Computaçãografica

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Computaçãografica

  1. 1. SISTEMAS DE INFORMAÇÃO  <br /> Computação Gráfica  <br /><ul><li>PolliannaMichelinne
  2. 2. Leo Nascimento
  3. 3. Tarcisio Cavalcanti
  4. 4. Danilo de Sousa</li></ul> Técnicas de animação <br />
  5. 5. Definição de animação<br />A palavraanimaçãovem do latim  animare, que<br />querdizer, darvida, movimento, alma.<br />
  6. 6. Conceito de Animação<br /> “A arte, ou técnica, de animar desenhos ou <br />bonecos, que consiste em fotografar em <br />seqüência uma série de imagens, feitas de <br />sorte que, ao ser projetado o filme, figuras e<br />Objetos e movam como na ação ao vivo.” Dic. <br />Aurélio.<br />Ato de introduzir a ilusão do movimento a partir <br />da exposição rápida de imagens estáticas.<br />
  7. 7. Aplicação da técnicas de animação <br />Produção de filmes e desenhos animados;<br />Jogos e simuladores;<br />treinamento de pilotos;<br /> Animações na web;<br />Treinamento militar e esportivo;<br />Medicina e bioengenharia;<br />Testes em Engenharia;<br />Ensino-aprendizagem;<br />Interfaces Sofisticadas;<br />Multimídias;<br />Realidade Virtual;<br /> Outros.<br />
  8. 8. Histórico de animação <br />2000 ac - Egípcios pintavam <br />nas paredes seqüências de lutas <br />e cenas de adoração.<br />1828 - A animação é explicada<br />peloprincípioda persistênciada<br />visão.  Paul Roget Frenchman <br />inventou o thaumatrope, <br />que maistardedeuorigemao<br />Flipbook.<br />
  9. 9. <ul><li>1880 - introduziu a animação</li></ul>antropomórfica, queberam <br />conceitos e  truquesusados <br />paracontar histórias e darvidas as coisas.<br /><ul><li> 1881 - Thomas Edsoninventou  o projetor de imagensem movimento.
  10. 10. Final dadécada de 20 - Walter </li></ul>Elias Disney foi um dos maiores<br />Desenvolvedoresda<br />animação.<br />
  11. 11. Disney criou ainda os:<br />storyboards;<br />pilotos de animação (animatics);<br />planos de câmeras, onde os objetos próximos <br />se movem aparentemente mais rápido.<br />
  12. 12. Final dos anos 60 Inicio da história <br />da animação por computador. <br />1963 Primeiro programa gráfico interativo (Ivan Sutherland – MIT).<br />1974 Para muitos, foi neste ano que <br />se iniciou realmente a história da <br />Animação por computador com o filme <br />Hunger, de René Jodoin.Este filme usou <br />técnicas de Interpolação De objetos. <br /><ul><li> 1986 - Primeiro filme totalmente produzido por computador a concorrer o Oscar: Luxor Jr.</li></li></ul><li>Na década de 80 vários avanços em software<br />e hardware contribuíram muito para o <br />desenvolvimento da animação por computador:<br />Software<br /><ul><li>Anti-aliasedray-tracing.
  13. 13. Animações de processos.
  14. 14. Realismo visual.
  15. 15. Softwares sofisticados para </li></ul>a produção (Alias, TDI...).<br />Hardware<br /><ul><li>IBM PC
  16. 16. Z-Buffer em Hardware</li></ul>(RasterTech).<br /><ul><li>SiliconGraphics</li></ul>Evans and Sutherland<br />Corporation (simuladores <br />de vôo).<br />
  17. 17. Categorias de animação por computador<br />Animação assistida por computador<br />Animação produzida por computador<br />Técnicas de Baixo Nível<br />Técnicas de Alto Nível<br />
  18. 18. Animação de Baixo nível <br />Panda<br />
  19. 19. Animação de Alto Nível <br />Blender<br />3D max<br />
  20. 20. Formas de animação <br />Animação por Quadro-Chave (Keyframe)<br />Animação por Script<br /> Animação Procedural<br />Animação Representacional<br />Animação Estocástica<br />Animação Straight Ahead<br />Animação Pose-to-Pose<br />Animação por Comportamento ou Comportamental<br />Animação TrackBased<br />
  21. 21. Animação por quadro chave<br />(Keyframe)<br /> utiliza quadros-chaveparadeterminaros<br />Pontoscríticosdaanimação, onde um eventopoderá<br />ocorrer. Os quadrosintermediáriossãogerados a <br />partir de umainterpolação entre osquadros-chave.<br />
  22. 22. Keyframe<br />
  23. 23. Animação Script<br /> Os sistemas scripting são as formas mais antigas <br />de controle de movimento e usam linguagem<br />interpretável pelo sistema.<br />B = GeoSphere( ); s = sphere( );<br />animateon<br />(<br />at time 0 ( move b [-100, 0, 0.25]; scale s[1, 1,0.25])<br />at time 35 move b [0, 100, 0]<br />at time 100 ( move b [200, 0, 0]; scale s[1, 1, 3])<br /> )<br />
  24. 24. Animação Procedural<br /> É diferente da animação por Script por <br />utilizar linguagem de programação compilável e <br />por procedimentos. Inclui as linguagens <br />Orientada a Objetos.<br />Exemplo: Jogos<br />
  25. 25. Animação Representacional<br />Técnica que permite um objeto  mudar de  forma, <br />se movimentare andar  durante a animação.<br />
  26. 26. Animação Estocástica <br /> Usa processoestocásticoou  randômico para<br />controlaros objetos.<br />
  27. 27. straight ahead <br /><ul><li>apartir de um quadroinicial é desenhadoumasequência de quadrosqueresultaránaanimação.</li></li></ul><li>ANIMAÇAO POSE TO POSE<br /> O método de animação fica mais voltado para a ação dos personagens do que para o lado artístico. Desenha alguns quadros que definem apresentação e só depois desenha os quadros intermediários. É bom de ser usado quando a posição e o tempo não são importantes.<br />
  28. 28. ANIMAÇÃO COMPORTAMENTAL<br /> O animador descreve o <br />Conjunto de regras de como o <br />objeto vai reagir ao ambiente.<br />Ex: Sistema de partículas<br />usado para multidões,bandos <br />ou grupos de animais.<br />
  29. 29. ANIMAÇÃO TRACK BASED<br /> A animação trackbased é <br />uma generalização da <br />animação por quadros-chave. <br />Nos sistemas de keyframe<br />todos os parâmetros devem <br />ser especificados. No track<br />based somente os <br />parâmetros que controlam as <br />interpolações devem ser <br />especificados e em qualquer <br />ponto do tempo .<br />
  30. 30. CANAL ALPHA<br /> canal alpha é um tipo de máscara<br />especifica como as cores de cada pixel <br />Sendo mescladas com outros pixels, <br />quando estiverem sobrepostos. <br /> Uma imagem de um canal apha<br />é Essencialmente uma sombra em preto e <br />branco dos elementos de uma cena, onde:<br /> O preto representa as partes totalmente <br />transparentes da imagem; O branco<br />representa as partes totalmente opacas da <br />imagem; Tons cinzas indica transparência <br />intermediaria. <br />
  31. 31. Sistemas de 32 bits, com 4 canais de 8 bits, ou seja, são formados por 4 tipos de imagens:<br /> Os três primeiros Formam o canal RGB, sendo uma canal para cada tom. Quanto mais alto o tom da cor, mais daquela cor terá o pixel. 4 canal alpha, que indica a transparência da imagem em relação ao fundo.<br />
  32. 32. Composição de imagens <br /> São técnicas usadas para unir diferentes elementos renderizados em um computador com elementos obtidos nessas filmagens.<br /> A composição de imagens é possível através do canal Alpha,que permite o ajuste das cores das imagens, iluminação virtual,troca de textura .<br />
  33. 33. Composição de imagens<br />Processo de composição:<br />Filmagem da cena real;<br /> Reconstrução da cena 3D.<br />
  34. 34. Capturas de movimentos <br /> Um sistema de captura de movimento é aquele que permite transferir os movimentos de um ator real para um ator virtual;<br /> Mede a posição e orientação de um objeto no espaço real, registrando a informação de formar a ser entendida por um computador.<br />
  35. 35. Capturas de movimentos <br /> Usado para controlar objetos;Busca de <br />realismo;Redução de risco em cenas perigosas.<br />
  36. 36. Rotoscopia é uma técnica usada na <br />animação onde tem como referência<br />a filmagem de um modelo vivo, <br />Aproveitando cada Frame que <br />se deseja animar.<br /> é usado de forma generalizada para <br />os processos digitais correspondentes <br />que desenhar Imagens sobre o filme <br />digital.<br />ROTOSCOPIA<br />
  37. 37. A rotoscopia é utilizado com freqüência em ferramentas de efeitos especiais de um filme, como base para animação;.<br />Ex: filme Exterminador do Futuro. <br />
  38. 38. Animando o Mundo<br />Vídeo com as técnicas de animação..<br />
  39. 39. SISTEMAS DE CAPTURAS <br />Ótico:<br /> É o mais usado atualmente; Dá mais liberdade de movimentos ao ator; Utilizam pequenos discos refletivos que são fixados ao corpo do ator – menos nas juntas.<br /> Necessita de três câmeras de vídeo equipadas com uma fonte de luz infra vermelha.<br />
  40. 40. Os discos refletem a luz na direção da câmera e um computador captura os dados das posições x, y, z de cada marcador que são aplicados a um sistema de cinemática inversa para animar um esqueleto 3D.<br />
  41. 41. SISTEMAS DE CAPTURAS <br />Mecânico: <br /> É um dos tipos mais antigos, <br />mas é o segundo mais usado; <br />Possui alavancas que <br />transformam movimento <br />rotacionais em dados de <br />computador em tempo real.<br />
  42. 42. É baseado em um conjunto de armações <br />que devem ser aderidas ao corpo.<br />
  43. 43. SISTEMAS DE CAPTURAS <br />Magnético:<br /> É o terceiro mais usado; <br />Captura o movimento por um <br />transmissor magnético central e <br />um conjunto de receptores que <br />são colocados em várias partes <br />do corpo.<br /> Desvantagem: pode ser<br />afetado por qualquer objeto de<br />metal na área da captura.<br />
  44. 44. SISTEMAS DE CAPTURAS <br />Acústico:<br /> Utiliza marcadores que <br />são transmissores de áudio, <br />Capazes de calcular a <br />distância e o tempo do sinal; <br />apresenta as mesmas <br />desvantagens do magnético.<br />
  45. 45. CartoonMotion Capture <br /> É uma técnica de captura <br />Que seleciona alguns pontos <br />de controle do personagem <br />2D. Foi proposta pela <br />Universidade de Stanford; Se <br />parece com a técnica de <br />morphing. <br />Motion capture maya<br />Motion capture Blender<br />
  46. 46. ANIMAÇÃO DE PERSONAGENS 3D<br />A animação de personagens 3D é dividida em <br />duas fases de criação, a animação Primária a <br />responsável pelas articulações e movimentos <br />principais da personagem, por exemplo, o <br />caminhar. Já a secundaria consiste em animar os <br />pequenos movimentos que proporcionam <br />personagens mais realistas, por exemplo, movimentos de <br />músculos.<br />
  47. 47. Cinemática<br />
  48. 48. Cinemática Direta ou ForwardKinematics<br /> Cinemática Direta é a estrutura mais básica. <br />Quando uma árvore de ossos ou objetos vinculados <br />são criados. Os ossos secundários ou “filhos” do <br />anterior assumem as propriedades de <br />posicionamento, translação e rotação do osso <br />anterior (osso “pai”).<br />
  49. 49. Cinemática Inversa ou InverseKinematics<br />cinemática inversa (IK) são as posições das<br />articulações filhas que interferem nas <br />articulações primárias ou “pai”. A função que a<br />descreve calculará a posição das articulações e <br />membros pais a partir da posição final da<br />articulação filha da hierarquia.<br />
  50. 50. Ossos<br />
  51. 51. Articulações<br />Grau de liberdade <br />
  52. 52. Junta de revolução<br />Junta esférica <br />
  53. 53. esqueleto<br />
  54. 54. Controladores iK<br />
  55. 55. Sistemas de Animação IK<br />
  56. 56. Ciclo de animação <br />Músculo Flexor<br />
  57. 57. Cabelos e Pêlos<br />Músculo Flexor<br />
  58. 58. Animação facial<br />Criação de objetos tridimensionais <br />Assemelhados a faces, capazes de simular<br />expressões, fala e movimentos da face.<br />
  59. 59. Modelos de Animação Facial<br />Sincronização Facial: animador desenha todas as <br />posições Labiais da cena e modifica-as tentando uma <br />sincronização labial da fala.<br /> Seqüência de Texturas: troca do mapeamento para <br />cada Posição da boca, com um arquivo de posição ou <br />textura para cada mudança de fonema.<br />Morphing: modelagem de faces para cada fonema e expressão. Ex.<br />uso: envelhecimento de personagem.<br />
  60. 60. Seqüência de Texturas<br />A animação é conseguida através da troca do <br />mapeamento para cada posição da boca.Para isso é <br />necessário um arquivo de posição ou textura para cada <br />mudança de fonema.<br />
  61. 61. Método Morphing<br />No método morphing, são modeladas faces <br />Para cada fonema e expressão. <br />Considerado o método predileto dos animadores, o <br />WeigthedMorphing utiliza os visemes, posições que a <br />boca produz. <br />
  62. 62. Animação de Superfícies Deformáveis<br />O objetivo principal na simulação de modelos <br />deformáveis é produzir movimentos fisicamente realistas.<br />O modelo geométrico para simular uma superfície deformável <br />consiste em Uma malha representada por uma matriz de pontos M. <br />7Cada elemento Mij dessa matriz contém uma posição xyz<br />correspondente a um ponto da superfície.<br />Para simular fisicamente uma malha flexível, podemos usar o conceito <br />de mola elásticas (ou que obedecem a lei de Hooke).<br />
  63. 63. Para incluir a simulação da força do vento, ou qualquer <br />restrição basta acrescentar este elemento na soma acima<br />A força da gravidade pode ser calculada<br />A força de elasticidade em um ponto Pij, da Matriz Mij, supõe <br />a sua conexão aos seus oito vizinhos, através de molas elásticas.<br />
  64. 64. Princípios de animação <br />A Disney Studio desenvolveu uma série de<br />princípios de animação.<br />1- Squash e Stretch<br />O animador precisa definir a rigidez e a<br />massa de um objecto por distorção sua<br />forma durante uma ação.<br />
  65. 65. 2- Timing<br />O animador deve ações espaço para definir<br />o peso e o tamanho dos objetos e as<br />personalidade do personagem.<br />
  66. 66. 3- Antecipação<br />O animador cria expectativa com a<br />preparação da ação.<br />
  67. 67. 4- Encenação<br /> O animador apresenta as idéias que são<br />claras.<br />5- Follow Thru and Overlapping Action<br /> O animador termina uma acção e estabelece<br />a sua relacionamento para a próxima acção.<br />
  68. 68. 6- Straight Ahead Action e Poseto-Pose Action<br /> Estas são as duas abordagens contrastantes<br />para o criação do movimento.<br />
  69. 69. 7- Slow In and Out<br />O animador precisa considerar o<br />espaçamento da in-between frames para<br />atingir a subtileza de tempo e movimento.<br />
  70. 70. 8- Arcs<br />Este é o lugar onde o animador cria um<br />caminho visual de ação para o movimento<br />natural.<br />
  71. 71. 9- Exagero<br />O animador deve acentuar as idéias através<br />do desenho e da ação dos objetos e<br />personagens.<br />
  72. 72. Animação de cena<br />Uma cena é um evento ou interação única entre <br />personagens. Acontece durante um período de tempo e <br />em um lugar único.<br />pontos para elaboração de uma cena.:<br />Quem está na cena;<br />Onde e quando será realizada a cena;<br /> Quem é o protagonista da cena;<br />O que as personagens querem;<br />Uma cena possui começo, meio e fim e deve-se retirar <br />qualquer exposição desnecessária desta fase.<br />
  73. 73. Solução de problemas reais: habilidade de concepção, <br />criação e abstração.<br />Representação de problemas de forma concreta. <br /> Animações que transformam gradualmente imagens<br />realistas de objetos em representações mais abstratas, e <br />vice-versa, são meios poderosos para o aprendizado.<br />Games podem apresentar desafios realmente importantes <br />para o interesse e aprendizado . <br />Permite fixar e transferir o conhecimento de um contexto <br />para outro, criando novas situações – generalizar e abstrair!<br />
  74. 74. Produção de animação<br />é baseada na habilidade lógica e criativa;Passos típicos de<br />uma animação:<br />Criar Quadro-ChUma história inventada;<br />Criar personagens da história (personalidades e comportamentos)<br />Desenvolve-se um storyboard<br />ave a partir do Storyboard<br />Testar os movimentos. <br />Criar os inbetweening (quadros entre quadroschaves.<br /> Habilidade lógica e criativa<br />Conhecimentos técnicos do processo de animação<br /> com estilos individuais, experiência e instinto.<br />
  75. 75. Produção de animação <br />
  76. 76. Produção de animação<br />storyboard<br />
  77. 77. Produção de animação<br />Com base no storyboard são criados os quadros-chave;<br />Para testar os movimentos faz-se o animatic<br /> http://www.animatics.com.br/partners/<br /> http://www.rpm.com.br/web/JobsAnimatics.asp#<br />Finalmente são criados os inbetweening (interpolação).<br />
  78. 78. Ferramentas de animação Stop Motion<br /> O AnimatorHDPersonal é um software poderoso <br />para a criação de animações com lapso temporal por <br />meio da técnica stopmotion. Esse método permite a <br />construção de filmes em 3D, aproveitando o sistema de <br />controle de movimentos.<br />
  79. 79. Dragon Stop Motion é um programa profissional para <br />a criação e edição de stopmotion. deve ser usado <br />desde a captura até a finalização.<br />
  80. 80. O MovieMaker aparece como uma solução prática e <br />gratuita para edição de vídeos. Faz edição de vídeos <br />intuitivos , Cortes nos vídeos, Colocando transições <br />(animações).<br />
  81. 81. Sony Vegas <br /> parece ser uma das poucas opções que consegue <br />unir ferramentas profissionais, saída de qualidade e <br />facilidade de operação. <br /> Uma das maiores vantagens do Vegas sobre outros <br />editores de vídeo é seu modo de tratamento do <br />arquivo original. Além de permitir a edição não-linear <br />em tempo real.<br />
  82. 82. Ferramentas de animação 3D<br />Maya é utilizado por estúdios de cinema, canais de TV e desenvolvedores de jogos na criação de seus materiais.<br />
  83. 83. Blender é um modelador 3D gratuito, de código aberto.<br />Encontrar no Blender : Interface personalizável, Ferramentas de animação, Efeitos de física e partículas.<br />
  84. 84. 3D Studio Max conta com alguns objetos pré-programados que poupam um grande tempo.<br />Efeitos de iluminação e sombreamento fazem parte dos recursos do 3D Studio Max, estes que interagem com quaisquer objetos criados ou importados. o programa que traz desde forças naturais como gravidade e ventos e até mesmo permite a inclusão de deformações aos objetos.<br />
  85. 85. Anim8or é um programa gratuito e completo para você criar, renderizar e animar modelos tridimensionais através de várias ferramentas.<br />
  86. 86. Panda3D é uma ferramenta de programação de ambientes virtuais desenvolvida e utilizada pela Disney.<br />Algumas das características mais marcantes do Panda3D são as técnicas avançadas de renderização gráfica, tem possibilidade de monitorar e ajustar o desempenho em tempo real , com integração total a linguagem Python.<br />
  87. 87. Computação Gráfica <br />Professora Patrícia Moser<br />

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