การควบคุมการเคลื่อนที่ (Motion control)

Posted By Plookpedia | 04 เม.ย. 60
413 Views

  Favorite

การควบคุมการเคลื่อนที่ (Motion control)

มีความสำคัญและต้องใช้เทคนิคขั้นสูงเพื่อทำให้การเคลื่อนไหวของแอนิเมชันดูสมจริง การควบคุมการเคลื่อนที่แบ่งออกเป็น ๒ กลุ่มใหญ่ ๆ คือ
      ๑)  การเคลื่อนที่แบบกำหนดตำแหน่งและท่าทางหลัก (key position/orientation)  
      ๒) การเคลื่อนที่เป็นไปโดยอัตโนมัติ 
      การเคลื่อนที่แบบกำหนดตำแหน่งและท่าทางหลักนั้นผู้วาดการ์ตูนคอมพิวเตอร์จะกำหนดตำแหน่ง ท่าทาง และแนวการเคลื่อนที่อย่างคร่าว ๆ ตามต้องการโดยเป็นไปในลักษณะเดียวกับคีย์ภาพในการสร้างแอนิเมชันแบบภาพสองมิติ โปรแกรมจะทำการประมาณ (interpolate) หาตำแหน่งและท่าทางเพิ่มเติมสำหรับภาพช่วงกลางเพื่อให้เส้นทางการเคลื่อนที่ดูราบรื่นและสมจริงหลักการนี้เรียกว่า ไคเนเมติกส์ (kinematics) ทั้งนี้การเคลื่อนที่จะสมจริงหรือไม่ขึ้นอยู่กับความเชี่ยวชาญของผู้วาดการ์ตูนคอมพิวเตอร์ เทคนิคหนึ่งที่ใช้ในการหาแนวการเคลื่อนที่ได้สมจริงคือ โรโทสโกป (rotoscoping) หรือการลอกภาพเพื่อซ้อนซึ่งเป็นการใช้ข้อมูลการเคลื่อนไหวจากตัวละครจริงมาเป็นคีย์ภาพ เช่น ถ้าเราต้องการสร้างแอนิเมชันหญิงสาวกำลังเต้นรำเราสามารถบันทึกวีดิทัศน์ของนักเต้นรำมืออาชีพในหลาย ๆ มุมมองเพื่อหาจังหวะและท่าทางการเคลื่อนไหวของมือ เท้า ไหล่ เอว ลำตัว คอ แขน และส่วนอื่น ๆ ที่ประกอบกันเป็นท่ารำที่อ่อนช้อยสวยงาม นักโรโทสโกปจะต้องใช้เวลาอย่างมากในการจดจำจังหวะและท่าทางต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นอย่างสอดคล้องผสมกลมกลืนกันจนเป็นท่ารำที่สวยงามและแปลงให้เป็นข้อมูลจำนวนมหาศาลเพื่อใช้กำหนดคีย์ภาพให้แก่แอนิเมชันแต่ในบางกรณีโรโทสโกปอาจไม่สามารถทำได้กับตัวละครจริง ๆ เช่น ถ้าต้องการทำแอนิเมชันของท่าวิ่งหรือท่ากระโดดของเสือเราคงไม่สามารถนำเสือจริง ๆ มาทดลองวิ่งหรือกระโดดแต่อาจหาสัตว์อื่นในตระกูลเดียวกัน เช่น แมว มาทำโรโทสโกปแทนในลักษณะเช่นนี้แอนิเมชันของเสือที่ได้อาจมีท่าวิ่งหรือท่ากระโดดคล้ายกับแมว  

 

แอนิเมชัน
การเคลื่อนที่แบบกำหนดตำแหน่ง

 

      ในบางกรณีที่ไม่สามารถใช้โรโทสโกปได้ เช่น ถ้าต้องการสร้างแอนิเมชันของฝูงวัวที่มีจำนวนนับร้อยตัวซึ่งกำลังวิ่งไปในทิศทางเดียวกันหรือแอนิเมชันของฝูงปลาหลากหลายชนิดนับพันตัวแหวกว่ายไปในทิศทางเดียวกัน การควบคุมการเคลื่อนที่และควบคุมทิศ ทางการเคลื่อนที่ของวัวหรือปลาแต่ละตัวคงเป็นไปไม่ได้ นักคอมพิวเตอร์จำเป็นต้องหาตัวแบบที่สามารถกำหนดลักษณะหรือคุณสมบัติบางอย่างให้แก่ตัวละคร (วัวหรือปลา) แล้วให้การเคลื่อนที่ของตัวละครเป็นไปโดยอัตโนมัติ แบบจำลองที่นิยมใช้ เช่น แบบจำลองทางฟิสิกส์ (physical model) แบบจำลองผิดรูป (deformable model) แบบจำลองพฤติกรรม (behavioral model) แอนิเมชันภาพละออง (particle system) หรือใช้แบบจำลองหลาย ๆ อย่างรวมกัน เช่น หากต้องการสร้างแอนิเมชันฝูงปลาที่แหวกว่ายอยู่ในน้ำอาจใช้แบบจำลองทางฟิสิกส์กำหนดลักษณะและสรีระของปลาแต่ละชนิด เช่น น้ำหนักและลักษณะของกล้ามเนื้อ ครีบ หาง ใช้แบบจำลองผิดรูปเพื่อกำหนดรูปร่าง โครงสร้าง ขนาด การยุบหรือพองของลำตัวปลาและกล้ามเนื้อขณะว่ายน้ำหรือบิดตัวและใช้แบบจำ ลองพฤติกรรม เช่น การจับกลุ่ม การแตกกลุ่ม ระยะห่างของปลาแต่ละชนิดในขณะที่ว่ายน้ำ

      จะเห็นได้ว่าการควบคุมการเคลื่อนที่ของแอนิเมชันมีความสำคัญแต่การทำให้ดูสมจริงทำได้ยาก ดังนั้นคุณค่าของแอนิเมชันจึงขึ้นอยู่กับความสามารถของนักคอมพิวเตอร์ในการทำให้ภาพใกล้เคียงกับความเป็นจริงตามธรรมชาติซึ่งจะสังเกตเห็นได้ชัดว่าในปัจจุบันแอนิเมชันที่มีอยู่ยังคงมีการเคลื่อนที่ที่ดูไม่สมจริง ทั้งนี้เพราะการเคลื่อนที่ที่สมจริงต้องเป็นไปอย่างเป็นธรรมชาติตามหลักฟิสิกส์ซึ่งจำเป็นต้องอาศัยการคำนวณทางคณิตศาสตร์ขั้นสูงและในหลายกรณีแบบจำลองที่ใช้มักนิยมใช้แบบจำลองโดยประมาณซึ่งไม่ถูกต้องแม่นยำตามหลักฟิสิกส์ทั้งหมด เช่น การสร้างแอนิเมชันการกระดอนของลูกบอลที่ตกกระทบพื้นดินซึ่งดูเป็นเรื่องที่ง่ายมาก  นักคอมพิวเตอร์อาจใช้สมการการเคลื่อนที่และแรงแบบง่ายตามหลักฟิสิกส์แต่ในความเป็นจริงแล้วยังมีเรื่องของแรงต้านอากาศ แรงดันของอากาศในลูกบอลซึ่งมีผลต่อความยืดหยุ่นของลูกบอลและแรงที่กระทำ การยุบตัวของพื้นดินเมื่อถูกลูกบอลตกกระทบซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะของดิน ความแข็ง ความยืดหยุ่น และปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
  • Posted By
  • Plookpedia
  • 1 Followers
  • Follow