Einleitung

Bei der Charakter Animation geht es darum, einem fiktiven Charakter realistische Bewegungen zu verleihen. Bei einfachen Animationen werden dazu die Eck- bzw. Scheitelpunkte oder das ganze Objekt bewegt. Ein Charakter ist allerdings ein sehr komplexes Objekt, das aus sehr vielen Dreh- & Scheitelpunkten besteht. Unsere Programme bieten uns verschiedene Tools um die Animation von Charakteren zu erleichtern. Nachfolgend ein Beispiel anhand einer 3D-modellierten Libelle.

Aufbau von Charakteren

Ein 3D-Charakter besteht im Allgemeinen aus einem Knochengerüst und der Hülle. Mit dem Knochengerüst werden die Bewegungen des Charakters gesteuert, die Hülle kann in etwa mit der Haut eines Menschen verglichen werden.  Auf die Erstellung der Hülle können wir in diesem Beitrag nicht weiter eingehen; die Entwicklung ist sehr komplex und übersteigt den Rahmen dieses Beitrags. Zur Animation des Charakters wird die Hülle mit dem Knochengerüst verknüpft, d. h. einzelne Elemente wie Beine, Flügel, etc. werden verschiedenen Knochen zugeordnet und bewegen sich dementsprechend.

Character Rigging

Unter Character Rigging versteht man den Aufbau eines Charakters in Verbindung mit dem Knochengerüst und der Hülle.  Um ein eigenes Knochengerüst zu erstellen, verwenden wir sogenannte Bone-Tools von 3ds Max. Mithilfe dieses Tools können Knochen in einer bestimmten Hierarchie erstellt werden und in Abhängigkeit voneinander bewegt / animiert werden.

Animationsmethoden

Neben der völlig freien Animation einzelner  Knochen mit einzelnen Keys gibt es zwei grundlegende Methoden für die Animation von Charakteren, die vorwärts gerichtete und die inverse Kinematik.

Vorwärts gerichtete Kinematik (FK)
Bei der vorwärts gerichteten Kinematik werden Eigenschaften wie Position, Rotation oder Größe eines Knochen an untergeordnete Objekte vererbt. Durch die Verknüpfung mehrerer einzelner Elemente kann eine Hierarchie aufgebaut werden, durch die verschiedene Eigenschaften an sogenannte Kind-Objekte (untergeordnetes Elemente) weitergegeben werden. Verändert man also ein übergeordnetes Objekt, so verändern sich alle untergeordneten Objekte relativ zu diesem mit.

Inverse Kinematik (IK)
Inverse Kinematik ist genau der Gegensatz zu der vorwärts gerichteten Kinematik. Die IK arbeitet also von den untergeordneten Objekten aus bis zum Eltern-Objekt (übergeordnetes Element). Das oberste Objekt dieser IK-Kette bleibt dabei mit seinem Schwerpunkt während der Bewegung immer am ursprünglichen Ort, solange die Objekte in gestrecktem Zustand verbunden sind. Die Winkel zwischen den anderen Objekten der Kette werden dann automatisch neu berechnet.

Software & Rendering

  • 3ds Max zur Erstellung des 3D-Modells
  • Adobe Photoshop zur Bearbeitung der Texturen
  • Bone-Tools (3ds Max) zur Entwicklung eines Knochengerüsts
  • 3ds Max zur Erstellung von FK´s & IK`s, sowie zur Animation einzelner Elemente
  • Vray zum Rendern der Szene mit Global Illumination, Lichtern, Schatten, Depth of Field, etc.
  • Adobe Photoshop & After Effects für die Postproduktion