
Eine sehr häufig eingesetzte Animationsbeschränkung (siehe auch Reaktive Animationstechniken) ist die Pfadbeschränkung bzw. Pfad-Animation. Dabei werden ein oder mehrere Objekte an einen Pfad bzw. Kurve gebunden. Je nach Animationsprogramm wird eine Nurbs-Kurve bzw. eine Bézier-Kurve eingesetzt. Die Translations- und Rotationsattribute des animierten Objektes werden dementsprechend berechnet. Die Pfad-Animation eignet sich für Geometrien, Lichter, Partikel, Texturen oder Kameras.
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Bei einer Standardzuweisung bewegt sich ein Objekt vom Anfangspunkt bis zum Endpunkt einer Kurve. Zuerst sind Anfangszeit und Endzeit der Animation zu definieren. Eine Pfadanimationswert (Maya: motionPathValue) wird erzeugt. Dieser erstreckt sich in den meisten Fällen von 0=Anfangspunkt bis 1=Endpunkt. Wird bei der Pfad-Animation z. B. die Parametrisierung der Kurve aktiviert, wird diese auch für den Pfadanimationswert herangezogen. Dadurch wäre für den Endpunkt ein höherer Wert möglich.
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Die exakte Kontrolle der Animation erfolgt im Animations-Editor. Zusätzliche KeyFrames definieren die Bewegung. Die Abbildung zeigt den Animations Editor (GraphEditor) in Maya.: Bei Frame 1 befindet sich das Objekt am Anfangspunkt. Bei Frame 30 hat das Objekt dreiviertel des Weges zurückgelegt. Zusätzlich ist eine abgebremste Bewegung eingestellt. Zwischen Frame 30 und 40 ändert sich die so genannte motionPathValue nicht: das Objekt verharrt an dieser Stelle. Bis Frame 65 bewegt sich das Objekt bis fast zur Mitte des Pfades zurück (motionPathValue = 0.58) und geht schließlich bei Frame 100 in die Endposition des Pfades. Pfad-Animation mit Animationskurve | mov | 1,641 KB |
Eigenschaften der Pfad-Animation
- Die Pfadkurve bzw. die Flugbahn kann exakt und interaktiv editiert werden.
- Durch die Bearbeitung der Kurve ist eine präzise Bewegungssteuerung möglich.
- Die Ausrichtung des Objektes kann geändert bzw. animiert werden.
- Die Rotationswerte des animierten Objektes können so eingeschränkt werden, dass sich das Objekt in die Richtung der Kurve bewegt.
- Durch Projektionen von Animations-Pfaden auf Flächen ist eine Animation auf Flächen möglich.
- Zusätzliche Deformer ermöglichen bei Geometrien eine Verformung in der Kurvenform.
Parameter für Pfad-Animation am Beispiel "Attach to Motion Path" in Maya:
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Parameter für Pfad-Animation am Beispiel "Pfadbeschränkung" Folgen = Follow | ![]() |
Folgen / Neigen | Follow / Bank
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Die Ausrichtung des Objektes ist bei Kurven, die im 3D-Raum gezeichnet werden, besonders wichtig. Oft kommt es zu unerwünschten Umkehrungen (Flipping). Besonders bei Loopings dreht sich das Objekt plötzlich in die entgegengesetze Richtung. Bei diesem Looping wurde das Attribut "World Up Type" von Vektor auf Object Up umgestellt: Ein neues Objekt (locator1), in diesem Fall ein Nullobjekt, definiert die Ausrichtung. Zusätzliche Ausrichtungstypen in Maya:
Pfad-Animation mit unterschiedlichen World Up - Einstellungen | mov | 684 KB |
| Die Art der Kurve ist essentiell für die Animation. Ob Bezier- oder Nurbs- Kurve, die Parametrisierung der Kurve wird bei der Pfad-Animation in der Standardeinstellung nicht berücksichtigt. Das animierte Objekt bewegt sich unabhängig von der Anatomie der Kurve mit gleichmäßiger Geschwindigkeit vom Anfangspunkt zum Endpunkt. Die Einstellung der Geschwindigkeit erfolgt in der Regel durch die Einstellung der Animationskurven im Animationseditor. Im gegebenen Fall kann die Parametrisierung der Kurve für die Pfad-Animation aktiviert werden. Folglich werden die unterschiedlichen Distanzen zwischen den Knotenpunkten für die Animation mitberechnet. Das Objekt bewegt sich zwischen zwei weit auseinander liegenden Knotenpunkten schneller als zwischen sehr eng zusammen liegenden Punkten. In einigen Fällen ist eine Normalisierung der Animationskurve hilfreich. Eine Normalisierung (Normalize Spline, Ribuild Curve,…) rechnet die Kurve so um, dass die Abstände zwischen den Knotenpunkten gleich sind. re. Abb.: Animationskurve mit unterschiedlich langen Kurvenabschnitten. |
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Ohne "Parametric Length" bewegt sich das Objekt mit konstanter Geschwindigkeit (gleichmäßiges Spacing). |
| Bei komplexen Geometrien kann durch Hinzufügen von Deformern das Objekt in Form der Kurve deformiert werden. Wie bei allen Deformern muss die Geometrie des Objektes dementsprechend verformbar aufgebaut sein. Pfad-Animation mit unterschiedlichen Deformer-Einstellungen mov | 7.584 KB In Maya wird ein Lattice-Deformer eingesetzt. Der Deformer kann sich entweder am Objekt oder entlang der Kurve aufbauen. |
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Objekte können auch entlag von Kurven auf Flächen bewegt werden. Bei Nurbs-Flächen kann der Animationspfad direkt aus der Fläche gelöst werden. Weiters können auch Kurven auf Flächen gezeichnet oder projiziert werden. | Mit der Option World Up = Normal steht das Objekt immer normal zur Fläche. |
Kombination aus mehreren Pfad-Animationen
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Bei diesem Beispiel werden mehrere Pfad-Animationen eingesetzt: |