الرسوم المتحركة بالإطارات المفتاحية والرسوم المتحركة الهيكلية
تحدد الرسوم المتحركة بالإطارات المفتاحية الحركة في أوقات مختارة وتستكمل بينها، بينما تدفع الرسوم المتحركة الهيكلية سطح الشخصية من خلال تسلسل هرمي أساسي من العظام.
Definition
تستكمل الرسوم المتحركة بالإطارات المفتاحية معلمات المشهد بين الوضعيات الرئيسية التي يحددها الفنان، وتشوه الرسوم المتحركة الهيكلية شبكة الشخصية وفقًا لوضعية بنية عظمية هرمية.
Scope
يغطي هذا الموضوع استيفاء المواضع والاتجاهات بما في ذلك استيفاء الكواتيرنيون للدورانات، والهياكل العظمية المفصلية والحركيات الأمامية، وتغليف (skinning) الذي يربط الشبكة بالعظام، والحركيات العكسية التي تحل زوايا المفاصل لتحقيق الأهداف الموضعية.
Core questions
- كيف يتم توليد إطارات بينية سلسة من الوضعيات الرئيسية؟
- كيف يتم استيفاء الدورانات دون تشويه؟
- كيف يشوه التسلسل الهرمي للعظام سطح الشخصية؟
- كيف يتم إيجاد زوايا المفاصل للوصول إلى موضع مستهدف؟
Key concepts
- استيفاء الإطارات المفتاحية
- استيفاء المنحنيات الملساء (Spline) والكواتيرنيون
- التسلسلات الهرمية للعظام
- الحركيات الأمامية
- الحركيات العكسية
- التغليف (Skinning) وأوزان التغليف (skin weights)
Key theories
- استيفاء دوران الكواتيرنيون
- إن تمثيل الاتجاهات ككواتيرنيونات وحدة واستيفائها باستخدام الاستيفاء الخطي الكروي ينتج دورانًا سلسًا وأقصر مسار دون قفل جيمبال (gimbal lock) وتشويه استيفاء زوايا أويلر.
- الحركيات الأمامية والعكسية
- تحسب الحركيات الأمامية وضعية الشخصية من زوايا المفاصل نزولاً في التسلسل الهرمي للعظام، بينما تحل الحركيات العكسية المشكلة العكسية الأكثر صعوبة المتمثلة في إيجاد زوايا المفاصل التي تضع المؤثر النهائي (end effector) في موقع مرغوب.
Clinical relevance
تُعد الرسوم المتحركة بالإطارات المفتاحية والرسوم المتحركة الهيكلية أساس رسوم الشخصيات المتحركة في الأفلام والألعاب، وفي تجسيدات الواقع الافتراضي والمعزز، وفي الحركة المفصلية في الروبوتات وتصور الميكانيكا الحيوية.
History
تنحدر أنظمة الإطارات المفتاحية من الرسوم المتحركة التقليدية؛ وقد حلت منحنيات الكواتيرنيون التي قدمها شوميك عام 1985 مشكلة استيفاء الدوران السلس، وأصبح التغليف (skinning) مع الحركيات العكسية معيارًا للشخصيات المفصلية في خطوط إنتاج الرسوم المتحركة.
Key figures
- Ken Shoemake
- Rick Parent
Related topics
Seminal works
- shoemake1985
- parent2012
Frequently asked questions
- ما هو الهيكل العظمي في الرسوم المتحركة؟
- إنه تسلسل هرمي غير مرئي من العظام داخل الشخصية؛ يؤدي تحريك العظام إلى تشويه شبكة السطح المرفقة من خلال التغليف (skinning)، لذلك يقوم رسامو الرسوم المتحركة بوضع الهيكل العظمي البسيط بدلاً من كل رأس.
- لماذا نستخدم الكواتيرنيونات للدوران؟
- تستكمل الكواتيرنيونات الدورانات بسلاسة على طول أقصر مسار وتتجنب قفل جيمبال (gimbal lock)، وهي مشكلة تفقد فيها تمثيلات زوايا أويلر درجة من الحرية وتنتج حركة متقطعة أو غير محددة.