كنترل انيميشن با ديناميك

در اين مقاله مزايا و معايب كينماتيك و ديناميك در كنترل حركت براي متحرك سازي كاراكترهاي سه بعدي بحث مي كنيم در اين مقاله يك سيستم كنترل حركت براساس ديناميك ارائه ميدهيم .

برنامه هاي چنين سيستمي بخصوص در محيط راه رفتن و چنگ انداختن مي‌باشند . اين نشان مي دهد كه شبيه سازي نوشتن يك نامه يك پروسه مناسب ديناميك است براي اينميشن دست آمدت علم حركت وكينماتيك قابل اطمينان تر است شكل تغيير فرم سطح نيز بصورت كامل مورد توجه قرار گرفته است .
لغات كليدي : كينماتيك يا علم حركت ، ديناميك كاراكترهاي سه بعدي راه رفتن و نوشتن بدست آوردن و چنگ زدن .

معرفي :
در اين مقاله ما مشكل مهم حالت گرفتن بازوها و حركت دادن در انيميشن انسان را مورد بررسي قرار مي دهيم : چه زاويه اي براي شانه ها داشته باشد . آرنج و مچ لازم است در حاليكه دست بايد به يك موقعيت خاصي ودر
نقطه اي از فضا حركت كند ؟

چگونه بازو را بصورت واقعي براي مثلا نوشتن يك نامه متحرك سازي كنيم؟
اين اساسا يك مشكل كنترل حركت است . براي حل اين مشكل راههاي مختلفي توضيح داده شده و كلاسه بندي شده اند .
در قدم اول تست و پويو در سال ۱۹۸۸ مدلها را در مدلهاي كنيماتيك ديناميك كلاسه بندي كردند مدلهاي كينماتيك حركت را از موقعيت ها ايجاد مي كردند وهمچنين از روي سرعت و شتاب مدلهاي ديناميك حركت را با يكسري فشارها و چرخشها توصيف مي كردند كه از اطلاعات كينماتيك بدست
مي‌آمد.

سيستمها همچنين مي توانند براساس خصوصيات حركت هايي كه اجازه دادند كلاسه بندي شوند . براي مثال ژلتور ( ۱۹۸۵) سيستمهاي انيميشن را با راهنمايي و مرحله متحرك ساز ياسيستم مرحله اجرا كلاسه بندي كرد .

راهنمايي : در اين سيستمها متحرك ساز بصورت كامل جزئيات حركت را تعريف مي كند .
در اين جا هيچ نوع تعريف كار بردي برا ي هماهنگي با حركت يا هماهنگي نيست . سيستمهاي راهنمايي شامل ضبط حركت ، الحلق شكل ، سيستمهاي
تغيير شكل كليدي و سيستمهاي براساس ثبت مي باشند .

مرحله متحرك ساز :
اين سيستمها بصورتي تعريف شده اند كه به متحرك ساز اجازه ايجاد حركت الگوريتمي را مي دهند .
مرحله كاري : اين سيستمها بايد براي اجراي برنامه هاي موتور براي كنترل كاراكترها زمانبندي شوند .

كينماتيك ( علم حركت ):
مشكل كينماتيك هاي مستقيم شامل پيدا كردن موقعيت و چرخش يك كار دستي با توجه به منبع ثابت شده سيستم هماهنگ مانند يك عملگر زماني بدون توجه به فشارها ويا لحظه هاي ايجاد حركت مي باشد . يك كينماتيك نوعي يك انيميشن پارامتر يك است كه شامل مشخهصه هايي براي بعضي موقعيتهاي كليدي زاويه هاي مختلف براي اتصال هاي كاراكتر اسكلتي دارد .

يك اسكلت بصورت مجموعه قطعات بهم متصل شده تعريف مي شود كه برابر با اعضا بدن و مفاصل مي باشد مفصل تقاطع دو قطعه است يعني يك نقطه اي اسكلتي است هايي كه بازويي كه متصل است به آن نقطه حركت مي كند زاويه بين دو قطعه زاويه مفصل ناميده مي شود .
يك مفصل حداكثر سه مدل زاويه مي گيرد . انحناء چرخش محوري و حركت پيچش حركت انحناء يك چرخش دست است كه با مفصل تاثير مي گردد و روي حركت تمام بازوهاي متصل به اين مفصل تاثير مي گذارد اين حركت انحناء با نقطه اتصال مفصل و محور انحناء كه تعريف شده است رابطه دارد .
چرخش محوري يك گردش از محور انحناء هول بازو ايجاد مي كند كه با مفصل تاثير مي گيرد .

پيچ خوردگي يك پيچش روي بازها ايجاد مي كند كه با مفصل تاثير مي گيرد حركت محور پيچش شباهت به حركت چرخش محوري دارد .
اين يك ضرورت است كه ما نقاط ثابت داشته باشيم براي مثال براي ساخت يك كاراكتر نشسته يك نقطه ثابت بايد براي پاها تعريف شود تا از بالا رفتن كل پا ( لنگ ) جلوگيري كند .
براي راه رفتن نقطه ثابت بايد از يك پايه هاي ديگر تغيير كند در يك سكانس انيميشن نقطه ثابت ممكن است تغيير كند .
هر موقعيت كليدي شامل موقعيت باز ديگر در يك بازه زماني است بنابراين

يك سكانس انيميشن از يك سري موقعيتهاي كليدي تشكيل مي شود حركت اسكلت توسط درج مقدار زاويه هر مفصل كه براي اسكلت تعريف شده است محاسبه مي شود كه اين كار توسط نوارهاي باريك انجام مي شود .

تغيير نوارهاي منحني با تغيير پارامترهاي منحني ممكن است در كل براي ساخت يك سكانس انيميشن لازم است كه :
۱- تصميم گيري در مورد حركت بازيگر بنابه داستان سكانس
۲- تعريف زاويه هاي مفصلي براي زمانهاي مشخص شده
۳- تعيين پارامترهاي نواري براي الحاق

شكل كينماتيك معكوس شامل تعيين مفصلهاي متغيير كه موقعيت و جهت آخر كنترل كننده را با توجه به سيستم متعادل مرجع مي گيرد . اين مشكل كليدي است چون متغيرهاي مستقل در يك ربات ويك بازيگر مصنوعي متغيرهاي مفصلي هستند .
متاسفانه تغيير شكل موقعيت از كار تيشن تا مفصل مربوط عموما يك راه حل بسته ندارد .

بهرحال يكسري ترتيب هاي خاص محورهاي مفصلي كه براي راه حلهاي بسته موجود است وجود دارد .
براي مثال كنترلرها ۶ مفصل دارند . چايي كه سه مفصل نزديكتر به آخرين تاثير گذار همه پيچيده هستند ومحورهاي آنها حول يك نقطه يعني مچ است همانطور كه توسط فيتر استون توضيح داده شد ، مشكل مشكل مي تواند به دو مشكل شكسته شود :
۱- پيدا كردن مقدار اولين سه متغيرهاي مفصل براي تعيين درست موقعيت مچ

۲- پيدا كردن مقدار زاويه هاي مفصل مچ كه تاثير گذار نهايي را بصورت صحيح بچرخاند و چرخش محاسبه شده مچ را از شماره ۱ بگيرد .
براي ايجاد يك بازيگر نشسته روي صندلي ، بعنوان مثال لازم است كه اتصالات پا مشخص شود وهمچنين اتصالات روي دست و استخوانها .
يك سيستم كه اجازه تعيين فقط كه محدود در يك بازه زماني را دارد يك روش مناسب براي حل اين مشكل نيست . با دلر راتال ( ۱۹۸۷) يك الگوريتم معرفي كرد براي حل توقفهاي مختلف كه در كينماتيك استفاده مي شدند در سيستم آنها كار بر بايد هميشه اجراي هر وقفه د ريك مورد رخدادرا كه همه آنها نمي توانند مشابه هم باشند را تعيين كند .

فورس و ويلهلم ( ۱۹۸۸) در سيستم خود بر پايه ديناميك يك وقفه يك بازو را حل كردند با اتصال آن با يك قطعه سود و كه يك درجه بالايي داشت .
هدف چرخش دست يا پا هم بايد توسط كاربر تعيين شود اين مي تواند توسط توجه به بازوها تعريف شود يا توجه به بازيگر ويا جهان براي مثال براي اطمينان از اينكه پاها كاملا روي زمين هستند كاربر مقصد پاها را روي زمين تعريف مي كند هر چيزي موقعيت ومقصد استخوانها هم مي تواند باشد . محدوديت فيزيكي اتصالات اين است كه دراين سيستم بايد در يك اسم كاربري تعريف شود .

تاثيرات اين سيستم مي تواند توسط ابزارهاي ورودي با درجه هاي قابل تنظيم حل شود .
يك الگوريتم ساده كه مي توانست مشكل اجبار موقعيتي را بر طرف كند در سيستم كارخانه انساني تبين وحل شد .
متحرك ساز مي تواند وقفه ها را در دستها نشان بدهد وهمچنين در اول ومرحله پاها و لگن موقعيت و جهت دست يا پا مي تواند در سيستم هم آهنگ محلي تعيين شوند كه به بازوها متصل است يا در سيستم بازيگر ياسيستم جهاني .

يك وقفه مي تواند يك موقعيت جهت ثابت باشد يا يك گذرگاه شش بعدي .
ابزارهايي براي ساخت وقفه ها مانند كاركردهاي محيطي بازيگر و پوشش او موجود مي باشند براي حل وقفه ها سيستم با استفاده از موقعيت وجهت لگن و زاويه هاي بدن براي پيدا كردن دقيق آرنجها و مفصلهاي ران استفاده مي كند سپس زاويه هاي مورد كند كه يك موقعيت راحت براي آرنج بستگي به جهت دست دارد .

يك راه شامل كوچك كردن زاويه متغير زاويه بين بازو و دست است همچنين مي توان اين امكان را داشت كه كاربر با دادن پارامترهاي باز شونده راه حل را انتخاب كند .

موقعيت جهت باز شونده و قفه اجازه انتخاب يك راه حل انحصاري از هفت درجه آزاد بازوها را مي دهد . موقعيتهاي ديگر مانند برخورد دستها با يك شي مي تواند يك نقش را در انتخاب راه حل ايفا كند .

تكنيك فرم بندي كليدها و وقفه هاي موقعيتي مي تواند بعنوان يك دستور سطح پايين يك سيستم انيميشن در نظر گرفته شود . دستورات سطح بالاتر مي توانند كليدهاي فرم ايجاد كنند وهمچنين وقفه ها را به هم متصل كنند متحرك ساز بايد به سطوح مختلف دسترسي داشته باشد تا بتواند يك ميزان سازي مناسب از حركت بازيگر بسازد .

كنترل حركت تطبيقي يك بازيگر يعني محيط روي حركت بازيگر وعكس آن تاثير مي گذارد . اطلاعات در مورد محيط و بازيگر بايد درطول مدت پروسه كنترل در دسترس باشد تكنيكهاي سنتي انيميشن مثل روتو سكوپي يا فرم بندي كليدها نمي تواند بعنوان يك تكنيك كنترل تطبيقي در نظر گرفته شود زيرا متحرك ساز بايد بطور جداگانه ودستي رابطه بين محيط و هنر پيشه را كنترل كند .

منظور از كنترل حركت تطبيقي اين است كه ميزان اطلاعات ورودي توسط متحرك ساز به كامپيوتر را بالا ببريم اين امر با استفاده از اطلاعات موجود امكان پذير است كه اين اطلاعات در مورد صحنه وهنر پيشه مي باشند اين سيستم بايد همچنين داراي يك نمايش هندسي اشياء براي طراحي اتوماتيك وظايف و جلوگيري از تداخل باشد .

جارد ( جارد ومكي جوسكي ۱۹۸۵) يك مثال خوب از اين مدل كنترل كه روي حركت انسانها و حيوانات روي يك زمين صاف مي باشد را ارائه داد . در سطح پايين انيميشن روي يك سكانس كليد موقعيتهاي يك دست اجرا مي شود كه زاويه مسيرها يا موقعيتهاي كارتسين را معرفي مي كند اين مسيرها توسط وقفه هاي رايناميك يا كينماتيك توسط بهينه ساز معيارها و ضوابط محاسبه مي شوند .

ديناميك :
براي رسيدگي به اجبارهاي داخلي و خارجي نقش روي هنر پيشه ، سيستم بايد از يك مدل براساس ديناميك استفاده كند تكنيكهاي براساس ديناميك در انيميشن كامپيوتري مورد استفاده قرار گرفته اند اما فقط براي بدنهاي مفصلي خشك وغير قابل انعطاف با اتصالات بسيار كم و بدنهاي هندسي و بدون تغيير شكل مورد استفاده بوده اند .

استفاده ديناميك در يك سيستم انيميشن بدنهاي مفصلي مثل بدن انسان يكسري معايب در بر دارد .
اول متحرك ساز در مورد اجبارها و محدوديتها ونيروهاي گشتاور اعمال شده روي دست ويا بدن براي اجراي حركت فكر نمي كند . طراحي يك محيط كاري براي كاربر و يك ضرورت واصل است .

مشكل ديگر ديناميك ، زمان مورد نياز براي سي پي يو CPU براي حل برابريهاي حركت يك بدن مفصلي پيچيده با استفاده از مترهاي شماره اي و رقمي مي باشد . اين مشكل آشكارا توان ارتباط سيستم با كاربر را كاهش مي دهد . فقط مكانهاي بسيار كوتاه درست مي شوند بخاطر نبود يك معيار كامل براي حركتهاي پيچيده ونياز زمان CPU براي مترهاي مشخص مي باشد .

سه فاكتور اصلي ها را به طرف معرفي ديناميك در كنترل انيميشن راهنمايي مي كنند .
– ديناميك انيميشن را براي توضيح حركت تحريك شده با ابزار فيزيكي اشياء جامد آزاد گذاشته است .
– واقعيت پديده طبيعي بسيار ساده تر رندر وارائه مي شود هر متحرك ساز مي تواند حركت سه بعدي دو آونگ را پيش بيني كند .
– بدنها مي توانند عكس العمل اتوماتيك به وقفه هاي محيطي داخلي و خارجي داشته باشند كه شامل ميدان ها ، برخورد ها اجبارها ونيروهاي گشتاور مي باشد .
براي اعمال آناليز ديناميك ، هر اتصال ولينك يك سيستم مكانيكي چند بدني داراي شكل جرم ونقطه مركز ثقل و ماتريس جبري مي باشد در هر اتصال بين دو لينك ، يك لينك به طرف ديگري حركت مي كند . بين يك تا شش درجه آزاد ارتباطي رفتارهاي ديناميك مي توانند با هر DOF پيوند داشته باشند :
جهشها ويا تعديل كننده ها كه اجبارها و نيروهاي گشتاوري داخلي را اعمال مي كنند درداخل اين اتصالات محرك ها كه يك بدن را همراه DOF مشابه حركت مي دهند اتصالات همچنين داراي محدوديتهايي هستند كه DOF ها را درون بعضي نقاط نگه مي دارند اين رفتارها و محدوديتها كه عمل و يا عكس العمل به حركت لينكها دارند . بعنوان كارهايي كه روي سيستم اعمال مي شوند معرفي وتوضيح داده مي شوند .

براي متحرك سازي چنين سيستمهاي چندبدني راه حلهاي بسياري در ادبيات مربوطه ارائه شده اند كه هر يك براي انيميشن با زمان واقعي رشته هاي بازمناسب هستند يا براي شبيه سازي بيشتر ديناميك عمومي‌هايي كه ايفاء نقش كينماتيك هاي زنجيري هنوز تمام نشده است .
نزديك شدن مكانيكي ما مشكل زنجيرهاي بازو بسته را بصورت مجزا

درمان مي كند واين برپايه اصل كارهاي مجازي مي باشد . اين مي تواند بصورت زير توضيح داده شود .
پارامترهاي را گرانژ يك سيستم چند بدني مي باشد اين سيستم به موارد زير پيشنهاد مي شود :
– وقفه هاي هولونوميك
– وقفه هاي نميرهولونوميك
– كه بصورت :
– جايي كه
وجايي كه نماد فشرده انيميشن استفاده مي شود :

در اين معادله ها ، مجموعه موقعيتها و پارامترهاي چرخشي هر شي ء به q اختصاص داده شده است وقفه هاي هولونوميك اتصال بين دو شي را ارائه مي دهند . وقفه هاي غير هولونوميكي مي تواند براي مثال يك چرخ را كه بدون سر خوردن روي زمين مي چرخد را ارائه مي دهد .
اصل كارمجازي را مي توان بصورت زير نوشت :
Qi+Li+Ji=Q,I=1,..,n
:Qi افكت تعميم داده شده به qi

:Li افكت تعميم داده شده چسبيده به qi
:Yi افكت تعميم داده شده جبري به qi
Qi مي تواند به سادگي از نيروي گشتاور دريافت شده محاسبه شود وهمچنين از روي فشارها و جهش ها وتعديل كننده ها و جاذبه ونيروي پرتاب .
Li مي تواند از دو روش محاسبه شود : اول با استفاده از ضريبهاي لاگرانژ مانند :

اين تكنيك به پارامترهاي جديد وافزايش شماره برابريهاي حركت را با اضافه كردن برابريهاي Fk( q+t)=0 و برابريهاي
gi(q,q,t) =0 به اولين n اشاره مي كند راه دوم استفاده از طرح جريمه و تاوان دست هايي كه Li بصورت زير تعريف مي شود :

جايي كه هيچ برابري اضافه اي نياز نيست . بهر حال اين تكنيك اجازه استفاده افزايش و قفه هاي برابري را مي دهد .
سيستم ها با راه حل دوم كار مي كند كه با ضريبهاي لاگرانژ معادل است زماني كه از فرمول لاگرانژ مقدار yi بصورت زير محاسبه مي‌شود :

جايي كه Cرژي كينتيك ( S) واز موقعيت و پارامترهاي چرخشي هوشي واز ماتريس جبري كه بصورت اتوماتيك ارزيابي مي شود محاسبه مي شود .
اين محاسبات در يك روش سمبوليك اجرا مي شوند . انتخاب توضيحات سمبوليك براي ذخيره مقدار زيادي محاسبه حسابي مانند مرحله قبل از پردازش انجام مي شود .

مرحله بعدي در پروسه انيميشن حل مشكل شماره اي وعددي براي هر فرم از مجموعه برابريهاي مي باشد .
براي انجام آن مايك الگوريتم ساده نيوتون – رافسون را با ماتريس يعقوبي ( جاكوبي ) براي محاسبه سمبوليكي استفاده مي كنيم .
براي انيميشن كنترل حركت با حركت روي فشار ، گرانش جهش تعديل كننده و پارامترهاي پرتاب اجرا مي شود بعضي مقدار هاي ثابت يا مسيرهاي پيچيده مي توانند به اين پارامترها براي ساخت افكتهاي داده شده اختصاص يابند .
در اينجا به حل كردن مشكل برابري حركت زماني كه فشارها وارد مي شوند ديناميك بعدي مي گوييم .
اشكال اين تكنيك شامل موارد زير است :
اگر براي يك سيستم مكانيكي مانند يك ماشين ، انتخاب پارامترهاي جهش و تعديل كننده ساده وراحت باشد ، بسيار مشكل خواهد بود كه آنها باشبيه ساز تعديل كننده فشار و گشتاور توليد شده توسط ماهيچه ها وفشارها و كشش هاي يك فيگور متحرك سازي شده تطبيق پيدا كنند .
– با ديناميك پيشرو رفتار كينماتيكي لينكها يك مرحله عقب تراست متحرك ساز بايد به پارامترهاي مختلفي پله به پله دسترسي پيدا كند و آنهارا تنظيم كند بعد از هر بار تنظيم فرمهاي جديد تاوقتي كه او به يك حركت مناسب دست پيدا كند .
– فرض كنيد ما مي خواهيم يك بازو را كه DOF آن مربوط به شانه ها و آرنجها و مچ باجهش ها و تعديل كننده ها و پرتابها متحرك سازي كنيم . با استفاده از ديناميك پيشرو با اعمال فشارهاي محرك و گشتاورهاي محرك روي DOF مفصلي و فشارهاي كينماتيك انواع رفتارها مي توانند ايجاد شوند :
بالا بردن يك وزنه ، گرفتن و پرتاب كردن يك توپ ( ايزاك و كوهن ۱۹۸۷) و .. حال براي مثال اگر ما بخواهيم نوشتن يك نامه را شبيه سازي كنيم ، مسير دست را مي توان به عنوان يك اضطرار كينماتيكي معرفي كرد . اما چگونه مامي توانيم رفتار ديناميكي كل بازو و حركت واقعي آن را كنترل كنيم ؟ وقتي مامي نويسيم اين مسير دست نيست كه حركت بازوها را كنترل مي كند بلكه ماهيچه هاي بازو هستند كه دست را حركت مي دهند .
برا ي حل اين مشكلات راههاي مختلفي را مي توان بررسي كرد . اولين راه استفاده از ديناميك معكوس است كه حركت اختصاص يافته فشار و گشتاور را توليد مي كند . سرعت دهنده هاي DOF مي توانند از تكنيكهاي سنتي وهمچنين از تكنيك فرم بندي كليدها يا سيستم فرم معكوس استفاده كنند .
آناليز تصوير نيز يك راه مناسب براي گرفتن اطلاعات حركت درمورد يك سيستم واقعي پهنه بدني است .
با ديناميك معكوس ما مي توانيم يك كاتالوگ توابع رفتاري ايجاد كنيم وهمچنين كلاسهاي سيستم چند بدني را كه قابل توليد مجدد با بعضي متغيرهاي باشد نه با دنياميك پيشرو .
دومين راه شامل بعضي معيارهاي تجزيه و تحليل ديناميك پيشرو براي كوچك كردن يا بزرگ كردن است .
سومين راه حل اعمال تئوري كنترل اتوماتيك است .
۱- شبيه سازي حركت با دنياميك :
يك شبيه سازي براي قسمت توانايي ديناميكي سيستم خود انجام داده اند مثال شامل يك بازو و دست كه دستش را از يك موقعيت استراحت براي رسيدن به يك نقطه حركت مي دهد و سپس يك دايره روي يك صفحه حول آن نقطه مي كشد .
بازو شامل چهار اتصال زنجيري است چنبر ، بازوي بالايي ، بازوي پاييني ، دست هر اتصال به عنوان يك سيلندر مدل سازي شده است كه اين كار براي ساده كردن محاسبات مكانيكي آن است يك مدل اتصال كه براي ساخت بازو استفاده مي شود توپ و حفره است .
براي رندر عملهاي ماهيچه مابراي تمام DOF ها يك جهش ، تعديل كننده
و گشتاور اضافه مي كنيم .

براي مدل مكانيكي واقعي ما مي توانيم از جهش ها و پرشهاي چسبناك غير خطي استفاده كنيم كه براي ارائه مشخصه هاي ماهيچه است ( زمستان ۱۹۷۹)
پرتابها براي اطمينان از خوابيدنهاي حركت در تواناييهاي انساني اضافه مي شوند .
شكل ۱ ساختار مكانيكي بازو را توضيح مي دهد .

اجازه بدهيد مراحل مختلف حركت بازو را توضيح دهيم ابتدا از يك موقعيت آغازين ، دست به يك نقطه روي تخته سياه مي رسد . سپس از اين نقطه دست يك دايره روي سطح تخته سياه مطابق شكل بالا مي كشد .

همانطور كه در بخش قبلي اشاره شد ، پيدا كردن تفاوت تعديل كننده ها براي اعمال روي هر DOF بازو براي اطمينان از اينكه دست خط سير درست را طي كند بسيار مشكل است .

پس مشكل معكوس حل شد : ما مي دانيم با تمام نقاط روي مسير مرجع و بدون اعمال هيچ جهشي دست بايد خط سير را درست طي كند .

اولين راه حل ايجاد يك اتصال جديد بين يك نقطه روي دست وخط سير است .
اجازه بدهيدXn يكقطه روي دست و Xiنقطه روي مسير خط سير باشد داريم
Ft=Xn-Xi

براي حل معادله حركت با توجه به اين قيد ما يك برنامه جريمه كه از قبل توضيح داده شده را اجرا مي كنيم اين متد ممكن است حركت با نوسازي ناخواسته ايجاد كند چون اين اتصال به عنوان يك جهش بين دست و خط سير محاسبه مي شود .

ما به اين راه حل استاتيك مي گوييم چون در يك لحظه مرحلهXiعيين مي شود وقيدFiنيز همچنين .
دومين راه حل شامل اعمال تئوري كنترل اتوماتيك كه در روبوتيك استفاده مي شود مي باشد ديگر خط سير جداگانه اي لازم نيست ما فقط قيد را به صورت زير تعيين مي كنيم .

F= Xh-Xy
جايي كه Xyهدف را ارائه مي دهد .

نگاه جامع كنترلي به متحرك مصنوعي
اين مقاله طرح سيستمي جهاني را براي انيميشن عملكرد مصنوعي مهيا مي‌كند. ما وجوهي را بررسي مي كنيم كه مي بايست بخشي از يك سيستم انيميشن ايده ال باشد : خلاقيت عملكرد كليد گذاري قيود مكاني كنترل حركت ، قابل تنظيم ، برنامه ريزي خط سير وبرنامه ريزي وظيفه ، نموداري كامل از اجزاء چنين سيستمي به همراه ارتباط بين اين اجزاء فراهم شده است .
كلمات كليدي : عملكرد مصنوعي ، برنامه ريزي كار ، علم الحركات ، مكانيك حركت ، قيود

عملكرد مصنوعي
مدل سازي و انيميشن سه بعدي شان بيش از ۱۵ سال است كه وجود دارد . با اين حال تائيداتي بر ديدگاههايي جدا از اين انيميشن وجوددارد بعنوان مثال تحقيقات زيادي بر روي مدلسازي انيميشن بدن انجام گرفته است وهمينطور بر روي انيميشن صورت و انيميشن دست ونيز فاكتورهاي مرحله اجرا نيز توسط محققان مورد مطالعه قرار گرفته است ساير نويسندگان تلاش كرده اند تا كاراكترهايي هر چه بيشتر واقعي ، از ديد تصويرهاي مصنوعي ، را بوجود آورند اما با استفاده از متدهاي اوليه وساده مانند زتوسكوپي يا انيميشن كي فريمهايي بر اساس تصوير اما حضور عملكرد مصنوعي پاسخي براي مجموعه اي از تمام روشها است اجازه ساخت شخصيت هاي سه بعدي با ظاهري واقعي از شخصيت هاي انساني را به ما ميدهد .