Workbench

Weiter im Thema. Die Workbench ist Character Studios interner Curve-Editor, in dem Bewegungen oder andere Parameter des Bipeds in Form von Kurven visualisiert werden. Die Handhabung und Verfügbarkeit der üblichen Werkzeuge lehnt sich dabei bewusst an den Curve-Editor in 3ds max an, geht aber in Sachen Funktionalität weit darüber hinaus. Neben der normalen Kurvenbearbeitung können diese auf mögliche Fehlerquellen hin analysiert und gegebenenfalls korrigiert werden. Workbench bietet hierfür verschiedenste Selektions- und Darstellungsoptionen an sowie diverse Tools zur Analyse, Bearbeitung und Korrektur identifizierter Bewegungsprobleme. Die Workbench ist wie folgt aufgebaut.

Curve Selection (rot)

Für selektierte Biped-Elemente werden im Dropdown-Menü so genannte “Function Curves” zur Darstellung von Position oder Rotation sowie davon abgeleitete Kurven für “Speed”, “Acceleration” und “Jerk” (Ruckeln) angeboten. Diese werden im Curve View 1 dargestellt. Neu in Version 4 ist die Verwendung von “Quaternions” (Quat Curve) für Rotationskurven, die weichere Interpolationen erzielen und der “Gimbal Lock”-Problematik entgegenwirken (für eine ausführlichere Erklärung von “Gimbal Lock” siehe http://www.anticz.com/eularqua.htm).

Tab Panel(gelb)

Innerhalb des “Tab Panel” 2 sind die vier folgenden Bereiche zu finden:

  1. Select Panel: Die Selection List zeigt alle sich in der Szene befindenden Biped-Elemente an. Neben den Standardfunktionen All, None, Invert, Display Subtree, Select Subtree können im Selection Field im Vorfeld angelegte Selection Sets aufgerufen oder aber mittels Select From Scene (hierfür muss die Checkbox aktiviert werden) Biped-Elemente direkt im Viewport ausgewählt werden (Abbildung 7).
  2. Analyze Panel: Hier werden die Bewegungskurven selektierter Biped-Elemente auf Abweichung vom Bewegungsmuster untersucht. Es gibt folgende Analyzer (gelb):
    • Noise Detector findet starke Positionsoder Rotationsabweichungen und wird zu diesem Zweck in Kombination mit den im Property-Dropdown (grün) zu findenden Kurvenableitungen von Position (Pos Speed, Pos Accel, Pos Jerk) oder Rotation (Rot Speed, Rot Accel, Rot Jerk) eingesetzt. Durch Senken des Standard Deviation-Wertes wird die Toleranz der möglichen Abweichung von dem Bewegungsmuster verringert.
    • Spike Detector findet starke Richtungsveränderungen.
    • Knee Wobble: Der im Frames-Parameter angegebene Wert bestimmt das Intervall, innerhalb dessen es zu einer Positionsabweichung kommen darf. Wie stark diese Abweichung ausfallen darf, wird im Fluctuation- Parameter festgelegt.
    • Knee Extension berechnet anhand des Knee Angle-Parameters, ob das Knie zu stark über den Fuß hinausragt.

    Im nächsten Schritt wird das zu überprüfende Zeitsegment eingestellt und dann mittels Analyze die Überprüfung gestartet. Gefundene Fehler werden als braune Linien über den Kurven dargestellt und können anschließend im Fix Panel korrigiert werden.

  3. Fix Panel: Nachdem eine Analyse der Bewegung durchgeführt wurde, können die im Analyze Results-Fenster angezeigten Fehler entweder einzeln über Fix Selected oder alle zusammen mittels Fix All in Kombination mit dem ausgewählten Fixer korrigiert werden. Die folgenden Fixer werden für Position und Rotation angeboten:
    • Blur schwächt die Form der Kurve ab.
    • Smoothing erhält die Form der Kurve stärker als Blur, weil sich der Filter nur auf Bereiche auswirkt, in denen es starke Veränderungen gibt.
    • Advanced Smoothing ist am besten zur Bearbeitung von MotionCapture-Daten geeignet, da dieser stärker auf große Veränderungen in der Kurve reagiert als auf kleine (wird nur für Rotation angeboten).

      • Die verbleibenden Fixer erfüllen die folgenden Aufgaben:

    • Remove Keys korrigiert etwaige Probleme durch Löschen der entsprechenden Keys (die Delete Keys-Checkbox muss hierfür aktiviert sein). Dabei gibt der Interval Width-Parameter an, wie viele Frames um das Problem herum in Betracht gezogen werden sollen.
    • Knee Wobble korrigiert Knie-Zittern. Der im Frames-Parameter angegebene Wert bestimmt das Intervall, innerhalb dessen es zu einer Positionsabweichung kommen darf. Wie stark diese Abweichung ausfallen darf, wird im “Fluctuation”-Parameter festgelegt.
    • Knee Extension berechnet anhand des Knee Angle-Parameters, ob das Knie zu stark über den Fuß hinausragt, und reagiert durch Verschieben des COM.
  4. Filters Panel: Filter sind im Gegensatz zu den Fix-Funktionen nicht auf die Resultate einer Analyse beschränkt, sondern können sowohl auf Teilbereiche als auch auf die gesamte Kurve angewendet werden. Obgleich es teilweise zu thematischen Überschneidungen mit dem Fix Panel kommt, unterscheiden sich die Parameter, die den Filtern zugrunde liegen, von ihren Fix-Pendants. Die folgenden Filter werden für Position und Rotation angeboten:
    • Blurr schwächt die Form der Kurve ab.
    • Smoothing erhält die Form der Kurve stärker als Blurr, weil sich der Filter nur auf Bereiche auswirkt, in denen es starke Veränderungen gibt.
    • Advanced Smoothing wirkt sich stärker auf große Veränderungen in der Kurve aus als auf kleine (wird nur für Rotation angeboten).
    • Boosting akzentuiert die Kurvenform (Gegenteil zu Blurr).

      • Die verbleibenden Filter erfüllen folgende Aufgaben:

    • Knee Wobble gleicht Knie-Zittern im “Planted State” durch Verschieben des COM aus.
    • Knee Extension wirkt der Überhangsstellung des Knies durch Verschieben des COM entgegen.
    • Key Reducer funktioniert wie die im Motion Capture Conversion Parameters- Dialog angebotene Key Reduction.
    • Sub Anims ist im eigentlichen Sinne ein Auswahlfilter zur selektiven Controller- Zuweisung auf ausgewählte Biped-Elemente.

Controller List (grün)

Über den Controller-Button 1 wird die Controller List aktiviert, in der die ausgewählten Biped-Elemente sowie alle Szenen- und IKObjekte, die damit verbunden sind, dargestellt werden. Hier können beliebig viele Tracks ausgewählt und durch Rechtsklick auf Available mit einem Controller versehen oder Eigenschaften bereits vorhandener Controller bearbeitet werden.

Toolbar

In der Workbench-Toolbar sind einige interessante Funktionen zu finden, die ich noch kurz ansprechen möchte.

  1. Coordinate System: Wenn wir mit den Positionen von Kurven arbeiten, stehen drei Koordinatensysteme zur Auswahl. Der World-Modus zeigt die Position des ausgewählten Biped-Elements in Relation zum Welt-Koordinatensystem an. Der Biped Root-Modus stellt die Position der Auswahl in Relation zum COM-Objekt dar. Im Node- Modus können wir über das Pfeilsymbol das Koordinatensystem eines beliebigen Objekts in der Szene auswählen.
    • 180 Degree Limit 2: Diese Option kann nur in Verbindung mit Quaternion Curves aktiviert werden und erzeugt eine Rotationsbeschränkung, die von -180° bis 180° reicht. Werte, die sich außerhalb dieses Limits befinden, werden automatisch angepasst.
    • Draw While Moving 3: Diese Darstellungsoption aktualisiert die Kurvenform bereits während der Bearbeitung.
    • Enable Sub Anim 4: Dieser Button aktiviert, genau wie sein Gegenstück im Keyframing-Rollout, die dem Biped zugewiesenen Sub Anim Controller.
    • Show Layerd Edit 5: Wenn wir den Modus aktivieren, erscheinen pro Achse eine gelbe Linie, ein runder Anfasser und zwei viereckige Kurvenbegrenzungen. Mittels dieser übergeordneten Linie lässt sich die dazugehörige Kurve innerhalb der viereckigen Begrenzungen intuitiv verändern. Wenn wir einen der runden Handles selektieren (der Anfasser wird weiß) und die Escape-Taste gedrückt halten, können wir die gesamte Quaternion Curve beliebig umformen. Der Verformungseffekt, der durch Verschieben des Anfassers erzielt wird, erinnert ein wenig an eine Soft Selection. Durch Verschieben der Begrenzugselemente kann der Bearbeitungsbereich eingeschränkt werden.