CGExercises

CG Exercise #03

Computergraphik ├ťbungsblatt #03


Blender Tutorial: Shading & Rigging



Animieren mit Blender (Blender Teil #2)


Aufgabe 3.1: Rigging - Bone-Hierarchien

Hierarchische Beziehungen zwischen Objekten herzustellen ist essentiell wichtig f├╝r die Vereinfachung einer Animation von Objekten. Bitte erstellen Sie ein Knochenger├╝st (Rig, Armature, Shift+A) f├╝r eines der modellierten Objekte, welches die Deformation der einzelnen Meshbereiche vereinfacht.

Mit dem “Skin” Modifier k├Ânnen Sie recht einfach 3D-Strichfiguren erstellen. Gleichzeitig erm├Âglicht dieser die Ableitung eines Rigs per Knopfdruck. Wenden Sie dazu jedoch ggf. den Mirror Modifier an. Wenn Sie ein komplett neues Rig (Armature) erstellen, dann m├╝ssen Sie das zu animierende Mesh als Kind der Amature (STRG + P im Object mode) zuweisen. Sorgen Sie f├╝r gen├╝gend Gelenke zum Animieren. Lassen Sie Blender automatisch das aufwendige Skinning durchf├╝hren, indem f├╝r jeden Bone die zugeh├Ârigen Vertices (Vertex Groups) ermittelt und zugewiesen werden (Armature Deform - With Automatic Weights).

Aufgabe 3.2: Animation - Objectmode und Posemode

Animieren Sie bitte das Rig f├╝r eines Ihrer Objekte aus der vorherigen ├ťbung. F├╝r die allgemeine, rigide Objektbewegung k├Ânnen Sie die Armature im Object mode ├╝ber Keyframes animieren.

Um feinere Deformationen (z.B. Ver├Ąnderung der Extremit├Ąten) zu animieren, erstellen Sie entsprechend Keyframes im Posemode der Armature.

Denken Sie auch an die Animation der Kamera! Das funktioniert genauso wie die Animation des Rigs im Object mode mithilfe von Keyframes. Schaffen Sie es eine kleine Geschichte mit einfachen Bewegungen zu erz├Ąhlen?

Aufgabe 3.3: Rendering - Die Animation als Videodatei ausspielen

Bitte rendern Sie die Animation unter Verwendung von Globaler Beleuchtung mithilfe von der Cycles Renderengine. Beachten Sie bitte hierbei, dass Ihre Kamera ├╝ber die gesamte Animation hinweg das wichtige Geschehen zeigen sollte und dass das Rendern lange dauern kann… .

Um bei etwaigen Abst├╝rzen die Arbeit nicht zu verlieren, rendern Sie die Animation zun├Ąchst als Bildsequenz (z.B. .jpg) und f├╝gen diese in Blender wieder zu einem Film zusammen, den Sie dann als Videodatei (z.B. .mp4) ausgeben.

Wenn sie bis hierher gekommen sind, haben Sie die Grundlagen in Blender erlernt und gleichzeitig Ihren ersten Kurzfilm erstellt. Herzlichen Gl├╝ckwunsch!

TeilVideoThema
Blender Teil 2YTRigging, Animation, Ausspielung


Hausaufgaben bis zum vierten Praktikum


Musterl├Âsung: Bitte stellen Sie Ihre Musterszene aus dem Blender-Praktikum kurz vor.

Blender-Projekt
Bereiten Sie als Blender-Team eine Folie vor, auf der Sie Ihr Blender-Projekt kurz beschreiben und Ihr Team z.B. als Gruppenfoto vorstellen! Laden Sie diese Folie ins Protokoll-Uploadverzeichnis hoch (Format: BlenderProject-XYZ.pdf).

1. Theorie:

  1. BRDF:
    Zeichnen Sie die BRDF von einer Spiegelkugel, einer Plastikkugel und einer schwarzen und einer wei├čen matten Kugel (analog zu den Illustrationen in der Vorlesung)!
  2. Globale Beleuchtung:
    Nehmen Sie an, dass Ihre Szene aus einem Raum mit zwei Plastikw├╝rfeln besteht. Zeichnen Sie beispielhaft die Lichtwege, die f├╝r die folgenden globalen Beleuchtungsmodelle relevant sind (zeichnen Sie der Einfachheit halber nicht dreidimensional):
    1. Raytracing
    2. Radiosity (im Kontext von Baking)
    3. Ambient Occlusion (im Kontext eines Rasterisierers wie Eevee)
    4. Monte-Carlo (im Kontext eines Path-Tracers wie Cycles)
  3. Optional: Kaustik
    Ganz dumm gefragt: Wieso lassen sich Kaustiken weder mit Raytracing noch mit Radiosity darstellen? Was ist ├╝berhaupt eine Kaustik? Begr├╝nden Sie Ihre Antwort zeichnerisch anhand der auftretenden Lichtpfade!

2. Blender / Texturierung:

  1. Erkl├Ąren Sie bitte, wie es funktioniert, dass zweidimensionale Bilder auf dreidimensionalen Objekten dargestellt werden k├Ânnen. Welche zwei Dinge ben├Âtigt man unbedingt, damit dies funktioniert?
  2. Was ist der Unterschied zwischen Welt-, Objekt- und Texturkoordinaten? Welches konkrete kartesische Welt-Koordinatensystem verwendet Blender im Gegensatz zu OpenGL? Das hei├čt, wie sind die Achsen der Koordinatensysteme orientiert?
  3. In folgendem Bild ist die Zuordnung von 3D Raum zum 2D Bildraum gegeben (Zahlen 1 bis 6). Beschreiben Sie bitte welche Formen jeweils auf den Fl├Ąchen A und B zu sehen sind, wenn in Blender die Materialien richtig definiert und dargestellt werden.

3. OpenGL / Animation: Angenommen die Framerate sei in fps gegeben. Berechnen Sie die Zeitdauer $\Delta t$ zwischen zwei Frames. Weiterhin sei eine Winkelgeschwindigkeit $\omega$ gegeben. Berechnen Sie den Winkel $\Delta\alpha$, um den in jedem Frame gedreht werden muss, um ein Objekt mit der Winkelgeschwindigkeit $\omega$ zu animieren. Berechnen Sie die Formel f├╝r den Winkel $\Delta\alpha$ in Abh├Ąngigkeit von $\omega$.

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