Morfing kontra PoseMixer? Nerovný souboj, přesto se na tyto konkurenty podrobně podíváme - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Navigace:  » Úvodní stránka  » Rubriky  » 3D grafika  

3. května 2004, 00.00 | Podrobně se probereme možnostmi, které nám skýtají dva typy morfování objetků. A to jak Morfing, který je vlastní i programu CINEMA 4D R6, tak i PoseMixer, který je zakomponovaný v modulu Mocca.

Při vydání nové verze CINEMY 4D (tedy nové, spíše bychom asi měli říci poslední, slovo nové se asi již moc nehodí) se na několika diskuzních fórech objevil dotaz, zda je pro animaci postav lepší MotionBuilder od Kaydary, či modul Mocca, kterého je autorem společnost Maxon, tedy tvůrce CINEMY 4D. My tuto otázku řešit nebudeme, je ale samozřejmě jasné, že Kaydara má svou nespornou výhodu v tom, že je podporována takřka všemi profesionálními 3D aplikacemi a tak je vlastně řešením, ve kterém se mohou stýkat "polotovary" ze všech těchto programů. Mocca však není rozhodně žádné ořezávátko a tak si asi zaslouží alespoň letmý náhled do jejích tajů a možností. Pokusíme se tedy postupem doby porozhlédnout po hlavních rysech modulu. Dnes začneme s nástrojem PoseMixer.

PoseMixer je jedním z nástrojů, který jakoby pochází z možností animace pomocí tzv. Morfingu. Jedná se tedy o jakýsi míchací nástroj, ve kterém lze směšovat jak geometrii polygonů, tedy distribuci polygonů/bodů v objektu, tak polohu a rotaci kostí, což je zejména užitečné při animování koncových a detailních částí struktur, jako například kostí prstů u ruky a podobně.

Zmínili jsme se o tom, že PoseMixer se podobá technologii Morfingu. Mohli bychom tedy začít u něj a poté se podívat na to, v čem je PoseMixer silnější a lepší. Morfing pracuje na poměrně jednoduchém principu. Máme ve scéně nějaký objekt, řekněme kapku vody, která padá z nebe. Vytvoříme si tedy model této kapky. Kapka ale dopadne na zem a tam se lidově řečeno rozplácne. Aby bylo toto "rozplácnutí" co nejefektivnější, můžeme si vytvořit třeba tři kopie objektu kapky, přičemž první kopii ponecháme tak jak je, bude takovým referenčním objektem, u druhého objektu upravíme tvar tak, že kapka vypadá jako by dopadla na zem a je v polovině svého rozplácnutí a třetí vytvoříme úplně rozteklou kapku vody. U morfingu, nebo chceme li morfování, je několik podmínek. V prvé řadě je nutné zachovat pravidlo, že všechny kopie musí mít stejné počet bodů a polygonů jako objekt, který morfují. Je tedy nasnadě, že nejlepší je pracovat s kopií původního objektu. Dalším pravidlem je animace morfování. Efekt probíhá v čase a tak je nutné u mordovaného objektu vytvořit stopu animace, ve které jsou klíčové snímky pro referenční objekt, objekt částečného rozplácnutí a konečného rozplácnutí kapky. Při tom si můžeme bez problémů pomocné objekty zcela skrýt jak v editoru, tak při renderu. Jejich viditelnost je nepodstatná, důležitá jsou data jejich bodů a polygonů a na ty nemají tyto volby vliv.

Níže je uvedena sekvence obrázků, která znázorňuje celý výše popsaný proces. Na prvním obrázku je vidět struktura a také stopa animace Morfování se sekvencí a klíčovými snímky, kdy v každém snímku dané stopy je nahraná jeden tvar kapky. Mimo to si můžeme všimnout, že pomocné objekty jsou skryté našemu zraku jak v editoru, tak v renderu. A také si můžeme všimnout, že nám technologie Morfování umožňuje animovat další parametry oné dopadající kapky a tak je také vytvořena animace pohybu, respektive dopadu této kapky. Následující obrázky zobrazují jednotlivé fáze dopadu kapky. Mimochodem náhledy pocházejí ze CINEMY 4D R6, to abych nebyl nařčen, že se vůbec nevěnuji většinové sekci uživatelů….

Morfing ale má jistá omezení. Není ku příkladu přespříliš vhodný pro animace mimického chování. A to z toho důvodu, že by bylo poněkud problematické vytvářet pro jednotlivé "obličeje" jednotlivé objekty a to z toho důvodu, že bychom museli vytvářet jednotlivé objekty i pro různé mixované fáze jednotlivých obličejů. Museli bychom tedy například vytvořit stejný objekt pro otevřená ústa a otevřené oči a otevřená ústa a zavřené oči a podobně. Bylo by to příliš pracné a neefektivní. V tomto smyslu by bylo podstatně jednodušší vytvořit pro jednotlivé pózy klíčové snímky a ty by se daly v časové ose kopírovat. Tím by se daly jednoduše definovat animace. Ale ani to není až zas tak jednoduché. Řešením je PoseMixer, jeden z nástrojů fenomenálního modulu Mocca pro animace postav.

PoseMixer má totiž jednu neuvěřitelnou výhodu. Tou je možnost mixování jednotlivých póz. Lze tedy mixovat jednotlivé pózy a míchat je dohromady, ale také lze definovat míru působení jednotlivých póz. Díky tomu je potřebné množství objektů mimikem sníženo na minimum.

PoseMixer lze využít jak pro deformaci geometrie polygonů, tak pro generování pozice kostí a podobně. Již jsme se o této problematice zmínili na počátku článku. Mluvili jsme tam o ruce a využití jednotlivých kopií sestav kostí pro tvorbu jednotlivých póz. Jedna sestava by byla pro sevřenou pěst, jedna pro uchopující ruku a třetí třeba pro nějaký vulgární symbol. My si však možnosti PoseMixeru ukážeme na podobném příkladu, který jsme si předvedli na kapce. Nutno však podotknout, že pravidla, která se týkala technologie morfinu, se částečně dotýkají i PoseMixeru. V prvé řadě se jedná o to, že je opravdu povinností, aby měli všechny objekty stejný počet bodů a polygonů. Jinak se dojde skutečně prapodivných výsledků. Tolik k úvodu.

V prvé řadě tedy musíme mít hotový mixovaný objekt. V demonstračním příkladu to je objekt eddie. Dále musíme mít připravené upravené kopie tohoto objektu, kdy každá tato kopie zosobňuje jeden zásadní rys mimikry. Tedy například stažené jedno oko, druhé oko, zuřivý škleb, zcela dovřená ústa a zcela otevřená ústa. Mimo to bychom neměli zapomenout na referenční objekt, který by měl být stejný s upravovaným objektem. Měla by to tedy být jeho čistá kopie. Ostatní mimické objekty jsou, to uvádíme jen pro úplnost, upravené kopie původního objektu. V našem příkladu jsou všechny kopie, včetně instance (jmenuje se vzor) umístěné do skupiny objektů "obliceje".



Nyní si vytvoříme nový objekt PoseMixer, který umístíme pod objekt eddie. Příkaz pro PoseMixer se přitom nachází v paletě modulu Mocca. Jakmile PoseMixer vytvoříme, umístíme jej hierarchicky pod objekt, který PoseMixer bude ovlivňovat. Ve vzorovém příkladu to tak bude objekt eddie.



Jakmile PoseMixer umístíme pod mixovaný objekt, musíme PoseMixer nastavit. Do pole výchozí pózy (Default Pose) musíme přetáhnout referenční objekt. V demonstračním příkladu to je objekt Vzor. Do první pozice, přetáhneme jméno první zvolené pózy. Ku příkladu "usta uzavrena".



Nyní musíme ještě dodat pole pro další pozice. Další pole se přidají prostým stiskem tlačítka Add pose. Poté do každého pole nahrajeme i ostatní pózy obličeje. Poté je všechno vlastně hotové. Stačí jen nastavovat míru jednotlivých póz.



A jak lze celé animace tvořit? Stačí jen použít Automatické klíčování, vypnout nahrávání všech parametrů mimo políčka Parametry. Pak stačí přejít na požadovaný snímek a nastavit požadovanou míru jednotlivých parametrů-póz v PoseMixeru a pak se přesunout na další snímek. Vše je velmi snadné.

Poslední rada na závěr. Chcete při nějaké té póze, aby se hýbalo také něco jiného? Třeba dásně se zuby? Pak použijeme nastavení chování XPresso skrze nastavení řízení. Díky tomuto nastavení a případné následné úpravě převodu rozsahu dat, bude chovaní tváři velmi realistické…

A skutečně poslední rada. Stejně jako se definuje PoseMixer pro generování póz tváří, tak stejně tak se použije tento příkaz pro definování póz kostí. Nezapomínejme na to. A slibuji, že se v budoucnu na Moccu zase podíváme, ona si to zaslouží.