Animación tradicionalAnimación por cuadros clave
El dibujante principal dibuja los cuadros más importantes
Un dibujante secundario dibuja los cuadros de transición entre cuadros clave.
Ejemplo:
Animación tradicionalAnimación por cuadros clave
Animación por cuadros clave
El dibujante principal dibuja los cuadros más importantes
Un dibujante secundario dibuja los cuadros de transición entre cuadros clave: in-betweening
Ejemplo:
Animación tradicionalAnimación por capas (cel animation)
Los objetos se dibujan en acetatos transparentes
El fondo se dibuja en otro acetato
Las escenas se crean superponiendo capas
Animación tradicionalAnimación por capas (cel animation)
Los objetos se dibujan en acetatos transparentes
El fondo se dibuja en otro acetato
Las escenas se crean superponiendo capas
Ejemplo:
Animación tradicionalAnimación por capas (cel animation)
Ejemplo:
Ventajas
Permite reutilizar trabajo
Facilita la animación
Explosión de partes
Animación tradicionalRotoscopia
Proceso:
Grabación de un movimiento complejo
Copia del movimiento por parte del dibujante
Paso hacia la producción industrial:
Reutilización, división de tareas, especialización, solapamiento en el tiempo.
Los computadores entran a formar parte del proceso de producción de animación tradicional para reducir el tiempo de trabajo -> animación asistida por computador.
Animación Asistida por ComputadorIntroducción
Objetivo:Liberar al dibujante de las actividades más tediosas. El computador sustituye al dibujante en algunas tareas.
Tareas:
Creación de cuadros
In-betweening
Movimiento a lo largo de trayectorias
Animación Asistida por ComputadorCreación de cuadros
Empleo de editores gráficos:
Escanear bocetos, retocarlos y colorearlos
Guardar personajes, recuperarlos y modificarlos: librerías de personajes.
Superposición de objetos para la animación por capas.
Animación Asistida por ComputadorIn-Betweening
El animador especifica dos dibujos clave y el ordenador calcula los dibujos intermedios.
Calcula puntos intermedios entre dos puntos correspondientes de los cuadros clave mediante interpolación
Ejemplo:
(Gp:) Po
(Gp:) Pf
Animación Asistida por ComputadorIn-Betweening
Cuando el objeto es más complejo es más difícil establecer la correspondencia
Modelos de esqueletos
Animación Asistida por ComputadorIn-Betweening
Modelos de esqueletos
Ejemplo:
Animación Asistida por ComputadorIn-Betweening
Modelos de esqueletos
Ejemplo:
Si uno de los claves tiene más puntos que otros, se subdividen los segmentos de la imagen con menos puntos.
Animación Asistida por ComputadorMovimiento a lo largo de trayectorias
La interpolación lineal no es adecuada porque:
Los movimientos no se suelen hacer a lo largo de trayectos rectos.
Los cuadros intermedios están separados por un intervalo constante en el tiempo y en el espacio -> velocidad constante.
Las curvas P son un artificio que permite especificar trayectorias introduciendo información espacial y temporal en la misma gráfica.
Animación Asistida por ComputadorMovimiento a lo largo de trayectorias
Ejemplo de Curvas P
Los símbolos de los cuadros están equiespaciados en el tiempo.
A mayor distancia espacial entre símbolos mayor sensación de velocidad.
Animación Asistida por ComputadorMovimiento a lo largo de trayectorias
Ejemplo de Curvas P
Los símbolos de los cuadros están equiespaciados en el tiempo.
A mayor distancia espacial entre símbolos mayor sensación de velocidad.
También se utilizar para realizar in-betweening
Animación Generada por ComputadorIntroducción
En animación generada por computador se generan las escenas 3D con los métodos conocidos de I.G. y se introducen movimientos en dichas escenas
Puede no tener nada que ver con la animación tradicional.
Realiza animaciones que un dibujante no podría crear a mano.
En animación generada por ordenador o animación 3D:
Se especifican las escenas, dando valores a las características de las entidades que las componen.
Se especifica la evolución temporal de los valores de las características.
Para los instantes de tiempo en los que se deben dibujar los cuadros, se calculan los valores de las características y se hace el rendering de la escena.
Animación Generada por ComputadorTipos
En función de qué características de qué entidades se modifiquen distinguimos los siguientes tipos de animación:
Objetos
Posición, orientación.
Forma.
Color, transparencia.
Cámara:
Posición.
Punto hacia el que apunta.
Apertura del angular.
Fuentes de iluminación:
Posición.
Intensidad, Color,
Animación Generada por ComputadorTipos
En función de cómo se especifique la evolución de las características distinguimos los siguientes tipos de animación:
Animación basada en la forma de los objetos clave
Animación paramétrica de cuadros clave
Animación capturada
Animación procedural
Animación Generada por ComputadorAnimación basada en la forma de los objetos clave
Los objetos se definen por los valores de sus vértices.
La animación se especifica definiendo los objetos clave y la correspondencia entre vértices.
Los objetos intermedios se calculan interpolando los valores de los vértices.
Animación Generada por ComputadorAnimación basada en la forma de los objetos clave
Los objetos se definen por los valores de sus vértices.
La animación se especifica definiendo los objetos clave y la correspondencia entre vértices
Los objetos intermedios se calculan interpolando los valores de los vértices
Ejemplo:
Animación Generada por ComputadorAnimación basada en la forma de los objetos clave
Fundamento del Morphing 3D o metamorfosis 3D
Animación Generada por ComputadorAnimación paramétrica de cuadros clave
Las distintas entidades se definen por una serie de parámetros que tienen asociados.
Se especifican los valores de dichos parámetros los cuadros clave.
Los valores de los parámetros en cuadros intermedios se calculan por interpolación
Animación Generada por ComputadorAnimación paramétrica de cuadros clave
(Gp:) Posición(cm)
(Gp:) Apertura(grados)
(Gp:) Intensidad
(Gp:) Tiempo(s)
(Gp:) Tiempo(s)
(Gp:) Tiempo(s)
Animación Generada por ComputadorAnimación capturada
Los valores de los parámetros se obtienen desde el exterior.
Conexión de dispositivos electromagnéticos.
Captura de valores y posterior aplicación a los parámetros de las entidades de las entidades.
Animación Generada por ComputadorAnimación capturada
Los valores de los parámetros se obtienen desde el exterior.
Conexión de dispositivos electromagnéticos.
Captura de valores y posterior aplicación a los parámetros de las entidades de las entidades.
Ejemplo:
Animación Generada por ComputadorAnimación capturada
Ejemplo:
Muy utilizado en videojuegos y realidad virtual
Animación Generada por ComputadorAnimación procedural
También llamada animación algorítmica o modelada.
Los valores de los parámetros son generados por un programa.
Los programas implementan modelos de leyes físicas: gran realismo.
Animación Generada por ComputadorAnimación procedural
También llamada animación algorítmica o modelada.
Los valores de los parámetros son generados por un programa.
Los programas implementan modelos de leyes físicas: gran realismo.
Ejemplo:
Animación Generada por ComputadorAnimación procedural
Ejemplo:
Desaparece el concepto de clave.
Dados unos valores iniciales el sistema evoluciona.
Animación Generada por ComputadorResumen
Tipos de animación generada por computador
En función de las características de evolucionan
Cómo se especifica la evolución
Cuando queremos generar animaciones más complejas, hemos de recurrir al empleo de técnicas más sofisticadas que se agrupan bajo el nombre de control automático de la animación
Control Automático de AnimaciónIntroducción
Las entidades que componen la escena están gobernadas por un procedimiento que rige su movimiento.
En cada cuadro, el procedimiento intercambia información con otros procedimientos asociados a otras entidades.
El movimiento se basa en módulos de Inteligencia Artificial denominados.
Las entidades así definidas se denominan ACTORES
Control Automático de AnimaciónIntroducción
Para que un sistema de ACTORES permita crear escenas que den sensación de realismo se han de resolver 5 problemas:
Cinemática inversa
Control de movimientos empleando dinámica
Considerar el impacto con el entorno
Planificación de tareas
Asociar un comportamiento a los actores
Control Automático de AnimaciónPaso 1: Cinemática Inversa y restricciones posicionales
Técnica empleada para mover figuras articuladas: elementos rígidos y articulaciones.
Usado para modelar robots y animales vertebrados
Control Automático de AnimaciónPaso 1: Cinemática Inversa y restricciones posicionales
Técnica empleada para mover figuras articuladas: elementos rígidos y articulaciones.
Usado para modelar robots y animales vertebrados
Control Automático de AnimaciónPaso 1: Cinemática Inversa y restricciones posicionales
La forma natural de mover una figura articulada es desplazando el elemento final de la estructura de manera que éste arrastre al resto de elementos en el desplazamiento.
Éste es el problema que intenta resolver la cinemática inversa, para una posición final del elemento extremo de una figura articulada calcular las posiciones del resto de elementos
Control Automático de AnimaciónPaso 1: Cinemática Inversa y restricciones posicionales
Complicado porque:
No todas las articulaciones se mueven igual.
No hay una solución única.
Solución:
Incluir restricciones
Control Automático de AnimaciónPaso 2: Control de movimiento empleando dinámica
La dinámica estudia el movimiento considerando las fuerzas que lo generan.
Establecer propiedades físicas de las entidades y las fuerzas que actúan.
El movimiento se genera aplicando las leyes de Newton y de la dinámica de fluidos.
Complementan las las definiciones cinemáticas introduciendo realismo.
Ejemplo:
El movimiento de un brazo no puede ser igual que el de una pierna.
Control Automático de AnimaciónPaso 3: Considerar el impacto con el entorno
El movimiento de un objeto tiene un impacto con el entorno y viceversa.
Planificar trayectorias para evitar colisiones.
Reaccionar ante las colisiones.
Ejemplo:
una figura humana se sienta en una silla.
Control Automático de AnimaciónPaso 4: Planificación de tareas
Más cercano a la Inteligencia Artificial que a la animación por computador
Descomponer la especificación de una tarea en acciones elementales para el actor.
Ejemplo: una figura humana debe reaccionar ante la orden “responde al teléfono”. La tarea debe descomponerse
Calcula la posición del teléfono
Busca un camino hacia el teléfono
Avanzar
Coger el teléfono
Decir “hola”
Control Automático de AnimaciónPaso 5: Los actores han de tener asociado un comportamiento
El comportamiento es función de la naturaleza del objeto
El comportamiento se refiere a propiedades diversas
Cómo se desplazan
Cómo se comportan ante otros actores
Los comportamientos suelen apoyarse en módulos de inteligencia artificial.
Ejemplo:
Bandada de pájaros
Pecera con peces
Control Automático de AnimaciónPerspectiva actual
5 pasos
Cinemática inversa
Control de movimientos empleando dinámica
Considerar el impacto con el entorno
Planificación de tareas
Asociar un comportamiento a los actores
Algunos puntos ya están resueltos en parte. En todos ellos se investiga. Los beneficios serían importantes.
Conclusiones
Hemos estudiado: Fundamentos de animación tradicional, Animación asistida por computador, Animación generada por computador, Control automático por computador
Un desafío de la investigación actual es crear entornos que permitan:
Integrar todas las técnicas
Introducir seres humanos
Dar sensación de realidad
Parece un objetivo a muy largo plazo, pero la evolución es vertiginosa
Existen entornos de animación comerciales que integran estas técnicas
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