Methoden der Computeranimation (eBook)

Dietmar Jackèl, Stephan Neunreither, Friedrich Wagner (Autoren)

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2006 | 1. Auflage
390 Seiten
Springer Verlag, Wien
978-3-540-33407-1 (ISBN)

Infos

Das Buch richtet sich an eine Leserschaft, die bereits Grundkenntnisse in der Computergrafik hat. Vorwiegend ist hierbei an Studenten der Informatik gedacht, die bereits eine Computeranimationsvorlesung belegt haben oder die ein vertieftes Interesse an diesem Gebiet besitzen. Neben einem Überblick über die relevanten Themen der Computeranimation wurde ein besonderes Schwergewicht auf die physikalisch-basierten Animationsmethoden gelegt. Zum einfacheren Verständnis, speziell der physikalisch-basierten Methoden, sind allerdings Grundkenntnisse in der Physik sowie in der Analysis sehr hilfreich. Das Buch zeichnet sich im Besonderen dadurch aus, dass es exemplarisch wichtige Details einiger Animationsmethoden behandelt, die deren Implementierungen erleichtern.

Inhalt

Vorwort 7
Inhaltsverzeichnis 11
1 Einführung 16
1.1 Geschichte der Computeranimation 16
1.2 Produktionsphasen eines Computeranimations.lms 21
1.3 Grundregeln der Animation 28
2 Globale Bewegungen 31
2.1 Keyframes 31
2.2 Direkte Kinematik 52
2.3 Inverse Kinematik 59
3 Deformationen 73
3.1 Geometrische Techniken 74
3.2 Dynamische Deformationen 86
4 Warping und Morphing 102
4.1 Image-Warping und Image-Morphing 104
4.2 Ober. ¨ achenbasierte Verfahren 112
4.3 Volumenbasierte Verfahren 123
5 Gesichtsanimation 129
5.1 Anwendungsbereiche 129
5.2 Parametergesteuerte Gesichtsanimation 130
5.3 Muskelgesteuerte Gesichtsanimation 134
5.4 Gesichtsanimation mit parametrischen Fl ¨ achen 142
5.5 Gesichtsanimation mit Federmodellen 144
5.6 Visual Speech 149
6 Prozedurale Animationstechniken 153
6.1 Partikelsysteme 155
6.2 Stochastische Partikelsysteme 156
6.3 Strukturierte Partikelsysteme 158
6.4 Thermale und orientierte Partikelsysteme 159
6.5 Animation von Massenszenen 162
6.6 Schw ¨ arme und Herden 163
6.7 Akteure 165
7 Motion Capturing und Motion Editing 177
7.1 Aufnahmetechniken 179
7.2 Praxis des Motion Capturing 184
7.3 Motion Editing 188
8 Modellierung und Animation von Naturerscheinungen 205
8.1 Gase 206
8.2 Atmosph ¨ arische Erscheinungen 218
8.3 Wolken 233
8.4 Fl ¨ ussigkeiten 245
8.5 Wasserwellen 250
9 Modellierung und Animation von Sto.en 259
9.1 Erste geometrische Sto.modelle 259
9.2 Physikalisch-basierte Sto.modelle 263
10 Animationen mit neuronalen Netzen 278
10.1 K ¨ unstliche Neuronale Netze 278
10.2 Inverse Kinematik mit Neuronalen Netzen 282
10.3 Inverse Dynamik mit Neuronalen Netzen 283
11 Physikalisch-basierte Animation mechanischer Systeme 289
11.1 Ablauf der physikalisch-basierten Animation 290
11.2 Von der Simulation zur Animation 295
11.3 Modellierung mechanischer Systeme 295
11.4 Automatische Kontaktbehandlung 304
11.5 Constraints und ihre Behandlung 317
11.6 Techniken zur Bewegungssteuerung 330
A Lösungsverfahren für Bewegungsgleichungen 340
A.1 Numerische L ¨ osung von Differentialgleichungen 340
A.2 Der Lagrange-Formalismus 342
A.3 Erg ¨ anzungen zur Lagrange- Faktoren- Methode 344
A.4 Simulationsverfahren f ¨ ur beliebige 347
Zustandsgr ¨ oßen 347
B Quaternionen 349
C Lösungsverfahren für lineare Gleichungssysteme 352
C.1 Gauß-Seidel-Verfahren 352
C.2 SOR-Verfahren 353
C.3 CG-Verfahren 354
Literaturverzeichnis 357
Sachverzeichnis 367
Farbtafeln 373

Textauszug

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Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 1.1.2006
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik ► Grafik / Design
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Mathematik ► Algebra
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Mathematik ► Angewandte Mathematik
• Themenwelt: Sozialwissenschaften ► Pädagogik
• ISBN-10: 3-540-33407-6 / 3540334076
• ISBN-13: 978-3-540-33407-1 / 9783540334071