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--- kurse:efcomputergrafik:kw6 [2020/02/04 08:46]
Ivo Blöchliger created
+++ kurse:efcomputergrafik:kw6 [2020/02/05 20:45] (current)
Ivo Blöchliger [Berechnung]
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 ====== Blender-Code, Kameraführung ======
-Aktueller Code: {{ :kurse:efcomputergrafik:firstspline.blend |firstspline.blend}},
+Aktueller Code: {{ :kurse:efcomputergrafik:firstspline.blend |firstspline.blend}}, {{ :kurse:efcomputergrafik:sunflowers_1k.hdr |HDRI-File}}
-{{ :kurse:efcomputergrafik:sunflowers_1k.hdr |HDRI-File}}
+===== Simulation der Bewegung =====
+**TODO**: Funktion, die aus
+  * dem Index der Bezierkurve $i$ und
+  * dem vorhergehenden Kurven-Parameter $t^-$
+  * der vorhergehenden Geschwindigkeit $v$
+  * dem nächsten Kurven-Paramter $t^+$
+die neue Geschwindkeit berechnet. Damit kann Reibung, Bremsen und konstante Geschwindkeit auf einem Förderband implementiert werden.
+Diese Funktion wird zwei mal gebraucht: Einmal zur Bau der Bahn (Berechnung der Bahnneigung), einmal zur Simulation der Kamerafahrt.
+==== Kräfte ====
+Reibungskraft: Proportional zur Normalkraft, Faktor 0.001 bis 0.01
+Luftwiderstand: $c_w$-Wert von ca. 0.5, $F_w = \frac{\rho c_w A v^2}{2}$ mit $\rho \approx 1$, $A \approx 1$.
+Energetisch: $W = F \cdot s.$
+==== Berechnung ====
+Varianten:
+  * Zustand nach einer gegebenen Strecke (für den Schienenbau) (implementiert)
+  * Zustand nach einer gegebenen Zeit (für die Kameraführung) (noch offen).
+Die zweite Variante könnte mit $s=v \cdot t$ (wobei $t=1/\text{fps}$) mit Hilfe der ersten berechnet werden. Da Problem ist, wenn $v=0$ (z.B. beim Anfahren am Anfang).
+Als Ausweg kann die Beschleunigung in Bewegungsrichtung herangezogen werden und so $s=\frac{1}{2}at^2$ approximiert werden.
+===== Kamera-Führung =====
+Zustand: $t$ (Ort auf der Bahn), $v_{\text{eff}}$ (aktueller Betrag der Geschwindigkeit)
+Schritt: Zeit um 1/framerate vorrücken, der Bahn folgen (z.B. um die Strecke, die mit $v_{\text{eff}}$ in dieser Zeit zurückgelegt würde, oder genauere schrittweise Simulation). Aus der Höhendifferenz und eventuell Reibung die neue Geschwindigkeit berechnen.
+Kamera entsprechend positionieren und Keyframe setzen:
+<code python>
+cam = bpy.data.objects['Camera']
+frame = 0
+cam.animation_data_clear()
+cam.matrix_world = ( (y.x,y.y,y.z,1), (-an.x, -an.y, -an.z, 1),  (-vv.x,-vv.y,-vv.z,1),  (pp.x, pp.y, pp.z, 0))
+cam.keyframe_insert(data_path="rotation_euler", frame=frame)
+cam.keyframe_insert(data_path="location", frame=frame)
+frame+=1
+</code>
+Siehe auch https://blender.stackexchange.com/questions/108938/how-to-interpret-the-camera-world-matrix
+D.h. die erste Koordinatenrichtung ist rechts, die zweite oben und die dritte ist entgegen der Blickrichtung.