392129 Computer Animation (V) (SoSe 2018)

Computer Animation ist ein attraktiver Teilbereich der Computergrafik, in dem "langweilige" statische Objekte zum Leben erweckt werden. In dieser Vorlesung werden zwei Arten der Animation behandelt: Charakter-Animation und Physik-Simulation.

• In der Charakter-Animation werden virtuelle Charaktere mittels eines eingebetteten Skeletts animiert, wobei das Skelett entweder durch Benutzerinteraktion (inverse Kinematik) kontrolliert wird, oder durch Messen und Übertragen der Bewegungen eines Schauspielers (Motion Capturing).
• Sekundäre Animationseffekte, wie z.B. die Bewegungen von Kleidung und Haaren, werden durch Physik-basierte Simulation von Materialeigenschaften und Kräften berechnet. Wir werden in der Vorlesung eine Reihe von physikalischen Effekten simulieren, angefangen bei einfachen Partikeln, über Starrkörper und deformierbare Körper und Flächen, bis hin zu Flüssigkeiten.

Typische Anwendungsgebiete dieser Methoden sind realistische Spezialeffekte in Filmen, aufgrund steigender Rechenkapazitäten aber zunehmend auch physikalische Effekte in interaktiven Anwendungen und Computerspielen. Im Gegensatz zur Strukturmechanik ist unser Ziel dabei nicht primär numerische Genauigkeit, sondern effiziente und robuste Berechnung und Implementation.

In den Programmierübungen werden die meisten in der Vorlesung behandelten Themen in die Praxis umgesetzt. Dies erfolgt in Form von 4 Mini-Projekten, für die jeweils 3-4 Wochen Zeit sind. Die Tutoren stehen in wöchentlichen Sprechstunden mit viel Rat und etwas Tat zur Seite. Am Ende jedes Mini-Projektes stellen sie Studierenden ihr Projekt in den Übungen vor.

Teilnahmevoraussetzungen, notwendige Vorkenntnisse

• Grundkenntnisse in linearer Algebra und Analysis werden vorausgesetzt.
• Die Vorlesung "Einführung in die Computergrafik" wird empfohlen.
• Die Vorlesung “Wissenschaftliches Rechnen” ist hilfreich, aber nicht notwendig.
• Das Bearbeiten der praktischen Übungsaufgaben erfolgt in C++.

Literaturangaben

• Witkin, Baraff, Physically Based Modeling , SIGGRAPH 2001 Course.
• Müller, Stam, James, Thürey, Real Time Physics, SIGGRAPH 2008 Course.
• Brudson, Müller, Fluid Simulation, SIGGRAPH 2007 Course.
• Adams, Wicke, Meshless Approximation Methods [...], Eurographics 2009 Course.
• Eberly, Game Physics, Morgen Kaufmann, 2003.
• Erleben, Sporring, Henriksen, Dohlmann, Physics Based Animation, Charles River Media, 2005.

Externe Kommentarseite

http://graphics.uni-bielefeld.de/teaching/animation/