متن کامل این مقاله را با فرمت ورد word دانلود نمائید
کنترل حرکت در انیمیشن و شبیه سازی
خلاصه:
این مقاله درباره تکامل انیمیشن و شبیه سازی و تجسم و رابطه آنها است و 2 گرایش موجود است.
1)قانون های فیزیکی که مشهور هستند و در گسترش انیمیشن تأثیر دارد.
2)قانونهای فیزیکی که مشهور نیستند و تکنیک انیمیشن به درک آن کمک می کند. ما مدلهای توصیف شده برای تولید یک امر بدون داشتن اطلاعاتی درباره آن و مدلهای ایجاد شده در اثر همکاری بین مدلهای توصیفی و مدلهای ایجادی را تشخیص دادیم وبه اندازه انسان و ماشین درباره آن بحث شده است و سرانجام پر توسعه انیمیشن به سمت کنترل اتوماتیک حرکت و جهت یابی حرکت و رفتار انیمیشن تأکید شده است.
1)انیمیشن ، شبیه سازی
مقدمه
هر فعالیت که وابسته به زمان باشد ممکن است به وسیله انیمیشن، گرافیک نشان داده شود. برای نمونه حرکت یک پاندول، پرواز یک زنبور یا انفجار یک آتشفشان، بعضی پدیده ها هستند که خیلی پیچیده هستند و نه علمی و نه ریاضی هستند. ممکن است حرکت بوسیله مدلهای سنتی انیمیشن keyfram نشان داده شده. اخیرا استفاده از قانونهای فیزیکی برای ایجاد انیمیشن مورد علاقه قرار گرفته است و 2گرایش متفاوت داریم.
1)قانونهای فیزیکی که در گسترش انیمیشن تأثیر دارد.
2)تکنیک انیمیشن به درک قانونهای فیزیکی کمک می کند.
1-2 اولین تکامل انیمیشن بر اساس فیزیک
در ابتدا برای اجراء انیمیشن، کامپیوتر به انیماتور کمک می کرده و تکنیک انیمیشن بر اساس تکنیک انیمیشن key fram نامیده شده به 3 دسته تقسیم می شود. و بعد از آن فرمان های انیمیشن و سیستم های راهنمای جهت یابی گسترش یافته اند.
در نسل بعدی سیستم های کنترل حرکت انیمیشن به طور اتوماتیکی انجام می شده، استفاده از A.I و تکنولوژی رباتیک. مخصوصا حرکت در یک سطح و قانونهای فیزیکی محاسبه شده. این به این معنی است که در اثر تحقیق و پژوهش مدلهای فیزیکی برای گسترش انیمیشن پیدا می شود. هدف ما پیدا کردن یک مدل فیزیکی معتبر نیست ولی داشتن یک شبیه سازی واقعی از یک حرکت است. ما کاراکترهای یک شکل و خاصیت دینامیکی را به موضوعات فیزیکی ارتباز می دهد برای ساختن یک فرمول ریاضی که دو موضوع ترتیب، حرکت و ترتیب نور را در بر داشته باشد فعالیت زیادی انجام شده است.
در مدل کردن اشیاء سفت و سخت (e.g.car) و تغییر شکل و انعطاف پذیر بودن اشیاء (e.gchain) و یا مجموعه ای از موجودات زنده (e.gbirds) مثال هایی وجود دارد که رفتار آنها را تحت تئوری های متفاوت مورد بررسی قرار می دهد.
3-1 دومین تکامل تجسم مدل های علمی
آزمایشات دانشمندان با استفاده از روش های جدید و تجسم یک راه برای گسترش طراحی مدل است. پیشرفت انیمیشن در زمان نشانه ای از نتیجه های مدلهای قبل است. در جهان علمی ما پدیده های طبیعی وجود دارند که بعضی از انها مرئی نیستند ولی با این وجود به کمک تجسم (شبیه سازی) می توانیم چگونگی پیشرفت در فضا و زمان را درک کنیم. موضوع اصلی انیمیشن فیزیکی یک پدیده یک دید علمی به آن پدیده است.
پدیده های مدل شده از محاسبات شبیه سازی که بر اساس تئوری فیزیکی که دارای نظم هستند تشکیل شده است این نمونه ها برای شکل های هندسی تعریف شده اند. اما یک تجسم نیاز به مجموعه ای از پارامترها دارد. قدم دوم یا قدم فراتر ما نشان دادن
مدل فیزیکی است.
بعضی مواقع یک شکل هندسی با جمع چند پدیده ارتباط دارد. حتی در این مورد نیز ما برای استفاده از هندسه در تجسم نمی توانیم تصمیم بگیریم، نسبت یک مدل فیزیکی با یک پدیده است مثل دیگر نسبتها .
4-1 شبیه سازی و انیمیشن در تجسم علمی
وقتی که ما با مشکلات علمی روبرو می شویم، از هنگامی که مشاهده دقیقی از اتفاق در دست داریم در مرز شبیه سازی هستیم. ما می توانیم نیروهای لازم بدست آوردن یک هدف خاص را محاسبه کنیم.
اما اول ما باید مقدار کمی از انیمیشن و شبیهسازی را تعریف کنیم.
انیمیشن کامپیوتری
انیمیشن کامپیوتری از به وجود آمدن یک سوی چارچوب بوسیله کامپیوتر تشکیل شده است. وقتی که این چارچوبها به ترتیب اجرا شوند با یک صفحه متغیر دارم.
انیمیشن کامپیوتر عمل متقابل فرآیند انیماتور است. شکل های گرافیکی خلق شده به کمک کامپیوتر بر اساس عقیده متفاوت بوده و پایه های اساسی انیمیشن هستند.
انیمیشن کامپیوتر پایه تئوری و تکنولوژی هستند که برای کمک کردن به انیماتور در مشخص کردن و به تصویر کشیدن تغییر موقعیت ما کاربرد دارد.
کامپیوتر شبیه ساز:
شبیه ساز کامپیوتر یک انیمیشن کامپیوتر است که ترتیب شبیه سازی شده از یک دنیای واقعی را نشان می دهد.
مدل های ریاضی پایه اساسی کامپیوتر شبیه ساز هستند. استفاده کننده می تواند با سیستم گرافیک شبیه سازی کند و نتیجه ذکر یک جهت از مدل فیزیکی است. اگر بعضی با فکر عمل کنند سپس این خیلی از کامپیوتر شبیه سازی شده دور است.
- کامپیوتر شبیه ساز یک تکنیک کامپیوتری است برای مدل کرده و تصویر کردن و جدا کردن فرآیند یک سیستم در زمان واقعی و کم و زیاد کردن زمان است.
کنترل حرکت در تجسم علمی
انیمیشن کامپیوتری سنتی مربوط می شود به 2 مدل سینه ماتیک و دینامیک. مدل های سینه ماتیک دارای استفاده آسانتری هستند و زمان مصرف کوتاه دارند و در موارد سرگرمی از انها استفاده می شود با این دو مدل انیماتورها می توانند مسیر یک شی را تعریف کنند و مدل سینه ماتیک در موقعیتهای ساده استفاده می شود. برای مثال چرخش یک مولکول یا نوسان یک پاندول. شبیه سازی بر اساس مدل های دینامیکی حقیقی است، این مدل ها شامل اطلاعات خاص فیزیکی مثل توده ماده می شود.
تغییرات یک پدیده محاسبه شده و تحت شرایط اولیه خاص، مدارها(سیرها) فوق زمان) از المانهای معنی دار محاسبه شده است. از یک دید مدل کردن شامل مراحل شبیه سازی زیر می شود.
1)مدل های دینامیکی
2)شبیه سازی
3)مدل سینه ماتیک
4)مدل هندسی
5)تصویر کردن جنب و جوش
مدل سینه ماتیک را می توان مدل ثبت شده نیز نامید این برابر با فایلهای دیتا بدست آمده از محاسبات است. مشکل با اتفاقات علمی مورد استفاده برای شبیه سازی است، این پدیده طبیعی و تصویر است. طراح رفتار شیء دینامیک با پا علت روحی آن طراحی می کند. او چگونگی این حرکت را تصور مرده و چگونه واکنش می دهد، برخورد می کند، فشرده می کند، هل می دهد، پیچانده کردن آن و … بنابراین یک سیستم انیمیشن مجبور است همه اینها را فراهم کند و با وسایل کنترل استفاده کننده را به ترجمه زبان انها قادر سازد. روش کنترل حرکت کدامیک می باشد و به 2 فرم اصلی است. از یک طرف مدل های شرح داده شده که برای تولید یک حرکت بدون داشتن اطلاعات درباره مسبب آن مورد استفاده قرار می گیرند و از طرف دیگر مدل های ایجادی وجود دارند که علت تولید اثرات را شرح می دهند.
برای مدل های توصیف شده تشخیص تکنیک سنتی key frame در انیماتور(تصویرگر خاص) سینه ماتیک با فراهم کردن ارزش key frame در بین قاب ها به وسیله کامپیوتر قابل دسترسی است. مدل های سینه ماتیک بر اساس دستورالعمل های ضمنی است، برای نمونه سینه ماتیک معکوس که حرکت داخلی حلقه یک زنجیر از آخرین حلقه مسیر را حساب کرده است
مدل های توصیفی یک کنترل را به انیماتور می دهند اما وقتی تعداد پارامترها برای کنترل خیلی زیاد باشد دچار کمبود شده(برای نمونه بدن انسان). و رفتار دینامیک برای برنامه ریزی سخت و مشکل است( برای نمونه حرکت یک موجود دریا). مدل های ایجاد شده از شبیه سازی کامپیوتری بوجود می آیند و دارای رفتار خاص هستند. استفاده کردن از قانونهای فیزیکی برای تولید یک حرکت نیست و عقیده های جدیدی در این رابطه توسط چند داشنمند داده می شود.
برای یک هنرمند شبیه سازی، تولید پدیده فیزیکی مثل شبیه سازی علمی پدیده نیست، اما تولید واقعی و نتیجه انیمیشن بر طبق عدد و محاسبه نیست. انیماتور یک هنرمند است نه یک دانشمند در انیمیشن قواعد فیزیکی و سنتی با هم همکاری می کنند. بنابراین ایجاد کامپیوتر شبیه ساز و تکنیک یک سیستم انیمیشن مشکلات جدیدی در رابطه با ساختار سیستم و پذیرش آن و دستگاه های جانبی به همراه دارد.
2-2 مشترکات ماشین و انسان
به منظور گسترش ارتباط بین دو کلاس کنترل حرکت (ایجادی و توصیفی) باید پارامترهای مدل را تجزیه و تحلیل کرد. یعنی پارامترها را طوری انتخاب کرده که نزدیک به زبان انیماتور باشد و اثرات مورد نظر را ایجاد کند. برای نمونه برای خلق یک منفی بعضی از تصاویر واسطه به انیماتور برای تعدیل کردن خاصیت منفی یا کشش کمک می کنند، یک راه انحنا دار و شکل خاص را در نتیجه ادامه دادن این روش بدست می آوریم. برای مدل های مادی دو نکته وجود دارد. چگونگی انتخاب ارزش این پارامترها وچگونگی پیش بینی اثرات ان. مثالی از سیستم چند گانه انیمیشن به وسیله دینامیک: ذکر می کنیم برای کنترل انیمیشن، انیماتور مجبور به تطبیق دادن 2 نمونه پارامتر است، اثر نیروی رانش و چرخش و ارزش وسیله ارتباط انرژی(سفتی و سختی) و عامل دمپینگ یک فنر که نوع سیستم عکس العمل داخلی و خارجی را تعیین می کند. اگر استفاده کننده ارزش پارامترها را بداند، به وسیله آزمایشات رفتار سینه ماتیک یک سیتستم را بدست می آورد. انیماتور ارزش پارامترها را قدم به قدم و بعد از هر چارچوب(قاب) می داند و به این واسطه حرکت مورد علاقه خود را تنظیم می کند، برای بهتر استفاده کردن از دینامیک جلو استفاده از دستگاه کمکی در یک زمان واقعی برای شبیه سازی است مثلا در شبیه سازی یک پرواز یا رانندگی، این اثرات باعث توجه به همکاری میان مدل های توصیفی و ایجادی شده است.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
دانلود مقاله رشته کامپیوتر کنترل حرکت در انیمیشن و شبیه سازی
