역동적인 게임 애니메이션 - IK돼지고기 (구경원)2011.04.16
Animation?
The Past하드웨어적 기술 부족.
모델링 자원의 한계.
3D게임 개발에 대한 기술력 부족.- 애니메이션의 중요성에 대한 인식 미미.애니메이션 기술은 프로그래머의 역량.The Now- 하드웨어가 발전.- 랜더링 시간의 단축.- 애니메이션에 할당할 수 있는 시간이 증대.- 게이머들의 눈 높이 상승.리얼한 애니메이션 기술의 필요성 부각.- 애니메이션 기술력 발달.
Basic Animation- Vertex Animation- hierarchical Animation- Skeletal Animation- Skining AnimationMotion BlendingVertex Animation애니메이션이 될 위치의 정점들을 각 프레임 마다 저장하고 있다가 선형보간또는 그 외의 보간법에 의해서 출력하는 방식.
버텍스 마다 한번의 계산만이 필요하므로 매우 빠르고 부드럽게 움직인다.
데이터 양이 많다.퀘이크1, 2, 3
hierarchicalAnimation캐릭터를 여러 개의 메시로 나누어서 각 메시를 부모 / 자식 간의 관계로 상속 시키고, 메시마다 이동, 축소, 회전을 포함한 매트릭스를 변화되는 프레임 마다 저장하여 사용한다.
여러 개의 메시로 나뉘어져 있어서 연결부위가 매끄럽지가 않다버추어파이터1,2   철권1,2
Skeletal Animation계층적 애니메이션 방식을 좀 더 범용적으로 발전 시킨 것으로, 인간의 몸 속에 뼈가 있듯이 3차원 적으로 구성된 뼈를 만들고, 이 뼈대에 메시를 자식으로 붙이는 방식이다.
관절과 관절사이가 매끄럽지 못하다.기술력의최고봉.미행1, 2맵핑 기술로 단점 커버.
Skining Animation- 계층적 애니메이션과 뼈대 애니메이션의 단점인 관절 부위의 문제를 해결하기 위한 방법이다.Bone 이라는 관절단위의 매트릭스가 존재한다.
각각의 매트릭스는 Skeletal Animation 처럼 계층구조로 이루어져 있으며, 애니메이션 시킬 수 있다.- 각 버텍스 마다 가중치 값을 주어서 좀더 리얼한 움직임을 표현할 수 있다.
Motion Blending걷기 동작에서 달리기 동작으로의 모션이 바뀔 때 갑자기 달리기 동작이 나올 경우 애니메이션이 부드럽지 못하다.
모션 간의 키를 보간하면 중간 동작을 만들 수 있어서 자연스럽게 동작을 연결할 수 있다.
모든 게임에서 필수로 사용되고 있다.( 1 - t ) * A0 + t * A1
위의 애니메이션만 있으면….게임 만들 수 있는거 아닌가요?오늘은 뒷풀이 때 멀 먹지?
게임 개발환경이 하루를 멀다 하고 발달한다.요즘 게임들은 동적인 환경들이 너무 많다.게이머들의 눈이 높아졌다.오늘은 소.맥으로달려요~
기존의 방식?     한계에 봉착!소.맥보다 고량주로 할래요~
좋은 방법이 없을까?고량주 싫어요.양주 먹을래요~
Technique Animation사실적인 캐릭터 애니메이션에 대한 욕구훌륭한 애니메이터모션 캡쳐그러나 다양하고 동적인 환경에 대한 대응은?기울어진 지형에서의 발 위치.캐릭터 속도 변화에 따른 발 미끌어짐엔지니어의 역할이 중요!
Technique AnimationIK (Inverse Kinematics)Motion CapturePhysics AnimationRagdoll AnimationSoft Body Physics Simulationthe advent of AnimationEngine.
FK (Forward Kinematics)- 일반적인 애니메이션 방식이다.상위 오브젝트에 의해서 하위 오브젝트가 영향을 받게 된다.
IK(Inverse Kinematics) 와 반대의 개념이다.IK (Inverse Kinematics)- 1998년 GDC 에서 처음 소개.FK(Forward Kinematics)와 반대된다.
하위 오브젝트에 의해서 상위 오브젝트가 영향을 받게 된다.
타켓을기준으로 관절상태를 수시로 재계산 한다.
하나의 애니메이션 소스를 이용하여 다양한 동작을 구현할 수 있다.- 유일한 해가 존재하지 않는다.- 아니면 해가 아예 존재하지 않을 수도 있다.- 기계학에서의 정확성 보다는 적은계산, 처리의 단순함에 비중을 둔다.- 여러해가 존재하다 보니 현실과 동떨어진 모습이 연출될 수도 있다.- 모델링 작업자의 IK에 대한 지식 및 정확한 계층구조 작업 필요.- 애니메이터와의IK 모션에 대한 조율 필요.IK (Inverse Kinematics)
IK (Inverse Kinematics)
IK (Inverse Kinematics)CCD - 순환적 좌표 하강  (Cyclic-Coordinate Descent) 가장 기본이 되는 IK 알고리즘 이다.- 정해진 규칙에 의해 각 관절의 회전각을 변화시킨다.- 성능이 우수하다.- 어떠한 IK보다 직관적이고 빠르게 해를 구할수 있다.
IK (Inverse Kinematics)CCD - 순환적 좌표 하강  (Cyclic-Coordinate Descent)- 초기값에 대해서 크게 종속되는 문제점이 있다.- 최종적인 자세가 현실과 동떨어진 해를 가지고 있을 수도 있다.
LookAt IK- 특정 지점에 대한 캐릭터의 시선방향 움직임.- 얼굴, 목, 부분에 대한 IK적용.
Upper IK바라보는 방향에 대한 시선 IK 적용
조준 방향에 대한 양팔 IK적용- 시선과 양팔에 대한 상체 IK 적용
발의 자세나 범위를 해당하는 지형에 맞게 변형.- 발목, 무릎, 골반에 IK적용FootPlant IK
FullBody IK특정 관절에 대한 것이 아닌 캐릭터 전신의 관절에 IK를 적용.
정확한 목표를 타켓으로 위치 변환.
실제 움직임과 매우 유사하다.
하나의 포즈로 모든 방향을 커버할 수 있다.
비용이 비싸다.Motion Retargeting- 하나의 애니메이션을 다양한 캐릭터에 동일 적용가능.데이터(메모리) 절약에 효율적이다.
원본 애니메이션과 같은 계층구조를 지니고 있어야 한다.- 적절하게 옵션을 추가할 수 있다.
Motion Capture영화나 게임산업에서 급 성장.
전자기 센서나 광학 마커를 이용하여 실제의 움직임을 디지털화 하는 기술로서, 움직임을 정확하게 재현 할 수 있음
기계식, 전자식, 광학식 방식이 대표적.- 사실적 캐릭터 애니메이션 표현에 현재로서는 최고.과장된 오버 액션에는 모션캡쳐로서는 한계가 있다.철권, 스포츠게임, 파이널판타지오디션, 러브비트
Ragdoll Animation캐릭터가 사망 후 주변 환경과 상호 작용을 하면서 자유의지 없이 전적으로 물리 시뮬레이션에 의해 캐릭터의 움직임을 결정한다.
죽을 때의 모습이 다양하게 연출되어 진다.
Havok, Tokamak, PhysX사용물리 엔진에서 지원한다.Ragdoll Animation적용게임언리얼토너먼트2007, Doom3, 인디아나존슨, 카르마2

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