1. Luento T Tietokoneanimaatio ja mallintaminen Tassu Takala Teknillinen korkeakoulu Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio

1. luento 2Animaatio & mallintaminen 2004 Sisältö •Henkilökunta •Suoritustapa ja aikataulu •Kurssimateriaali •Animaation tuotantoprosessi •Luentojen aihealueista •Videoita

1. luento 3Animaatio & mallintaminen 2004 Henkilökunta •Kurssista vastaa: Tassu Takala –luennot •Assistentti: Marko Myllymaa –harjoitustyöt

1. luento 4Animaatio & mallintaminen 2004 Suorittaminen •Kurssin laajuus: 4 ov (L) •Osasuoritukset: –Tentti –Harjoitustöitä: •neljä pakollista •muista aiheista valittava kaksi

1. luento 5Animaatio & mallintaminen 2004 Aikataulu •Luennot: –to Odeion •Harjoitustyöt: –Monta pientä työtä, kullekin aikaa noin 2 viikkoa •Tulossa kurssin www-sivulle: tarkka aikataulu harjoitustöille ja luentojen aiheet

1. luento 6Animaatio & mallintaminen 2004 Kurssimateriaali •Kurssikirja: –Rick Parent: Computer Animation - Algorithms and Techniques –Vanha kurssikirja (Watt&Watt) myös hyödyllinen •Luentomateriaali (tulee osittain www-sivulle) •Valikoituja artikkeleita, tiedot www-sivuilla

1. luento 7Animaatio & mallintaminen 2004 Oppia tuntemaan riittävästi tekniikkaa, jotta ymmärtää syvällisesti animaatio-ohjelmien toimintaa ja rajoitteita, ja pystyy tarvittaessa toteuttamaan uusia toimintoja ja erikoistehosteita. Kurssin tavoite

1. luento 8Animaatio & mallintaminen 2004 Sovelluksia •Animaatiot ja visuaaliset tehosteet –elokuvat, mainokset, opetusohjelmat –web-sivut, manuaalit –ohjelmien käyttöliittymät •Tietokonepelit •Suunnittelu (CAD), robotiikka •Virtuaaliympäristöt, simulaattorit

1. luento 9Animaatio & mallintaminen 2004 Animaation tuotanto •Rooleja tuotantotiimissä: –tuottaja – managerointi –käsikirjoittaja – juonen kehittely –ohjaaja – näyttämötyö ja toiminnan ajoitus –graafinen suunnittelija – hahmot ja taustat –äänittäjä – vuorosanat, taustat, efektit –animaattori(t) – liikkeen täsmällinen toteutus •taiteilija (AD) + ohjelmoija (TD)

1. luento 10Animaatio & mallintaminen 2004 Perinteinen animaatio (1) •Tyypillisesti noin 25 kuvaa / s •Kohtauksen kesto 5-30 s –Kuvia kpl •Koko illan filmi (2h) kuvaa •Ongelmia: –Paljon käsityötä -> kallista –Suuri materiaalimäärä: •projektin organisointi •tiedonhallinta

1. luento 11Animaatio & mallintaminen 2004 Mitä iloa tietokoneesta voisi olla tässä kaikessa ? Perinteinen animaatio (2) •Työn vaiheet: –Juonen käsikirjoitus –Kohtausten sommittelu –Taustan äänitys –Tarkka sommittelu –Ääninauhan jaksotus kuviksi –Liikkeiden ja hahmojen ääriasennot –Muutamien välikuvien piirtäminen –Kaikkien kuvien piirtäminen –Koekuvaus filmille (ääriviivat) –Kuvien kopiointi selluloidille –Kuvien väritys –Virheiden tarkastus –Lopullinen kuvaus filmille –Leikkaus ja viimeistely

1. luento 12Animaatio & mallintaminen 2004 Modeling Animation Rendering Post processing •Structural parameters (topology) •Coordinates & measures (geometry) •Other parameters •Shape control points •Object paths •Camera paths •Light paths •Modeling transformation •View transformation & projection •Shading •Image processing effects, morphing •Title texts •Compositing •Sound: speech, foley effects, music •Editing, printing/encoding Tietokoneavusteinen animaatioprosessi

1. luento 13Animaatio & mallintaminen 2004 Parametrinen periaate (1) •Mahdollisia kohteita –Esineet / hahmot –Taustat –Kamerat –Valaisimet Minkä hyvänsä kohteen mitä tahansa tekijöitä voi animoida •Mahdollisia tekijöitä –liikerata –asento –muoto –väri –materiaali- ominaisuudet, jne.

1. luento 14Animaatio & mallintaminen 2004 Parametrinen periaate (2) •Parametrit = –Skalaareita –Vektoreita •Ajan funktiona •Animaatio kuvasarjana = tasaisin välein otettuja näytteitä aikariippuvasta systeemistä – signaalinkäsittelyn näkökulma •inkrementaalinen laskenta •aliasoituminen •digitaalinen suodatus

1. luento 15Animaatio & mallintaminen 2004 Kurssin aihealueita •keyframing, spline interpolation, time control •interpolating rotation, quaternions, slerp •forward and inverse kinematics •rigid body dynamics, physically based models, constraints •particle systems, vector fields, fluid dynamics •flocking, AI in motion •motion capture, tracking & editing •procedural generation: basic algorithms, L-systems, graftals, genetic algorithms, artificial life •shape deformation: non-linear transformations, flexible body physics •muita teemoja (sen verran kuin aikaa riittää): –sound effects, compositing, facial animation, lip-sync, real-time synchronization, interactive animation...

1. luento 16Animaatio & mallintaminen 2004 Harjoitustöistä •ohjelmointiympäristö (osin OpenGL, hienompi renderointi BMRT:n avulla) Niksulassa tai omalla koneella •periaate: ohjelmoi tietynlainen liike, demonstroi se valmiita geometrisia malleja soveltaen (paitsi tehtävä 6.) –1. keyframing: position interpolation –2. keyframing: rotation –3. simple kinematics: walking legs –4. simple dynamics: particles and/or balls –5. flocking –6. algorithmic shapes –7. animation of rendering parameters (?) –8. final project (compositing)

1. luento 17Animaatio & mallintaminen 2004 Videoita •Tänään: –Ice Age trailer (Blue Sky studios 2002) –Graphic Violence (G.Washington Univ. 1991) •vastaavanlaisen kurssin harjoitustyö) –Geri’s Game (Pixar 1998) •Jatkossa joka luennon päätteeksi: tietokoneanimaation klassikkoja