Kolmiulotteisen animaatiohahmon kinematiikka

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena on kolmiulotteisten animaatiohahmojen kinematiikka eli animaatiohahmon liikkeet. Tarkoituksena on tutustua kolmiulotteisen hahmoanimaation maailmaan ja erityisesti menetelmiin, joilla luodaan animaatiohahmojen liikkeet. Pääasiallisena tarkoituksena on selvittää 3ds Max mallinnus- ja animaatio-ohjelman käyttökelpoisuus hahmo-animaation luojana sekä tutustua erilaisiin ohjelman tarjoamiin tekniikoihin, jotka luo-vat mahdollisimman realistista kinematiikkaa animaatiohahmolle. Kinematiikalla tarkoitetaan sekä hahmon liikettä maailmassa että hahmon omaa liikettä. Hahmon omalla liikkeellä tarkoitetaan raajojen, nivelten ja luiden liikettä sekä ihon liikkumista niiden mukana. Nämä toteutetaan luomalla hahmolle oikein mallinnettu iho, hyvä luusto sekä lihakset. Ihon käyttäytymistä voidaan myös manipuloida erilaisilla apuvälineillä. Opinnäytetyön case-osuudessa luodaan osa ihmistä käyttäen erilaisia 3ds Maxin mene-telmiä. Kyseisenä osana toimii toinen käsivarsi sekä ylätorso. Tämä on riittävä alue, koska esimerkiksi erityisesti olkapään alue on ongelmallinen ja tarvitsee toimiakseen useita eri menetelmiä. Tällä alueella on myös riittävästi suuria lihaksia, joiden toiminta voidaan havainnollistaa. Ylätorsossa on myös erikoisia luuketjuja, kuten selkäranka, joiden luominen ei ole aivan yksinkertaista.;Realistisen kinematiikan luominen animaatiohahmoille on mahdollista 3ds Maxilla. Sen työkalut ovat riittävät ihon, luuston sekä lihasten luomiseen. Ainoastaan, jos halutaan esittää realistisesti pelkän lihaksen toimintaa ja vaaditaan äärimmäistä realismia, voi olla syytä hankkia erityinen lisäosa. Itse menetelmät ovat kohtalaisen yksinkertaisia, mutta niiden ymmärtäminen on vaikeaa ja vaatii hyvän tuntemuksen ohjelmasta. Vaikka realistisen kinematiikan luominen ei ole erikoisten työkalujen takana, vaatii se tekijältään tietoa ja taitoa. Hyvän kinematiikan osaaminen erottaa ammattilaiset harras-tajista.

This thesis deals with the kinematics of a three-dimensional character, in other words, the motion of a character. The objective is to examine the world of character animation, especially the methods that are used to create a character's movements. The main pur-pose is to study the usefulness of 3d Max, modeling and animation program, in creating of character animation and also to get familiar with the different methods provided by 3ds Max to create realistic kinematics for an animated character. Kinematics means both the movement of the character in three-dimensional scene and its movement in its own world. Character's movement in its own world means the movement of limbs, joints and bones. It also means the movement of the skin covering the bones and muscles. These movements can be created by creating a correctly mod-elled skin, a good bones system and muscles. Skin behaviour can also be manipulated by different modifiers. The empirical part contains the creation of a part of a human being by using different methods in 3ds Max. The part is limited to one arm and upper torso. This area is rele-vant because especially the shoulder area involves a lot of problems, which can only be solved by combining different methods. The example model also contains many large muscles, the function of which can be simulated. The upper torso also has complex bone chains, like the spine. It is possible to create realistic character kinematics in 3ds Max. Its tools are efficient enough to create skin, bones and muscle systems. Only if you want to create a very realistic muscle that simulates muscle behaviour accurately, you may need to purchase some kind of character animation and muscle system plug-in. The methods in 3ds Max are quite simple but understanding them is hard and it requires a good knowledge of the principles of 3ds Max.