seminar_3m:3m_2015:human_motion_capturing_character_animation_ii
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seminar_3m:3m_2015:human_motion_capturing_character_animation_ii [09.07.2015 12:14] – [Human motion capturing character animation II] Christian Schumacher | seminar_3m:3m_2015:human_motion_capturing_character_animation_ii [28.11.2022 00:11] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1 | ||
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====== Human motion capturing character animation II====== | ====== Human motion capturing character animation II====== | ||
- | ^ Modul-Icon | ... | | + | ^ Modul-Icon |
- | ^ Veranstaltung | ... | | + | ^ Veranstaltung |
- | ^ Autor |... | | + | ^ Autor | Jan Philipp Gerlach, Filip Szeliga, Isabel Ehrenberger, |
- | ^ Bearbeitungsdauer | ... | | + | ^ Bearbeitungsdauer |
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===== Einleitung ===== | ===== Einleitung ===== | ||
- | Die Einleitung beinhaltet die Problemhinführung und Formulierung der allgemeinen Fragestellung, | ||
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- | ==== Einführendes Beispiel ==== | ||
- | Ein einführendes Beispiel kann helfen, die Problemstellung zu verdeutlichen. | ||
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- | ===== Inhalt1 ===== | ||
- | Hier wird bspw. der theoretische Hintergrund aufgearbeitet. Verwendete Blockzitate (mehr als 40 Worte) werden dabei wie folgt formatiert: \\ | ||
- | Beispielsweise beschreibt Hermann (2001) die Konsequenzen von Verletzungen für Leistungssportler wie folgt: \\ | ||
- | >Für Leistungssportler . . . bedeuten Verletzungen oftmals einen tiefen Ein-schnitt in den Lebensrhythmus mit unklaren Konsequenzen für die weitere körperliche Leistungsfähigkeit und – damit verbunden – für die weitere sportli-che Entwicklung. Je nach individueller Bedeutung des Sports und der Schwere der Läsion können diese Verletzungen mit deutlichen bis massiven psychischen Problemen behaftet sein und für Professionals noch zusätzlich monetär existenzielle Folgen haben. (S. 5)< | ||
- | Andere Zitationsweisen finden sich hier: [[http:// | ||
- | \\ \\ | + | Beim Entwurf von Robotermodellen muss für jeden Roboter eine Kinematik erstellt werden, welche seine einzelnen Segmente, also Körperglieder, |
- | ==== Unterpunkt 1 ==== | + | |
- | [{{ : | + | |
- | Nach Ballreich (1996, S. 57) beschreibt die Kinematik (hier Translation) die Bewegung eines Punktes: | + | Die Bewegungen, welche der Roboter in der Simulation ausführen soll, können nun auf verschiedene Weisen übergeben werden. Diese können beispielsweise direkt eingegeben oder über das sogenannte |
- | < | + | ist in folgender Abbildung zu sehen[1]: |
- | "Als Beispiel kann ein Sprinter herangezogen | + | |
- | \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ | + | |
- | ==== Unterpunkt 2 ==== | + | |
- | Es gibt auch die Möglichkeit Videos einzubinden... dieses Beispielvideo zeigt Hochgeschwindigkeitsaufnahmen | + | |
- | {{ youtube> | + | {{ :seminar_3m: |
- | < | + | |
+ | In nachfolgender Abbildung ist das Referenzmodell zu sehen. | ||
- | Oder kleine Anmerkungen einzufügen: | + | {{ :seminar_3m: |
- | < | + | Durch das Mappen auf das MMM-Referenzmodell werden Eigenschaften des Körpers eines jeden Probanden, wie z.B die Körpergröße und die Segmentlänge, |
- | Notiz 1 | + | Mit Hilfe eines Converters wird das Referenzmodell auf das ausgewählte Robotermodell gemappt. Dies hat den großen Vorteil, dass die Modellierung der Modelle für die Aufnahmen und die Modellierung der Robotermodelle unabhängig voneinander stattfinden kann. Durch dieses Verfahren hat man eine große Wiederverwendbarkeit der Daten. |
- | </ | + | Das Referenzmodell ist ein dynamisches Modell. Dies bedeutet, dass zusätzlich zu der Länge der einzelnen Segmente noch die Masse, das Trägheitsmoment und viele weitere Faktoren für jedes einzelne Gelenk berücksichtigt werden. Durch das Modell wird die maximale Anzahl an möglichen Bewegungsfreiheitsgraden vorgegeben. Ein besonderer Vorteil des MMM Frameworks ist, dass es frei im Internet verfügbar ist. |
- | <note tip> | ||
- | Tipp 1 | ||
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- | <note important> | + | ===== Inhalt |
- | Achtung 1 | + | |
- | </ | + | |
- | ===== Inhalt2 | + | |
- | Hier werden weitere theoretische Hintergründe aufgearbeitet, | + | |
- | Verwendete Blockzitate (mehr als 40 Worte) werden dabei wie folgt formatiert: \\ | + | In unserem Seminar haben wir uns genauer |
- | Beispielsweise beschreibt Hermann (2001) die Konsequenzen von Verletzungen für Leistungssportler wie folgt: \\ | + | Als Figur haben wir uns dazu Deadpool gewählt. Mit Blender und dem Robot-Editor[3] haben wir ein kinematisches Modell für Deadpool erstellt. Das Modell ist in folgender Abbildung zu sehen. |
- | >Für Leistungssportler . . . bedeuten Verletzungen oftmals einen tiefen Ein-schnitt in den Lebensrhythmus | + | |
- | Andere Zitationsweisen finden sich hier: [[http:// | + | |
- | \\ \\ | + | {{ : |
- | ==== Tabellen ==== | ||
- | Um wiederkehrende Fragen nach der Beschriftung von Tabellen vorzubeugen wird in diesem Abschnitt ein Beispiel gegeben, wie eine Tabelle nach den Zitationsrichtlinien des IFS (vgl. [[http:// | + | Dieses besteht aus 20 Segmenten, welche mit verschiedenen Gelenken verbunden sind. Die Gelenke haben, den menschlichen Bewegungsfreiheitsgraden entsprechend, |
+ | dreidimensionalen Freiheitsgrad liegen hier 3 Bones übereinander. Ein Bone stellt in unserem Fall ein Bezugskoordinatensystem für ein Gelenk und sein dazugehöriges Segment dar. | ||
- | | Tabelle1: Beisiel für Tabellenüberschrift (Autor, Jahr, Seite) | + | Das Modell hat vereinfachte Hände und Füße, da einzelne Finger- oder Zehenbewegungen bei uns nicht interessant waren und deshalb nicht näher betrachtet wurden. Die Hände bestehen deshalb jeweils nur aus einem Segment und die Füße jeweils aus zwei Segmenten, ein Segment für den Fuß und eins für die Zehen. |
- | ^ Name ^ Alter ^ Gewicht | + | |
- | | Mustermann | + | |
- | \\ \\ | + | Die kinematische Struktur zusammen mit dem Deadpool Modell ist im Folgenden zu sehen: |
- | ===== Zusammenfassung und Ausblick ===== | + | {{ : |
- | ... | + | |
- | < | + | |
+ | Die Schwierigkeit bei der Modellierung lag hierbei bei der Wahl der richtigen Rotationsachsen für die Gelenke, damit eine natürliche menschliche Bewegung entsteht. Eine weitere Schwierigkeit war, den genauen Gelenkmittelpunkt anzugeben, so dass es später zu keinen Fehlern bei den Rotationen bzw. unnatürlichen Bewegungen bei der späteren Ausführung der Bewegungen kommt. | ||
- | **Themenvorschläge | + | Nachdem die kinematische Kette erstellt und überprüft wurde, wurde in Blender das „Weight Painting“ auf das Modell angewandt. Das automatische Weight Paint hat leider nicht funktioniert, |
- | - ... | + | Bei diesem Abschnitt lag die Schwierigkeit darin, die richtigen Teilsegmente auszuwählen, |
- | - ... | + | |
- | - ... | + | |
- | < | + | |
- | < | + | Anschließend wurden Marker auf das Deadpool Modell angebracht. Die Markerpositionen entsprechen den Positionen des Markersets[4]. Die Marker werden entsprechend des Markersets in Blender an die jeweiligen Stelle des Deadpool Modells angebracht. Durch diese Markierung findet das Mapping zwischen dem Deadpool- und dem Referenzmodell statt, da das Referenzmodell an den gleichen Stellen Markeranbringungen hat. Jeder Marker muss dafür benannt werden und einem Segment zugeordnet werden. Auf den zwei folgenden Bildern |
- | < | + | sind die Marker auf der Vorder- und Rückseite des Deadpool Modells zu sehen. |
- | ===== Eigener Standpunkt ===== | + | {{ : |
- | ... | + | |
- | < | + | |
+ | {{ : | ||
+ | Hierbei bestand die Schwierigkeit die genaue Position für die Marker zu treffen, da das von uns ausgewählte Modell einen leicht anderen Körperbau hat. Zusätzlich musste man sich genau überlegen, zu welchem Segment der ausgewählte Marker gehört, da dies die spätere Bewegung beeinflusst. Wenn beispielsweise ein Marker einem falschen Körpersegment zugeordnet wird, kann es zu unnatürlichen Bewegungen kommen, da das Programm versucht das Modell auf die vorgegebene Trajektorie zu mappen. Teilweise war es schwierig die Markernamen genau zu wählen, da die Markernamen teilweise inkonsistent waren. Des Weiteren ist die Positionierung der Marker sehr zeitaufwendig. | ||
- | < | + | Als nächsten Schritt haben wir aus der Motion Data Base[5] Bewegungen rausgesucht. Dabei haben wir folgende Bewegungen gewählt: high kick with right leg[6] |
- | < | + | |
- | ===== Fragen | + | Diese Bewegung haben wir anschließend probiert auf unser Deadpool Modell zu mappen. Leider hat dies nach längerem Probieren trotzdem nicht geklappt. Deshalb können wir an dieser Stelle leider kein Video der Bewegung zur Verfügung stellen. |
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- | | + | |
- | < | + | ===== Zusammenfassung und Ausblick |
+ | |||
+ | Bei der Bearbeitung der Seminaraufgabe war es sehr interessant einmal die einzelnen Modellierungsschritte zu sehen. Vor allem hat man bei der Bearbeitung gemerkt, wo genau die Schwierigkeiten liegen und welche Dinge beachtet werden müssen. Die MMM ist ein starkes Softwaretool, | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ===== Referenzen ===== | ||
+ | |||
+ | [1] https://h2t.anthropomatik.kit.edu/752.php | ||
+ | |||
+ | [2] http:// | ||
+ | |||
+ | [3] https:// | ||
- | alternativ mit Show-Button: | + | [4] https:// |
- | <spoiler |1.Frage 1 ?> | + | [5] https:// |
- | Antwort zu Frage 1 | + | |
- | </spoiler> | + | |
- | ===== Literatur ===== | + | |
- | Hochmuth, G. (1967). //Biomechanik sportlicher Bewegungen//. Frankfurt (a. M.): Limpert-Verlag GmbH. | + | [6] https:// |
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- | {{indexmenu_n> |
seminar_3m/3m_2015/human_motion_capturing_character_animation_ii.1436436873.txt.gz · Zuletzt geändert: 28.11.2022 00:01 (Externe Bearbeitung)