Computeranimation (2024) (simple) (!!!) Flashcards
All the Questions from Michis Fragenkatalog
Was bedeutet Topologie und wozu ist das gut? (Wichtig!)
- Topologie: Anordnung von Vertices, Edges, Faces.
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Wichtig für:
- Deformation: Beeinflusst, wie gut ein Modell bei Animationen verformbar ist.
- Effizienz: Optimale Topologie ermöglicht effizienteres Rendering.
- Texturierung: Einfacheres UV-Mapping.
- Struktur: Glatte Kanten bei Subdivision.
Kurz: Gute Topologie = Bessere Animation und Effizienz.
Was hat der Energieerhaltungssatz mit Licht zu tun? (Wichtig!)
Der Energieerhaltungssatz stellt sicher, dass die Gesamtmenge an Energie (Licht) konstant bleibt. So kann Reflektiertes Licht nicht stärker sein, als vor der Reflektion.
Unterschied Kopie/Instanz? (Wichtig!)
Kopie:
- Unabhängig, separate Speicher.
- Änderungen beeinflussen nur die Kopie.
- Mehr Speicherplatzverbrauch.
- Individuelle Anpassungen möglich.
Instanz:
- Referenz auf Original.
- Änderungen beeinflussen alle Instanzen.
- Weniger Speicherplatznutzung.
- Effizient, konsistent.
Verwendung in Computeranimation:
- Kopie: Unique Animationen, individuelle Anpassungen.
- Instanz: Viele identische Objekte, Speicher- und Performance-Effizienz.
Grundformen und Character Design?(Wichtig!)
Sie bestimmen die Persönlichkeit und Silhouette und ermöglichen somit die direkte Identifikation.
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Grundformen als Basis des Character Designs
- Kreise
- Rechtecke
- Dreiecke
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Kreise:
- Häufig für freundliche Charaktere
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Rechtecke:
- Oft für starke Charaktere
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Dreiecke:
- Symbolisieren Zielstrebigkeit
- Nicht automatisch böse
Unterschied zwischen Raytraced und Depth Map Shadows / Shadow Mapping(Wichtig!)
Raytraced Shadows:
- Physikalisch genaue Simulation von Licht- und Schattenverlauf
- Exakte Nachverfolgung von Lichtstrahlen
- Realistische harte und weiche Schatten
- Längere Renderzeiten
- Höherer Rechenaufwand und Ressourcenbedarf
Depth Map Shadows:
- Schattenwerden durch eine Depth Map berechnet
- Schneller und ressourcenschonender
- Kann zu Artefakten wie Treppeneffekten oder unrealistischen Schatten führen
- Weniger detailgetreu im Vergleich zu Raytraced Shadows
- Weichheit der Schatten oft manuell einstellbar
Unterschied zwischen Shader, Material und Textur (Wichtig!)
- Shader: Ein “Programm”/Funktion, die das Verhalten von Licht und Schatten auf einer Oberfläche berechnet. (z.B. Blinn Shader)
- Material: Eine Sammlung von Eigenschaften, Texturen und Shadern, die das Aussehen einer Oberfläche bestimmen.
- Textur: Ein Bild oder eine Datenquelle, die Details wie Farbe und Muster zu einer Oberfläche hinzufügt.
Was ist die „Facing Ratio“? (Wichtig!)
- „Facing Ratio“ misst den Winkel zwischen der Oberfläche eines Objekts und der Blickrichtung der Kamera.
- Eignet sich für Effekte wie Fresnel-Reflexionen wie bei Glas/Seifenblasen
- Höherer Wert: Oberfläche zeigt direkt zur Kamera.
- Niedriger Wert: Oberfläche zeigt seitlich zur Kamera.
Unterschied zwischen Parent Constraint und einer Parent-Child Beziehung? (Wichtig!) (edit)
Parent Constraint: Objekt kann mehrere Parents Constraints haben, Flexibler, Gewichtung möglich, keine Hierarchieänderung, für komplexe Animationen
Parent-Child Beziehung: Einfacher jedes Child kann nur einen Parent haben, hierarchische Struktur, für direkte Bewegungsabhängigkeit
Welche Möglichkeiten gibt’s um Partikel zu rendern? (Wichtig!)
- Sprites/Billboards: Flache 2D-Bilder, die immer zur Kamera ausgerichtet sind.
- Instanced Geometry: Wiederholende 3D-Modelle, Effizienz durch Instancing.
- Point Rendering/Spheres: Punkte als Darstellung kleinster Partikel, eventuell mit Point Scale
- Volumetrics/Clouds: Partikelwolken als Volumina, z.B. Rauch oder Nebel.
- Metaballs/Blobby Surface: Partikel, die sich zu glatten, organischen Formen verbinden.
- Streaks: Partikel, die gestreckte Streifen erzeugen
Wie funktionieren „Driven Keys“? (Wichtig!)
- Definition: Driven Keys sind eine möglichkeit eine Beziehung zwischen zwei oder mehr Parametern zu schaffen.
- Effekt: Änderungen im Driver beeinflussen den Driven automatisch.
Nenne 3 dynamic Fields – beschreibe mögliche Anwendungen? (Wichtig!)
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Gravity
- Anwendung: Simulation von Schwerkraft auf Objekte (z.B. fallende Blätter)
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Air
- Anwendung: Erzeugung von Windeffekten (z.B. wehende Haare)
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Turbulence
- Anwendung: Unregelmäßige Bewegungen in Flüssigkeiten oder Gasen (z.B. Rauch, Wasserwellen)
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Drag
- Anwendung: Verlangsamung von Partikeln, um realistische Widerstandseffekte zu erzeugen (z.B. Schnee, Sand)
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Vortex
- Anwendung: Rotationseffekte (z.B. Wirbelstürme, Wasserstrudel)
Worauf achtest Du als erstes wenn Du mit einem Nucleus Solver arbeitest? (Wichtig!)
- Skalierung der Szene: Überprüfen, ob die Szenenskala korrekt ist, da sie die Simulationsergebnisse stark beeinflussen kann.
- Parameter der Solver-Einstellungen: Feinabstimmung von Substeps und Iterationen für eine stabile und genaue Simulation.
Wie funktionieren Blendshapes und wo werden sie eingesetzt? (Wichtig!)
Blendshapes interpolieren zwischen mehreren Versionen eines Modells mit unterschiedlichen Formen (z.B. Gesichtsausdrücken)
Einsatzbereiche:
- Gesichtsanimation (Mimik).
- Charakteranimation (Bewegungen, Deformationen).
- Videospiele (Echtzeitanimation).
- Visual Effects (CGI in Filmen).
- VR/AR (interaktive Charaktere).
Was kann der Cluster – Deformer? (Wichtig!)
- Erstellung von Deformationen: Verändert Geometrie an einer Gruppe von Vertexen, dann steuerbar durch z.B. Controlpoint
Eigenschaften eines Keyframes? (Wichtig!)
- Timing: Gibt an, an welchem Zeitpunkt der Keyframe in der Animation gesetzt ist.
- Interpolationsmethode: Bestimmt, wie die Werte zwischen Keyframes berechnet werden (z. B. linear, spline, step).
- Tangente: Definiert die Kurve der Animation am Keyframe (z. B. ausgerichtet, gebrochen, linear).
- Attributwert: Der konkrete Wert oder Zustand des animierten Attributs zum Zeitpunkt des Keyframes. (z.B. Scale, X-Position…)
Animationsprinzipien – nenne 3 und beschreibe diese kurz (Wichtig!)
- Stretch and Squash:
- Beschreibung: Veränderung der Form eines Objekts, während Volumen erhalten bleibt, um Bewegungen dynamischer erscheinen zu lassen.
- Anticipation:
- Beschreibung: Eine vorbereitende Bewegung, die den Hauptakt einer Aktion ankündigt, um diese glaubwürdiger zu machen.
- Exaggeration:
- Beschreibung: Übertreibung von Bewegungen und Emotionen, um die visuelle Wirkung und den Ausdruck zu verstärken.
- Secondary Action:
- Beschreibung: Begleitbewegungen, die die Hauptaktion unterstützen und realistischer gestalten, z. B. das Schwingen der Arme beim Gehen.
- Arcs:
- Beschreibung: Bewegungen, die entlang sanfter, gebogener Bahnen verlaufen, um natürliche und fließende Übergänge zu gewährleisten.
- Follow Through and Overlapping Action:
- Beschreibung: Bewegungen, die nach dem Hauptteil einer Aktion weiterlaufen, um Trägheit zu veranschaulichen (z. B. das Schwingen von Kleidung nach dem Stoppen).
- Appeal:
- Beschreibung: Visuelle Attraktivität und Ausdruckskraft von Charakteren und Objekten, um das Publikum zu fesseln.
Unterschied zwischen Metallic und Dielectric Material? (Wichtig!)
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Metallic Material:
- Hohe Reflexion, glänzend
- Starke spekulare Highlights
- Typische Beispiele: Gold, Silber, Kupfer
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Dielectric Material:
- Schwächere Reflexion, weniger glänzend
- Diffusere Highlights im Vergleich zu Metallen
- Typische Beispiele: Glas, Wasser, Plastik
Vorteile von „Substances“? (Wichtig!)
- Realismus: Hochdetaillierte Materialien und Texturen
- Flexibilität: Parametrische Anpassungen
- Effizienz: Wiederverwendbare Materialien
- Integration: Kompatibel mit gängigen 3D-Software
- Optimierung: Geringer Speicherbedarf durch prozedurale Ansätze
- Community & Ressourcen: Große Bibliothek und aktiver Austausch
Nenne 3 Blending Methoden und erkläre ihre Funktionsweise? (Wichtig!)
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Normal:
- Standardmethode
- Das obere Bild überlagert das untere ohne Interaktion
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Multiply (Multiplizieren):
- Farben werden multipliziert
- Ergebnis ist immer gleich oder dunkler
- Weiß hat keinen Effekt
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Screen (Bildschirm):
- Farben werden umgekehrt multipliziert
- Ergebnis ist immer gleich oder heller
- Schwarz hat keinen Effekt
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Overlay (Überlagern):
- Kombination aus Multiply und Screen
- Helle Bereiche werden heller, dunkle dunkler
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Soft Light (Weiches Licht):
- Weiche Beleuchtungseffekte
- Farben werden abhängiger von darunterliegenden verändert
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Hard Light (Hartes Licht):
- Kombiniert Multiply und Screen in stärkerem Maß
- Kontrastreiche Effekte
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Difference (Differenz):
- Subtrahiert die Farben
- Ergebnis richtet sich nach den Helligkeitswerten der Farben
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Color (Farbe):
- Nimmt Farbtöne aus oberem Bild und Sättigung/Helligkeit aus unterem
- Nutzt, um Farbstimmungen zu ändern ohne Helligkeit anzutasten
Vor/Nachteile vom Arbeiten mit 16-bit Farbtiefe (Wichtig!)
Vorteile von 16-bit Farbtiefe:
- Erweiterter Farbraum: Mehr Farben darstellbar (65.536 pro Kanal).
- Bessere Farbverläufe: Geringere Banding-Effekte.
- Genauere Bearbeitung: Höhere Präzision bei Farbkorrektur und Grading.
- Mehr Dynamikumfang: Besser für HDR-Content.
Nachteile von 16-bit Farbtiefe:
- Größere Dateigröße: Mehr Speicherplatz erforderlich.
- Höhere Rechenlast: Aufwendiger für Hardware und Software.
- Nicht immer sichtbar: Unterschied für den Betrachter oft marginal, besonders auf Standard-Monitoren.
- Kompatibilitätsprobleme: Nicht alle Geräte und Programme unterstützen 16-bit.
Was ist eine Curvature Map? (Wichtig!)
- Curvature Map: Eine Texturemap, die die Oberflächenkrümmung eines 3D-Modells darstellt.
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Verwendungszwecke:
- Betonung von Details
- Einsatz in Shadern für Effekte wie Verschleiß oder Schmutz
- Unterstützung beim erstellen realistischer/stylizeter Texturen
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Darstellung:
- Heller: Konvexe Bereiche (erhabene Flächen oder Wölbungen)
- Dunkler: Konkave Bereiche (Vertiefungen oder Ecken)
Warum ist beim Character Design die Silhouette wichtig? (Wichtig!)
- Erkennungswert: Macht Charaktere sofort identifizierbar.
- Leserlichkeit: Ermöglicht schnelles Erfassen der Pose und Aktion.
- Unterscheidung: Hilft bei der Differenzierung zwischen Charakteren.
- Kommunikation: Übermittelt Persönlichkeit und Rolle effizient.
Was ist die Title Safe Area? (Wichtig!)
- “Title Safe Area” = sicher sichtbarer Bereich für Texte/Grafiken.
- Meist 80-90% des Rahmens.
- Vermeidet Abschneiden auf verschiedenen Displays.
Ein Bereich, der sicherstellt, dass wichtige Inhalte nicht abgeschnitten werden, wenn das Bild über den Rand des Bildschirms hinausgeht.
Was ist Ambient Occlusion? (Wichtig!)
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Definition:
- Ambient Occlusion (AO) ist eine Technik in der Computeranimation, die den Schattenwurf durch Umgebungslicht simuliert (Kontaktschatten)
- Sie betont die Bereiche, in denen Licht weniger gut hinkommt, wie Ecken und Kanten.
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Verwendung:
- Erhöht den Realismus von 3D-Szenen (Objekte würden sonst oft so wirken als würden sie schweben)
- Berechnet die Verdunkelung in Bereichen, wo Objekte einander nahe kommen.
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Normaler Erscheinungsort an Objekten:
- Unter Möbeln oder an Sockeln, wo das Licht von Wänden blockiert wird.
- In Ecken und Vertiefungen.
- An Kontaktpunkten zwischen Objekten.
Unterschied NURBS vs Polygone? (Wichtig!)
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NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines):
- Mathematische Kurven und Flächen
- Glatte, präzise Formen
- Parametrische Kontrolle
- Ideal für technische Anwendungen (CAD, industrielle Design)
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Polygone:
- Netze aus Dreiecken/Vielflachen
- Direkte Manipulation von Vertex, Kanten, Flächen
- Flexible, vielfältige Modelliermöglichkeiten
- Weit verbreitet in Spiele- und Filmindustrie
Nenne 3 non-linear Deformers und nenne Einsatzmöglichkeiten? (Wichtig!)
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Bend
- Einsatzmöglichkeiten: Biegt Objekte und kann verwendet werden, um natürliche Krümmungen bei Modellierungen wie Bäumen, Schläuchen oder Charaktergliedern zu erzeugen.
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Flare (Taper)
- Einsatzmöglichkeiten: Erzeugt eine Flare-Form, die nützlich ist, um Objekte zu erweitern oder zusammenzuziehen, etwa bei der Simulation von Lichtstrahlen oder graphische Effekte bei Animationen.
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Sine
- Einsatzmöglichkeiten: Wellenverformung für dynamische Animationen wie Wasserbewegungen, Wellen in Fahnen oder auf Oberflächen, die wellige Bewegungen zeigen müssen.
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Squash
- Einsatzmöglichkeiten: Quetschen und Strecken von Objekten, ideal für Cartoon-Animationen, um übertriebene Bewegungen und Reaktionen zu erzielen.
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Twist
- Einsatzmöglichkeiten: Verdrehung von Objekten, nützlich bei der Modellierung von Schrauben, Drillbewegungen oder beim Erzeugen von verdrehten Texturen und Objekten.
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Wave
- Einsatzmöglichkeiten: Generiert Wellenmuster auf der Oberfläche eines Objekts, perfekt für Animationen von Wasseroberflächen, Menschenmengen, Fahnen, oder bei Simulation von Schall- oder Wasserwellen.
Welchen physikalischen Einschränkungen unterliegt ein 3D Licht NICHT? (Wichtig!)
- Light Linking: Kann bestimmte Objekte beleuchten, andere nicht, obwohl sie es sollten (artistic lighting)
- Schattenfarbe kann
- Sichtbarkeit der Lichtquelle: keine Einschränkungen
- Entfernung: keine Einschränkungen
- Keine Streuung/Dispersion
- Kein Energieverlust
- Beliebige Lichtintensität möglich
Compositing: Probleme die bei schlechtem Ausgangsmaterial auftreten?(Wichtig!)
- Farbrauschen: Schwierigkeiten bei der Farbanpassung und Qualitätsminderung.
- Bewegungsunschärfe: Schwierige Kantenextraktion, besonders bei Greenscreen-Arbeiten.
- Unterschiedliche Belichtung: Probleme beim Zusammenfügen von Elementen mit verschiedenen Lichtverhältnissen.
- Geringe Auflösung: Detailverlust und Schwierigkeiten beim Skalieren und Detailanpassungen.
- Kompressionsartefakte: Sichtbare Kompressionsfehler beeinträchtigen die Bildqualität und erschweren das Keying.
- Stabilitätsprobleme: Verwackelte oder unstabile Aufnahmen machen das Tracking kompliziert.
- Unterschiedliche Farbtemperaturen: Erschwert die Farbkorrektur und das Color Grading.
- Spill-Effekte: Farbreflexionen vom Greenscreen auf dem Subjekt, was das Freistellen erschwert.
- Fehlender Schärfentiefe: Unrealistische Integration der Elemente.
- Unzureichende Referenzbilder: Erschwert die Beleuchtungs- und Perspektivenanpassung.
