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Prof. Leandro da Silva Taddeo – Animação Aula 15 *Slides Profa. Maria Andréia Formico Rodrigues.

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1 Prof. Leandro da Silva Taddeo – Animação Aula 15 *Slides Profa. Maria Andréia Formico Rodrigues

2  Historicamente falando, tem mais de 100 anos (inventada em 1831 por Joseph Antonie Plateau)  Semanticamente falando, “animação” deriva do verbo latim animus, que significa dar vida a personagens  Num conceito menos abstrato, animação corresponde à construção, armazenamento, gravação, e exibição de imagens gráficas que produzam movimento durante o tempo  Num conceito mais genérico, animação corresponde à mudança de posição, forma, cor, transparência, estrutura e textura de um objeto, alteração dos parâmetros de câmera e da iluminação Introdução 2 Animação

3 ÁreaAplicação EntretenimentoTV, Cinema, Jogos, Efeitos Especiais GovernamentalFBI, NASA Tecnologiahardware, software e dispositivos de E/S Educacional, Treinamento, PesquisaMedicina, Simulações Gráficas Interativas, Fenômenos da Natureza, Realidade Virtual, Metamorfose, Fonética, Visualização Científica, Realidade Aumentada Controle de Sistemas IndustriaisMarketing e Relações Públicas Computação Móvelpalms/celulares, APIs, redes ad-hoc, modelo cliente-servidor, interfaces Áreas de Aplicação 3 Animação

4  Sinopse  Resumo da estória usando poucas linhas  Enredo  Texto detalhado que descreve toda a estória  Storyboard = desenho dos quadros-chaves (key- frames)  Rascunho do desenho animado composto por um número de ilustrações organizadas como em uma estória em quadrinhos  Ilustra os momentos principais da animação  Desenho dos quadros intermediários (inbetweening) Etapas 4 Animação

5  Há dois tipos de quadros em uma animação:  key-frames Quadros-chaves da animação  inbetweens Quadros intermediários da animação Gerados interpolando-se os quadros-chave Quadros da Animação 5 Animação

6  Na animação convencional, a trilha sonora deve preceder o processo de criação das imagens, visto que o movimento deve estar sincronizado aos diálogos, efeitos especiais, e música de fundo Sonorização 6 Animação

7  Transfere-se os desenhos a lápis para as folhas de acetato  Os contornos devem ser desenhados à tinta, manualmente  As células de acetato passam por um estágio de pintura  Antes de se fotografar os quadros da animação, os animadores devem verificar se há erros  A armazenagem das fotos é feita em filme colorido  Finalmente, na etapa de pós-produção o filme será retocado  Grava-se a trilha sonora Processo Tradicional 7 Animação Processo Trabalhoso e Lento!!!!

8  “Branca de Neve e os 7 Anões”  Começou a ser feito em 1934 e estreou em 1937  4 animadores principais eram os responsáveis pela geração dos key-frames  Outros animadores produziam os quadros- intermediários mais de 2 milhões de quadros, 90 minutos de animação Processo Tradicional – Exemplo 8 Animação

9  Quadros-chaves digitalizados  Editor gráfico interativo  Calcula-se os quadros inbetween, usando métodos automáticos de interpolação  Controle do movimento da câmera  Edição e sincronização do filme Processo de Animação Auxiliada por Computador 9 Animação

10  Bidimensional ou Tridimensional  Objetos rígidos ou elásticos  Cinemática ou Dinâmica  Aplica transformações geométricas (translação, rotação, e escala), em entidades de cena, tais como, atores, câmera, luz, etc  Ex: câmera com movimento panorâmico, zoom in, zoom out, etc Animação Modelada por Computador 10 Animação

11  A animação é descrita em termos dos graus de liberdade  Grau de liberdade: número de coordenadas livres e distintas, necessárias para que as posições dos componentes do sistema sejam especificadas no tempo Capacidade de informar a orientação e a posição de um ponto no espaço  Ex: 3 minutos de animação (30 quadros/s), com objetos com 50 graus de liberdade Tipos de Objetos 11 Animação

12  Partículas  Ponto (x,y,z) no espaço  3 graus de liberdade (x,y,z translações)  3 números necessários para definir cada quadro da animação, ou seja, 3 funções descritoras da variação x, y, e z no tempo Tipos de Objetos 12 Animação x y z

13  Corpos Rígidos  Pontos que se movem juntos no espaço, definindo polígonos ou superfícies de geometria livre  6 graus de liberdade (x,y,z) translações e (x,y,z) rotações Tipos de Objetos 13 Animação x y z

14  Corpos Flexíveis  Compostos por um número infinito de pontos que se movem relativos a si próprios no tempo  Compostos por vértices de polígonos, superfícies de forma livre Ex.: ameba  n graus de liberdade para cada ponto de controle Tipos de Objetos 14 Animação x y z Suponha que 5 amebas tenham p pontos de controle cada uma. Quantos graus de liberdade elas terão, ao todo, variando no tempo?

15  Corpos Articulados  Compostos por segmentos e juntas cujo movimento relativo é restrito/limitado  Podem ser flexíveis  Grau de liberdade dependente da junta observada Tipos de Objetos 15 Animação Qual será o número e tipo de grau de liberdade de um braço articulado de um robô?

16  Corpos definidos algebricamente  Ex.: esferas (por meio de funções/equações)  Corpos em Metamorfose  Objetos podem ser especificados algebricamente Ex.: esfera modelada como um centro (x,y,z) e um raio. Uma esfera pulsante pode ser animada modificando-se o valor do raio  Ou imagens podem ser analisadas de tal forma a compor objetos bi/tridimensionais  Problema: diferentes topologias/geometrias geradas na metamorfose podem dificultar o processo Tipos de Objetos 16 Animação x y z x y z

17  Animação por Cinemática Direta/Inversa  A animação é especificada através dos seguintes parâmetros: posição, velocidade, e aceleração  Animação por Dinâmica Direta/Inversa  A animação é especificada através das forças e torques que produzem as velocidades e acelerações (eletromagnética, gravitacional, atrito, etc) Tipos de Controle de Movimento 17 Animação

18  No POV-Ray, a animação é alcançada através da geração de vários quadros  Cada quadro é renderizado separadamente no POV- Ray, gerando um arquivo diferente  Para gerar a animação, é preciso utilizar uma ferramenta qualquer que execute os quadros em sequência POV-Ray 18 Animação

19 POV-Ray 19 Animação #include "colors.inc" camera { location look_at } light_source { color White } plane { y, 0 pigment { color Black } } sphere {, 1 pigment { color Blue} translate } #include "colors.inc" camera { location look_at } light_source { color White } plane { y, 0 pigment { color Black } } sphere {, 1 pigment { color Blue} translate } Width=530 Height=385 Antialias=On Antialias_Threshold=0.3 Output_File_Name=teste.bmp Initial_Frame=1 Final_Frame=10 Initial_Clock=1 Final_Clock=5 Width=530 Height=385 Antialias=On Antialias_Threshold=0.3 Output_File_Name=teste.bmp Initial_Frame=1 Final_Frame=10 Initial_Clock=1 Final_Clock=5 Animacao.povanima.ini *O clock é um elemento usado para simular um relógio para animação. *O clock inicia em 1 (primeiro frame) e termina em 5 (último frame). *Cada valor intermediário do clock é calculado através da seguinte fórmula NovoClock = AnteriorClock + Final_Clock/Final_Frame

20 POV-Ray 20 Animação

21 Exemplo POV-Ray – Bola Quicando 21 Animação // Uma bola quicando, sem deformação – Autor: Andréia Formico 2001 #include "colors.inc" #include "textures.inc" #include "skies.inc" background { Grey } // Declaração da textura de madeira para representar o chão #declare Madeira = texture{pigment {wood turbulence 0.8 color_map {[0.00, 0.10 color red green blue 0.3 color red green blue 0.3] [0.10, 0.90 color red green blue 0.3 color red 0.7 green 0.35 blue 0.2] [0.90, 1.0 color red 0.7 green 0.35 blue 0.2 color red 0.7 green 0.35 blue 0.2] } }} #declare A = 5; #declare w = 100; #declare teta = 80; #declare k = 0.3; #declare pos_x = 2 * clock; #declare pos_y = A * abs( sin( (w * pos_x + teta) * pi / 180) ) * exp( -k * pos_x ); light_source { White} #declare bola = sphere { 0.8 pigment{checker color Blue color Green} finish { Metal }} // A distancia final será 10, pois pos_x = 2 * clock, (há 5 clocks) #declare distancia = 10; #declare altura = 0.4 * (distancia-pos_x) / distancia camera {location look_at } plane { y, altura texture { Madeira scale 0.1 }} object { bola #if (pos_y > altura) translate #else scale translate #end } // Uma bola quicando, sem deformação – Autor: Andréia Formico 2001 #include "colors.inc" #include "textures.inc" #include "skies.inc" background { Grey } // Declaração da textura de madeira para representar o chão #declare Madeira = texture{pigment {wood turbulence 0.8 color_map {[0.00, 0.10 color red green blue 0.3 color red green blue 0.3] [0.10, 0.90 color red green blue 0.3 color red 0.7 green 0.35 blue 0.2] [0.90, 1.0 color red 0.7 green 0.35 blue 0.2 color red 0.7 green 0.35 blue 0.2] } }} #declare A = 5; #declare w = 100; #declare teta = 80; #declare k = 0.3; #declare pos_x = 2 * clock; #declare pos_y = A * abs( sin( (w * pos_x + teta) * pi / 180) ) * exp( -k * pos_x ); light_source { White} #declare bola = sphere { 0.8 pigment{checker color Blue color Green} finish { Metal }} // A distancia final será 10, pois pos_x = 2 * clock, (há 5 clocks) #declare distancia = 10; #declare altura = 0.4 * (distancia-pos_x) / distancia camera {location look_at } plane { y, altura texture { Madeira scale 0.1 }} object { bola #if (pos_y > altura) translate #else scale translate #end }

22 Exemplo POV-Ray – Bola Quicando 22 Animação Clock=0 Initial_Clock= 0 Initial_Frame= 1 Final_Clock= 5 Final_Frame= 100 Input_File_Name=c:\programas pov-ray\bola\bola.pov Output_File_Name=c:\programas pov-ray\bola\bola Clock=0 Initial_Clock= 0 Initial_Frame= 1 Final_Clock= 5 Final_Frame= 100 Input_File_Name=c:\programas pov-ray\bola\bola.pov Output_File_Name=c:\programas pov-ray\bola\bola Arquivo de Inicialização


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