Einführung in die Computeranimation: Methoden, Algorithmen, Grundlagen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden, Germany
Springer Vieweg
[2024]
|
| Schriftenreihe: | Lehrbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Auszug Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XV, 623 Seiten Illustrationen 24 cm |
| ISBN: | 9783658419882 3658419881 |
Internformat
MARC
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text |
INHALTSVERZEICHNIS
TEIL
I
ANIMATIONSSYSTEME
1
HIERARCHIEN
IN
SZENEN
.
3
1.1
EINLEITUNG
.
4
1.2
VON
LOW-LEVEL-API
ZUR
SZENEN-API
.
5
1.3
KOORDINATENSYSTEME
.
8
1.4
TRANSFORMATIONSHIERARCHIEN
.
20
1.4.1
DEFINITION
UND
BEISPIELE
.
20
1.4.2
KOORDINATENWECHSEL
.
27
1.5
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
30
1.6
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
31
LITERATUR
.
34
2
SZENENGRAPHEN
.
35
2.1
EINLEITUNG
.
36
2.2
DATENSTRUKTUR
.
36
2.3
AUSWERTUNG
.49
2.4
ERWEITERUNGEN
.
55
2.5
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
59
2.6
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
60
LITERATUR
.
62
3
ANIMATIONSSYSTEME
.
63
3.1
EINLEITUNG
.
64
3.2
SIMULATIONSOBJEKTE
.
65
3.3
SIMULATIONSDIAGRAMME
.
70
3.4
ZUSTANDSAKTUALISIERUNG
.
77
3.5
ZEITABHAENGIGKEIT
.
81
3.6
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
85
3.7
UEBUNGSAUFGABEN
.
87
LITERATUR
.
89
X
INHALTSVERZEICHNIS
4
ZEIT
UND
GAME
LOOP
.
91
4.1
EINLEITUNG
.
92
4.2
PHYSIKALISCHE
ZEIT
UND
SYSTEMZEIT
.
92
4.3
SIMULATIONSZEIT
.
94
4.4
GLOBALE
UND
LOKALE
ZEIT
.
97
4.5
FRAMES
.
107
4.6
GAME
LOOP
.
109
4.6.1
ELEMENTARER
GARNE
LOOP
.
109
4.6.2
STEUERUNG
DER
FRAMERATE
.
112
4.7
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
116
4.8
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
117
LITERATUR
.
121
TEIL
II
OBJEKTANIMATION
5
BEWEGUNG
IM
RAUM
.
125
5.1
EINLEITUNG
.
126
5.2
KEYFRAME-ANIMATION
.
126
5.3
POSITIONSBESCHREIBUNG
DURCH
KURVEN
.
129
5.4
SPUR
UND
GRAPH
VON
KURVEN
.
136
5.5
GESCHWINDIGKEIT
.
140
5.6
TANGENTIALVEKTOREN
.
147
5.7
PARAMETRISCHE
UND
GEOMETRISCHE
STETIGKEIT
.
151
5.8
BOGENLAENGE
.
155
5.9
NUMERISCHE
APPROXIMATION
DER
BOGENLAENGE
.
162
5.10
WEITERE
VERWENDUNG
VON
KURVEN
.
168
5.11
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
168
5.12
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
169
LITERATUR
.
172
6
INTERPOLATION
UND
BEZIER-KURVEN
.
173
6.1
EINLEITUNG
.
174
6.2
INTERPOLATION
UND
GEWICHTSFUNKTIONEN
.
175
6.3
BEZIER-KURVEN
.
183
6.3.1
BEZIER-KURVEN
VOM
GRAD
1,
2
UND
3
.
184
6.3.2
BEZIER-KURVEN
BELIEBIGEN
GRADES
.
188
6.3.3
EIGENSCHAFTEN
DER
BEZIER-KURVEN
.
191
6.3.4
ZUSAMMENSETZEN
VON
BEZIER-KURVEN
.
202
6.3.5
AUSWERTUNG
VON
BEZIER-KURVEN
.
212
6.3.6
DER
DE
CASTELJAU-ALGORITHMUS
.
218
INHALTSVERZEICHNIS
XI
6.4
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
222
6.5
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
223
LITERATUR
.
226
7
STEUERUNG
VON
ZEIT,
GESCHWINDIGKEIT
UND
WEGSTRECKE
.
227
7.1
EINLEITUNG
.
228
7.2
TEMPO
UND
ZEITTRANSFORMATIONEN
.230
7.3
PARAMETRISIERUNG
NACH
DER
BOGENLAENGE
.
236
7.4
EASE-IN
UND
EASE-OUT
.
241
7.4.1
EASE-IN-EASE-OUT
MIT
POLYNOMEN
.
242
7.4.2
VERFAHREN
ZUR
TEMPOSTEUERUNG
.
244
7.5
TEMPOSTEUERUNG
.
246
7.6
STEUERUNG
DER
WEGSTRECKE
.
252
7.7
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
258
7.8
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
259
LITERATUR
.
261
8
ROTATIONEN
.
263
8.1
EINLEITUNG
.
264
8.2
ROTATIONSMATRIZEN
.
265
8.2.1
DEFINITION
UND
EIGENSCHAFTEN
.
265
8.2.2
GRUENDE
FUER
ALTERNATIVE
REPRAESENTATIONEN
.
269
8.3
AXIALE
ROTATION
.270
8.3.1
DEFINITION
.270
8.3.2
AKTIVE
UND
PASSIVE
ROTATION
.
274
8.3.3
ANIMATION
MIT
AXIALER
ROTATION
.
276
8.4
EULER-WINKEL
.
278
8.4.1
DREI
ROTATIONSMATRIZEN
.
278
8.4.2
INTRINSISCHE
UND
EXTRINSISCHE
ROTATIONEN
.280
8.4.3
BABYLONISCHES
SPRACHGEWIRR
.
284
8.4.4
DAS
GIMBAL-LOCK-PROBLEM
.286
8.4.5
INTERPOLATION
VON
ROTATIONEN
MIT
DREI
PARAMETERN
.
288
8.5
QUATERNIONEN
.
292
8.5.1
DEFINITION
UND
RECHENREGELN
.
292
8.5.2
REPRAESENTATION
VON
ROTATIONEN
MIT
QUATERNIONEN
.
295
8.5.3
INTERPOLATION
VON
QUATERNIONEN
.
299
8.6
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
307
8.7
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
308
LITERATUR
.310
XII
INHALTSVERZEICHNIS
TEIL
III
CHARAKTERANIMATION
9
KINEMATIK
.
315
9.1
EINLEITUNG
.
316
9.2
KINEMATISCHE
KETTEN
.
317
9.3
GELENKTYPEN
.319
9.4
KINEMATISCHE
DIAGRAMME
.
322
9.5
VERBINDUNGSGRAPHEN
.
325
9.6
SKELETTSTRUKTUR
VIRTUELLER
CHARAKTERE
.
328
9.7
FREIHEITSGRADE
UND
ZUSTANDSRAUM
.
331
9.8
ANIMATION
MIT
DIREKTER
KINEMATIK
.
339
9.9
INVERSE
KINEMATIK
.
343
9.9.1
MOTIVATION
UND
BEISPIEL
.
343
9.9.2
ALLGEMEINE
PROBLEMSTELLUNG
.
349
9.9.3
LOESUNGSVERFAHREN
.
357
9.10
CYCLIC
COORDINATE
DESCENT
.
359
9.10.1
IDEE
DES
VERFAHRENS
.
359
9.10.2
IMPLEMENTIERUNG
.
361
9.11
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.366
9.12
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
367
LITERATUR
.
372
10
LINEAR
BLEND
SKINNING
.
373
10.1
EINLEITUNG
.
374
10.2
DAS
PRINZIP
DES
LINEAR
BLEND
SKINNING
.
374
10.3
VORBEREITUNGEN
UND
NOTATION
.376
10.3.1
ERSTELLUNG
EINES
VIRTUELLEN
CHARAKTERS
.376
10.3.2
NOTATION
.
378
10.4
RIGID-BINDING
.379
10.5
SMOOTH-BINDING
.
385
10.6
VOR-UND
NACHTEILE
DES
LINEAR
BLEND
SKINNING
.
391
10.7
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.394
10.8
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
396
LITERATUR
.
397
11
BLENDSHAPES
.
399
11.1
EINLEITUNG
.
400
11.2
ABSOLUTES
BLENDSHAPE-MODELL
.
400
11.2.1
GRUNDLEGENDE
IDEE
.
400
11.2.2
FORMALE
BESCHREIBUNG
.
401
11.3
DELTA-BLENDSHAPE-MODELL
.
404
11.4
ANIMATION
.
406
11.5
VERALLGEMEINERUNG
.
408
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
11.6
ERSTELLUNG
VON
BLENDSHAPE-MODELLEN
.
412
11.7
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
412
11.8
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
413
LITERATUR
.415
12
MOTION
CAPTURE
.
417
12.1
EINLEITUNG
.
418
12.2
UEBERSICHT
VON
TRACKINGTECHNOLOGIEN
.
419
12.2.1
DER
MOTION-CAPTURE-PROZESS
.
419
12.2.2
KLASSIFIZIERUNG
VON
TRACKINGTECHNOLOGIEN
.
420
12.3
PRODUKTIONSPROZESS
MOTION
CAPTURE
.
424
12.3.1
VORPRODUKTION
.
424
12.3.2
MOTION-CAPTURE-SESSION
.
425
12.3.3
BEREINIGEN
DER
DATEN
.
426
12.3.4
ERZEUGUNG
DER
ANIMATIONSDATEN
.
427
12.4
OPTISCHES
MARKERBASIERTES
TRACKING
.
429
12.4.1
TRACKINGPRINZIP
.
429
12.4.2
KAMERAMODELL
.
434
12.4.3
REKONSTRUKTION
DER
MARKERPOSITION
.
438
12.5
ERZEUGUNG
VON
ANIMATIONSDATEN
AUS
MARKERPOSITIONEN
.
442
12.5.1
BESTIMMUNG
EINES
MODELL
DES
AKTEURS
.
442
12.5.2
BESTIMMUNG
DER
BEWEGUNGSDATEN
.448
12.6
DATEIFORMATE
.
451
12.6.1
DAS
BVH-DATEIFORMAT
.
452
12.7
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
456
12.8
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
457
LITERATUR
.
458
13
BEARBEITUNG
VON
BEWEGUNGEN
.
461
13.1
EINLEITUNG
.
462
13.2
BESCHREIBUNG
VON
BEWEGUNGEN
.463
13.3
MISCHEN
UND
UEBERLEITEN
VON
BEWEGUNGEN
.
466
13.3.1
GENERELLE
AUFGABENSTELLUNG
.
466
13.3.2
MISCHEN
BEI
DREHGELENKEN
.
469
13.3.3
UEBERLEITEN
BEI
DREHGELENKEN
.473
13.3.4
UEBERLEITEN
DER
POSITION
DES
WURZELGELENKS
.
476
13.3.5
NICHTLINEARE
BEARBEITUNG
.
483
13.4
UEBERLEITEN
VIELER
BEWEGUNGEN
.
485
13.4.1
UEBERGANGSGRAPHEN
.485
13.4.2
MOTION
GRAPHS
.487
13.5
NEBENBEDINGUNGEN
.
494
13.5.1
GRENZEN
DER
VORGESTELLTEN
VERFAHREN
.
494
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
13.5.2
EINFUEHRENDES
BEISPIEL
.
495
13.5.3
NEBENBEDINGUNGEN
BEI
VIRTUELLEN
CHARAKTEREN
.498
13.5.4
PRO-FRAME-METHODEN
.
502
13.6
MOTION
RETARGETTING
.
505
13.7
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
507
13.8
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
509
LITERATUR
.
512
TEIL
IV
PROZEDURALE
ANIMATION
14
PHYSIKALISCH
BASIERTE
ANIMATION
.
515
14.1
EINLEITUNG
.516
14.1.1
PROZEDURALE
ANIMATION
.516
14.1.2
PHYSIKALISCH
BASIERTE
ANIMATION
.
518
14.2
DYNAMIK
EINES
MASSEPUNKTES
.
518
14.2.1
BESCHREIBUNG
DER
BEWEGUNG
EINES
MASSEPUNKTES
.519
14.2.2
NEWTONSCHE
GLEICHUNGEN
.
523
14.2.3
MASSE,
IMPULS,
KRAFT
.526
14.2.4
ADDITION
VON
KRAEFTEN
.529
14.3
SIMULATION
UND
NUMERISCHE
LOESUNGSMETHODEN
.534
14.3.1
MASSEPUNKTE
ALS
SIMULATIONSOBJEKTE
.
534
14.3.2
NUMERISCHE
INTEGRATION
MIT
DEM
EULER-VERFAHREN
.
536
14.3.3
EINSCHRITTVERFAHREN
.
541
14.3.4
SCHRITTWEITE,
GENAUIGKEIT
UND
STABILITAET
.
543
14.4
SYSTEME
VON
MASSEPUNKTEN
.550
14.4.1
SYSTEME
MIT
ZWEI
MASSEPUNKTEN
.
550
14.4.2
SYSTEME
MIT
MEHREREN
MASSEPUNKTEN
.556
14.5
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
561
14.6
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.562
LITERATUR
.
564
15
PARTIKELSYSTEME
.
567
15.1
EINLEITUNG
.
568
15.2
AUFBAU
EINES
PARTIKELSYSTEMS
.569
15.3
PARTIKEL
.
570
15.3.1
ATTRIBUTE
.
570
15.3.2
LEBENSZEIT
.
572
15.4
INITIALISIEREN
VON
PARTIKELN
.
573
15.4.1
EMITTER
.
.
.
573
15.4.2
EMISSIONSRATE
.574
15.4.3
INITIALISIERUNG
DER
LEBENSDAUER
.576
15.4.4
INITIALISIERUNG
DER
POSITION
.576
INHALTSVERZEICHNIS
XV
15.4.5
INITIALISIERUNG
DER
GESCHWINDIGKEIT
.
589
15.5
SIMULATION
.
591
15.5.1
ZUSTANDSAKTUALISIERUNG
.
591
15.5.2
EIN
SIMULATIONSVERFAHREN
.592
15.5.3
AKTUALISIERUNG
DER
BESCHLEUNIGUNG
.
595
15.5.4
AKTUALISIERUNG
DER
POSITION
.
597
15.5.5
AKTUALISIERUNG
DER
GESCHWINDIGKEIT
.
599
15.6
ZUSTANDSLOSE
PARTIKELSYSTEME
.
601
15.7
DATENSTRUKTUREN
.
603
15.8
DARSTELLUNG
.
604
15.9
DISKUSSION
UND
VERWEISE
.
608
15.10
UEBUNGSAUFGABEN
UND
PROJEKTE
.
608
LITERATUR
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STICHWORTVERZEICHNIS
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