Interpolation (datorgrafik)
I samband med live-action och datoranimering är interpolation mellan eller fyller i ramar mellan nyckelbildrutorna. Den beräknar vanligtvis de mellanliggande ramarna genom att använda (vanligtvis) bitvis polynominterpolation för att rita bilder halvautomatiskt.
För alla applikationer av denna typ definieras en uppsättning "nyckelpunkter" av grafikern. Dessa är värden som är ganska vitt åtskilda i rum eller tid, och representerar det önskade resultatet, men bara i mycket grova steg. Den beräknade interpoleringsprocessen används sedan för att infoga många nya värden mellan dessa nyckelpunkter för att ge ett "jämnare" resultat.
I sin enklaste form är detta ritningen av tvådimensionella kurvor. Nyckelpunkterna, placerade av konstnären, används av datoralgoritmen för att bilda en jämn kurva antingen genom eller nära dessa punkter. För ett typiskt exempel på 2D-interpolation genom nyckelpunkter, se kardinalspline . För exempel som går nära nyckelpunkter se olikformig rationell B-spline eller Bézier-kurva . Detta utvidgas till att bilda tredimensionella kurvor, former och komplexa, dynamiska konstnärliga mönster som används i laserljusshower.
Processen kan utökas till rörelser. Banan för ett objekt kan interpoleras genom att tillhandahålla några nyckelplatser och sedan beräkna många mellan platserna för en jämn rörelse. Förutom position kan hastigheten eller hastigheten, såväl som accelerationer längs en bana, beräknas för att efterlikna rörelsedynamik i verkligheten. Där motiven är för stora eller komplicerade för att flyttas, kan kamerans position och orientering flyttas med denna process. Detta sista kallas vanligtvis för rörelsekontroll .
Om man går längre kan orienteringar (rotationer) av objekt och delar av objekt interpoleras såväl som delar av kompletta tecken. Denna process efterliknar den som användes i tidiga tecknade filmer. Mästaranimatörer skulle rita nyckelrutor i filmen, sedan skulle yngre animatörer rita mellan bildrutor. Detta kallas inbetweening eller interpolering och den övergripande processen kallas " key frame animation". För att få dessa rörelser att framstå som realistiska har interpolationsalgoritmer sökts som följer, eller approximerar den verkliga rörelsedynamiken. Detta gäller saker som rörelsen av armar och ben från ram till ram, eller rörelsen av alla delar av ett ansikte, givet rörelsen av de viktiga, nyckelpunkterna i ansiktet. Att definiera rörelsen hos viktiga hårstrån, spridda runt ett djur, kan göras till full päls. Med hjälp av anpassade algoritmer kan rörelser med unika, onaturliga och underhållande visuella egenskaper bildas. Färgen på ett objekt kan definieras av nyckelfärgplatser eller ramar som tillåter beräkning av jämna färggradienter runt ett objekt eller varierande i tid. Algoritmer som Kochanek–Bartels spline ger ytterligare justeringsparametrar som gör det möjligt att anpassa beteendet däremellan för att passa en mängd olika situationer.
Ett annat viktigt område i detta ämne är beräkningsbördan för dessa algoritmer. Algoritmer med snabbare exekveringstider eftersträvas för att producera fler av dessa resultat på kortare tid för att kunna slutföra dessa projekt snabbare. När upplösningen ökar för att producera animerade långfilmer kan mängden bearbetning öka kraftigt.
Se även
- ^ "Förstå linjär interpolation i UI-animering" . Utvecklarnyheter . 2017-05-14 . Hämtad 2019-08-26 .