Methoden der Computeranimation (eBook)

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

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