniti Vir: ( ) Pričakovanje ang. Anticipation Ta princip je uporabljen, da gledalce pripravimo na akcijo, ki se bo kmalu zgodila. To si lahko preprosto predstavljamo tako, da če se bo lik premaknil naprej, se najprej premakne nazaj. Tako vzame nekakšen zalet, poleg tega pa sporoči gledalcem, da se bo premaknil, poleg tega pa ustvari tudi bolj realno gibanje. Na primer, preden lik skoči, mora najprej pokrčiti kolena, da se pripravi na skok. Če te akcije ne bi imele principa pričakovanja, ne bi delovale realno (18). Slika 7: pričakovanje Vir: ( ) Pospeševati in upočasniti ang. Ease in Ease Out Vsak objekt ali človek, ki se premakne ali ustavi, potrebuje čas za pospešek in pojemek. Brez tega gibanja delujejo zelo nenaravno in robotsko. Če avto štarta iz mirovanja, ne doseže takoj polne hitrosti, ampak mora najprej pospešiti. Podobno tudi, ko se ustavi. 9

21 Enako moramo narediti pri animaciji. Brez pospeška in pojemka pri akcijah lika, bi animacija delovala nenadna in sunkovita (18). Slika 8: pospeševati in upočasniti Vir: ( ) Spremljati skozi akcijo in prekrivajoče se akcije ang. Follow Through and Overlapping Action Spremljati skozi akcijo in prekrivajoče se akcije lahko vzamemo kot dva različna principa, ampak sta vseeno tesno povezana. Spremljati skozi akcijo pomeni, da se določeni deli telesa še vedno premikajo, čeprav se je lik ustavil. Na primer, ko se lik po hoji ustavi, se različni deli telesa ne bodo ustavili v istem trenutku. Roke bodo zanihale še malo naprej, preden se bodo umirile. Prekrivajoče se akcije je zelo podoben princip. Pomeni, da se bodo določeni deli telesa gibali v različnih časovnih zamikih. Na primer, če lik vzdigne roko, da bi pomahal, se najprej premakne rama, potem roka in komolec ter dlan lahko zaostajajo za par slik. V realnem življenju se vse premika z različno hitrostjo in v različnih trenutkih. Ravno zato sta spremljanje skozi akcijo in prekrivajoče se akcije pomembne, da dosežemo realistično in tekoče gibanje (18). 10

22 Slika 9: spremljati skozi akcijo in prekrivajoče se akcije Vir: ( ) Loki ang. Arcs Vse v resničnem življenju se ponavadi giba v nekakšnem loku, zato je to potrebno uporabiti tudi v animaciji, da zagotovimo gladko in realistično gibanje. Gibanje v ravni liniji bi uporabili le pri animaciji robota, za ljudi pa je to nenaravno. Na primer, če lik obrne glavo, jo bo med tem spustil nižje in tako ustvaril gibanje v loku (18). Slika 10: lok premika glave Vir: ( ) Pretiravanje ang. Exaggeration Gibanju dodamo naslednjo stopnjo, dlje od realnega gibanja, da je animacija bolj privlačna. Uporabi se za ekstremna gibanja v risankah, ali pa za manjša pretiravanja v bolj realističnih akcijah. Ne glede na to, ali je za stilizirane ali realistične animacije, bi pretiravanje moralo biti do neke mere dodano povsod (18). 11

23 Slika 11: pretiravanje Vir: ( ) Dovršenost modeliranja in načrtovanja animacije ang. Solid Drawing V 2D animaciji je risanje pomembno za stvaritev primerne risbe z volumnom in težo. Ne smemo pozabiti na ravnotežje in anatomijo lika v določeni pozi. Pri 3D animaciji se sicer ne oziramo toliko na risbe, ampak je ideja ravno tako pomembna. Pri tem moraš razmišljati kako primerno postaviti ogrodje svojemu liku, da ima ta pravilno ravnotežje, težo in jasno obliko. Vsekakor se poskušamo izogniti podvajanju (twinning), kar pomeni zrcaljeno pozo (18). Slika 12: dovršenost modela in načrtovanje animacije Vir: ( ) Izgled lika ang. Appeal S tem principom lahko dodamo boljši izgled na različnih področjih animacije, najbolj pa se pokaže pri samem dizajnu lika. Želimo imeti lik, s katerim se lahko gledalci poistovetijo. Zapleten ali zmeden dizajn lika ne bo pritegnil gledalcev. Na liku poiščemo dele, ki jih lahko izpostavimo s pretiravanjem. Tako ustvarimo unikaten dizajn lika, ki bo gledalcem ostal v spominu (18). 12

24 Neposredno napredujoča akcija in akcija iz poze v pozo ang. Straight Ahead and Pose to Pose To sta dve različni tehniki animiranja. Pri neposredno napredujoči akciji je animiranje zelo spontano in pristop je linearen. Vsako pozo animacije se ustvari eno za drugo. Pose to pose animiranje je veliko bolj metodično in načrtovano. Postavimo le najbolj pomembne poze, ki primerno prikažejo akcijo. Pri skoku v zrak bi, na primer, uporabili samo štiri ključne poze: stoječ lik, njegov zalet, poza v zraku, pristanek na tleh. Ta tehnika nam omogoča lažje delo, poleg tega pa zagotovi, da sta poza in čas pravilna, preden se lotimo dodajanja detajlov (18). Slika 13: neposredno napredujoča akcija in akcija iz poze v pozo Vir: ( ) Sekundarna akcija ang. Secondary Action Sekundarna akcija se nanaša na akcije, ki podprejo ali poudarijo glavno akcijo animacije. Pomembno je, da je sekundarna akcija subtilna in ne prepreči glavne akcije. Zamislimo si jo lahko kot podzavestno akcijo. Na primer, da lik v čakalnici govori z drugim likom. Njun pogovor je glavna akcija, sekundarna pa bi bila nervozno tapkanje z nogo enega izmed likov (18). 13

25 Slika 14: sekundarna akcija Vir: ( ) Postavitev ang. Staging Ta princip se nanaša na postavitev likov, ozadja, sprednjih elementov in sam kot kamere oziroma pogleda. Cilj postavitve je jasno prikazati gledalcem namen animacije. Zagotoviti moramo, da kamera zajame vse pomembne izraze lika, ali pa da sta dva lika dobro vidna iz določenega kota (18). Slika 15: postavitev Vir: ( ) INVERZNA KINEMATIKA (ANG. INVERSE KINEMATIC) Inverzna kinematika je pomembna za ustvarjanje iger in 3D animacij, saj fizično poveže like z ustvarjenim svetom. To pomeni, da lik trdno stoji oziroma pristane na tleh in tako zagotovi manj napak, kjer bi stopalo padlo skozi podlago ali pa lebdelo nad njo. Animirana figura vsebuje okostje, oziroma ogrodje, ki je povezano s sklepi. Imenuje se kinematična veriga. Kinematične enačbe določijo razmerje med koti sklepov figure in njene poze. Problem animiranja s kinematiko z delovanjem naprej (ang. forward kinematic) je, da 14

26 uporablja enačbe, ki ustvarijo pozo glede na dane kote sklepov. Inverzna kinematika pa preračuna kote sklepov, ki jih potrebujemo za želeno pozo figure (19) KLJUČNE OBLIKE Ključne oblike (ang. shape keys) so uporabljene na objektih, kot so mreža, krivulja in površina. Uporabljeni so za deformacije mreže objekta v nove oblike. Poznamo dva tipa: relativne: Ti se spreminjajo iz osnovne pozicije točk na določeno novo obliko točk. Večinoma se jih uporablja za sklepe, mišice in obrazno mimiko. Absolutne: Ti pa se spreminjajo glede na predhodno pozicijo točk in naslednjo pozicijo. Uporablja se jih predvsem za deformiranje objektov v različne oblike v odvisnosti od časa (20) FIZIKALNE SIMULACIJE V programu Blender je možno uporabiti različne fizikalne simulacije. To so dim, dež, prah, tkanina, voda, žele Sistem delcev lahko uporabimo za simulacijo las, dima, jate Mehka telesa uporabljamo za vse, kar se lahko upogne, deformira v reakciji z drugimi telesi ali s poljem sil (ang. force fields), ki lahko spremenijo delovanje simulacije. Mehka telesa se lahko uporabi za kožo, gumo in celo obleke. Čeprav za to obstaja ločena simulacija tkanine, specifična za objekte s karakteristikami tkanine. Obstajajo tudi trdna telesa, ki jih lahko simuliramo v interakciji z drugimi telesi (21). 2.5 PRIPRAVA MODELA ZA ANIMACIJO Postavitev ogrodja (ang. rigging) je proces, kjer ustvarimo preproste kontrole objekta, s katerimi lahko objekt postavimo v različne poze. V programu Blender se te kontrole imenujejo armature, včasih tudi okostje. Nadzira lahko obliko (geometrijo) poligonov, mreže, krivulj, površine, besedila ali pa lastnosti objekta (pozicija, rotacija, velikost). Armatura v glavnem posnema okostje v strukturi in njegovo obnašanje, zato je zgrajeno iz kosti. Določene kosti lahko povežemo z določenimi deli telesa in tako bo premik kosti vplival le na ta del telesa. Za premikanje kosti in postavljanje poze ima armatura, poleg urejevalnika in osnovnega načina objekta, dodaten način za poziranje (22) DODATEK ZA AVTOMATSKO OGRODJE Ta dodatek (ang. rigify addon) k opremi programa Blender nam pomaga ustvariti ogrodje lika. Osnovan je na gradnji manjših sklopov ogrodja, na primer roke, noge, prsti in podobno, ki jih združiš v eno popolno ogrodje. 15

27 Po tem procesu moramo model pripeti na okostje oziroma ogrodje. Angleški izraz za to je»skinning«. Blender nam ponudi dva glavna načina pripenjanja. Eden izmed načinov je, da kosti določiš za starša, objekt pa za otroka, da dobimo standardno razmerje starš-otrok. To pomeni, da če se starš premakne, se premakne z njim tudi otrok. Drugi način pa je z uporabo preoblikovalca imenovanega armatura (ang. armature modifier) na celotno mrežo. Ta proces je bolj zapleten (23). Slika 16: Modre barve so kontrole s katerimi premikamo lik. Vir: ( ) 16

28 3 EKSPERIMENTALNI DEL 3.1 PROGRAMI Za svoje delo smo uporabili programe MakeHuman, Blender, Adobe Photoshop in Adobe Premiere Pro CS PROGRAM BLENDER Blender je profesionalen brezplačen in odprtokoden računalniški program, s katerim ustvarjamo animirane filme, vizualne efekte, umetnost, tiskane 3D modele, interaktivne 3D aplikacije in video igre (24). Namenjen je predvsem posameznikom in manjšim podjetjem. Uporabljamo ga lahko na različnih operacijskih sistemih, kot so Linux, Windows in Mac. Blender uporablja OpenGL, kar uporabniku zagotavlja uporabniško izkušnjo, ki je neodvisna od uporabnikove strojne opreme in platforme. Ključne funkcije (25): ponuja širok spekter bistvenih orodji: modeliranje, UV teksturiranje, okostnjevanje (ang. rigging) in pripenjanje modela na okostje (ang. skinning), animiranje, veliko vrst simulacij (tekočine, lasje, toga telesa in podobno), uporaba programskega jezika (ang. scripting), upodabljanje (ang. rendering), sestavljanje (ang. compositing), sledenje gibanja (ang. motion tracking) in stvaritev video iger; križna platforma (ang. cross platform), z OpenGL grafičnim uporabniškim vmesnikom, ki je enoten na vseh popularnih operacijskih sistemih ; visoka kakovost 3D arhitekture, ki omogoča hiter in učinkovit potek dela (ang. workflow); odlična skupnost in podpora na forumih; majhna velikost, lahko tudi prenosen PROGRAM MAKEHUMAN Makehuman je odprtokoden, računalniški program, zasnovan za izdelavo prototipov foto realističnih človeških figur. Razvila ga je skupnost programerjev, umetnikov in akademikov, ki se zanimajo za 3D modeliranje likov. Program je specifično ustvarjen za modeliranje virtualnih ljudi. Ima preprost in popoln sistem za postavljanje objekta v poze. Vključuje tudi simulacijo gibanja mišic. Program je preprost za uporabo, s hitro in smiselno izbiro med številnimi parametri, ki so potrebni za modeliranje človeške postave. Parametre, kot so višina, teža, spol, narodnost in količina mišic, uravnavamo z drsniki. Ustvarjene like lahko uporabimo za ilustracije, animacije, igre in za oblikovanje v programih Zbrush, Mudbox in podobnih. 17

29 MakeHuman je razvit z uporabo tehnologije 3D preobrazbe. Izhaja iz standardne, osnovne človeške mreže, ki se lahko razvije v zelo različne karakteristike s pomočjo linearne interpolacije. Iz štirih glavnih oblik teles, kot so dojenček, mladostnik, odrasel in ostarel, je mogoče dobiti vse druge vmesne oblike. S pomočjo te tehnologije ter z veliko bazo podatkov je mogoče reproducirati katerekoli človeške like. Program uporablja preprost grafični uporabniški vmesnik za lahko dostopno in enostavno rokovanje s stotinami oblik teles. Razvit je v programskem jeziku Python in uporablja programsko opremo OpenGL in Qt. Na voljo je za vse glavne operacijske sisteme (26, 27). 3.2 MODELIRANJE Za animacijo strela na gol pri športu floorball smo potrebovali različne modele, ki so kasneje delovali v interakciji drug z drugim. Odločili smo se, da modele naredimo čim bolj realnega zgleda, vendar se kljub temu nismo preveč spuščali v detajle. Zmodelirati je bilo potrebno floorball žogico, palico, gol in seveda človeški model ŽOGICA Floorball žogica je okrogle oblike, premera 72 mm, znotraj je votla in ima narejenih 26 lukenj. Za referenco smo jo slikali iz več zornih kotov. V programu Blender smo ustvarili dve krogli, ki sta imeli par milimetrov različen radij in vzeli njun presek s pomočjo preoblikovalca Boolean. Tako je žogica postala votla. Realna žogica ni samo gladka, saj ima posebne zareze, ki pomagajo pri aerodinamiki, zato smo ustvarili tudi te in tako žogi dodali realnejši videz. Zareze smo ustvarili s pomočjo dodajanja vzporednic na kroglo, ki smo jih kasneje premaknili v notranjost žogice. Po končani osnovni obliki je sledilo dodajanje lukenj. Te smo ravno tako ustvarili s pomočjo preoblikovalca Boolean. Ustvarili smo valj v širini lukenj, s katerim smo preluknjali kroglo. Po potrditvi (ang. apply) preoblikovalca so okoli lukenj nastale nepravilnosti v tipologiji. Te je bilo potrebno ročno popraviti, vendar bi bil proces oblikovanja lukenj brez uporabe preoblikovalca še vseeno bolj zamuden. Žogici smo na koncu dodali belo barvo, plastični sijaj in teksturo majhnih praskic. 18

30 Slika 17: A) začetek dela z Boolean preoblikovalcem B) končna topologija žoge Slika 18: referenčna slika PALICA Floorball palica je sestavljena iz plastičnega loparčka in palice, večinoma narejene iz karbonskih vlaken. Za referenco smo slikali mojo palico iz različnih strani ter z različnimi detajli. Najprej smo se lotili loparčka. Zaradi posebne oblike smo se odločili za uporabo krivulj, ki smo jih kasneje pretvorili v poligone. Seveda je bilo potrebno poligone še nekoliko ročno popraviti in prilagoditi. Za samo palico smo uporabili valj, ki gre proti loparčku rahlo v konus. Za teksture loparčka smo izbrali temno barvo s plastičnim leskom. Na notranjo stran smo s pomočjo UV teksturiranja dodali še ime proizvajalca. Spodnji del je lesketajoč in poslikan z logotipom proizvajalca ter s karakteristikami palice. Zgornji del služi za dober prijem palice in je zato iz mehkejšega, plastičnega materiala (angl. grip). Dodano ima tudi prostorninsko preslikavo (ang. displacement map), kar pomeni, da ima zaradi teksture zgornji del objekta manjše zareze, ki dajo bolj realen videz. Za oba dela palice smo uporabili UV teksturiranje. 19

31 Slika 19: A) referenčna slika palice B) referenčna slika loparčka Slika 20: A) oblikovanje s krivuljami B) oblika loparčka Slika 21: A) pretvorba v poligone B) topologija loparčka GOL Gol je visok 115 cm in širok 160 cm. Sestavlja ga osnovno ogrodje, zadnja in sprednja mreža, ki skrbi, da se žogica v golu ustavi in ne odbije ven. Ogrodje smo modelirali s pomočjo raztegovanja in oblikovanja valja. Izbrali smo rdeč material in mu dodali lakast izgled barvane 20

32 kovine, ki smo ga dosegli z dodano vrednostjo leska (ang. glossy BSDF). Za obe mreži smo uporabili ploskev, ki smo jo razdelili na več manjših poligonov in ji dodali simulacijo tkanine. Prva mreža se je povesila na ogrodje gola, druga pa je s pomočjo pripetih točk visela pod prečko. Kasneje se je drugi dodala simulacija trčenja z žogico. Pri tem smo žogico označili za togo telo (angl. rigid body), mrežo pa za tkanino. Pri teksturiranju smo uporabili teksturo mreže, torej bela in črna vrv ter prosojni kvadratki. To smo dosegli z uporabo alfa kanalov, ki v vsaki točki (ang. pixel) definirajo prosojnost. Uporabljeno teksturo smo spremenili v črnobelo sliko. Črna je bila vrv, bela pa prostor med njo. Poleg osnovne teksture smo dodali še to, ki je služila kot faktor prosojnosti. Slika 22: A) originalna tekstura B) črno-bela tekstura za nastavitev alfa kanala MODEL LINA Model človeškega telesa smo izdelali s pomočjo programa MakeHuman. Tam smo nastavili primerne parametre, da so ustrezali mladi ženski, športne postave. Zraven smo dodali tekstur kože, oči in trepalnic. Izbrali smo model z manjšim številom poligonov, saj je pri animaciji potrebno optimizirati natančnost na račun upodabljanja številnih slik, za kar se porabi veliko časa. Poleg tega se v programu Blender, kjer smo nadaljevali projekt, ne moremo izogniti dodajanju novih poligonov z modeliranjem oblačil. Model smo morali obleči v športna oblačila, jo obuti in dodati lase ter obrvi. To smo naredili s pomočjo ustvarjanja novih poligonov ter izvlečevanja (angl. Extrusion). V veliko pomoč nam je prišla opcija zrcaljenja preko X osi (ang. mirror modifier), ki je pospešila proces modeliranja. Tako smo lahko urejali samo eno polovico lika, drugo polovico pa smo kasneje samo prezrcalili in na koncu združili obe v celoto. 21

33 Slika 23: A) topologija osnovnega modela v programu MakeHuman B) oblika osnovnega modela v programu MakeHuman ŠPORTNI COPATI Pri modeliranju športnih copat smo si pomagali z referenčnimi slikami. Največji izziv je bila izbira primernih šivov za UV teksturiranje. Blender nam sicer dopušča veliko svobode, kako izbiramo šive za kasnejše odvitje mreže v 2D sliko, vendar smo zaradi kompleksne oblike športnih copat naleteli kar na nekaj težav. Teksturo je bilo potrebno premišljeno načrtovati v programu Photoshop in čim bolj natančno preračunati primeren potek šivov. Slika 24: A) modeliranje športnih copat B) športni copati skupaj s teksturo OBLEKE Izdelavo oblek bi lahko izpeljali na različne načine. Na primer: kot povsem ločene modele; kot ločene modele, a združene z likom; kot del lika in tako naprej. Odločili smo se, da obleko naredimo kot del lika. To pomeni, da je tesno povezana z likom in se ga togo drži pri premikanju. Osnovnemu modelu smo dodali nove zanke in poligone ter jih nato z metodo 22

34 izvlečenja postavili v primerne oblike. Dodelili smo jim različne materiale in teksture za majico, hlače in nogavice. Logotipe znamke Unihoc smo dodali z UV teksturiranjem. Pred tem smo slike pripravili v programu Adobe Photoshop. Slika 25: A) topologija modela z oblačili B) izgled modela z oblačili TRAK Pri traku je bil največji izziv dobiti lepe linije roba traku. Tega nismo mogli narediti z zankami točk, saj imajo drugačne linije, kot smo jih potrebovali. Problem je bil tudi na delu, kjer gre trak čez uho, saj je tam veliko točk, ki smo jih morali nekoliko zgladiti. Slika 26: problem zank na glavi 23

35 LASJE Pri športu je pogosta frizura čop, saj si želimo lase umakniti iz poti. Tudi tukaj smo uporabili izvlečenje (angl. extrusion) poligonov v primerno obliko. Za glavo in čop smo uporabili različni UV teksturi, vendar smo ju na podoben način pripravili v programu Adobe Photoshop. Dodali smo tudi prostorninsko preslikavo (ang. displacement map) in tako dosegli izgled posameznih pramenov las. 3.2 ANIMACIJA Uporabili smo dodatek za avtomatsko ogrodje (ang. rigify addon), ki liku avtomatsko doda okostje in ogrodje, s katerim ga upravljamo. Naslednji korak je bil pripenjanje modela oziroma njegove mreže na kosti (angl. skinning). Kosti smo določili za starša (ang. parent), lik pa za otroka (ang. child). Pripeli smo ju z avtomatskimi težami (ang. with automatic weights), ki avtomastko nastavijo težo lika. Uporabili smo inverzno kinematiko, saj smo želeli, da je lik trdno z nogami na tleh. Nato smo ustvarili ključne slike animacije in jim kasneje dodali vmesne slike (angl. pose to pose). Palici smo dodali novo kost in dlani. Line pripeli na njo z razmerjem starš-otrok (ang. parentchild), tako da jo ves čas drži v rokah. Pri čopu smo dodatno kost izvlekli iz kosti v glavi ter tako dodali manjše gibanje lasem. Slika 27: A) okostje lika B) generirane kontrole za animiranje LINA Za prikaz smo izbrali strel z udarcem (ang. slap shot), saj je deloval najbolj atraktivno, poleg tega pa je eden izmed težjih za učenje. Izbrana tehnika je iz poze v pozo (ang. pose to pose), da smo lahko imeli večji nadzor nad gibanjem v času. Ključne poze so bile: stoječa poza, priprava, 24

36 zamah, stik z žogo, konec zamaha, stoječa poza. Vmesne slike dokaj dobro generira računalnik, nekaj slik pa je bilo vseeno potrebno spremeniti oziroma dodelati z vstavljanjem dodatnih poz. Za bolj realno gibanje smo upoštevali principe animacije, kot so lok, pričakovanje, pospeševanje in upočasnjevanje ter druge. Slika 28: A) prva ključna poza stoječa poza B) četrta ključna poza stik z žogo OBRAZ Pri animiranju obraza smo si pomagali z deformacijo mreže. Uporabili smo tako imenovane ključne oblike (ang. shape key). Za določeno ključno obliko smo spremenili mrežo, nato pa spreminjali vrednost oz. stopnjo deformacije glede na čas. Lina lahko pomežikne in se nasmehne. Slika 29: A) resen obraz B) rahel nasmeh 25

37 Slika 30: A) zaprte oči B) odprte oči GOL Uporabili smo fizikalne simulacije. Žogico smo označili za trdno telo (angl. rigid body), mrežo pa kot tkanino (angl. cloth). Nastavili smo primerne parametre, da je računalnik lahko generiral simulacijo. Potrebno je bilo kar nekaj popravkov, saj zaradi zahtevne teksture simulacija ni delovala povsem pravilno. Slika 31: A) simulacija mreže v interakciji z ogrodjem gola B) napaka pri simulaciji zaradi zahtevne teksture MONTAŽA V programu Adobe Premiere Pro CS5 smo sestavili skupaj dele animacije in naredili promocijski video za šport floorball. Dodali smo tudi udarno glasbo. 26

38 4 REZULTATI IN SKLEP Nastal je promocijski video z animirano vsebino, ki širi prepoznavnost športa ter vabi, predvsem dekleta, k igri floorballa. Sestavljen je iz različnih modelov, ki so bili ustvarjeni v programih Blender in MakeHuman. Ciljali smo na čim bolj realne oblike in naravno gibanje objektov. 4.1 MODELI FLOORBALL ŽOGICA Žogica je bila eden izmed lažjih objektov, ki smo jih morali modelirati. Zapletlo se je le, ko smo potrdili preoblikovalec Boolean, saj je prišlo do napak v topologiji. Te smo morali ročno popraviti. Na sliki 32 se dobro vidijo vdolbine, ki pomagajo pri aerodinamiki. Modelu dodajo več pristnosti in lepši izgled. Slika 32: A) upodobljena žogica B) upodobljene žogice z različnimi rotacijami FLOORBALL PALICA Dobre teksture so močno pripomogle k boljšemu izgledu floorball palice. Približali smo se fotorealizmu. Ena izmed izboljšav bi bila le boljša topologija na loparčku, vendar za animacijo ni bila potrebna, saj se je ne opazi. Slika 33: A) sprednja in zadnja stran palice B) loparček palice 27

39 4.1.3 GOL Gol je bil ravno tako preprost objekt za modeliranje. Prosojnost pri mreži smo dosegli z alfa kanali. Ta rešitev je bila hitrejša, kot da bi mrežo modelirali. Slika 34: statičen gol LIK Lik je modeliran realistično, malo manj pa k realizmu prispevajo materiali in teksture. Sama začetna poza lika ni simetrična, saj smo upoštevali princip dovršenosti modeliranja in načrtovanja animacije. Vsekakor pa je tu prostor za nadgradnjo, še posebej z več pretiravanja pri postavitvah poz. Premalo smo upoštevali tudi princip o izgledu lika, še posebej pri obrazu. Ta je preveč simetričen in tako deluje manj realno. Nadgradnja bi torej bila dodajanje asimetrije, na primer v obliki materinega znamenja ali pegic in določenih obraznih potez. Tudi samo obrazno animacijo bi lahko postavili na višjo stopnjo ter animirali še obrvi, povečali nasmeh, premik oči in nasploh povečali fleksibilnost obraza. Kar se tiče oblačil bi bila nadgradnja uporaba teksture s prostorninsko preslikavo, da bi dobili izgled bombažnih nitk v majici. Dodelati bi se dalo tudi športne copate. Lahko bi jih bolj natančno modelirali, oblikovali vezalke in šive, vendar to za naše namene ni bilo potrebno. Ta problem bi ravno tako lahko rešili s prostorninskimi preslikavami. Ker pa je bilo že samo teksturiranje čevljev nekoliko zapleteno, se v to nismo spuščali, saj nima vpliva na izgled animacije. 28

40 Slika 35: A) celotna postava lika s palico v roki B) obraz lika 4.2 ANIMACIJA LIK Izbira principa iz poze v pozo je bila primerna, saj smo tako lažje nadzorovali gibanje lika skozi čas. Na slikah so prikazane ključne poze. Slika 36: A) stoječa poza B) priprava Slika 37: A) zamah B) stik z žogo 29

41 Slika 38: A) konec zamaha B) stoječa poza Animacija je za nivo znanja uspela zelo dobro. Nadgradnja bi bila še stopnjevanje kakšnega od principov, dodatni gibi oziroma daljša animacija in bolj realistična animacija GOL Za simulacijo trka je bila mreža kot tkanina (ang. cloth), žogica pa kot togo telo (ang. rigid body). Simulacija je do neke mere delovala, nato pa se je tekstura uničila. Rešitve za to žal nismo našli, zato smo ta problem rešili s kotom snemanja ter kadriranjem. Nadgradnja bi bila rešitev tega problema in prikaz celotne poti žogice v golu. Slika 39: A) žogica v mreži B) napaka pri simulaciji 4.3 MONTAŽA 3D animacijo smo upodobili iz različnih zornih kotov ter tako dobili večjo dinamiko dogajanja. V programu Adobe Premiere Pro CS5 je nastal promocijski video z deli animacije, krajšim besedilom, ki opiše šport in povabi ljudi, predvsem dekleta, k igri. Uporabili smo udarno, dramatično skladbo, ki pripomore k napetem in akcijskem vzdušju. Za še boljši video, z več vsebine, bi bilo potrebno upodobiti več slik animacije in celo dodati kakšno novo gibanje. 30