Interpolation (computer graphics) とは

コンピュータアニメーションのコンテキストでは、補間が行われているか、キーフレーム間にフレームを埋めています。これは一般に、(通常)区分的な多項式補間を使用してフレーム間を計算し、画像を半自動で描画します。
このタイプのすべてのアプリケーションでは、グラフィックアーティストによって「キーポイント」のセットが定義されます。これらの値は、空間または時間でかなり広く分離された値であり、望ましい結果を表しますが、非常に粗いステップでのみです。次に、計算された補間プロセスを使用して、これらのキーポイントの間に多数の新しい値を挿入し、「より滑らかな」結果を得る。
最も単純な形式では、これは2次元曲線の描画です。芸術家によって置かれたキーポイントは、コンピュータアルゴリズムによって使用され、これらの点を通るか、またはこれらの点の近くで滑らかな曲線を形成する。キーポイントによる2D補間の典型的な例については、カーディナルスプラインを参照してください。キーポイントの近くにある例については、不均一な有理Bスプラインまたはベジエ曲線を参照してください。これは、レーザー光のショーで使用されるような3次元曲線、形状、複雑で動的な芸術的パターンの形成にまで拡張されている。
プロセスは動作に拡張することができます。オブジェクトのパスは、いくつかの主要な場所を提供し、次に滑らかな動きのために複数の場所を計算することによって補間することができます。位置に加えて、速度または速度、ならびに経路に沿った加速度を計算して、現実の運動の動力学を模倣することができる。被写体が移動するには大きすぎるまたは複雑な場合、このプロセスによってカメラの位置および方向を移動することができます。この最後は、一般にモーションコントロールと呼ばれます。
更に、オブジェクト及びオブジェクトの一部の向き(回転)は、完全な文字の部分と同様に補間することができる。このプロセスは初期の漫画映画で使用されているものを模倣しています。マスターのアニメーターがフィルムのキーフレームを描くと、ジュニアアニメーターは中間のフレームを描きます。これは、中間またはトゥイーンと呼ばれ、全体的なプロセスは「キーフレームアニメーション」と呼ばれます。これらの動きを現実的に見せるために、実際の動きの動きのダイナミクスに従う、または近似する補間アルゴリズムが求められている。これは、フレームからフレームへの腕や足の動きや、顔の重要なポイントの動きを考慮して、顔のすべての部分の動きなどに適用されます。動物の周りに広がる髪の毛の動きを定義することは、完全な毛皮にすることができます。独自のアルゴリズムを使用して、ユニークで不自然で面白い視覚特性を持つモーションを形成することができます。オブジェクトの色は、オブジェクトの周りの滑らかな色勾配の計算を可能にするキーの色位置またはフレームによって定義することができ、または時間的に変化させることができる。 Kochanek-Bartelsスプラインなどのアルゴリズムでは、幅広い状況に合わせて中間の動作をカスタマイズできる追加の調整パラメータが用意されています。現在、トゥイーンに関する記事は、これらのいくつかを示しています。
この主題の別の重要な領域は、これらのアルゴリズムの計算上の負担です。実行時間の速いアルゴリズムは、これらの結果をより短時間で生成し、これらのプロジェクトをより迅速に完了させることを目指しています。アニメーション化された長編映画を製作するために解像度が向上するにつれて、処理量が大幅に増加する可能性がある。