Animation Retargeting: Bewegungen zwischen unterschiedlichen Skeletten übertragen

Eine Bewegung übertragen, nicht nur gleiche Knochennamen

Animation Retargeting passt Bewegung von einem Quellskelett an ein Zielskelett an. Übereinstimmende Namen allein garantieren weder übereinstimmende lokale Achsen noch gleiche Referenzposen oder Proportionen. Die Dokumentation von Godot unterscheidet ausdrücklich zwischen Knochennamen und Rest-Transformationen; der IK Retargeter von Unreal bildet Skelettketten aufeinander ab und bietet bearbeitbare Retarget-Posen. Diese Zuordnung ist herzustellen, bevor die Bewegung beurteilt wird. [1][2]

Festlegen, was unverändert bleiben soll

Zunächst ist zu entscheiden, welche Eigenschaften zählen: die Gesamtfortbewegung der Figur, ein fixierter Fuss, eine Hand, die einen Griff erreicht, oder das Timing einer Geste. Diese Ziele können sich widersprechen, wenn die Körperproportionen voneinander abweichen. Referenzposen angleichen, die Knochenorientierung prüfen und die Rollen von Root und Pelvis bestimmen. Eine Quelle in T-Pose und ein Ziel in A-Pose erfordern eine bewusste Angleichung der Referenzpose, keine ausgleichenden Rotationen, die über sämtliche Animationen verstreut sind. [1]

Praxisbeispiel: Schrittskalierung verändert die Fortbewegungsgeschwindigkeit

Angenommen sei ein illustrativer Quell-Gehzyklus von 1 Sekunde Dauer, der 1,5 Meter zurücklegt. Das Ziel habe ein einheitliches Verhältnis der Gliedmassenlängen von 0,8, und die gewählte Vorgabe skaliere die Fortbewegung mit diesem Verhältnis. Der Zyklus des Ziels legt dann 1.5 * 0.8 = 1.2 Meter zurück.

Bei unveränderter Zyklusdauer ergibt sich daraus eine Geschwindigkeit von 1,2 Metern pro Sekunde. Bewegt der Character Controller die Figur in dieser Sekunde weiterhin um 1,5 Meter, beträgt die Abweichung 1.5 - 1.2 = 0.3 Meter pro Zyklus. Kontaktgleiten ist eine absehbare Folge dieser Diskrepanz. Die Abspielgeschwindigkeit, die Bewegungsgeschwindigkeit oder die Retarget-Vorgabe zu ändern, sind jeweils eigene Designentscheidungen. Dieses vereinfachte proportionale Modell ist keine Regel, die jeder Retargeter automatisch anwendet.

Zuerst ein kleines Bewegungsset validieren

Ein geeigneter Anfang sind Neutralpose, Gehen, Drehung, Hocken und eine Greifbewegung. Quelle und Ziel werden nebeneinander verglichen. Dabei werden Kettenzuordnungen, Root-Trajektorien und Pfade der End-Effektoren angezeigt. Zu prüfen ist, ob Bewegung, die für den Root gedacht war, versehentlich dem Pelvis zugewiesen wurde, oder ob ein nicht zugeordneter Hilfsknochen die Interpretation der Kette verändert.

Fixierte Kontakte sind über den zeitlichen Verlauf zu untersuchen, statt ein einzelnes gelungenes Bild zu beurteilen. Zu verifizieren ist, dass Fusskorrektur und Verarbeitung der Root Motion nicht gegen die übertragene Animation arbeiten. Getestet werden sollten sowohl kleine als auch grosse Zielfiguren sowie Hände in der Nähe von Props, wo Proportionsfehler deutlich sichtbar werden. Mapping und Referenzposen-Konfiguration sollten als versionierte Importdaten gespeichert werden, damit ein erneuter Modellimport das Ergebnis nicht unbemerkt verändert.

Erkennen, wann eine Animation manuell erstellt werden muss

Fehlt einem Skelett ein wichtiges Gelenk, lässt sich nicht jede Geste der Quelle originalgetreu wiedergeben. Stark abweichende Proportionen können zielspezifische Posen oder Bewegungsanpassungen erfordern, auch wenn das Mapping technisch korrekt ist. Retargeting korrigiert zudem keine ungeeignete Quellperformance und garantiert keinen kollisionsfreien Kontakt mit Props. Für jede Animationsfamilie sollten visuelle Abnahmekriterien festgehalten werden; die Laufzeitkosten des Retargetings sind getrennt von Auswahl und Abspielen der resultierenden Clips zu messen.

Quellen

• [1] IK Rig Animation Retargeting — Epic Games, Unreal-Engine-Dokumentation.
• [2] Retargeting 3D Skeletons — Godot-Engine-Mitwirkende.