Animation de personnages par skinning à volume constant - MGMI Accéder directement au contenu
Mémoire D'étudiant Année : 2007

Animation de personnages par skinning à volume constant

Résumé

Animated characters obtained with the skinning method are widely used in movies and video games industry due to its intuitive control and its fast implementation. However, when this method is used for large deformations, the realistic beavior of the animation might be spoiled by the loss of a certain amount of volume of the animated object. Therefore, a method that constraints the volume of a character deformed with an underlying skeleton is set-up. The correction is performed in two steps. First, the surface is deformed with a classical skinning algorithm. Next, the surface is corrected in order to keep its volume constant. The correction is given by a constrained minimisation where the parameters only depend on the skinning data. The method of Lagrange multipliers is used is order to solve the equations. An analytical solution is given that enables the execution at interactive speed. An exact correction of the volume can be applied on the character when the axes are treated separatedly. A correction that locally depend on the shape of the object is also carried on via an approximated correction. The error of the approximated volume is less than 5% in the worst case. This method enables a deformation with a constant volume while keeping the advantage of the skinning. Moreover, the correction is linked to the parameters that are already given for a deformation performed with an animation-skeleton. Therefore, there is no need of any extra work for the artist. Finally, different visual effects can be obtained depending on the type of function that is optimized.
La déformation de personnages animés par la méthode de skinning est largement répandue dans le domaine du cinéma et du jeu vidéo grâce à son contrôle intuitif et à son évaluation rapide. Cependant, pour certains mouvements, l'aspect réaliste de l'animation peut être mis en défaut par la perte d'une partie du volume du personnage déformé. Ce rapport présente une méthode de contrainte de volume appliquée à la déformation d'un objet à l'aide d'un squelette d'animation. Nous procédons en une première étape de déformation par skinning classique, puis corrigeons le volume de la surface obtenue dans un second temps. La correction est obtenue par une minimisation sous contrainte dont les paramètres sont liés aux seules données du skinning. Une solution analytique est obtenue, permettant une exécution de l'algorithme à plus de 30 images par seconde. Le volume du personnage ainsi déformé peut alors être corrigé de façon exacte dans le cas d'un traitement séparé des axes. Une méthode approchée est également mise en place pour permettre une correction liée localement à la forme de l'objet animé. La méthode utilisée permet une déformation à volume constant tout en préservant la simplicité et la rapidité d'exécution du skinning. Celle-ci est intrinsèquement liée aux paramètres de la déformation par squelette et ne requiert pas de travail supplémentaire de l'artiste. Enfin, différents effets visuels peuvent être obtenus selon l'optimisation utilisée.
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Dates et versions

hal-01017921 , version 1 (03-07-2014)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01017921 , version 1

Citer

Damien Rohmer. Animation de personnages par skinning à volume constant. Synthèse d'image et réalité virtuelle [cs.GR]. 2007. ⟨hal-01017921⟩
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