Keywords

Hierarische Objekte

Diese Grundlage behandelt Objekte, die aus einer Menge von Gelenken und Verbindungen bestehen. Dazu zählen Gruppen, Verknüpfungen und Skelett-Systeme. Bereits einfache Objekte, die aus mehreren Teilen bestehen, sind in den meisten Fällen in Gruppen und Untergruppen eingeteilt. Um eine größere Anzahl von Objekten überschaubar verwalten und bearbeiten zu können, werden Gruppen, Duplikate, Hierarchien, Sichtbarkeitsgruppen (sogennante Layer) und Darstellungsmodis verwendet. Gruppen, Hierarchien und Pivots (Schwerpunkte) sind nicht nur für die Objektverwaltung , sondern auch für die Animation entscheidend. Bei hierarchischen Ketten werden generell Rotations-, Translations- und Skalierungswerte (affine Transformationen) an die untergeordneten Objekte weitergegeben. Hierarchisch gegliederte Ketten werden in weiterer Folge mit vorwärts gerichteter und inverser Kinematik animiert.

Ein Würfel, bestehend aus 6 Flächen, bewegt sich in der Animation einerseits durch Rotation und Translation vorwärts und andererseits faltet sich der Würfel flach auf. Dazu werden die Würfelseiten hierarchisch gegliedert. Die Pivots der einzelnen Flächen werden an den Rotationsachsen positioniert. Bewegt sich der gesamte Würfel, wird das Objekt "bottomnurbsCube1" animiert. Die untergeordneten Objekte erben die Translations- und Rotationswerte. Beim Auffalten drehen sich die einzelnen Flächen um 90°.
Animation: Würfel | swf | 45 kb


Bei komplexen Animationen wie z. B.: bei roboterartigen Abläufen oder Charakteranimationen werden Skelett-Systeme eingesetzt.
Vergleich: Hierarchisch verbundene Objekte / Skelettsystem
(a) Skelett-System: Es werden Gelenke gezeichnet, die automatisch verbunden sind. Wird der joint1 (Gelenk) bewegt oder gedreht, beeinflusst das auch die untergeordneten Objekte.
(b) verknüpfte Objekte: Die sechs Würfel sind hierarchisch geordnet. Wird z. B. ein Würfel gedreht, drehen sich die untergeordneten Objekte mit.

Gelenk (engl.: Joint)
Legt den lokalen Mittelpunkt und das Koordinatensystem für die Objekte in einer hierarchischen Kette fest. Die Verknüpfung verbindet den Drehpunkt eines untergeordneten Objektes mit dem Drehpunkt eines übergeordneten Objektes. Gegliederte hierarchische Ketten werden in den gängigen 3D-Programmen unterschiedlich bezeichnet: Joint (Maya), Bone (3ds max)

Verbindungen (engl.: Link)
Definiert die Verknüpfung zwischen einem übergeordneten und einem untergeordneten Objekt und bildet die Basis für die Übertragung der affinen Transformationen.

Ergänzende und vertiefende Module