สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน เมนู 36
เล่มที่ ๓๖
เรื่องที่ ๑ มัสยิด
เรื่องที่ ๒ ละครชาตรี
เรื่องที่ ๓ เกวียน
เรื่องที่ ๔ ทองคำ
เรื่องที่ ๕ มะคาเดเมีย
เรื่องที่ ๖ หุ่นยนต์
เรื่องที่ ๗ แอนิเมชัน
เรื่องที่ ๘ โรคมาลาเรีย
เรื่องที่ ๙ โรคไต
รายชื่อผู้เขียน

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๓๖ / เรื่องที่ ๗ แอนิเมชัน / การควบคุมการเคลื่อนที่

การควบคุมการเคลื่อนที่
การควบคุมการเคลื่อนที่ (Motion control)

มีความสำคัญ และต้องใช้เทคนิคขั้นสูง เพื่อทำให้การเคลื่อนไหวของแอนิเมชันดูสมจริง การควบคุมการเคลื่อนที่แบ่งออกเป็น ๒ กลุ่มใหญ่ๆ คือ

๑)  การเคลื่อนที่แบบกำหนดตำแหน่งและท่าทางหลัก (key position/orientation) 
๒) การเคลื่อนที่เป็นไปโดยอัตโนมัติ

การเคลื่อนที่แบบกำหนดตำแหน่งและท่าทางหลักนั้น ผู้วาดการ์ตูนคอมพิวเตอร์จะกำหนดตำแหน่ง ท่าทาง และแนวการเคลื่อนที่อย่างคร่าวๆ ตามต้องการ โดยเป็นไปในลักษณะเดียวกับคีย์ภาพในการสร้างแอนิเมชันแบบภาพสองมิติ โปรแกรมจะทำการประมาณ (interpolate) หาตำแหน่งและท่าทางเพิ่มเติมสำหรับภาพช่วงกลาง เพื่อให้เส้นทางการเคลื่อนที่ดูราบรื่นและสมจริง หลักการนี้เรียกว่า ไคเนเมติกส์ (kinematics) ทั้งนี้ การเคลื่อนที่จะสมจริงหรือไม่ ขึ้นอยู่กับความเชี่ยวชาญของผู้วาดการ์ตูนคอมพิวเตอร์ เทคนิคหนึ่งที่ใช้ในการหาแนวการเคลื่อนที่ได้สมจริงคือ โรโทสโกป (rotoscoping) หรือการลอกภาพเพื่อซ้อน ซึ่งเป็นการใช้ข้อมูลการเคลื่อนไหวจากตัวละครจริงมาเป็นคีย์ภาพ เช่น ถ้าเราต้องการสร้างแอนิเมชันหญิงสาวกำลังเต้นรำ เราสามารถบันทึกวีดิทัศน์ของนักเต้นรำมืออาชีพในหลายๆ มุมมอง เพื่อหาจังหวะและท่าทางการเคลื่อนไหวของมือ เท้า ไหล่ เอว ลำตัว คอ แขน และส่วนอื่นๆ ที่ประกอบกันเป็นท่ารำที่อ่อนช้อย สวยงาม นักโรโทสโกปจะต้องใช้เวลาอย่างมากในการจดจำจังหวะและท่าทางต่างๆ ที่เกิดขึ้นอย่างสอดคล้องผสมกลมกลืนกัน จนเป็นท่ารำที่สวยงาม และแปลงให้เป็นข้อมูลจำนวนมหาศาล เพื่อใช้กำหนดคีย์ภาพให้แก่แอนิเมชัน แต่ในบางกรณี โรโทสโกปอาจไม่สามารถทำได้กับตัวละครจริงๆ เช่น ถ้าต้องการทำแอนิเมชันของท่าวิ่งหรือท่ากระโดดของเสือ เราคงไม่สามารถนำเสือจริงๆ มาทดลองวิ่งหรือกระโดด แต่อาจหาสัตว์อื่นในตระกูลเดียวกัน เช่น แมว มาทำโรโทสโกปแทน ในลักษณะเช่นนี้ แอนิเมชันของเสือที่ได้อาจมีท่าวิ่งหรือท่ากระโดดคล้ายกับแมว
การเคลื่อนที่แบบกำหนดตำแหน่ง
การเคลื่อนที่แบบกำหนดตำแหน่ง
ในบางกรณีที่ไม่สามารถใช้โรโทสโกปได้ เช่น ถ้าต้องการสร้างแอนิเมชันของฝูงวัว ที่มีจำนวนนับร้อยตัว ซึ่งกำลังวิ่งไปในทิศทางเดียวกัน หรือแอนิเมชันของฝูงปลาหลากหลายชนิด นับพันตัวแหวกว่ายไปในทิศทางเดียวกัน การควบคุมการเคลื่อนที่และควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่ของวัวหรือปลาแต่ละตัว คงเป็นไปไม่ได้ นักคอมพิวเตอร์จำเป็นต้องหาตัวแบบที่สามารถกำหนดลักษณะ หรือคุณสมบัติบางอย่างให้แก่ตัวละคร (วัวหรือปลา) แล้วให้การเคลื่อนที่ของตัวละคร เป็นไปโดยอัตโนมัติ แบบจำลองที่นิยมใช้ เช่น แบบจำลองทางฟิสิกส์ (physical model) แบบจำลองผิดรูป (deformable model) แบบจำลองพฤติกรรม (behavioral model) แอนิเมชันภาพละออง (particle system) หรือใช้แบบจำลองหลายๆ อย่างรวมกัน เช่น หากต้องการสร้างแอนิเมชันฝูงปลาที่แหวกว่ายอยู่ในน้ำ อาจใช้แบบจำลองทางฟิสิกส์ กำหนดลักษณะและสรีระของปลาแต่ละชนิด เช่น น้ำหนักและลักษณะของกล้ามเนื้อ ครีบ หาง ใช้แบบจำลองผิดรูปเพื่อกำหนดรูปร่าง โครงสร้าง ขนาด การยุบหรือพองของลำตัวปลา และกล้ามเนื้อขณะว่ายน้ำหรือบิดตัว และใช้แบบจำลองพฤติกรรม เช่น การจับกลุ่ม การแตกกลุ่ม ระยะห่างของปลาแต่ละชนิดในขณะที่ว่ายน้ำ
จะเห็นได้ว่า การควบคุมการเคลื่อนที่ของแอนิเมชันมีความสำคัญ แต่การทำให้ดูสมจริง ทำได้ยาก ดังนั้น คุณค่าของแอนิเมชันจึงขึ้นอยู่กับความสามารถของนักคอมพิวเตอร์ ในการทำให้ภาพใกล้เคียงกับความเป็นจริงตามธรรมชาติ ซึ่งจะสังเกตเห็นได้ชัดว่า ในปัจจุบันแอนิเมชันที่มีอยู่ยังคงมีการเคลื่อนที่ที่ดูไม่สมจริง ทั้งนี้ เพราะการเคลื่อนที่ที่สมจริงต้องเป็นไปอย่างเป็นธรรมชาติตามหลักฟิสิกส์ ซึ่งจำเป็นต้องอาศัยการคำนวณทางคณิตศาสตร์ขั้นสูง และในหลายกรณีแบบจำลองที่ใช้มักนิยมใช้แบบจำลองโดยประมาณ ซึ่งไม่ถูกต้องแม่นยำตามหลักฟิสิกส์ทั้งหมด เช่น การสร้างแอนิเมชันการกระดอนของลูกบอลที่ตกกระทบพื้นดิน ซึ่งดูเป็นเรื่องที่ง่ายมาก นักคอมพิวเตอร์อาจใช้สมการการเคลื่อนที่ และแรงแบบง่ายตามหลักฟิสิกส์ แต่ในความเป็นจริงแล้ว ยังมีเรื่องของแรงต้านอากาศ แรงดันของอากาศในลูกบอล ซึ่งมีผลต่อความยืดหยุ่นของลูกบอลและแรงที่กระทำ การยุบตัวของพื้นดินเมื่อถูกลูกบอลตกกระทบ ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะของดิน ความแข็ง ความยืดหยุ่น และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย
หัวข้อก่อนหน้า หัวข้อถัดไป