کنترل حرکت در انیمیشن سازی و شبیه سازی

موضوع : کنترل حرکت در انیمیشن سازی و شبیه سازی

توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد

خلاصه:
اين مقاله درباره تكامل انيميشن و شبيه سازي و تجسم و رابطه آنها است و 2 گرايش موجود است.
1)قانون هاي فيزيكي كه مشهور هستند و در گسترش انيميشن تأثير دارد.
2)قانونهاي فيزيكي كه مشهور نيستند و تكنيك انيميشن به درك آن كمك مي كند. ما مدلهاي توصيف شده براي توليد يك امر بدون داشتن اطلاعاتي درباره آن و مدلهاي ايجاد شده در اثر همكاري بين مدلهاي توصيفي و مدلهاي ايجادي را تشخيص داديم وبه اندازه انسان و ماشين درباره آن بحث شده است و سرانجام پر توسعه انيميشن به سمت كنترل اتوماتيك حركت و جهت يابي حركت و رفتار انيميشن تأكيد شده است.
1)انيميشن ، شبيه سازي
مقدمه
هر فعاليت كه وابسته به زمان باشد ممكن است به وسيله انيميشن، گرافيك نشان داده شود. براي نمونه حركت يك پاندول، پرواز يك زنبور يا انفجار يك آتشفشان، بعضي پديده ها هستند كه خيلي پيچيده هستند و نه علمي و نه رياضي هستند. ممكن است حركت بوسيله مدلهاي سنتي انيميشن keyfram نشان داده شده. اخيرا استفاده از قانونهاي فيزيكي براي ايجاد انيميشن مورد علاقه قرار گرفته است و 2گرايش متفاوت داريم.
1)قانونهاي فيزيكي كه در گسترش انيميشن تأثير دارد.
2)تكنيك انيميشن به درك قانونهاي فيزيكي كمك مي كند.
1-2 اولين تكامل انيميشن بر اساس فيزيك
در ابتدا براي اجراء انيميشن، كامپيوتر به انيماتور كمك مي كرده و تكنيك انيميشن بر اساس تكنيك انيميشن key fram ناميده شده به 3 دسته تقسيم مي شود. و بعد از آن فرمان هاي انيميشن و سيستم هاي راهنماي جهت يابي گسترش يافته اند.
در نسل بعدي سيستم هاي كنترل حركت انيميشن به طور اتوماتيكي انجام مي شده، استفاده از A.I و تكنولوژي رباتيك. مخصوصا حركت در يك سطح و قانونهاي فيزيكي محاسبه شده. اين به اين معني است كه در اثر تحقيق و پژوهش مدلهاي فيزيكي براي گسترش انيميشن پيدا مي شود. هدف ما پيدا كردن يك مدل فيزيكي معتبر نيست ولي داشتن يك شبيه سازي واقعي از يك حركت است. ما كاراكترهاي يك شكل و خاصيت ديناميكي را به موضوعات فيزيكي ارتباز مي دهد براي ساختن يك فرمول رياضي كه دو موضوع ترتيب، حركت و ترتيب نور را در بر داشته باشد فعاليت زيادي انجام شده است.
در مدل كردن اشياء سفت و سخت (e.g.car) و تغيير شكل و انعطاف پذير بودن اشياء (e.gchain) و يا مجموعه اي از موجودات زنده (e.gbirds) مثال هايي وجود دارد كه رفتار آنها را تحت تئوري هاي متفاوت مورد بررسي قرار مي دهد.
3-1 دومين تكامل تجسم مدل هاي علمي
آزمايشات دانشمندان با استفاده از روش هاي جديد و تجسم يك راه براي گسترش طراحي مدل است. پيشرفت انيميشن در زمان نشانه اي از نتيجه هاي مدلهاي قبل است. در جهان علمي ما پديده هاي طبيعي وجود دارند كه بعضي از انها مرئي نيستند ولي با اين وجود به كمك تجسم (شبيه سازي) مي توانيم چگونگي پيشرفت در فضا و زمان را درك كنيم. موضوع اصلي انيميشن فيزيكي يك پديده يك ديد علمي به آن پديده است.
پديده هاي مدل شده از محاسبات شبيه سازي كه بر اساس تئوري فيزيكي كه داراي نظم هستند تشكيل شده است اين نمونه ها براي شكل هاي هندسي تعريف شده اند. اما يك تجسم نياز به مجموعه اي از پارامترها دارد. قدم دوم يا قدم فراتر ما نشان دادن
مدل فيزيكي است.
بعضي مواقع يك شكل هندسي با جمع چند پديده ارتباط دارد. حتي در اين مورد نيز ما براي استفاده از هندسه در تجسم نمي توانيم تصميم بگيريم، نسبت يك مدل فيزيكي با يك پديده است مثل ديگر نسبتها .
4-1 شبيه سازي و انيميشن در تجسم علمي
وقتي كه ما با مشكلات علمي روبرو مي شويم، از هنگامي كه مشاهده دقيقي از اتفاق در دست داريم در مرز شبيه سازي هستيم. ما مي توانيم نيروهاي لازم بدست آوردن يك هدف خاص را محاسبه كنيم.
اما اول ما بايد مقدار كمي از انيميشن و شبيهسازي را تعريف كنيم.
انيميشن كامپيوتري
انيميشن كامپيوتري از به وجود آمدن يك سوي چارچوب بوسيله كامپيوتر تشكيل شده است. وقتي كه اين چارچوبها به ترتيب اجرا شوند با يك صفحه متغير دارم.
انيميشن كامپيوتر عمل متقابل فرآيند انيماتور است. شكل هاي گرافيكي خلق شده به كمك كامپيوتر بر اساس عقيده متفاوت بوده و پايه هاي اساسي انيميشن هستند.
انيميشن كامپيوتر پايه تئوري و تكنولوژي هستند كه براي كمك كردن به انيماتور در مشخص كردن و به تصوير كشيدن تغيير موقعيت ما كاربرد دارد.
كامپيوتر شبيه ساز:
شبيه ساز كامپيوتر يك انيميشن كامپيوتر است كه ترتيب شبيه سازي شده از يك دنياي واقعي را نشان مي دهد.
مدل هاي رياضي پايه اساسي كامپيوتر شبيه ساز هستند. استفاده كننده مي تواند با سيستم گرافيك شبيه سازي كند و نتيجه ذكر يك جهت از مدل فيزيكي است. اگر بعضي با فكر عمل كنند سپس اين خيلي از كامپيوتر شبيه سازي شده دور است.
-    كامپيوتر شبيه ساز يك تكنيك كامپيوتري است براي مدل كرده و تصوير كردن و جدا كردن فرآيند يك سيستم در زمان واقعي و كم و زياد كردن زمان است.
 كنترل حركت در تجسم علمي
انيميشن كامپيوتري سنتي مربوط مي شود به 2 مدل سينه ماتيك و ديناميك. مدل هاي سينه ماتيك داراي استفاده آسانتري هستند و زمان مصرف كوتاه دارند و در موارد سرگرمي از انها استفاده مي شود با اين دو مدل انيماتورها مي توانند مسير يك شي را تعريف كنند و مدل سينه ماتيك در موقعيتهاي ساده استفاده مي شود. براي مثال چرخش يك مولكول يا نوسان يك پاندول. شبيه سازي بر اساس مدل هاي ديناميكي حقيقي است، اين مدل ها شامل اطلاعات خاص فيزيكي مثل توده ماده مي شود.
تغييرات يك پديده محاسبه شده و تحت شرايط اوليه خاص، مدارها(سيرها) فوق زمان) از  المانهاي معني دار محاسبه شده است. از يك ديد مدل كردن شامل مراحل شبيه سازي زير مي شود.
1)مدل هاي ديناميكي
2)شبيه سازي
3)مدل سينه ماتيك
4)مدل هندسي
5)تصوير كردن جنب و جوش
مدل سينه ماتيك را مي توان مدل ثبت شده نيز ناميد اين برابر با فايلهاي ديتا بدست آمده از محاسبات است. مشكل با اتفاقات علمي مورد استفاده براي شبيه سازي است، اين پديده طبيعي و تصوير است. طراح رفتار شيء ديناميك با پا علت روحي آن طراحي مي كند. او چگونگي اين حركت را تصور مرده و چگونه واكنش مي دهد، برخورد مي كند، فشرده مي كند، هل مي دهد، پيچانده كردن آن و ... بنابراين يك سيستم انيميشن مجبور است همه اينها را فراهم كند و با وسايل كنترل استفاده كننده را به ترجمه زبان انها قادر سازد. روش كنترل حركت كداميك مي باشد و به 2 فرم اصلي است. از يك طرف مدل هاي شرح داده شده كه براي توليد يك حركت بدون داشتن اطلاعات درباره مسبب آن مورد استفاده قرار مي گيرند و از طرف ديگر مدل هاي ايجادي وجود دارند كه علت توليد اثرات را شرح مي دهند.
فهرست مطالب
كنترل حركت در انيميشن و شبيه سازي
خلاصه:    1
1)انيميشن ، شبيه سازي    1
مقدمه    1
1-2 اولين تكامل انيميشن بر اساس فيزيك    2
3-1 دومين تكامل تجسم مدل هاي علمي    3
4-1 شبيه سازي و انيميشن در تجسم علمي    4
انيميشن كامپيوتري    4
كامپيوتر شبيه ساز:    5
كنترل حركت در تجسم علمي    5
2-2 مشتركات ماشين و انسان    8
3-2 همكاري مدل هاي توصيفي و ايجادي    9
3-سطح كار و رفتار انيميشن.    10
1-3 مدل كردن كار    10
2-3 جهت يابي و رفتارهاي انيميشن    11
D راه رفتن    11
3)صحبت كردن    13
4)نتيجه:    14
نگاه جامع كنترلي به متحرك مصنوعي    15
عملكرد مصنوعي    15
انيميشن كامپيوتري سنتي    17
قيود مكاني    18
كنترل حركت قابل تنظيم    22
تعيين مسير    25
برنامه ريزي    26
راه رفتن    30
صحبت كردن    31
بازيگر مصنوعي :    34
مرحله 3: ماريلين كامل:    42
4ـ بررسي از تصوير متحرك :    42
5ـ موقعيت اسكلت بندي :    44
1ـ5 : تعريف اسكلت بندي :    44
2ـ5 ـ تابعي براي موقعيت اسكلت بندي :    44
3ـ5 ـ شناسايي روش براي موقعيت يك اسكلت بندي :    45
6.2 ـ پيشنهاد كردن پارامترهاي قالب كليدبندي :    50
6.3 ـ پيشنهاد الگوريتم :    51
6.6 ـ نقاط ثابت :    51