Knihovna pro kosterní animace

Hlavním cílem této práce je navrhnout fyzikální řešení pro generování kosterních animací. To umožňuje za prvé provádět drobné úpravy animace v reálném čase, a za druhé dynamicky generovat pohyb postavy i bez předchozího vytvoření animace pro daný konkrétní účel. Vytvořený modul pro herní engine Unity využívá úhlovou rychlost k určení rotace kosti, namísto vyhodnocení animační křivky v konkrétní časový okamžik. Výpočet se provádí generováním sil svalů, výpočtem točivého momentu a aplikováním výsledného úhlového zrychlení jednotlivých kostí. Po zadání cíle ve vhodné formě začne animační systém pohybovat připojenou kostrou a bude se snažit dosáhnout daného cíle.
Main objective of this thesis is designing a physical based solution to generating skeletal animations. This allows both micro adjustments of animation in realtime and dynamic generation of character's movement without previous preparation of animation for given specific purpose. Created module for Unity game engine uses angular velocity to rotate bones of skeleton, rather than evaluating animation curve for specific time. The calculation is done by generating muscle forces, calculating torque and applying resulting angular acceleration of each bone. After specifying a target in one of its forms, the animating system will start moving with linked skeleton and will try to approach given target.

Keywords

animace, fyzika, Unity, C\#, knihovna, simulace, animation, physics, Unity, C\#, library, simulation

Citation

MALIŇÁK, J. Knihovna pro kosterní animace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2022.

Language of document

cs

Study field

Informační technologie

Comittee

prof. Ing. Adam Herout, Ph.D. (předseda) doc. Ing. František Zbořil, Ph.D. (místopředseda) doc. Ing. Michal Bidlo, Ph.D. (člen) Ing. Zbyněk Křivka, Ph.D. (člen) Ing. Zdeněk Materna, Ph.D. (člen)

Date of acceptance

2022-08-22

Defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B. Otázky u obhajoby: Vysvětlete co znamená funkce f ve vzorci 2.1. Může ve vaší knihovně způsobit problémy tzv. gimbal lock při rotacích kostí? Doplňte popisky os a vysvětlete graf na obrázku 5.2. Uvádíte, že jste zjistil potřebné rozměry končetin jednoduchým měřením vizuálních materiálů dostupných přes internet. Jak toto měření přesně probíhalo? Uvádíte, že bylo experimentálně odhadnuto, že "průměrný" člověk dokáže otáčet kostmi od maximální flexe k extenzi a zpět přibližně jednou až dvakrát za sekundu . Opět prosím o vysvětlení experimentu. Zmiňujete rozdělení síly na rotační a tažnou složku. Jedná se o složku translační? V sekci 5.6 tvrdíte, že velkou část výpočtu zabere přepočet z lokálního do globálního souřadného systému. Co tento přepočet zahrnuje? Jedná se o násobení maticí? V takovém případě jde o běžnou operaci v počítačové grafice, nelze tento problém optimalizovat? Jak přesně se liší Váš přístup od existujících řešení. Je integrace svalů výjimečná? Proč pohyb končetiny na videu osciluje?

Result of defence

práce byla úspěšně obhájena

Document licence

Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení