Computeranimation (2024) (expansive) (!!) Flashcards
Overhauled 3D Theoriy Knowledge for Students of Computeranimation
Welche Grundemotionen gibt es und wer hat sie definiert?
Paul Ekman:
Freude, Traurigkeit, Wut, Furcht, Ekel, Verachtung und Überraschung.
Was ist Ambient Occlusion und gibt es diesen Effekt in der Realität?
Ambient Occlusion ist eine Methode in der 3D-Computergrafik, die dazu dient, das Aussehen von Schatten und Tiefenwirkung in einer Szene zu verbessern, indem Bereiche, die weniger zugänglich für direktes Licht sind, dunkler dargestellt werden. Es handelt sich um eine Näherung des Lichtverhaltens, die hilft, realistischere und visuell ansprechende Bilder zu erzeugen.
In der Realität gibt es nicht direkt “Ambient Occlusion”, aber es gibt komplexe Lichtinteraktionen, die diesem Konzept ähneln und von Ambient Occlusion in der 3D-Computergrafik nachgeahmt werden.
Wie wird Ambient Occlusion als Map dargestellt.
Schwarz-Weiß Map bei der schwarz wenig Licht und weiß viel Licht bedeutet.
Welche Arten von Tracking gibt es?
Match Moving / 3D-Kameratracking
Planar Tracking / 2D-Tracking
Object Tracking / 3D-Objektverfolgung
Roto-Tracking / Rotoscoping
Motion Capture / Bewegungserfassung
Facial Tracking / Gesichtsverfolgung
Wann sollte man Ambient Light verwenden und was ist das?
In der Computergrafik bezieht sich Ambient Light (Umgebungslicht) auf eine Form der Beleuchtung, die von keiner spezifischen Quelle stammt und stattdessen gleichmäßig über die gesamte Szene verteilt ist.
Mann sollte es NIE verwenden. (Michi Prüfung)
Wer hat die Multiplane Kamera erfunden?
Lotte Reiniger
Welche Animationskünstlerin war bekannt für ihre innovative Nutzung der Silhouetten-Technik?
Lotte Reiniger
Was hat Lotte Reiniger erfunden und wann ungefähr?
1923 Multiplane Kamera (Später von Disney weiterentwickelt) https://imgur.com/a/QJSmVm2
Die Multiplane-Kamera ist ein spezielles Gerät, das in der Animation verwendet wird, um eine Tiefenillusion und mehrdimensionale Bewegungen zu erzeugen (Parallaxe). Sie ermöglicht es, verschiedene Ebenen von Zeichnungen oder Hintergründen unabhängig voneinander zu bewegen. Diese Technik verleiht den Szenen eine größere visuelle Tiefe und Realismus.
10 wichtige Personen in der Animationsgeschichte
Lotte Reiniger (Silhouettenanimation/Multiplane Camera)
Walt Disney (Disney Studios, Zeichentrickfilme)
Ray Harryhausen (Stop-Motion, Jason and the Aggronauts)
Ruth Weiss (Hidden Line Algorithmus 1964)
John Withney (Computeranimation, “Motion Graphics”, Arabesque)
Ivan Sutherland (Sketchpad, VR-Pionier)
Ed Catmull (Pixar Mitbegründer, 3D-Computeranimation)
Jim Blinn (Blinn-Shader, Bump Mapping)
Paul Ekman (Gesichtsausdrücke, Emotionen)
Paul Debevec (HDR Imaging, Image Based Modelling)
Erster abendfüllende Film von Walt Disney
Schneewittchen 1937
Für was ist Ray Harryhausen bekannt?
Special FX Artist,
Model Animation,
King Kong,
Skelettkampf in “Jason and the Agronauts”
https://youtu.be/8goVW2TNlE0?si=ctQwhJNHCSEpNY12
Was hat Ruth Weiss erfunden, und warum und wann?
1964: Der Hidden Line Elimination Algorithmus ist ein Computerverfahren, das in der Computergrafik verwendet wird, um verborgene Linien oder Flächen in einem Drahtmodell zu identifizieren und zu entfernen, da diese sonst sichtbar wären.
Wer ist John Whitney und wofür ist er bekannt?
Motion Graphics,
Vertigo Titles,
Arabesque (1975)
https://youtu.be/cxkbScwt77g?si=aC90MnmoWSQSn2pq
Wofür war Ivan Sutherland bekannt?
Ivan Sutherland entwickelte am MIT den Vorläufer der Grafiktablets(Sketchpad), der nicht nur die erste Möglichkeit bot, visuelle Elemente ohne Programmierung zu erstellen, sondern auch das allererste VR-Headset gemeinsam mit seinem Studenten Bob Sproull entwickelte. Das System, bekannt als “Sword of Damocles”, war so schwer, dass es an der Decke befestigt werden musste und bestand aus simplen Wireframe-Räumen.
Wofür ist Ed Catmull bekannt?
erste 3D Hand und Gesicht,
Z-Buffer (1974),
Texture Mapping (UV),
B-Splines,
Catmull-Clark Subdivision
Pixar mit Steve Jobs benannt
RenderMan bei Pixar
Wofür ist Jim Blinn bekannt?
Reflection and Environment Mapping,
Blinn Shader,
Bump Mapping
Wofür war Paul Ekman bekannt?
Universal Microexpressions / Emotions, Facial Action Coding System (FACS)
Wofür war Paul Debevec bekannt?
Image Based Lighting / HDR Workflow,
„Matrix Reloaded” und „Spider-Man 2“
Was ist Non-Manifold Geometry?
Non-Manifold Geometry ist eine Art von Geometrie in 3D-Modellierung, bei der eine Kante von mehr als zwei Flächen geteilt wird oder ein Punkt mit weniger oder mehr als vier Kanten verbunden ist, was Probleme bei bestimmten 3D-Druck- oder Rendering-Verfahren verursachen kann.
Was sind Duplicate Edges?
Duplicate Edges sind mehrfach übereinander liegende Kanten in einem 3D-Modell, die oft zu Fehlern in der Darstellung führen können.
Was bedeutet Self Intersection in 3D?
Self-Intersection bezeichnet den Zustand in einer 3D-Modellierung, wenn zwei oder mehr Oberflächen eines Modells sich selbst durchdringen oder kreuzen, was zu Berechnungs- und Darstellungsproblemen führt.
Was ist eine Non-orientable Fläche?
Eine nicht ausrichtbare oder non-orientable Fläche ist eine zweidimensionale Form, die nicht zwischen einer “Vorder-“ und “Rückseite” unterscheidet, wie etwa ein Möbiusband oder eine Kleinsche Flasche.
Für was steht NURBS?
NURBS steht für Non-Uniform Rational B-Splines und ist ein mathematisches Modell, das in der Computergrafik verwendet wird, um Kurven, Flächen und Volumen in einer digitalen 3D-Form zu repräsentieren. Sie sind stetig differenzierbar = keine Kanten und Ecken
Was ist ein Polygon?
Ein Vieleck, dass durch einen geschlossenen Streckenzug (Linie)
aufgespannt wird
Was sind Flächennormalen?
Ein Vektor, der im rechten Winkel auf die Tangetialfläche steht,
Ausrichtung hängt von der Windungsrichtung
der Vertices ab
Wie unterscheiden sich Vertex normalen von Flächennormalen?
Eine Flächennormale ist ein Vektor, der senkrecht auf einer Fläche steht und zur Berechnung von Lichtreflexionen und -brechungen in 3D-Modellen verwendet wird. Im Gegensatz dazu ist eine Vertex-Normale ein Vektor, der an einem Vertex (oder Knotenpunkt) eines 3D-Modells ausgerichtet ist und durchschnittlich aus den umliegenden Flächennormalen berechnet wird, was zu weicheren Schatten und Reflexionen führt.
Welche 3 Arten von Normals gibt es?
Es gibt im Wesentlichen drei Arten von Normalen in der Computergrafik: Vertex-Normalen, Flächen-Normalen und Pixelebenen-Normalen.
- **Vertex-Normalen: **Dies sind Normalen, die an jedem Eckpunkt (Vertex) eines Polygonnetzes berechnet werden. Sie werden vor allem zur Erzeugung glatter Schattierungen in einem 3D-Modell genutzt.
- Flächen-Normalen: Das sind Normalen, die senkrecht auf den Flächen (Faces) eines Polygons stehen. Sie werden hauptsächlich zur Berechnung von Beleuchtungs- und Schatteninformationen genutzt.
- Pixelebenen-Normalen: Diese Normalen werden in sogenannten ‘Normal Maps’ verwendet. Sie speichern eine Normalenrichtung für jeden Pixel, um feine Details eines 3D-Modells darzustellen, ohne die Anzahl der Polygone zu erhöhen.
Welche 6 Modelling Arten gibt es?
Box Modelling,
Edge Modelling,
Curve Based Modelling (NURBS),
Sculpting,
3D Scan,
Procedural Modelling
Volume Modeling? (Blame Melvin)
3 Arten von 3D Scans
Contact Based Scan
Lidar Scan
Photogrammetry
Nerf/Gaussian Splatting
4 Anwendungsbeispiele für procedural Modelling
Landschaftsgenerierung (Graslandschaften, städtische Umgebungen)
Gebäudeerstellung (Stadtszenen, Architektonische Strukturen)
Organische Formen (Bäume, Wolken)
Texturen und Materialien (Holzmaserung, Marmorierung)
Unterschied Material – Shader - Textur
Ein Material beschreibt die visuellen Eigenschaften eines Objekts, ein Shader steuert die Darstellung dieser Eigenschaften, während eine Textur das Bild oder Muster liefert, das auf die Oberfläche des Objekts angewendet wird.
6 Shader Arten
Flat,
Gouraud,
Lambert,
Phong,
Blinn,
PBR Shader
6 Arten von Maps
Normal Map,
Bump Map,
Displacement Map
Height Map,
Roughness/Glossiness,
Transparency
3 Arten von Displacement Maps
Height Displacement,
Vector Displacement,
Parallax Mapping
Nenne 2 Shader Arten und ein Shader Modell
Vertex Shader formen die Geometrie.
Pixel Shader gestalten das Aussehen der Oberfläche.
Shader Modelle/Stufen definieren die Fähigkeiten und Komplexität dieser Shader.
(z.B.) DirectX 12
Wie erstellt man einen Toonshader Look?
Um einen Toon Shader Look zu erstellen, verwendet man in der Regel einfache Shader und harte Lichtquellen, zusammen mit Techniken wie Ramp Shading und dem Hinzufügen von schwarzen Konturen, um ein flaches und cartoonartiges Aussehen zu erzeugen.
Was ist ein NPR Shader
Non-Photorealistic Rendering Shader
Vorteile von “Substances”
Generierung schwer einscannbarer Oberflächen,
Volle Art Directbarkeit jeder einzelnen Textur,
Abänderbarkeit sogar in anderen Programmen
4 Blending Modes
Copy,
Add,
Substract,
Multiply,
Divide,
Max & Min,
Screen
Was versteht man unter Mipmapping?
Niedrigere auflösung bei weit entfernten Texturen und
auch bei flachem sichtwinkel,
um Aliasing zu vermeiden
8 Lichttypen
Point Light,
Directional Light,
Area Light,
Ambient Light,
Spotlight,
Mesh Light,
Volumetric Lighting
IBL (Image Based Lighting)
Environment Light (HDRI)
Technik zur Schattenberechnung die heutzutagen hauptsächlich für Realtime Rendering genutzt wird
Depth Map Shadows (Depth Map Shadows sind eine gängige Technik in der 3D-Computergrafik zur Schattenerzeugung. Sie basiert auf der Erstellung einer Depth Map von der Perspektive der Lichtquelle aus und der Verwendung dieser Informationen, um zu bestimmen, welche Bereiche der Szene im Schatten liegen.)
Was gibt es für Depth Map Shadows Probleme?
keine halbtransparenten Schatten,
Genauigkeit durch dien Auflösung der Schatten Depth Map limitiert
Was bedeutet Animation?
Es kommt von animare “zum leben Erwecken”
Erster Algorithmus für Caustics und von wem?
Photon-Mapping Algorithmus von Henrik Wann Jensen
Shadowmapping/Depth Map Shadows Erfinder?
Lance Williams
Welche Arten von StopMotion gibt es?
Puppet Animation: Hier werden flexible Puppen oder Figuren verwendet, die leicht poseable sind. Beispiele sind Filme wie “Nightmare Before Christmas” oder “Wallace & Gromit”.
Claymation: Eine spezielle Form des Puppentrick, bei der Figuren und Szenen aus formbarem Material wie Plastilin oder Knetmasse erstellt werden. Ein bekanntes Beispiel ist die TV-Serie “Gumby”.
Cut-out-Animation: Bei dieser Technik werden flache Figuren und Objekte, oft aus Papier oder Karton, bewegt und animiert. Ein Beispiel ist der Film “South Park”.
Pixilation: Bei dieser Technik werden echte Menschen und Umgebungen in Stop-Motion-Animationen verwendet.
Object-Motion: Hier werden normale, unbelebte Objekte animiert. Sie können alles Mögliche sein, von Büroklammern bis hin zu ganzen Autos.
7 Renderartefakte?
Fireflies,
Hot Pixels,
Noise,
Flickering (Ein frame der off ist)
Aliasing,
Z-Fighting (Zwei Objekte übereinander)
Light Bleeding (Wenn Licht bei Kanten durchscheint)
Realismusfördende Bildstörungen?
Chromatic Aberration,
Lens Distortion,
Lens Textures,
Motion Blur,
Überstrahlung,
Depth of Field
13 Principles of Animation
Staging,
Timing,
Squash & Stretch,
Anticipation,
Ease in / Ease out,
Overlapping & Follow Through,
Follow through,
Arcs,
Solid drawing,
Exaggeration,
Secondary action,
Straight ahead vs Pose to Pose,
Appeal,
Was war der Urahn aller Prozessoren (IC) und wann?
1958 – Der erste Integrated Circuit
Der Urahn aller Prozessoren - Der erste IC (Integrated circuit), Texas Instruments
Was war der erste Filmrecorder und wann?
1959 – Stromberg Carlson 4020
Der erste Film-Recorder, General Dynamics
Digitale Animations Techniken
Keyframe Animations,
Expressions,
Driven Keys,
Path Animation,
Motion Capture
Wer war Doug Engelbart
Doug Engelbart erfindet die Computer-Maus. Immer noch das vielleicht wichtigste
Eingabegerät im Bereich der Computeranimation.
Eigenschaften eines Keyframes
Eigenschaftenwert: Konkreter Wert einer animierten Eigenschaft zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Zeitpunkt: Position in der Timeline, an der der Keyframe platziert ist.
Interpolationsmethode: Methode zur Berechnung der Animation zwischen Keyframes.
Easing: Geschwindigkeitskurve für Beschleunigung oder Verlangsamung der Animation.
Kontrollpunkte (Tangents): Zusätzliche Parameter bei Interpolationsmethoden wie Bezier-Kurven.
Layer-Zugehörigkeit: Zugeordneter Layer für Stapelreihenfolge und Komposition in der Animation.
Was war das ANIMAC Mocap System?
Das ANIMAC Mocap System war ein Verfahren zur Übertragung menschlicher Bewegungen auf Computergrafiken, das 1967 entwickelt wurde und beispielsweise in einem Werbespot “Can Girl” eingesetzt wurde.
Was ist Non-Linear Animation?
- Elemente der Animation können jederzeit geändert oder manipuliert werden, deswegen ( non - linear )
- Bietet mehr Flexibilität und Kontrolle
- Ermöglicht komplexe und realistischere Animationen
Lauf-Animations-Clip + Sprung-Animations-Clip + Lande- Animations-
Clip = Sprung über Hindernis
Welche 2 Begriffe sind für die Facial Animation relevant?
Phoneme: (t, s, w, P)
Phoneme sind die kleinste bedeutungsunterscheidende Einheit in der gesprochenen Sprache. In der Facial Animation werden Phoneme verwendet, um die Form und Position der Mundregion während der Aussprache verschiedener Laute zu steuern.
Viseme:
Ein Viseme ist eine visuelle Darstellung eines Phonems, das durch eine bestimmte Mundform oder -bewegung dargestellt wird. Viseme werden in der Facial Animation verwendet, um die Mundbewegungen eines animierten Charakters an die gesprochene Sprache anzupassen.
MAYA – was ist ein Character Set und Einsatz
Ein “Character Set” in Maya ist eine Funktion, mit der die Steuerung und Animation von Charakteren organisiert und vereinfacht wird. Es ermöglicht die gleichzeitige Steuerung mehrerer Attribute.
Man muss so nicht immer alle Elemente einzeln auswählen um einen neuen Key hinzufügen, sondern kann direkt Gruppierungen selektieren.
Camera – animation (Möglichkeiten, Fallen?)
Per Hand Kamera animieren oder mithilfe eines Kamera-Rigs oder mithilfe eines
Zieles (Aim) oder Virtual Camera Rig.
Falle ist unrealistische oder unmögliche Bewegungen einer Kamera zu animieren,
da sie kein Gewicht hat und nicht mit der Umgebung interagieren kann (Trägheit,
Rotationslimitationen etc.).
Wie läuft der Character Animation Workflow ab?
Referenzen,
Blockout mit Keyposen machen,
stepped Modus am Timing der Posen arbeiten,
spline Modus gehen und Spline Bugs fixen (Euler-Filter),
Knee-Pops und Gimble Lock fixen,
Animation detaillierter
Typen von Rigs
Character Rig,
Facial Rig,
Blendshapes,
Joint Based,
Cluster Based,
Camera Rig,
Technical Rigs (zb Maschinen)
Wofür war Gary Scott Watkins bekannt und wann entwickelte er es?
1970: Visible Surface Algorithm
Gary Scott Watkins entwickelte den ersten simplen Algorithmus der die Sichtbarkeit von
Flächen (im Gegensatz zu Linien) berechnen konnte.
Wofür war Henri Gouraud bekannt?
1971 Gouraud Shading
ermöglichte die weiche Darstellung
von Polygonkanten. Durch die Interpolation der Vertex-Colors
Was sind Joints?
Joints sind Verbindungspunkte in einem Skelett, die es ermöglichen, dass Teile eines 3D-Modells sich bewegen und animiert werden können. Sie dienen als hierarchische Hilfsobjekte, mit einem “Root” als oberster Verbindungspunkt. Joints können Limits haben, um ihre Bewegung einzuschränken, und werden oft für Skinning und Deformation verwendet.
IK vs FK?
IK (Inverse Kinematics) ermöglicht die automatische Platzierung von Endeffektoren wie Händen oder Füßen, während FK (Forward Kinematics) die direkte Steuerung der Gelenke eines Skeletts ermöglicht
Unterschied zu Gourad und Phong Shading
Bùi Tường Phong verbesserte das Gouraud Shading Verfahren. Anders als beim Gouraud
Shading werden nicht die Vertex-Farben sondern die einzelnen Pixelwerte interpoliert.
Die Qualität der Highlights und des gesamten “Shadings” wird dadurch erheblich
verbessert.
Welche Skinning Probleme können auftreten?
Self Intersection, Stretching, Animation Input ist zu klein fürs Mesh,
die Arme sind nicht lang genug, Joints sind nicht an der richtigen Stelle. Double
Transformations
Wie löst man Skinning Probleme?
Anpassen des Weight Paints
Überprüfen der Gelenkpositionen
Korrigieren der Einflussbereiche
Erstellen glatter Übergänge
Beheben von Lücken oder Überlappungen
Anpassen des Skeletts
Verwenden von Correction-Deformern
Einsatz des Delta Mush Deformers
Was ist die Rotation Order?
Die “Rotation Order” ist die Reihenfolge, in der Rotationen um verschiedene Achsen angewendet werden, was bestimmt, wie Objekte sich in einer 3D-Szene verhalten.
Nenne 5 Constraints!
Parent Constraint: Begrenzt die Bewegung eines Objekts relativ zu einem anderen Objekt, indem es das Objekt an das Elternobjekt bindet.
Point Constraint: Begrenzt die Position eines Objekts relativ zu einem anderen Objekt, ohne die Rotation zu beeinflussen.
Orient Constraint: Begrenzt die Rotation eines Objekts relativ zu einem anderen Objekt, ohne die Position zu beeinflussen.
Scale Constraint: Begrenzt die Skalierung eines Objekts relativ zu einem anderen Objekt.
Aim Constraint: Richtet die Orientierung eines Objekts auf ein Zielobjekt aus, während es seine Position beibehält.
Pole Vector Constraint: Begrenzt die Richtung einer Gelenkkette in einer IK-Kette, indem es einen Punkt festlegt, zu dem die Pole-Vektoren ausgerichtet werden.
Was ist eine IK - Spline?
IK-Spline steuert mithilfe einer NURBS Kurve die Joint Kette. Die Joints folgen
dabei den Vertices der Kurve. Einsatzmöglichkeiten wären beispielsweise für die
Wirbelsäule, Schlangen, etc.
4 Arten von Deformer
Blend Shape (Blendshape): Ermöglicht die Mischung mehrerer Geometrien, um morphische Animationen zu erzeugen.
Skin Cluster (Skinning): Verbindet die Haut eines 3D-Modells mit einem Skelett, um eine realistische Deformation während der Animation zu ermöglichen.
Lattice Deformer (Lattice / FFD - Free Form Deformer): Verwendet ein Gitter von Kontrollpunkten, um die Form eines Objekts zu verzerren.
Non-Linear Deformer (Bend, Sine Wave, Squash, Twist): Bietet verschiedene nichtlineare Deformationen, die auf Objekte angewendet werden können, um komplexe Formveränderungen zu erzeugen.
Wrap Deformer (Wrap / Shrinkwrap): Verformt ein Objekt basierend auf der Form eines anderen Objekts, das als Referenz dient.
Wire Deformer (Wire): Verformt ein Objekt entlang einer Kurve, um zum Beispiel Tuchsimulationen zu erzeugen.
Soft Modification Deformer (Soft Mod): Ermöglicht das weiche Verformen eines Objekts, um organische Formen zu erzeugen.
Delta Mush Deformer (Delta Mush): Glättet und verbessert die Qualität von Skinning-Deformationen, um unerwünschte Verzerrungen zu minimieren.
8 Arten von Dynamics!
Particle Systems,
Rigid Bodies,
Soft Bodies,
Hair/Fur,
Cloth,
Fluid,
Muscles,
Crowd / Flocking
2 Dinge auf die man bei Dynamics grundsätzlich achten soll?
Skalierung (Scale): Achten Sie auf eine angemessene Größenverhältnis Ihrer Objekte.
Substeps: Je höher die Substeps desto genauer werden z.B. Kollisionen in Zwischenframes bemessen
Kollisionen (Collisions): Konfigurieren Sie Kollisionsobjekte richtig, um realistische Interaktionen zu ermöglichen.
Auflösung: Bei Objekten mit einer Hohen Auflösung kann die Performance leiden (Proxymeshes)
7 Arten von Fields bei Dynamics!
Air,
Gravity,
Turbulence,
Vortex,
Wind,
Radial,
Drag
Wie kann man Particles einem Mesh folgen lassen?
Particle Systems mit Anziehungspunkten:Partikel werden von Anziehungspunkten entlang der Flugbahn des Meshes angezogen.
Schwarm-Algorithmen: Implementierung von Schwarm-Algorithmen wie Boids, um realistisches Schwarmverhalten zu erzeugen.
Feld-basierte Kräfte: Verwendung von Attraktions- und Abstoßungsfeldern, um die Bewegung der Partikel um das Mesh herum zu steuern.
Handanimierte Pfadanimation: Erstellung einer Handanimation des Meshes und Platzierung von Partikeln entlang dieses animierten Pfads.
Wie kann man Particles rendern?
Sprite Sheets,
Particles Instancing,
Software und Hardware Particles
5 häufige Particle Attributes!
Velocity,
Scale,
Color,
Age,
Lifetime
4 häufige Rigid Body Attributes
Mass, Friction, Stickiness, Bounce
Wie kann man Effizienter mit Sims arbeiten?
Caching: Speichern und Wiederverwenden von Simulationsergebnissen.
Low-resolution previews: Verwendung von Vorschauen mit niedriger Auflösung während der Vorbereitung.
Bounding box restriction: Begrenzung des simulierten Bereichs auf relevante Regionen.
Optimized parameters: Anpassung der Simulationseinstellungen für effiziente Ergebnisse.
Parallelization: Verteilung der Simulation auf mehrere Rechner oder Prozessorkerne.
Cache partitioning: Aufteilung der Simulation in separate Cache-Bereiche.
Resource management: Überwachung und Optimierung des Ressourcenverbrauchs.
Was ist ein Prozedurale System in Maya?
Prozedurale Systeme in Maya wie MASH ermöglichen die schnelle Erstellung komplexer Motion Graphics-Effekte durch prozedurale Regeln und Einstellungen, anstatt auf manuelle Platzierung oder Animation zurückzugreifen.
Was kann M.A.S.H in Maya?
M.A.S.H ist ein Particle System/ Dynamics Particles um mit nodes parametrisierte und prozedurale Effekte zu generieren. zb mit Audio verknüpfbar.
Möglichkeiten: Scattering, MoGraph, Dynamics, Trails, Audio Reactive Visuals, etc.
Vorteile: performant, prozedural
6 Tätigkeiten im Compositing!
Tracking,
Keying,
Rotoscoping,
Projection Mapping,
Wire Removal,
3D Object Integration
Qualitätskriterien Video Footage für Postproduction!
Alle Daten über die Kamera verfügbar (Position, Rotation, Distances, Brennweite, Sensor, ISO
Wert, Objektiv, Objects in Focus, gegeben falls Focus Pull), Color Space (Log, ProRes 444),
Footage möglichst hochauflösend. Bei Tracking Shots möglichst wenig Motion Blur
(Tracking / Rotoscoping). Möglichst niedriger Noise (niedrigster ISO bzw. Native ISO 50,100,
etc.). Keine überstrahlten Lichter. Gleichmäßige, saubere Ausleuchten von Green- bzw.
Bluescreen. Wenn 3D Object Integration geplant, dann HDRI und Watt Werte der Lichter
und gegeben falls eingescannte Hero Objekte
5 VFX Workflows / Anwendungsbereiche
Set Extension,
Characters & Creatures,
Digital Makeup / Body Replacement,
Weather Effects,
Crowds
Grundsätzliche Anforderungen an Game Assets!
optimierte Topologie,
Maps baken wie beispielsweise
Normals oder Ambient Occlusion,
so wenig Materials (oder shader je nach engine), LODS, Pre-baked Mip Maps
Game Character Deformation – Was für Limitierungen gibt es?
Blendshapes Performance: Die Leistung von Blendshapes, die die Rechengeschwindigkeit eines Spiels beeinträchtigen können.
Physics Binding: Die Bindung von physikalischen Objekten, wie Kleidungsstücken oder Haaren, an einen Charakter anstatt sie zu simulieren, um die Leistung zu verbessern.
Pre-baked Simulations: Vorab berechnete Animationen oder Simulationen, die in Keyframes umgewandelt wurden, um die Flexibilität einzuschränken, aber die Leistung zu verbessern.
Bone Scaling Limitations: Einschränkungen bei der Skalierung von Knochen, die möglicherweise nicht von allen Engines unterstützt werden und die Anpassungsfähigkeit des Charakters beeinträchtigen können.
Was beschreibt die Power of Two im Bezug auf Texturen?
Texturen in Spielen sollten “Power of Two” sein (z. B. 2, 4, 8, 16, 32, 64), da dies von Grafik-Engines und Hardware bevorzugt wird und optimale Leistung und Kompatibilität gewährleistet. Können dann einfach auf die nächsthöhere/niedrigere Potenz umgerechnet werden (MipMaps)
Liste 6 Reflexionsarten in Spielen auf.
Reflection Mapping,
Planar Reflections,
Cubemaps,
Screen Space Reflections,
Reflection Probes,
Raytracing (expensive)
3 Arten von Lighting in Games!
Realtime Light,
Baked Light,
Mixed Light
Facial Animation in Game Engines?
Meistens mithilfe von Joints. Blendshapes nicht sehr performant.
Was versteht man unter Forward Rendering?
Forward Rendering beleuchtet jedes sichtbare Pixel direkt von den Lichtquellen aus und eignet sich gut für Szenen mit wenigen Lichtquellen, da es bei komplexen Szenen ineffizient werden kann.
Deferred Rendering
Deferred Rendering ist eine Rendering-Technik, bei der die Szene zunächst in einem G-Buffer gespeichert wird, bevor die Beleuchtungseffekte in separaten Durchläufen berechnet werden. Dies ermöglicht eine effiziente und flexible Beleuchtung, unabhängig von der Anzahl der Lichtquellen.
Wie fungiert Ambient Occlusion in Games?
Entweder gebaked oder Screen Space Ambient Occlusion. Dies ist ein Pixel Shader, der
durch die Analyse der Tiefenpunkte (Z-Buffering) die jeweiligen Werte für Occlusion
berechnet (Dynamisch, es ist konsistent, läuft über GPU, einfach zu implementieren).
Was sind Draw Calls?
Draw Call ist eine Anweisung an die GPU um ein gewisses Objekt (Texturen, States,
Shader, Buffers, etc.) zu laden und um angezeigt zu werden.
Relevant, weil sie rechenintensiv sein können.
Aus welchen Buch kommen die 12 principles of animation?
Disneys zwölf Grundprinzipien der Animation wurden 1981 von den Disney-Animatoren Ollie Johnston und Frank Thomas in ihrem Buch The Illusion of Life: Disney Animation vorgestellt.
Welche Antialiasing Methoden kennst du? und Erklärung
SSAA (Supersampling Antialiasing): Bei - Szene mit einer höheren Auflösung gerendert und dann auf die endgültige Ausgabeauflösung herunterskaliert. Sehr hohe Qualität, ist aber auch am Rechenintensivsten.
MSAA (Multisampling Antialiasing): MSAA ist ein Kompromiss zwischen SSAA und keiner Antialiasing-Behandlung. Es erreicht dies, indem es nur die Kanten von Polygonen supersampelt und die inneren Teile der Polygone unverändert lässt. Gute Balance zwischen Leistung und Qualität, aber maybe lack of detail
FXAA (Fast Approximate Antialiasing): geringer Rechenaufwand. FXAA bearbeitet das fertige Bild und glättet gezackte Kanten durch Anwendung eines Filters. Sehr schnell und gute Performance, maybe verschwommen.
TXAA (Temporal Antialiasing): TXAA kombiniert mehrere Techniken, einschließlich Multisampling, Post-Processing und eine zeitliche Filterung, um Kanten zu glätten und Flickern zu vermeiden, das durch Bewegung in der Szene verursacht wird. Effektiv bei Spielen und Anwendungen mit viel Bewegung, ist aber komplexer und höhere Rechenleistung.
MLAA (Morphological Antialiasing) und SMAA (Subpixel Morphological Antialiasing): Diese Methoden verwenden Post-Processing-Techniken, um gezackte Kanten zu identifizieren und zu glätten, weniger rechenintensiv als SSAA oder MSAA, maybe verschwommen.
Was bedeutet Topologie und wozu ist das gut? (Wichtig!)
Topologie in 3D-Modellierung bezieht sich auf die Anordnung der Polygon-Netze, die ein Modell bilden. Bei verformenden Meshes ist z.B. für eine gute Topologie ein Edgeflow wichtig, der z.B. den Gesichtszügen folgt um sich ordentlich zu verformen. Eine gute Topologie ist entscheidend für qualitativ hochwertige Animationen und Effizienz beim Rendern.
Was hat der Energieerhaltungssatz mit Licht zu tun? (Wichtig!)
Licht kann bei Reflexionen (Bounces) nie stärker sein als der initiale Strahl. Bei jedem Bounce geht Energie verloren, was zur Dämpfung des Lichtes führt.
Unterschied Kopie/Instanz? (Wichtig!)
Eine Kopie ist eine exakte Duplikation, die unabhängig vom Original bearbeitet werden kann. Eine Instanz teilt grundlegende Eigenschaften mit dem Original; Änderungen am Original übertragen sich auf alle Instanzen.
Grundformen und Character Design?(Wichtig!)
Grundformen wie Kreise und Rechtecke sind die Basis des Character Designs. Sie bestimmen die Persönlichkeit und den Charakter: Freundliche Charaktere nutzen oft Kreise, starke Charaktere Rechtecke. Dreiecke symbolisieren Zielstrebigkeit, nicht automatisch Böse.
Unterschied zwischen Raytraced und Depth Map Shadows (Wichtig!)
Raytraced Shadows sind genauer und können Halbschatten rendern. Depth Map Shadows sind Standard in Spielen und rendern keine Halbschatten.
Unterschied zwischen Shader, Material und Textur (Wichtig!)
Shader: Algorithmus zur Lichtberechnung auf einer Textur. Textur: Bitmap. Material: Kombination aus Shader und Texturen.
Was ist die „Facing Ratio“? (Wichtig!)
Der Winkel, in dem eine Fläche zur Kamera steht. Ein Wert zwischen 0 und 1, der steuert, wie stark bestimmte Effekte wie Unschärfe bei Glas auftreten.
Unterschied zwischen Parent Constraint und einer Parent-Child Beziehung? (Wichtig!) (edit)
Parent-Child: Parent überträgt alle Transformationen auf das Kind, das sich dennoch unabhängig bewegen kann. Parent Constraint: Ein Kind kann mehrere Parents haben und sich unabhängig bewegen, mit einstellbarer Gewichtung.
Welche Möglichkeiten gibt’s um Partikel zu rendern? (Wichtig!)
Instances: Geometrie auf Partikelpositionen. Sprites: Polygone, die zur Kamera ausgerichtet sind. Software Partikel: Clouds, Blobby Surface, Streaks, Points.
Wie funktionieren „Driven Keys“? (Wichtig!)
Ein beliebiges Attribut (z.B. Helligkeit, Skalierung) steuert ein anderes Attribut dynamisch und unabhängig von der Zeitachse.
Nenne 3 dynamic Fields – beschreibe mögliche Anwendungen? (Wichtig!)
Gravity Field: Stärkere Gravitation zieht Partikel an. Wind Field: Bläst Partikel in eine Richtung. Turbulence Field: Streut Partikel in zufällige Richtungen.
Worauf achtest Du als erstes wenn Du mit einem Nucleus Solver arbeitest? (Wichtig!)
Ob die Objekte in der Szene der realen Größe entsprechen. Danach, ob Nucleus und Partikel korrekt zusammenarbeiten.
Wie funktionieren Blendshapes und wo werden sie eingesetzt? (Wichtig!)
Blendshapes verbinden verschiedene Formen eines Meshes, um z.B. Gesichtsausdrücke zu ändern, ohne das Mesh selbst zu verändern. Einsatz in der Facialanimation.
Was kann der Cluster – Deformer? (Wichtig!)
Er ermöglicht die Animation von Objekten, die nicht direkt keyframe-animiert werden können. Gruppiert Lattices und Points zur Transformation und Animation.
Was passiert beim KeyFrame setzen?
Attribute werden bestimmten Werten zugewiesen, die in der Timeline gespeichert werden. Mehrere Werte können gleichzeitig gespeichert werden.
Eigenschaften eines Keyframes? (Wichtig!)
Ein Keyframe bestimmt, wann und wie stark Attribute verändert werden. Er enthält Zeitwert, Attributwert, Tangenten und kann verschiedene Interpolationsmethoden (Stepped, Linear, Spline) nutzen.
Animationsprinzipien – nenne 3 und beschreibe diese kurz (Wichtig!)
Timing: Realistische Zeitgestaltung erzeugt Gravitation und Gewicht. Appeal: Der Charme eines Charakters. Exaggeration: Übertreibung verstärkt Bewegungen und Ausdruck.
Unterschied zwischen Metallic und Dielectric Material? (Wichtig!)
Metallic: Leitend, reflektierend und glänzend. Dielectric: Nicht leitend, wie Plastik oder Holz, mit anderen Reflexionseigenschaften.
Vorteile von „Substances“? (Wichtig!)
Substances sind prozedural erstellt, auflösungsunabhängig und variierbar. Sie enthalten automatisch alle Kanäle (Albedo, etc.) in einem File.
Nenne 3 Blending Methoden und erkläre ihre Funktionsweise? (Wichtig!)
Additive Blending:
Farbwerte werden addiert, um Lichteffekte zu erzeugen.
Multiply Blending:
Farbwerte werden miteinander multipliziert, um Schatten zu erzeugen.
Alpha Blending:
Kombiniert Farben basierend auf einem Alpha-Wert für Transparenz.
Screen Blending:
Farbwerte werden invertiert, multipliziert und dann invertiert, um Aufhellungseffekte zu erzeugen.
Overlay Blending:
Kombiniert Multiplikations- und Bildschirm-Blending, um Kontraste zu erhöhen und Details zu bewahren.
Difference Blending:
Berechnet die Differenz zwischen den Farbwerten, um Differenzeffekte zu erzeugen.
Vor/Nachteile vom Arbeiten mit 16-bit Farbtiefe (Wichtig!)
Vorteil: Größeres Farbspektrum, schönere Gradients. Nachteil: Größere Dateigröße, höherer RAM-Verbrauch.
Was ist eine Curvature Map? (Wichtig!)
Sie ermittelt Höhenunterschiede in der Topologie eines Models. Konvexe Bereiche sind weiß, konkave Bereiche schwarz dargestellt.
Warum ist beim Character Design die Silhouette wichtig? (Wichtig!)
Klare Erkennbarkeit und Lesbarkeit der Posen und des Charakters.
Was ist die Title Safe Area? (Wichtig!)
Ein Bereich, der sicherstellt, dass wichtige Inhalte nicht abgeschnitten werden, wenn das Bild über den Rand des Bildschirms hinausgeht.
Was ist Ambient Occlusion? (Wichtig!)
Ein berechneter Kontaktschatten, der den Abstand zwischen Objekten ermittelt und sicherstellt, dass sie nicht schweben.
Unterschied NURBS vs Polygone? (Wichtig!)
NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines):
Mathematische Kurven- und Flächentypen, präzise Kontrolle über Form und Glätte, gut für organische Formen.
Polygone:
Besteht aus Eckpunkten und Kanten, einfacher zu verstehen, gut für komplexe Formen mit vielen Facetten.
Nenne 3 non-linear Deformers und nenne Einsatzmöglichkeiten? (Wichtig!)
Bend: Biegt das Objekt. Twist: Verdreht das Objekt. Squash: Staucht das Objekt.
Welchen physikalischen Einschränkungen unterliegt ein 3D Licht NICHT? (Wichtig!)
Es hat keine Einschränkungen bei der Lichtverlinkung, Schattenfarbe, Sichtbarkeit der Lichtquelle oder Entfernung.
Compositing: Probleme die bei schlechtem Ausgangsmaterial auftreten?(Wichtig!)
Noise und Artefakte, Schwierigkeiten beim Tracking.
Was bedeutet NPR? Beschreibe NPR! (Wichtig!)
Non-Photorealistic Rendering, strebt eine nicht realistische Darstellung an, z.B. Toon Shading oder Ghosteffekte.
Unterschied Game Asset – VFX Asset
Game Assets haben geringere Auflösung und müssen aus allen Perspektiven funktionieren. VFX Assets müssen renderbar sein, aber Auflösung und Topologie sind weniger relevant.
Double Deformations?
Treten auf, wenn ein Mesh mehrere Deformer hat (z.B. Blend Shapes und Joints), die gleichzeitig wirken, was zu Verschiebungen führt.
Alias Artefakte – wodurch entstehen diese, Lösungen
Treppeffekt bei zu geringer Auflösung, Lösung: Anti-Aliasing und höhere Display-Auflösung.
Color Grading vs Color Correction
Color Grading: Visuelle Gestaltung des Looks. Color Correction: Anpassung und Korrektur verschiedener Layer für ein harmonisches Bild.
Wer war Ray Harryhausen?
Er war ein Pionier der Stop-Motion-Animation, bekannt für Filme wie ‘Jason and the Argonauts’.
Was ist Mipmapping?
Reduziert Texturauflösung in der Tiefe, um Flimmern zu vermeiden und Speicherplatz zu sparen.
Fehlerhafte Polygone – welche Fehler kennst du?
Non-Manifold, mehr als 4 Vertices, konkave Faces, Lamina Faces, Non-Planar Faces, Faces mit Löchern.
Unterschied Box Modelling vs Sculpting
Box Modelling: Geht von einfachen Formen aus, extrudiert und verschiebt Vertices. Sculpting: Modelliert wie mit Ton, dynamischer und höher auflösend.
Welche Standard Shader kennst du?
Lambert, Blinn, Phong, Gouraud, Blinn-Phong.
Unterschied Vertex Shader / Pixel Shader
Vertex Shader: Informationen auf Vertices, Standard 3D. Pixel Shader: Benötigt UVs und wirkt beim Rendering, ein 2D-Pass.
Toonshader – was definiert den Look – wie wird dieser erstellt?
Erzeugt einen Comic-Look durch spezielle Shading-Methoden wie Ait Toon oder V-Ray Toon, verwendet Outline und stufenweises Shading.
Image-based lighting (Workflow, wer hat’s erfunden? Bonusfrage)
HDRI speichert Lichtinformationen, die zur Beleuchtung verwendet werden. Erfunden von Paul Debevec.
Realismus-fördernde Bildstörungen
Motion Blur, Lens Distortion, Bloom/Glare, Depth of Field, Chromatic Aberration, Lens Flare.
Welche Möglichkeiten gibt es in 3D Objekte zu bewegen?
Scripts, Simulationen, Spline-Animation, Pfad-Animationen, Mocap, Expressions.
Was ist non-lineare Animation?
Animationen werden in Containern (Tracks, Character Sets) gespeichert und unabhängig von der Zeitachse gesteuert.
Welche Rigs kennst du?
Character Rig, Camera Rig, Facial Rig, Object Rigs.
Unterschied IK / FK
IK (Inverse Kinematics): Unabhängig vom Rest des Körpers. FK (Forward Kinematics): Folgt der Körperhierarchie.
In-between-Blendshape – Funktion und Anwendung
Zwischen zwei Blendshapes für weichere Übergänge, oft in der Facialanimation.
Was sind Particle Goals?
Partikel werden von Zielen angezogen und können von mehreren Zielen gleichzeitig oder zeitlich versetzt beeinflusst werden.
Welche dynamischen Systeme gibt’s in der Computer Animation
MASH, Simulationen (Cloth, Particle, Soft/Rigid Body, Hair, Fluid).
Particle Caching – wozu? Probleme?
Spart Zeit bei der Berechnung von Partikelsimulationen. Probleme: Fehler beim Baken der Partikelanimation.
Was passiert beim Projection Mapping? Einsatzmöglichkeiten in VFX?
Ein Bild wird durch die Kamera auf eine 3D-Geometrie projiziert, um realistische Texturen zu erzeugen.
Grundsätzliche Anforderungen an Game Assets
Nicht zu hoch aufgelöst, kleine Dateigröße, Quad-Topologie.
Draw Calls? - Was sind sie, warum relevant, wie als Artist damit umgehen?
Anzahl der Befehle zum Rendern einer Szene. Relevanz: Performance. Vorsichtig mit zu vielen unterschiedlichen Objekten umgehen.
Level of Detail
Anpassung der Komplexität eines Objekts je nach Entfernung zur Kamera. Mipmapping für Objekte.
Wer ist/war Paul Ekman?
Entwickelte das Facial Action Coding System (FACS), um Gesichtsausdrücke und Emotionen zu klassifizieren.
Was sind Gendernormen in Computergames?
Gendernormen in Computergames beziehen sich auf die traditionellen und stereotypischen Darstellungen von Geschlechtern in Videospielen.
Was bedeutet der Übergang von traditioneller Animation zu 3D Animation für die Industrie?
Neue Technologien: Einführung von Software wie Maya und Blender, leistungsfähigere Computer.
Effizienz: Einfachere Änderungen und Anpassungen, Wiederverwendbarkeit von Modellen und Animationen.
Kreative Möglichkeiten: Komplexe visuelle Effekte und vielfältige Stilrichtungen.
Markterweiterung: Neue Segmente wie VR, AR, Videospiele und VFX, weltweite Zusammenarbeit und Outsourcing.
Wirtschaftliche Vorteile: Langfristige Kosteneffizienz durch Wiederverwendung, neue Einnahmequellen durch Lizenzierung und spezialisierte Dienstleistungen.
Welche Rolle spielen Animationen in der Kindererziehung?
Animationen in der Kindererziehung, wie Lernvideos, helfen Kindern, komplexe Konzepte auf unterhaltsame und verständliche Weise zu lernen.
Wie wird Animation als Propagandawerkzeug eingesetzt?
Animation kann als Propagandawerkzeug genutzt werden, um politische oder soziale Botschaften auf eine ansprechende und überzeugende Weise zu vermitteln.
Was beinhaltent Creature Design in der Animation?
Ideenfindung: Kreative Entwicklung und Inspiration durch reale Tiere und mythologische Wesen.
Visuelle Gestaltung: Skizzen, Details und Merkmale wie Texturen und Farben.
Anatomie und Funktionalität: Glaubwürdige physische Struktur und Bewegungsmöglichkeiten.
Charakter und Verhalten: Entwicklung der Persönlichkeit und Interaktionen der Kreatur.
Technische Umsetzung: Modellierung, Texturierung und Animation für realistische oder stilisierte Darstellungen.
Was versteht man unter Hybridanimation?
Hybridanimation kombiniert 2D- und 3D-Animationstechniken, um einzigartige visuelle Effekte und Stilrichtungen zu schaffen.
Wie funktioniert Motion Capture in der Animation?
Vorbereitung: Anzüge mit Markern/Sensoren, Kameras/Sensoren eingerichtet
Aufnahme: Darsteller bewegt sich, Kameras/Sensoren erfassen Marker
Datenverarbeitung: Marker-Daten -> Computermodell, Software erstellt Skelettmodell
Anwendung: Skelettmodell -> 3D-Modell/Charakter, Bewegungen übertragen
Feinabstimmung: Animatoren passen Bewegungen an, Details hinzufügen
Was ist Photogrammetry in der Animation?
Photogrammetry ist eine Technik, bei der aus Fotografien 3D-Modelle erstellt werden, um realistische Umgebungen und Objekte zu erzeugen.
Wie funktioniert Pixel Animation?
Pixel Animation ist eine Form der digitalen Kunst, bei der Bilder Pixel für Pixel erstellt werden, oft verwendet in Retro-Videospielen.
Was ist Procedural Animation?
Procedural Animation erstellt Bewegungen und Effekte durch Algorithmen und mathematische Modelle, anstatt durch manuelles Animieren.
Wie wird CGI in Filmen eingesetzt?
- Erstellung von Fantasie- und Science-Fiction-Welten
- Charakteranimation
- Spezialeffekte und Stunts
- Umgebungs- und Hintergrundgestaltung
- Morphing und Transformationen
- Erschaffung von Kreaturen und Monstern
- Retusche und Nachbearbeitung
- Wiederbelebung verstorbener Schauspieler
Was sind Motion Graphics Animationen?
Motion Graphics Animationen kombinieren Grafikdesign und Animation, um bewegte visuelle Inhalte für Videos, Werbung und Präsentationen zu erstellen.
Was versteht man unter experimenteller Animation?
Experimentelle Animation mischt verschiedene analoge und digitale Techniken, um innovative und unkonventionelle visuelle Effekte zu erzielen.
Wie wird die Unreal Engine in Filmen genutzt?
*Virtuelle Produktion (digitale Sets und Hintergründe, Kombination mit realen Elementen)
Previsualisierung (Planung und Vorschau von Szenen)
Set-Design und Szenenbau (virtuelle Gestaltung und Anpassung von Sets)
Warum werden Kinderserien in 3D neu aufgelegt?
Kinderserien werden in 3D neu aufgelegt, um sie modernen visuellen Standards anzupassen und neue Generationen von Zuschauern anzusprechen.
Was sind Retro-Games?
Retro-Games sind Videospiele, die oft aus den 70er, 80er und 90er Jahren stammen und sich durch einfache Grafiken und Gameplay auszeichnen.
Was sind Text Adventures?
Text Adventures sind interaktive Spiele, bei denen Spieler durch Textkommandos mit der Spielwelt interagieren.
Was sind Easter Eggs in Videospielen?
Easter Eggs sind versteckte Features oder Nachrichten in Videospielen, die oft als Anspielungen oder Geheimnisse eingebaut sind.
Was zeichnet MMORPGs aus?
- Massive Spielwelt
- Online-Multiplayer
- Charakteranpassung
- Fortlaufende Entwicklung
- Quests und Aufgaben
Was sind Simulatoren in Videospielen?
Simulationen in Videospielen versuchen, reale Aktivitäten oder Prozesse nachzubilden, wie Flug- oder Fahrzeugsimulationen.
Was sind die Unterschiede der Videospiel-Genres?
Videospiel-Genres unterscheiden sich in ihren Spielmechaniken, Zielen und Spielweisen, z.B. Action, Adventure, Strategie oder Puzzle.
Was ist Augmented Reality?
Augmented Reality (AR) erweitert die reale Welt durch digitale Inhalte, die über mobile Geräte oder AR-Brillen angezeigt werden.
Wer ist Beeple und was macht er?
Beeple ist ein digitaler Künstler, bekannt für seine täglichen Kunstwerke und seine Rolle in der Verbreitung von NFTs (Non-Fungible Tokens).
Was ist Denoising in der Animation?
Denoising ist der Prozess, Bildrauschen aus Animationen oder Bildern zu entfernen, um eine klarere und sauberere Darstellung zu erzielen.
Was bedeutet Topology in der 3D-Modellierung?
Topology bezieht sich auf die Struktur und Anordnung der Polygone eines 3D-Modells, die die Form und das Erscheinungsbild beeinflussen.
Was ist Anisotropy in der 3D-Grafik?
Anisotropy beschreibt die Eigenschaft von Materialien, Licht unterschiedlich je nach Betrachtungsrichtung zu reflektieren, was oft bei Haaren oder Stoffen verwendet wird.
Was ist Maya MASH?
Anwendung: Erstellt komplexe, prozedurale Animationen und Effekte.
Features: Instanzierung, Verteilung, Zufallsgeneratoren, Deformer.
Was bedeutet Antialiasing?
Antialiasing ist eine Technik, um gezackte Kanten in digitalen Bildern zu glätten, wodurch sie realistischer und ansprechender aussehen.
Was ist der SRGB Farbstandard?
Der SRGB Farbstandard ist ein weit verbreiteter Farbraum, der für die Konsistenz von Farben auf verschiedenen Geräten sorgt.
Was ist Subsurface Scattering?
Subsurface Scattering ist ein Effekt in der 3D-Grafik, der das Licht simuliert, das durch durchscheinende Materialien wie Haut streut.
Was ist ein Voronoi-Diagramm in der 3D-Modellierung?
Ein Voronoi-Diagramm teilt einen Raum in Zellen basierend auf der Entfernung zu einer Menge von Punkten und wird oft zur Erzeugung natürlicher Muster verwendet.
(Pflanzenzellen)
Was ist Z-Depth Rendering?
Z-Depth Rendering ist eine Technik, die die Tiefe jedes Pixels in einer Szene speichert, um Effekte wie Tiefenschärfe im Nachhinein zu ermöglichen.
Was ist ein Voxel?
Ein Voxel ist ein dreidimensionales Pixel, das in volumetrischen Darstellungen verwendet wird, ähnlich wie ein Pixel in 2D-Bildern.
Was ist das EXR-Dateiformat?
- High-Dynamic-Range (HDR) Bildformat
- Bis zu 32-Bit pro Kanal für Farben und Helligkeiten
- Unterstützung für Mehrschichtbilder und Metadaten
- Verlustfreie Kompression
Für was verwendet man Perlin- und andere Noises in der 3D-Grafik?
Perlin-Noise:
- Erzeugt zufällige, aber kohärente Muster.
- Häufig verwendet für displacement von Landschaften, Wolken, und organische Oberflächen.
Andere Noises:
Verschiedene Arten wie Simplex-Noise und Worley-Noise.
Jedes mit eigenen Eigenschaften und Anwendungen.
Verwendet für Texturen, Prozedurale Generierung und Effekte in 3D-Grafiken.
Was bedeutet Field of View in der 3D-Animation?
Field of View (FOV) beschreibt den sichtbaren Bereich, der von einer Kamera oder einem Betrachter in einer Szene erfasst wird.
Was sind Point Clouds?
Point Clouds sind Sammlungen von Punkten im 3D-Raum, die verwendet werden, um die Form und Oberfläche von Objekten zu erfassen. zB. Photogrammetry
Was bedeutet LOD (Level of Detail)?
LOD (Level of Detail) ist eine Technik, die die Detailgenauigkeit von 3D-Modellen je nach Abstand zur Kamera reduziert, um die Leistung in Echtzeitanwendungen zu verbessern.
Was ist der Fresnel-Effekt und Was ist die Facing Ratio, und wie hängen die zusammen?
Fresnel-Effekt:
Phänomen der Lichtreflexion und Brechung an Oberflächen.
Abhängig vom Einfallswinkel des Lichts und dem Brechungsindex des Materials.
Stärkere Reflexion bei flachen Winkeln und stärkere Brechung bei steilen Winkeln.
Facing Ratio:
- Maß für den Winkel zwischen der Oberflächennormale und der Blickrichtung.
- Wert von 0 bei flach liegenden Oberflächen und 1 bei direkt betrachteten Oberflächen.
Zusammenhang:
- Der Fresnel-Effekt wird oft durch den Facing Ratio beeinflusst.
- Bei flachen Winkeln (niedriger Facing Ratio) ist die Reflexion stärker ausgeprägt, während bei steilen Winkeln (hoher Facing Ratio) die Brechung dominanter ist.
Was sind Rigid Body Dynamics?
Rigid Body Dynamics simulieren die Bewegung und Interaktion starrer unverformbaren Körper in einer 3D-Szene.
Was bedeutet Tesselation in der 3D-Grafik?
Tesselation ist der Prozess, eine Oberfläche in kleinere Polygone zu unterteilen, um die Detailgenauigkeit von zB. Height Displacement zu erhöhen.
Welche 3D-Softwareprogramme sind weit verbreitet?
Weit verbreitete 3D-Softwareprogramme sind Houdini, Blender, Cinema 4D, Maya, 3DSMAX, Unreal Engine und Z-Brush.
Was sind Bezier-Kurven?
Bezier-Kurven sind mathematische Kurven, die zur Modellierung glatter und skalierbarer Formen in der Computergrafik verwendet werden.
Was ist der Unterschied zwischen biased und unbiased Rendering?
Biased Rendering verwendet Abkürzungen und Annahmen zur Beschleunigung des Renderings, während unbiased Rendering physikalisch genaue Simulationen durchführt.
Was sind Booleans in der 3D-Modellierung?
Booleans sind Operationen, die zwei 3D-Objekte kombinieren, subtrahieren oder deren Schnittmenge bilden, um komplexe Formen zu erstellen.
Was bedeutet Triangulation in der 3D-Modellierung?
Triangulation ist der Prozess, Polygone in Dreiecke zu unterteilen, was für die meisten 3D-Rendering-Engines erforderlich ist.
Was ist das BRDF?
Das BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function) beschreibt, wie Licht von einer Oberfläche in verschiedene Richtungen reflektiert wird. zb. Topfunterseite
Was sind Bump-, Normal- und Displacement-Maps?
Bump-Maps:
- Simulieren Oberflächenstruktur durch Schattierung.
- Verändern keine Geometrie.
- Effizient, weniger realistisch.
Normal-Maps:
- Verfeinern Details durch Tangenten-Normalen.
- Verändern keine Geometrie.
- Realistischer als Bump-Maps, effizient.
Displacement-Maps:
- Verändern tatsächlich die Geometrie.
- Erzeugen echte 3D-Oberflächenstruktur.
- Rechenintensiv, sehr realistisch.
Was ist Camera Mapping?
Camera Mapping ist eine Technik, bei der ein Bild auf ein 3D-Modell projiziert wird, um eine realistische Szene zu erstellen.
Was bedeutet Gamma in der Bildverarbeitung?
Gamma bezeichnet die Helligkeitskurve eines Bildes und wird verwendet, um die Helligkeit und Kontrast in Bildern zu steuern.
Was ist Global Illumination?
Global Illumination ist eine Rendering-Technik, die indirektes Licht und Lichtreflexionen in einer Szene simuliert, um realistischere Bilder zu erzeugen.
Was sind Caustics in der 3D-Grafik? edit
Caustics sind Lichtmuster, die entstehen, wenn Licht durch reflektierende oder durchscheinende Materialien gebrochen wird.
Was ist chromatische Aberration? edit
Chromatische Aberration ist ein Effekt, bei dem Licht in verschiedene Farben aufgespalten wird, oft als Farbsäume an Kanten sichtbar.
Was ist der Unterschied zwischen CPU- und GPU-Rendering?
CPU-Rendering:
- Verwendet die zentrale Prozessoreinheit (CPU).
- Präzise, aber langsamere Verarbeitung.
- Gut für komplexe Aufgaben.
GPU-Rendering:
- Nutzt die Grafikprozessoreinheit (GPU).
- Schnelle Verarbeitung großer Datenmengen.
- Gut für schnelle Vorschau und Echtzeit-Rendering.
Was bedeutet Depth of Field?
Bereich im Bild, der scharf und klar erscheint
Hängt von Blende, Brennweite und Entfernung zum Motiv ab
Was ist Physically Based Rendering (PBR)? edit
PBR ist eine Methode, die realistische Materialien und Lichteffekte simuliert, indem physikalisch genaue Modelle verwendet werden.
Was ist Echtzeit-Rendering?
Echtzeit-Rendering erzeugt Bilder so schnell, dass sie sofort angezeigt werden können, oft verwendet in Videospielen und interaktiven Anwendungen.
Was ist Retopology?
Retopology ist der Prozess, die Geometrie eines 3D-Modells zu optimieren, um saubere und effiziente Topologie zu schaffen.
Was ist eine Partikelsimulation?
Partikelsimulationen modellieren die Bewegung und Interaktion einer großen Anzahl kleiner Partikel, oft verwendet für Effekte wie Rauch, Feuer oder Flüssigkeiten.
Wie funktionieren Refraction und Reflection Rendering?edit
Refraction und Reflection Rendering simulieren, wie Licht durch Materialien gebrochen und von Oberflächen reflektiert wird, um realistische Effekte zu erzeugen.
Was ist eine Renderfarm?
Eine Renderfarm ist ein Netzwerk von Computern, die zusammenarbeiten, um komplexe Renderaufgaben zu beschleunigen.
Was ist eine Curvature Map?
Eine Curvature map ist eine Texturemap in der 3D-Animation, die die Krümmung einer Oberfläche darstellt. Sie wird genutzt, um realistische Licht- und Schatteneffekte zu erzeugen und Details wie Abnutzung oder Schmutz zu simulieren. Positive Werte zeigen konvexe Bereiche an, negative Werte konkave Bereiche, und null steht für flache Bereiche.
Was ist die Title Safe Area ?
Die Title Safe Area ist ein Bereich innerhalb des Bildrahmens in Film, Fernsehen und Video, der sicherstellt, dass wichtige visuelle Elemente wie Text oder Untertitel auf allen Bildschirmen gut lesbar sind. Dieser Bereich liegt etwas innerhalb des Bildrandes, um sicherzustellen, dass nichts vom Rand abgeschnitten wird, wenn das Bild auf verschiedenen Anzeigegeräten unterschiedlich skaliert wird.
Warum ist beim Character Design die Silhoutte wichtig ?
Die Silhouette ist beim Character Design wichtig, weil sie:
Lesbarkeit und Wiedererkennbarkeit ermöglicht.
Grundlage für die Formgebung und Designmerkmale bildet.
die Erzählung und Identität des Charakters vermittelt.
Vor/Nachteile vom Arbeiten mit 16-bit Farbtiefe ?
Vorteile von 16-Bit Farbtiefe:
Größerer Farbumfang
Bessere Farbgenauigkeit
Reduzierung von Banding-Effekten
Verbesserte Bearbeitungsfreiheit
Nachteile von 16-Bit Farbtiefe:
Größere Dateigrößen
Höherer Ressourcenbedarf
Eingeschränkte Kompatibilität
Mögliche Bandbreitenbeschränkungen
Unterschied zwischen Metallic und dielectric Material?
Metallische Materialien:
Elektrisch leitfähig
Starke Lichtreflexion
Metallischer Glanz
Dielektrika:
Nicht leitfähig
Absorbieren, reflektieren oder lassen Licht durch
Breite Palette optischer Eigenschaften
Animationsprinzipien – nenne 3 und beschreibe diese kurz
Squash and Stretch:
Gives a sense of weight and flexibility to objects as they move.
Anticipation:
Prepares the audience for an action by showing a small, preparatory movement.
Staging:
Directs the audience’s attention to the most important elements in a scene.
Straight Ahead Action and Pose to Pose:
Two different approaches to creating animation: one involves drawing each frame sequentially, while the other involves planning key poses.
Follow Through and Overlapping Action:
Adds realism to movements by allowing parts of an object to continue moving after the main action has stopped.
Slow In and Slow Out:
Objects accelerate and decelerate as they start and stop moving, creating a more natural-looking motion.
Arcs:
Emphasizes the importance of using curved paths for movements to mimic real-life motion.
Secondary Action:
Adds depth and richness to the animation by incorporating additional actions that support the main action.
Timing:
Determines the speed and rhythm of actions, affecting the overall mood and feel of the animation.
Exaggeration:
Enhances the impact and appeal of animations by exaggerating movements and expressions.
Solid Drawing:
Ensures that characters and objects are drawn with three-dimensional depth, even in 2D animation.
Appeal:
Makes characters and animations more engaging and attractive to the audience.
Was passiert beim Keying?
Beim Keying wird ein bestimmter Farb- oder Helligkeitsbereich aus einem Bild oder Video entfernt, um ihn durch einen anderen Hintergrund zu ersetzen. Dies geschieht mithilfe eines “Keyers”, der den ausgewählten Bereich isoliert und entfernt.
Was kann der Cluster – Deformer?
Der Cluster-Deformer ist ein Werkzeug in der 3D-Animation, das Gruppierung und Steuerung von Kontrollpunkten ermöglicht, um Deformationen von Objekten zu kontrollieren. Er erlaubt es, diese Punkte zu manipulieren, um komplexe Bewegungen oder Verformungen zu erstellen, und bietet Einstellungen für Einflussbereiche und Keyframe-Animation für flexible Anpassungen.
Wie funktionieren Blendshapes ? / Einsatzmöglichkeiten
Blendshapes sind eine Technik in der Computeranimation, bei der verschiedene vordefinierte Formen eines 3D-Modells gemischt werden, um dessen Aussehen zu verändern. Diese Technik wird hauptsächlich für die Animation von Gesichtern verwendet, um Emotionen und Ausdrücke zu erzeugen.
Grundformen und Character Design?
Grundformen im Character Design beziehen sich auf die Basisformen wie Kugeln, Würfel und Zylinder, die genutzt werden, um eine Figur zu konzipieren. Diese einfachen Formen helfen dabei, die Silhouette, das Volumen und die Proportionen eines Charakters leicht zu verstehen und zu gestalten.
Unterschied zwischen Raytraced und Depth Map Shadows?
Raytraced Shadows berechnen Lichtstrahlen physikalisch korrekt und erzeugen scharfe Schattenkanten, die Lichtdurchlässigkeit und Reflektionen berücksichtigen. Depth Map Shadows verwenden eine vorberechnete Tiefenkarte, um Schatten zu erzeugen, sind weniger rechenintensiv und bieten weiche Schattenkanten, jedoch weniger Präzision bei komplexen Szenen.
Was ist die „Facing Ratio“?
Die „Facing Ratio“ ist ein Shader-Attribut, das die Ausrichtung einer Oberfläche relativ zur Kamerasicht beschreibt. Es wird häufig verwendet, um Effekte wie Fresnel-Reflexionen oder durchsichtige Kanten bei Materialien zu erstellen.
Welche Möglichkeiten gibt’s um Partikel zu rendern?
Partikel können durch verschiedene Methoden gerendert werden, wie z.B. Sprite Rendering (2D-Bilder), Instancing (Verwendung von 3D-Modellen), volumetrisches Rendering (Rauch, Nebel) oder Punktwolken (für dichte Partikelfelder).
Wie funktionieren „Driven Keys“ ?
„Driven Keys“ sind eine Animationsmethode, bei der eine Steuerkurve oder ein Parameter (Driver) verwendet wird, um andere Eigenschaften oder Parameter (Driven) zu beeinflussen. Dies ermöglicht komplexe und automatisierte Animationen durch das Setzen von Schlüsseln, die Verknüpfungen zwischen Driver und Driven definieren.
Nenne 3 dynamic Fields – beschreibe mögliche Anwendungen.
- Gravity Field: Simuliert die Gravitation, um Partikel oder Rigid Bodies natürlich herunterfallen zu lassen. 2. Vortex Field: Erzeugt eine spiralförmige Bewegung, die Partikel anzieht oder in einer Wirbelbewegung um ein Zentrum kreisen lässt. 3. Turbulence Field: Fügt zufällige Bewegungen zu, um Effekte wie Windböen oder chaotische Bewegungen in Fluidsimulationen zu erzeugen.
Unterschied NURBS vs Polygone? (Wichtig!)
NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) sind mathematisch definierte Kurven, ideal für glatte und präzise Flächen, vor allem in CAD und Produktdesign. Polygone bestehen aus mehrseitigen Flächen, bieten mehr Kontrolle und Flexibilität für komplexe Modellierungen, Animationen und Echtzeit-Anwendungen.
Nenne 3 non linear Deformers und nenne Einsatzmöglichkeiten.
1. Bend Deformer:
Wird verwendet, um Objekte entlang einer Kurve zu biegen. Vor allem nützlich für Animationen wie das Biegen von Armen oder Schwänzen.
2. Twist Deformer: Wird genutzt, um Objekte in eine Spirale zu drehen. Geeignet für Effekte wie das Drehen von Schrauben oder verdrehte Metalle.
3. Flare Deformer: Erzeugt eine konische Verjüngung oder Verbreiterung an den Enden eines Objekts. Oft verwendet für stilisierte Animationseffekte oder architektonische Designs.
4. Squash
Elastische Verformung. Es wird oft verwendet, um Animationen von Objekten mit federnden oder squash-artigen Bewegungen zu erstellen, wie z.B. ein Ball, der auf den Boden fällt und sich dabei verformt.
Compositing: Probleme die beim schlechtem Ausgangsmaterial auftreten
Rauschen, geringe Auflösung, Farbfehler, schlechte Beleuchtung und Ränder um maskierte Bereiche. Diese Probleme erfordern zusätzliche Nachbearbeitungsschritte wie Rauschreduzierung, Farbkorrektur und manuelle Maskierung.
Was bedeutet NPR? Beschreibe NPR.
NPR steht für Non-Photorealistic Rendering. Es beschreibt eine Vielzahl von Techniken in der Computergrafik, die darauf abzielen, Bilder zu erzeugen, die eher wie handgezeichnete Illustrationen, Cartoons oder Gemälde aussehen, anstatt fotorealistisch zu wirken.
Was war Oscillion Number Four
Ben Laposkys “Oscillon Number Four” (1950) ist eines der ersten Beispiele für computergenerierte Kunst. Er nutzte ein Oszilloskop und Analogcomputer, um komplexe Wellenmuster zu erzeugen und zu fotografieren. Diese bahnbrechende Arbeit verband Kunst und Technologie und beeinflusste die Entwicklung der digitalen Kunst.
Wer war William Reeves
- Arbeit bei Pixar
- Entwickelte die “Particle Systems“-Technik
- starke Beteiligung an “Toy Story”
Was ist der Unterschied zwischen Pathtracing und Raytracing?
Raytracing:
traces path of individual rays from the camera to the scene (surfaces)
(reflections, refractions, shadows)
Path tracing: Raytracing but better
=> primary rays + multiple secondary rays + multiple ray bounces
=> GI, caustics, indirect lighting etc.
Was sind bekannte Werke von John Withney
Catalog - John Withney (1961)
Permutations - John Withney (1965)
Wann entwickelte Ivan Sutherland das Sketchpad?
1963
Wann wurde der Z-Buffer erfunden, und von wem, und was ist das?
- 1974: Ed Catmull
Das Z-Buffering
ist ein Verfahren zur Verdeckungsberechnung – für jeden Pixel wird eine Tiefeninformation
berechnet / gespeichert – diese bestimmt welche Elemente einer Szene für die Kamera
sichtbar sind und somit gerendert werden müssen.
Was ist Artificial Intelligence?
Künstliche Intelligenz (KI) ist ein Bereich der Informatik, der Systeme entwickelt, die menschliche Intelligenz nachahmen.
- Maschinelles Lernen (ML): Algorithmen, die aus Daten lernen.
- Natürliche Sprachverarbeitung (NLP): Verstehen und Verarbeiten menschlicher Sprache.
- Computer Vision: Visuelle Daten analysieren und interpretieren.
- Robotik: Entwicklung autonomer Roboter.
Wann wurde der Phong Shader entwickelt und vom wem?
1975 Bùi Tường Phong
Was sind Fraktale?
- Begriff “Fraktale” geprägt Mathematiker Benoit Mandelbrot.
- Basieren auf Selbstähnlichkeit und Skalenvarianz.
- Fraktale Strukturen in der Natur: Bäume, Blutgefäße, Flusssysteme.
Verwendung in der Computergrafik:
- Prozedurale Texturen / Shader.
- Erzeugen fantastischer Welten (3D Fractal Art).
