Side 1 av 11

Transkript

1 Side 1 av 11 Innhold Side MÅL. 1 OPPGAVE / RESULTAT. 1 BESKRIVELSE ØVING 5A. 2 BESKRIVELSE ØVING 5B. 6 VIKTIGE KOMMANDOER 9 MÅL Når du har utført denne øvingen, skal du kunne: Lage Objekt-hierarki. Forstå hva vi mener med Forward Kinematics og Inverse Kinematics (IK). Sette på restriksjoner i bevegelser og rotasjon. Forstå forskjellen på "Ping Pong" og "Cycle". Forstå hva vi mener med Joint Parameters ved IK. Forstå hvordan vi kan sette på friksjon og hvordan den virker. Benytte en Dummy for å lage et ekstra håndteringspunkt på et objekt. Binde to objekt-hierarkier sammen. Forstå hva knappen Apply IK utfører. OPPGAVE / RESULTAT. Det skal lages to filer i Autodesk VIZ, en i øving 5a og en i 5b. 5a tar utgangspunkt i filen tut18_1.max, og 5b tar utgangspunkt i filen tut19_4.max. Det to filene ligger på K:\VIZ\. Eller de kan lastes ned her: Tut_18.1_19.4.max.zip Øvingene 5a og 5b er vist i de to bildene under. 5a 5b

2 Side 2 av 11 Øving 5a Oppgaven kan deles i følgende hoveddeler: Lenke objektene sammen i et hierarki. Begrense bevegelsene. Flytte Pivot punkt. Sette på Joint Parameters. Sette på friksjon. Definere "Ping Pong" bevegelse. Definere "Cycle" bevegelse. 1 Start programmet Autodesk VIZ Åpne filen tut18_1.max. Beskrivelse av oppgaven. Denne filen finnes på nettet i mappen K:\VIZ\, eller du kan laste den ned her: Tut_18.1_19.4.max.zip Før vi åpner filen bør vi sette følgende: OK OK. Når du åpner filen i VIZ får du meldingen: Det betyr at filen kommer fra en tidligere versjon av MAX/VIZ. Som du ser av figuren til høyre er det definert 6 objekter. Objektene har ingen relasjoner til hverandre. 3 Lenke (Link) to objekter. Benytt link kommandoen og klikk og dra fra Vertical Shaft objekter til Base. På denne måten lager vi et objekthierarki hvor Base er overordnet Vertical Shaft. Vi sier at Vertical Shaft er barnet til Base. Etter at linken er utført så kan vi se dette på to forskjellige måter: Benytt og velg. Se til høyre.

3 Side 3 av 11 For at listen skal vise alle objektene må IKKE kommandoen være aktiv. Benytte. Vi ser hierarkiet til høyre. 4 Lenke to objekter på en annen måte. Vi velger først barnet: Gå ut av Link kommandoen ved f.eks. å klikke på. Klikk på Hing, eller velg den i. Link til forelderen: Klikk på Link knappen, klikk så på velg Vertical Shaft, viser at OK knappen er forandret til. Klikk på denne. Vi har nå et objekthierarki som du ser til høyre. 5 Lenke de resterende objektene. Sett på de resterende lenkene slik du ser til høyre. 6 Prøv å flytt/roter objekter med Move/Rotate. Prøv å flytt/roter de forskjellige objektene for å finne ut hvordan objektene henger sammen. 7 Vi skal nå begrense (låse) bevegelsene til Vertical Shaft. Velg Vertical Shaft. Klikk på Hierarchy og. Klikk så på (Reference Coordinat System) for å se hvordan det lokale koordinatsystemet er orientert. Lås bevegelse og vinkler slik som vist til høyre. Prøv å flytt Vertical Shaft. Hva ser du? Virker Constraintene? Prøv å roter Vertical Shaft. Prøv å flytt på Base. Virker låsene på Vertical Shaft nå? 8 Sett på tilsvarende begrensninger (låser) på de øvrige objektene. Horisontal Shaft skal ha bevegelse kun i en retning, ingen rotasjon.

4 Side 4 av 11 Base skal ha bevegelse kun i xy-planet, ingen rotasjon. Hinge, Arm og Hand skal låses i alle retninger, men skal kunne roteres i en retning. Etter at du har satt på låsene bør du prøve med Move/Rotate for å se at det enkelte objekt får den bevegelsen som er ønskelig. 9 Flytt Pivot punktet til Arm. Prøv å roter Arm. Som vi ser er Pivot punktet feil plassert. Flytt Pivot punktet til en naturlig rotasjonsakse, slik som vist til høyre. INVERSE KINEMATICS - IK, se side 386 3DSMAXTUT.PDF 10 Inverse Kinematics - IK. Sett på knappen Inverse Kinematics Prøv nå med Move/Rotate på de forskjellige objektene. Virker låsene som du tidligere har satt på? Legg merke til hvordan objektene henger sammen fremover i systemet (nedover i hierarkiet) - Forward Kinematics. Legg også merke til hvordan objektene henger sammen bakover i systemet (oppover i hierarkiet) - Inverse Kinematics. Dersom du prøver å flytte (Move) Hand i skjermporten Perspectiv, som er det nederste objektet i hierarkiet, så vil du få en tilbakevirkende effekt (Inverse Kinematics) slik som du ser i figuren til høyre. Måten roboten beveger seg på med IK er ikke slik vi ønsker. De forskjellige objektene har IKKE riktige Joint Parameters. Det finnes to typer Joint Parameters: : Aktiverer/begrenser rettlinjet bevegelse i x, y, og/eller z. : Aktiverer/begrenser roterende bevegelse om x, y, og/eller z. Ved å se på bevegelsene til objektene når vi flytter Hand, kan vi prøve å forstå hvilken type Joint Parameters som er standard for alle objektene. 11 Velg aksesystem. Når vi skal sette på Joint Parameters, dvs. og, så vil det enkelte objekt styres av sin forelder (parent). Det er derfor fornuftig å velge koordinatsystemet. 12 Sett på riktige Joint Parameters. Her skal vi gjøre to ting:

5 Side 5 av 11 Aktivere bevegelse i riktig retning. F.eks Vertikal Shaft skal ikke ha roterende bevegelse, slå derfor av i både x-, y-, og z-retning under. Derimot skal du tillate en rettlinjet bevegelse i x-retning, slik under. Begrense bevegelsene. F.eks Vertikal Shaft har tillat bevegelse i x-retning. Denne bevegelsen skal begrenses. Velg derfor og sett på øvre og nedre grenseverdi, slik. Isteden for å skrive in tallverdiene er det enklere å klikke å dra i spinneren ved siden av tallene, og holde og dra til du ser objektet i riktig stilling, så slipper du. For å få større utslag på bevegelsen når du drar, kan du samtidig holde Ctrl tasten nede. På samme måte setter vi på Joint Parameters på alle objektene. Tastene PgDn og PgUp kan benyttes til å velge neste objekt, prøv. Kontroller at det du har gjort er riktig ved å flytte (Move) Hand i xz planet. 13 Sett på friksjon. Sett på friksjon på med verdi 0,8. Test at dette fungerer ved å bevege (Move) Hand opp og ned i z retning. ANIMASJON 14 Sett totalt antall bilder til 200. Velg knappen "Time Configuration" og sett total lengde på animasjonen til 200 bilder. 15 Sett på to nøkkelbilder på Hand. Mellom bilde 0 og bilde 30 skal Hand rotere 90 grader. 16 Sett på "Ping Pong" på denne rotasjonen. Velg og sett på "Ping Pong". Test animasjonen og se om Hand roterer fram og tilbake over hele animasjonen. Hva skjer mellom bilde 200 og 0.? Hvordan kan vi få til en jevn bevegelse (rotasjon) av Hand når animasjonen begynner på ny runde? 17 Lag 4 nøkkelbilder på Vertical Shaft. Lag følgende posisjon til Vertikal Shaft i bilde 0, 20, 30 og 50, slik du ser nedenfor.

6 Side 6 av Sett på "Cycle" på denne bevegelsen. Ta frem Track View og finn nøkkelbildene du nettopp har laget. Sett på "Cycle". Test animasjonen og se hvordan Vertikal Shaft beveger seg. Hva skjer mellom bilde 50 og 51? 19 Oppgaven fortsetter i boka 3DSMAXTUT.PDF side 374 (frivillig). Øving 5b Oppgaven er og består av hoveddeler: 1. Lage to objekthierarkier. 2. Lag et dobbelt Pivot punkt vha. en Dummy. 3. Bind to objekt-hierarkiene sammen. 4. Benytte Apply IK ved animasjon. Beskrivelse av oppgaven. 1 Start programmet Autodesk VIZ 4.2.

7 Side 7 av 11 2 Åpne filen tut19_4.max. Denne filen finnes på nettet K:\VIZ\. Eller du kan laste den ned her: Tut_18.1_19.4.max.zip 3 Link objekter. Benytt Link kommandoen og lag lenker mellom objektene slik som du ser i figuren til høyre. 4 Flytt Pivot-punktet til Crank. Vi flytter og plasserer Pivot punktet til Crank i forbindelsen mot stemplet slik som vist i figuren til høyre. 5 Lag en dummy. Vi lager en dummy og plasserer den i overgangen mellom Crank og Pin, slik som vist til høyre. Dette objektet lager vi for at Crank skal få to referansepunkt. 6 Link Dummy til Crank. Vi lager en link mellom Dummy og Crank slik som vises i figuren til høyre. 7 Vi skifter "Reference Coordinat System" til.

8 Side 8 av 11 8 Vi skal begrense IK bevegelsen til Piston og Crank. Vi skal aktivere/deaktivere riktig bevegeles under slik at objektene Piston og Crank får en fornuftig IK bevegelse. og Vi kan teste hierarkiet Dummy, Crank og Piston ved å sette på (Inverse Kinematics), og prøve å flytte (Move) Dummy i en bane rundt slik Pin vil gjøre når Wheel roterer. Vi har nå to objekthierarkier. 1. Når Wheel roterer tar det med seg barnet Pin i et system som vi kaller Forward Kinematics. 2. Dummy, Crank og Piston utgjør et IK system slik at en roterende bevegelse av Dummy fører til en opp og nedgående bevegelse av stemplet. 9 Bind. Vi ønsker nå å binde de to hierarkiene i sammen slik at en rotasjon av hjulet tar med seg Pin som igjen styrer bevegelsen til Dummy01 og resten av dette IK systemet. Oppgaven består dermed å binde Dummy01 til Pin slik at Pin styrer Dummy01. Dette gjør vi med knappen slik at vi får resultatet: Vi skal teste begge hierarkiene og bindingen mellom dem. Vi forutsetter at er på. Benytt Rotate til å rotere hjulet og se at alle de øvrige delene følger med, slik som vist til høyre. Velg Undo slik at delene kommer tilbake til utgangspunktet. 10 Lag to nøkkelbilder på Wheel. Lag en rotasjon på Wheel på 360 grader mellom nøkkelbildet 0 og nøkkelbildet 100. Klikk på Play for å kjøre animasjonen med de to nøkkelbildene på hjulet. Vi ser nå at Wheel og Pin roterer, men at resten at systemet ikke følger med.

9 Side 9 av Apply IK. For at resten av systemet skal følge med, kan vi få programmet til å beregne nødvendige nøkkelbilder på de øvrige objektene. Vi må først velge det objektet som skal "drive" resten av systemet, dvs. Wheel. Klikk så på knappen. Se på de forskjellige objektene og se hvilke nøkkelbilder som er generert. Kjør animasjonen og se at den fungerer. Nr. Knapp Forklaring VIKTIGE KOMMANDOER 1 Vi kan binde objekter sammen i et objekt-hierarki i en foreldre/barn relasjon. Husk: Vi lenker barnet mot forelderen, dvs. vi velger først barnet, Link, og så forelderen. Knappen finnes i. 2 Med denne kommandoen kan vi angi at et eller flere objekter ikke skal være lenket, dvs. vi angir at de valgte objektene ikke skal ha noen foreldre (de vil eventuelt fortsatt ha barn). Vi velger først den eller de objektene som vi ønsker å fjerne forelderen til, så klikker vi på. Knappen finnes i 3 Vanligvis velger vi et eller flere objekter med denne. Den kan også ha spesielle funksjoner avhengig av hvilken kommando vi er i. Hvis er aktiv kan vi benytte til å velge foreldre (barn(a) må være valgt på forhånd). Vi ser nå at dialogboksen har navn, og at OK knappen er byttet ut med. Hvis er aktiv kan vi benytte til å velge objektet vi skal binde til (objektet som skal bindes må være valgt på forhånd). Vi ser nå at dialogboksen har navn, og at OK knappen er byttet ut med. 4 Med denne åpner vi et vindu som vi kaller Track View som

10 Side 10 av 11 høyreklikk viser detaljer om flere ting, bl.a. nøkkelbildene, og kurvene mellom disse. 5 Med disse kan vi angi hvordan en animasjonssekvens skal gjentas. Vi vinner disse i under knappen.. For å få dette til å fungere må vi først velge en eller flere linjer, f.eks.. 6 Denne gir oss mulighet til å låse friheten til et objekt slik som,,. Disse tre kaller vi Transforms. Vi kan også med angi at et objekt ikke skal arve Transforms. Dvs. at et barn ikke på alle måter følger sen forelder. Denne knappen finner vi under i 7 Vi kan angi Reference Coordinat System. Disse kan velges i. 8 Når denne knappen er på har vi. Dvs. Interactive Inverse Kinematics. Dette gir muligheter til å få en tilbakevirkende relasjon i et objekthierarki. Dvs. vi får virkning fra barn til foreldre. 9 En Dummy er et hjelpeobjekt med sitt egen Pivot punkt. Vi kan lenke en Dummy til et objekt og på den måten få to referansepunkt på objektet. Finnes under og i. 10 Her kan vi angi tidsparametere i forbindelse med animasjon blant annet lengde, dvs. antall bilder, i en animasjon. 11 Dette er to Rollout'er under og i. Med disse kan vi sette Joint Parameters på alle objektene. Dette er parametere som avgjør hvordan IK (Inverse Kinematics) fungerer. Vi kan her slå av eller sette på frihet i bevegelse med og, eller vi kan begrense bevegelse med. Vi kan også angi friksjon på bevegelse med. 12 Med denne kan vi binde et objekt til et annet slik at det følger det andre objektet. På den måten er det andre objektet som styrer det første.

11 Side 11 av 11 Denne finner du under og i Rollout'en i. 13 Denne kommandoen beregner og lager nødvendige nøkkelbilder til alle IK objektene. Denne finner du under og i Rollout'en i.