English version

• polskie
podział tematyczny
 
• anglojęzyczne
podział tematyczny
 
Newsletter:

• Zamów informacje o nowościach z wybranego tematu
 
Informacje:

• o księgarni

• koszty wysyłki

• kontakt

• Cookies na stronie

Animacja komputerowa

Algorytmy i techniki

Najlepsza książka o technikach animacji!

Pierwszy na polskim rynku podręcznik kierowany do animatorów.

Stanowi wprowadzenie do kluczowych pojęć animacji, w tym syntezy obrazów, przekształceń i reprezentacji położenia.

Zawiera:

· najnowsze osiągnięcia techniki animacji obejmujące animację płynów, postaci ludzkich i miękkich części ciała,
· algorytmy wysokopoziomowe, w tym hierarchiczne modelowanie kinematyki, symulację ruchu brył sztywnych, układy cząsteczek, funkcje energii, wykrywanie kolizji i reakcje na nie,
· algorytmy i techniki odtwarzania zjawisk przyrodniczych i modelowania oraz animowania postaci

Zaawansowane techniki programistyczne wyjaśnione są za pomocą szczegółowo opisanych przykładów oraz podana jest ich implementacja w języku C.

Książka kierowana jest do animatorów, programistów gier komputerowych, studentów i absolwentów specjalności związanych z multimediami, zarówno na uczelniach technicznych jak i akademiach sztuk pięknych.

Przedmowa

1. Wprowadzenie
1.1. Postrzeganie
1.2. Dziedzictwo animacji
1.2.1. Wczesne urządzenia
1.2.2. Początki tradycyjnej animacji
1.2.3. Disney
1.2.4. Wkład innych osób
1.2.5. Inne sposoby animowania
1.2.6. Zasady animacji
1.2.7. Zasady filmowania
1.3. Produkcja filmu animowanego
1.3.1. Dźwięk
1.4. Wytwarzanie filmu animowanego na komputerze
1.4.1. Zadania w animacji komputerowej
1.4.2. Cyfrowy montaż
1.4.3. Cyfrowe wideo
1.4.4. Cyfrowy dźwięk
1.5. Krótka historia animacji komputerowej
1.5.1. Wczesna działalność (przed 1980 r.)
1.5.2. Lata średnie (osiemdziesiąte)
1.5.3. Animacja dojrzewa (połowa lat osiemdziesiątych i później)
1.6. Podsumowanie rozdziału
Literatura

2. Wiadomości wstępne
2.1. Przestrzenie i przekształcenia
2.1.1. Potok wizualizacji
2.1.2. Współrzędne jednorodne i macierz przekształcenia
2.1.3. Przekształcenie złożone i obliczanie jego macierzy
2.1.4. Przekształcenia podstawowe
2.1.5. Reprezentowanie dowolnego położenia kątowego
2.1.6. Odtwarzanie przekształcenia na podstawie macierzy
2.1.7. Opis przekształceń w potoku wizualizacji
2.1.8. Błędy w obliczeniach
2.2. Reprezentowanie położeń kątowych
2.2.1. Reprezentacja z ustalonymi osiami
2.2.2. Kąty Eulera
2.2.3. Kąt i oś obrotu
2.2.4. Kwaterniony
2.2.5. Reprezentacja wykładnicza
2.3. Podsumowanie rozdziału
Literatura

3. Interpolacja wielkości liczbowych
3.1. Interpolacja
3.1.1. Użycie odpowiedniej funkcji
3.1.2. Podsumowanie
3.2. Sterowanie ruchem punktu wzdłuż krzywej
3.2.1. Obliczanie długości łuku
3.2.2. Sterowanie prędkością
3.2.3. Rozpędzanie i zatrzymywanie
3.2.4. Ogólne funkcje odległości i czasu
3.2.5. Dopasowanie krzywej do par położenie-czas
3.3. Interpolacja położeń kątowych
3.3.1. Interpolacja kwaternionów
3.4. Zastosowanie ścieżek
3.4.1. Ruch po ścieżce
3.4.2. Zorientowanie wzdłuż ścieżki
3.4.3. Wygładzanie ścieżki
3.4.4. Wyznaczanie ścieżki na powierzchni
3.4.5. Znajdowanie ścieżek bezkolizyjnych
3.4.6. Podsumowanie
3.5. Podsumowanie rozdziału
Literatura

4. Animacja oparta na interpolacji
4.1. Systemy oparte na klatkach kluczowych
4.2. Języki animacji
4.2.1. Języki animacji przeznaczone dla artysty
4.2.2. Języki pełnoskalowego programowania animacji
4.2.3. Zmienne artykulacji
4.2.4. Języki graficzne
4.2.5. Języki oparte na aktorach
4.3. Odkształcanie obiektów
4.3.1. Chwytanie i przesuwanie wierzchołków
4.3.2. Odkształcanie otaczającej przestrzeni
4.4. Interpolacja kształtów trójwymiarowych
4.4.1. Obiekty o tej samej topologii
4.4.2. Wielościany gwiaździste
4.4.3. Przekroje osiowe
4.4.4. Przekształcenie na sferę
4.4.5. Rekurencyjne dzielenie siatek
4.4.6. Podsumowanie
4.5. Morfing (dwuwymiarowy)
4.5.1. Podejście z siatką współrzędnych
4.5.2. Morfing za pomocą wyróżnionych linii
4.6. Podsumowanie rozdziału
Literatura

5. Łańcuchy kinematyczne
5.1. Modelowanie hierarchiczne
5.1.1. Struktury danych dla modelowania hierarchicznego
5.1.2. Lokalne układy współrzędnych
5.2. Kinematyka prosta
5.3. Kinematyka odwrotna
5.3.1. Rozwiązanie analityczne prostego zadania
5.3.2. Jakobian
5.3.3. Rozwiązywanie numeryczne zagadnień kinematyki odwrotnej
5.3.4. Podsumowanie
5.4. Podsumowanie rozdziału
Literatura

6. Rejestrowanie ruchu
6.1. Techniki rejestrowania ruchu
6.2. Przetwarzanie obrazów .
6.3. Kalibracja kamer
6.4. Odtwarzanie położenia w trzech wymiarach
6.4.1. Użycie wielu znaczników
6.4.2. Użycie wielu kamer
6.5. Dopasowanie do szkieletu
6.6. Wyniki działania systemów rejestrowania ruchu
6.7. Przetwarzanie danych z systemów rejestrowania ruchu
6.7.1. Przetwarzanie sygnałów
6.7.2. Przekierowywanie ruchu
6.7.3. Łączenie ruchów
6.8. Podsumowanie rozdziału
Literatura

7. Animacja z wykorzystaniem modeli fizycznych
7.1. Podstawy fizyczne - przegląd
7.1.1. Symulowanie układu mas, sprężyn i tłumików
7.2. Siatki sprężyn
7.2.1. Obiekty elastyczne
7.2.2. Sprężyny wirtualne
7.3. Układy cząsteczek
7.3.1. Generowanie cząsteczek
7.3.2. Atrybuty cząsteczek
7.3.3. Usuwanie cząsteczek
7.3.4. Animowanie cząsteczek
7.3.5. Wizualizacja cząsteczek
7.3.6. Reprezentowanie układu cząsteczek
7.3.7. Siły działające na cząsteczki
7.3.8. Czas życia cząsteczki
7.4. Symulacja ruchu brył sztywnych
7.4.1. Swobodne spadanie ciał
7.4.2. Zderzenia ciał
7.4.3. Dynamika hierarchicznych układów brył
7.4.4. Podsumowanie
7.5. Wymuszanie miękkich i twardych więzów
7.5.1. Minimalizacja energii
7.5.2. Więzy przestrzenno-czasowe
7.6. Podsumowanie rozdziału
Literatura

8. Płyny: ciecze i gazy
8.1. Szczególne modele płynów
8.1.1. Modele wody
8.1.2. Modele chmur (opracowane przez Davida Eberta)
8.1.3. Modele ognia
8.1.4. Podsumowanie
8.2. Obliczeniowa dynamika płynów
8.2.1. Ogólne podejścia do modelowania płynów
8.2.2. Równania dynamiki płynów
8.3. Podsumowanie rozdziału
Literatura

9. Modelowanie i animowanie postaci ludzkich
9.1. Przegląd reprezentacji postaci ludzkich
9.1.1. Reprezentowanie geometrii ciała
9.1.2. Pozyskiwanie danych geometrycznych
9.1.3. Odkształcanie ciała
9.1.4. Szczegóły powierzchni
9.1.5. Warstwowe podejście do modelowania postaci ludzkich
9.2. Sięganie i chwytanie
9.2.1. Modelowanie ręki
9.2.2. Staw barkowy
9.2.3. Dłoń
9.2.4. Koordynacja ruchu
9.2.5. Sięganie za przeszkodę
9.2.6. Siła
9.3. Chodzenie
9.3.1. Mechanika poruszania się
9.3.2. Kinematyka chodu
9.3.3. Zastosowanie dynamiki w celu poprawienia realizmu ruchu
9.3.4. Sterowanie za pomocą dynamiki prostej
9.3.5. Podsumowanie
9.4. Ubieranie
9.4.1. Materiał i ubranie
9.4.2. Prosty model tkaniny
9.4.3. Animowanie ubrań
9.4.4. Modelowanie włosów
9.5. Podsumowanie rozdziału
Literatura

10. Animacja twarzy
10.1. Ludzka twarz
10.1.1. Budowa anatomiczna
10.1.2. System Kodowania Ruchów Twarzy
10.2. Modele twarzy
10.2.1. Tworzenie modelu z powierzchni ciągłej
10.2.2. Tekstury
10.3. Animowanie twarzy
10.3.1. Modele sparametryzowane
10.3.2. Kształty do interpolacji
10.3.3. Modele mięśni
10.3.4. Ekspresja
10.3.5. Podsumowanie
10.4. Animacja ust
10.4.1. Układ artykulacji
10.4.2. Fonemy
10.4.3. Koartykulacja
10.4.4. Prozodia
10.5. Podsumowanie rozdziału
Literatura

11. Modelowanie zachowań
11.1. Poznawanie otoczenia
11.1.1. Wzrok
11.1.2. Pamięć
11.2. Zachowania zespołowe
11.3. Zachowania proste
11.3.1. Zachowania stadne
11.3.2. Zachowania układów drapieżnik-ofiara
11.4. Modelowanie zachowań inteligentnych
11.4.1. Zachowania autonomiczne
11.4.2. Wyrazy twarzy i gesty
11.4.3. Modelowanie indywidualnych cech: osobowość i emocje
11.5. Sterowanie tłumem
11.5.1. Zachowania emergentne
11.5.2. Zachowania na podstawie modeli statystycznych
11.5.3. Struktura wewnętrzna
11.6. Podsumowanie rozdziału
Literatura

12. Specjalne modele dla animacji
12.1. Powierzchnie zadane niejawnie
12.1.1. Określanie powierzchni zadanych niejawnie
12.1.2. Animowanie obiektów zadanych niejawnie
12.1.3. Wykrywanie kolizji
12.1.4. Odkształcanie powierzchni niejawnych wskutek kolizji
12.1.5. Metody warstwie
12.1.6. Podsumowanie
12.2. Rośliny
12.2.1. Odrobina botaniki
12.2.2. L-systemy
12.2.3. Animowanie wzrostu roślin
12.2.4. Podsumowanie
12.3. Powierzchnie określone przez zagęszczanie siatek
12.4. Podsumowanie rozdziału
Literatura

A. Zagadnienia syntezy obrazów
A.l. Podwójne buforowanie
A.2. Składanie obrazów
A.2.1. Składanie bez informacji o głębokości pikseli
A.2.2. Składanie z użyciem informacji o głębokości pikseli
A.3. Wyświetlanie poruszających się obiektów
A.4. Cienie
A.5. Billboarding i "udawacze"
A.6. Podsumowanie
Literatura

B. Informacje uzupełniające
B.l. Wektory i macierze
B.l.l. Odwracanie macierzy i rozwiązywanie układów równań liniowych
B.l.2. Rozkład względem wartości szczególnych
B.2. Obliczenia geometryczne
B.2.1. Składowe wektora
B.2.2. Długość wektora
B.2.3. Iloczyn skalarny
B.2.4. Iloczyn wektorowy
B.2.5. Procedury przetwarzania wektorów i macierzy
B.2.6. Najbliższe punkty na prostych w przestrzeni
B.2.7. Obliczanie pola
B.2.8. Twierdzenie kosinusów
B.2.9. Współrzędne barycentryczne
B.2.10. Wyznaczanie brył otaczających
B.3. Przekształcenia
B.3.1. Przekształcanie punktów przy użyciu mnożenia macierzy przez wektor
B.3.2. Przekształcanie wektorów
B.3.3. Obroty reprezentowane za pomocą osi i kąta
B.3.4. Kwaterniony
B.4. Reprezentacja łańcuchów kinematycznych Denavita i Hartenberga
B.4.1. Notacja Denavita i Hartenberga
B.4,2. Prosty przykład
B.4.3. Dołączenie przegubu kulowego
B.4.4. Konstruowanie lokalnego układu współrzędnych
B.5. Krzywe interpolacyjne i aproksymacyjne
B.5.1. Podstawowe terminy
B.5.2. Interpolacja liniowa
B.5.3. Parametryzacja łukowa
B.5.4. Obliczanie pochodnych
B.5.5. Interpolacja Hermite‘a
B.5.6. Krzywe sklejane Catmulla-Roma
B.5.7. Krzywa interpolacyjna dla czterech punktów
B.5.8. Krzywe przejściowe między parabolami
B.5.9. Kubiczne krzywe Beziera
B.5.10. Algorytm de Casteljau dla krzywych Beziera
B.5.11. Zmiany napięcia, ciągłości i skosu
B.5.12. Krzywe B-sklejane
B.5.13. Dobieranie krzywej do danego zbioru punktów B.6. Losowość
B.6.1. Szum
B.6.2. Turbulencje
B.6.3. Generator liczb losowych
B.7. Elementy mechaniki
B.7.1. Położenie, prędkość i przyspieszenie
B.7.2. Ruch po okręgu
B.7.3. Prawa dynamiki Newtona
B.7.4. Inercjalne układy współrzędnych
B.7.5. Środek masy
B.7.6. Moment siły
B.7.7. Równowaga sił
B.7.8. Grawitacja
B.7.9. Siła dośrodkowa
B.7.10. Oddziaływania między obiektami
B.7.11. Siła odśrodkowa
B.7.12. Praca i energia potencjalna
B.7.13. Energia kinetyczna
B.7.14. Zasada zachowania energii
B.7.15. Zasada zachowania pędu
B.7.16. Drgania harmoniczne
B.7.17. Tłumienie
B.7.18. Moment pędu
B.7.19. Tensor bezwładności
B.8. Całkowanie numeryczne
B.8.1. Obliczanie długości łuku
B.8.2. Całkowanie równań różniczkowych zwyczajnych
B.8.3. Metody całkowania równań ruchu
B.9. Standardy dla ruchomych obrazów
B.9.1. Na początku był świat analogowy
B.9.2. W cyfrowym świecie
B. 10.Kalibracja kamery

Literatura

Skorowidz

594 strony, Format: 16.8x23.8cm, oprawa miękka