Prof. Leandro da Silva Taddeo

Apresentação em tema: "Prof. Leandro da Silva Taddeo"— Transcrição da apresentação:

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

2 Animação Introdução 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

3 Animação Áreas de Aplicação Área Aplicação Entretenimento
TV, Cinema, Jogos, Efeitos Especiais Governamental FBI, NASA Tecnologia hardware, software e dispositivos de E/S Educacional, Treinamento, Pesquisa Medicina, Simulações Gráficas Interativas, Fenômenos da Natureza, Realidade Virtual, Metamorfose, Fonética, Visualização Científica, Realidade Aumentada Controle de Sistemas Industriais Marketing e Relações Públicas Computação Móvel palms/celulares, APIs, redes ad-hoc, modelo cliente-servidor, interfaces

4 Animação Etapas Sinopse Enredo
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)

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

6 Animação Sonorização 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

7 Animação Processo Tradicional
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 Trabalhoso e Lento!!!!

8 Animação “Branca de Neve e os 7 Anões” Processo Tradicional – Exemplo
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

9 Animação Quadros-chaves digitalizados Editor gráfico interativo
Processo de Animação Auxiliada por Computador 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

10 Animação Bidimensional ou Tridimensional Objetos rígidos ou elásticos
Animação Modelada por Computador 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

11 Animação A animação é descrita em termos dos graus de liberdade
Tipos de Objetos 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

12 Animação Partículas Tipos de Objetos 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 x y z

13 Animação Corpos Rígidos Tipos de Objetos
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 x y z

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

16 Animação Tipos de Objetos 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 y z x y z x

17 Animação Animação por Cinemática Direta/Inversa
Tipos de Controle de Movimento 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)

18 Animação POV-Ray 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

19 Animação POV-Ray Animacao.pov anima.ini #include "colors.inc" camera {
location <0, 3, -10> look_at <0, 0, 0> } light_source { <20, 20, -20> color White plane { y, 0 pigment { color Black } sphere { <-2.5, 0, 0> , 1 pigment { color Blue} translate <clock, 1, 0> 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 *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 Animação POV-Ray

21 Animação Exemplo POV-Ray – Bola Quicando
// 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, color red green 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 { <100,200,80> White} light_source { <100,1,-80> White} light_source { <-200,1,80> White} light_source { <-200,200,-80> White} #declare bola = sphere {<0,0.8,0> 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 <4,3+altura,-9> look_at <4,3+altura,0> } plane { y, altura texture { Madeira scale 0.1 }} object { bola #if (pos_y > altura) translate <pos_x, pos_y, 0> #else scale <1 - (pos_y - altura), 1 + (pos_y - altura), 1> translate <pos_x, altura, 0> #end }

22 Animação Exemplo POV-Ray – Bola Quicando Arquivo de Inicialização
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