Contenidoalcazaba.unex.es/asg/110571/Infografía y Animación/2003... · 2002-12-10 · Para nuestra animación utilizaremos el valor predeterminado de Strata3d, que es de 15 fps

Contenido

Introducción............................................................................................................. 1¿Qué hace Strata3d? .............................................................................................................. 1¿Qué no hace Strata3d? ......................................................................................................... 1El enfoque del manual ........................................................................................................... 1

Animación ............................................................................................................... 2Vamos moviendo pelotitas ................................................................................................... 2

Superposición de imágenes ..................................................................................... 2División del movimiento ......................................................................................... 3Interpolación ........................................................................................................... 3

Animación de posición, rotación y escala de objetos ............................................. 4Desplazamiento de objetos ................................................................................................... 4

La ventana de proyecto ........................................................................................... 4Primer paso: definir los parámetros generales de nuestra animación ...................5Segundo paso: crear nuestros objetos y desplazarnos en el tiempo .......................5Tercer paso: modificar nuestros objetos en el tiempo ............................................5Trayectoria de animación ....................................................................................... 6

Escalado de objetos ...............................................................................................................7Rotación de objetos .............................................................................................................. 8

Otra manecilla ........................................................................................................10Resumen .............................................................................................................................. 11

Animaciones más complejas .................................................................................. 12Atributos ..............................................................................................................................12

Ciclo ........................................................................................................................12Vida ......................................................................................................................... 15

Trayectorias ......................................................................................................................... 15Tipos de trayectoria ................................................................................................ 15

Bézier ......................................................................................................................15TCB .........................................................................................................................16Natural ................................................................................................................... 18Lineal ..................................................................................................................... 18Vectorial ................................................................................................................. 18

Creación de trayectorias .........................................................................................18Dibujar trayectorias ............................................................................................... 18Convertir en trayectoria .........................................................................................19

Manejo de texturas en Strata3d i de ii

Rodrigo Duarte

Alinear a trayectoria .............................................................................................. 20Uso de shapes ......................................................................................................................21

Un sistema solar simple .........................................................................................21

Animación de texturas .......................................................................................... 25Animación de parámetros .................................................................................................. 25Mapas animados ................................................................................................................. 26Texturas animadas ............................................................................................................. 26

Ondas ......................................................................................................................27Nubes ......................................................................................................................27

Relaciones entre objetos ....................................................................................... 29Uniones Padre-hijo ............................................................................................................. 29Asociación de cámaras y luces a objetos ............................................................................ 30

Cámaras ................................................................................................................. 30Luces .......................................................................................................................31

Cinemática inversa (IK) .......................................................................................................31Creación de estructuras IK .....................................................................................31

Uso de cámaras ..................................................................................................... 34La ventana de cámara ........................................................................................... 34

Controles generales ............................................................................................... 35Botones de control ................................................................................................. 36

Control de la cámara desde la ventana de modelado ........................................... 36Opciones de animación de cámaras ....................................................................................37

Tipos de desenfoque de movimiento .....................................................................37Calidad del desenfoque ......................................................................................... 38Velocidad del obturador ........................................................................................ 39

Scanline ................................................................................................................. 40Parámetros de Scanline ..........................................................................................41

Exportación vectorial ............................................................................................ 44¿Cómo funciona Ravix? ...................................................................................................... 44Cómo exportar .................................................................................................................... 45

Relleno (Fill options) ............................................................................................ 45Tipos de render ...................................................................................................... 46

Borde ..................................................................................................................... 48Detalle .................................................................................................................... 49Formato ................................................................................................................. 49

Manejo de texturas en Strata3d ii de ii

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Introducción

Este manual está escrito para servir de apoyo al curso de animación con Strata3d que se imparte en Training Center Informático (www.tci.cl). La idea es que también sirva como manual de consulta para aprender a ani-mar en Strata3d sin la necesidad de un curso.

¿Qué hace Strata3d?

Strata3d provee una excelente solución de bajo costo para crear animacio-nes tridimensionales de gran calidad y en poco tiempo. Desde Strata3d se pueden generar animaciones en los formatos más populares de la indus-tria: Quicktime, avi, archivos numerados y, desde la versión 3.6 en ade-lante, swf y otros formatos vectoriales.

¿Qué no hace Strata3d?

Existen herramientas de animación presentes en programas de animación 3d

high-end

de las que Strata3d carece. Las más importantes son anima-ción de personajes robusta y modelos físicos. Las otras herramientas de animación están presentes y permiten hacer mucho.

El enfoque del manual

Este manual está enfocado como un “tutorial explicado” más que como un manual expositivo. Las distintas herramientas y propiedades de animación se presentarán mediante ejemplos discutidos.

Dicho esto, permítanme violar la convención y pasemos al siguiente capí-tulo en que se da una visión muy somera de todo lo que es animación.

Animación1

Estamos acostumbrados a pensar en la animación como en movimiento. La verdad es que animación puede ser la representación de cualquier propie-dad que cambie en el tiempo. Strata3d nos permite animar prácticamente todas las propiedades de nuestros objetos y nuestros ambientes. Comence-mos, sin embargo, a analizar la animación desde el punto de vista del movi-miento de objetos.

Vamos moviendo pelotitasLa animación de esferas va a ser el plato fuerte de este manual, por lo que sugiero que se vayan acostumbrando. Comenzaremos pensando en lo que es animar posición. Para este ejemplo, supongamos que tenemos una esfera de radio=1 en nuestra ventana de modelado, en la posición (0,1,0). Es decir, la esfera está apoyada en el plano base, y en la posición cero en los ejes x y z. La idea es analizar lo que significa mover esta esfera en dos segundos a la posición (10,1,2). Para esto, tenemos que tener en cuenta algunas variables

Superposición de imágenesLa animación funciona superponiendo imágenes varias veces cada segundo, y nuestros cerebros son los encargados de convertir esta superpo-sición en la sensación de movimiento fluido. La primera pregunta, enton-ces, es ¿Cuántas imágenes mostraré a cada segundo?

Dependiendo del medio para el que estemos desarrollando nuestra anima-ción, existe una velocidad óptima de superposición de imágenes. La veloci-dad a la que las imágenes se suceden unas a otras se mide en cuadros por segundo, o fps.2 Algunos números para los cuadros por segundo son:

1. Una buena parte de lo que se expone aquí está adaptado y condensado del libro Looking Good in 3D, de Andrew Reese; un excelente recurso para aprender sobre las generalidades del modelado y animación 3d.

2. Del inglés Frames Per Second.

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• 12 fps: Usual en vídeo para web

• 15 fps: Valor predeterminado en buena parte de los programas de ani-mación. Usual en CD-ROM

• 24 fps: cine

• 25 fps: vídeo PAL

• 30 fps: Usual en vídeo NTSC.

Para nuestra animación utilizaremos el valor predeterminado de Strata3d, que es de 15 fps. Esto quiere decir que para nuestra animación de 2 segun-dos tendremos un total de 30 imágenes (15 (cuadros por segundo1) x 2 (segundos)).

División del movimientoTenemos, entonces, que crear una animación en la que nuestra esfera se desplaza 10 unidades hacia la derecha y dos unidades hacia adelante en 30 cuadros. Para calcular la posición de la esfera a cada cuadro tenemos que dividir los desplazamientos por 30, que es el total de cuadros, y luego comenzar a sumar estos incrementos cuadro a cuadro. 10÷30=0,333333 y 2÷30=0,0666666. Entonces, en el primer cuadro, la posición de nuestra esfera es (0,1,0), en el segundo es (0.333333,1,0.0666666), en el tercero es de (0.666666,0,1.33333), en el cuarto es de (1,1,0.2), etc. hasta llegar al cuadro final en que su posición es (10,1,2).

Como pueden notar, animar así es un proceso tedioso, y si pretendemos animaciones más complejas, se convierte rápidamente en un dolor de cabeza. Afortunadamente, determinar los cuadros de nuestras animaciones es más fácil que eso.

InterpolaciónLa técnica de la interpolación es estándar en prácticamente todos los pro-gramas que ofrecen animación como una de sus prestaciones, y consiste en que el programa calcula las propiedades de los objetos —la posición de nuestra esfera, en este caso— entre dos puntos del tiempo definidos por el usuario. Estos puntos del tiempo que definimos explícitamente se denomi-nan fotogramas clave, o keyframes en inglés, y el cálculo de todos los estados intermedios se denomina interpolación.

Esta técnica nos evita una cantidad inmensa de trabajo: eso sí, al ser un proceso numérico más de una vez veremos que crea interpolaciones no deseadas. Para corregir esto, basta con introducir un nuevo fotograma clave entre los existentes, en el que le daremos el estado intermedio por el que deseamos que pase nuestro objeto.

1. Las imágenes que componen una animación se denominan cuadros o fotogramas

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Animación de posición, rotación y escala de objetosEn esta sección crearemos nuestras primeras animaciones, en que contro-laremos posición, rotación y escala de nuestros objetos en el tiempo. Tam-bién aprenderemos a utilizar la ventana de proyecto de Strata3d, que es desde donde tenemos control de toda nuestra escena.

Desplazamiento de objetosLo primero que haremos será desplazar objetos en nuestra escena. Junto con esto, nos familiarizaremos con la ventana de proyecto.

La ventana de proyectoTodo lo que tiene que ver con animación en Strata3d se controla desde la ventana de proyecto. De hecho, no sólo la animación se puede controlar desde esta ventana, sino que además podemos manejar todas las caracte-rísticas de nuestros objetos desde esta ventana.

En la parte superior izquierda de la paleta de proyecto tenemos controles de reproducción de animación, y contadores de tiempo y de cuadros; a la derecha tenemos la línea de tiempo, con los marcadores de inicio y fin de animación y el marcador de posición en el tiempo. En la parte inferior de la paleta tenemos una lista de los objetos presentes en nuestra escena, sus propiedades, y una representación de éstos en la línea de tiempo, con los marcadores de fotogramas clave. En este caso, los marcadores de foto-grama clave están presentes sólo en el primer fotograma. Dichos marcado-res son los rombos celestes que se ven frente a cada objeto.

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Para ir familiarizándonos gradualmente con esta paleta, y con los controles de animación, vamos a crear paso a paso la animación de ejemplo del capí-tulo anterior, e iremos revisando el significado de los pasos.

Primer paso: definir los parámetros generales de nuestra animaciónLo primero que haremos será definir la duración total de nuestra anima-ción y su velocidad.

En la imagen de arriba vemos que uno de los punteros de la línea de tiempo está desplazado hasta la marca de los dos segundos, y hay una línea celeste entre el marcador de inicio y el marcador de término de nuestra animación.

A la izquierda podemos ver que el indicador de cuadros muestra 1 (31). Esto nos indica que en este momento estamos en el cuadro 1 de un total de 31 cuadros de animación.

El indicador de velocidad de animación indica 15 fps, que es el valor prede-terminado del programa. No lo moveremos.

Segundo paso: crear nuestros objetos y desplazarnos en el tiempoEn el ejemplo que se muestra, ya existe una esfera de radio 1, con su centro en (0,1,0). Es importante tener nuestros objetos creados en el primer cua-dro de la animación, y estar conscientes del cuadro en que estamos al transformar los objetos.

Para desplazar la esfera a su posición final, debemos desplazar el indicador de tiempo a la posición 2 segundos. Esto lo hacemos arrastrando dicho indicador (el hexágono celeste) hasta la posición indicada.

El indicador de tiempo marca 00:00:02:00 (cero horas, cero minutos, dos segundos y cero cuadros), y el indicador de cuadros marca 31(31), es decir, cuadro treinta y uno de treinta y uno.

Tercer paso: modificar nuestros objetos en el tiempoCon el tiempo establecido en dos segundos, desplazamos nuestra esfera a su estado final. Para ello, la seleccionamos y la desplazamos a mano o ingresamos los valores en la paleta de objeto. La posición final de la esfera


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debe ser (10,1,2). En nuestra ventana de proyecto vemos un rombo en la esfera, y una región azul que conecta el rombo del primer fotograma con el rombo del trigesimoprimer fotograma.

Esto quiere decir que hay dos fotogramas clave para la animación de la esfera: el fotograma clave del primer cuadro —que siempre está presente— y el fotograma clave del cuadro final. La región celeste que conecta ambos fotogramas clave nos indica que existe interpolación entre los fotogramas.

IMPORTANTE:Strata3d interpola automáticamente los cambios que apliquemos a nuestros objetos, por lo que debemos ser extremadamente cuidadosos con respecto al punto del tiempo en que editamos los objetos de nuestras escenas.

Si hacemos click sobre el botón de reproducción de animación de la ven-tana de proyecto podremos ver el desplazamiento de nuestra esfera. Si nos fijamos bien, notaremos que el desplazamiento no es exactamente rectilí-neo. ¿Por qué?

Trayectoria de animaciónAl seleccionar la esfera en la ventana de modelado veremos la esfera y su tra-yectoria de animación. La trayectoria de animación es la línea celeste que se ve.

El punto verde de la izquierda de la trayectoria es el punto inicial de la animación, y los puntos cuadrados celestes a lo largo de la trayectoria representan la posición de la esfera en cada uno de los fotogramas.

También podemos ver un manejador Bézier asomando del punto inicial. Este manejador es el responsable de que el movimiento de nuestra esfera no sea perfectamente rectilíneo.


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El que las trayectorias de animación sean curvas Bézier nos permite definir el movimiento de nuestros objetos con gran control, pero nos obliga a ser cuidadosos con los manejadores. En este caso, basta con arrastrar el mane-jador de vuelta al punto inicial.

Está lista nuestra primera animación.

Escalado de objetosEl escalado de objetos es análogo al desplazamiento. Desplazamos el indi-cador de tiempo al punto en que queremos que nuestro objeto llegue a tal o cual tamaño y alteramos su escala. El programa se encarga de interpolar el tamaño del objeto.

Podemos escalar nuestro objeto independientemente cualquiera de los tres ejes coordenados, y las variaciones que introduzcamos se interpolarán con el fotograma clave anterior.

1. Creemos un nuevo modelo también con una esfera apoyada en el plano base para experimentar con la animación de escala.

2. Definamos una longitud de animación de 3 segundos, arrastrando el indicador de fin de animación a la marca de los tres segundos.

3. Pongamos el indicador de tiempo en 1 segundo y distorsionemos nuestra esfera sólo en el eje y (el del mundo).

4. Pongamos el indicador de tiempo en 2 segundos y distorsionemos nuestra esfera sólo en el eje x (el del mundo).

5. Pongamos el indicador de tiempo en 3 segundos y distorsionemos nuestra esfera sólo en el eje z (el del mundo).

Al previsualizar nuestra animación deberíamos ver que entre los cero y un segundos la esfera sólo cambia su dimensión en el eje y; entre los segundos uno y dos, sólo varía el eje x; y entre los segundos dos y tres, sólo cambia z.


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Rotación de objetosRotar objetos es básicamente lo mismo que desplazarlos o escalarlos, con la diferencia que tenemos que tener un poco de cuidado con los incrementos de rotación y la diferencia también de que podemos controlar el centro de rotación de nuestros objetos. Para ilustrar la rotación de objetos, creare-mos la primera animación “figurativa” hasta ahora: un cronómetro.

1. Comencemos modelando las par-tes inmóviles del cronómetro. Es conveniente hacer la mayor canti-dad de modelado posible antes de animar, para minimizar el riesgo de editar objetos en puntos en el tiempo distintos de cero y el con-secuente desorden. Para el cronó-metro de la figura se utilizaron únicamente objetos de revolu-ción. Por supuesto, está ahí como guía, y la idea es que cada uno lo modele como más le guste.

2. Una vez listo el cronómetro, ocupémonos del segundero. Para éste basta un cubo o cilindro deformado con una textura negra aplicada.

3. Para alinear el segundero con el reloj, debemos desplazar el centro del segundero de tal modo que quede cerca de uno de los extremos. Luego lo movemos de tal forma que su centro coincida con el de la esfera del reloj.

4. Para animar el cronómetro, definamos una longitud de animación de 4 segundos.


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5. Movamos el marcador de tiempo a un segundo. Rotemos el segundero 90 grados en el sentido de los punteros del reloj.

6. Movamos el marcador de tiempo a dos segundos. Rotemos el segun-dero otros 90 grados en el sentido de los punteros del reloj (o cronó-metro).

7. Movamos el marcador de tiempo a tres segundos. Rotemos el segun-dero nuevamente 90 grados en el sentido de los punteros del reloj.


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8. Movamos el marcador de tiempo a cuatro segundos. Rotemos el segundero 90 grados en el sentido de los punteros del reloj. Con esto deberíamos tener ya una vuelta completa del puntero. Si hemos hecho todo correctamente, deberíamos tener un cronómetro cuyo segundero da una vuelta completa.

Otra manecillaCompliquémonos un poco la existencia y creemos otra manecilla del reloj (noten la veloz conversión de cronómetro en reloj), que de vueltas más lento. Ya que sólo tenemos cuatro segundos, hagamos una nueva manecilla que de un cuarto de vuelta en los cuatro segundos.

1. Devolvamos el marcador de tiempo a cero segundos. Esta práctica es muy saludable cuando queremos modificar un modelo.

2. Repliquemos la manecilla actual sin desplazarla (Edit>Replicate). Notemos que el objeto se replica con todos sus fotogramas clave.

3. En casos como este es aconsejable nombrar los objetos para poder seleccionarlos directamente desde la ventana de proyecto. En la figura de abajo se muestra la ventana de proyecto con los objetos convenien-temente nombrados, lo que nos permite seleccionar la manecilla nueva sin mayor confusión.


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4. Para rotar la nueva manecilla en 90 grados basta con dos fotogramas clave. Borremos los fotogramas clave de los segundos 1,2 y 3. Para ello basta con hacer click sobre el fotograma clave en la ventana de pro-yecto para seleccionarlo —Los fotogramas clave seleccionados tienen la parte central del rombo roja— y borrarlo con la tecla retroceso.

5. Desplacemos nuestro indicador de tiempo a los 4 segundos y rotemos la manecilla en 90 grados.

6. Si todo anduvo bien, deberíamos tener una animación en la que las manecillas giran a distintas velocidades.

ResumenEn el presente capítulo vimos las siguientes técnicas

• Definir la longitud de una animación

• Definir fotogramas clave

• Eliminar fotogramas clave

• Animar posición de objetos

• Animar escala de objetos

• Animar rotación de objetos.

El próximo capítulo tratará de la combinación de transformaciones y del uso de shapes para ordenarnos y simplificarnos el trabajo.


Animaciones más complejasEn el capítulo anterior creamos animaciones muy simples, para experi-mentar con los cambios y la interpolación. En este capítulo veremos otras herramientas que nos ofrece Strata3d para controlar nuestras animaciones y permitirnos crear escenas más elaboradas.

AtributosLos atributos de animación nos permiten controlar algunas facetas del comportamiento de nuestros objetos. Los atributos que son de interés para la animación son el atributo ciclo, que nos permite repetir secuencias, y el atributo vida, que nos permite controlar cuándo un objeto aparece en nues-tra animación y cuándo no.

Para aplicar un atributo debemos abrir el menú más de la ventana de pro-yecto, seleccionar el submenú Add Attribute, y escoger de entre los atri-butos ofrecidos.

CicloEl atributo ciclo nos permite repetir una secuencia de transformaciones aplicadas a un objeto, grupo o shape cuantas veces queramos. También nos permite reproducir esta secuencia hacia adelante y hacia atrás; y también podemos utilizarlo para tener “saltos en el tiempo”.

Volvamos a nuestro reloj. Utilizaremos el atributo de ciclo para hacer que uno de los punteros de vueltas eternamente.

1. Abramos el modelo del reloj

2. Seleccionemos la manecilla larga

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3. Para hacer que el puntero gire más rápido, vamos a desplazar los cua-dros clave a un cuarto de su valor original. Es decir: el fotograma clave que estaba en un segundo, lo desplazaremos a un cuarto de segundo, el que está en dos segundos a medio segundo, y así sucesivamente. El resultado debería ser similar al de la imagen de abajo.

4. Para añadir el atributo hemos de asegurarnos de tener seleccionado el objeto al que queremos aplicar el atributo, luego desplegamos el menú más de la ventana de proyecto, y seleccionamos Cycle Attri-bute desde el submenú Add Attribute.

5. Aparentemente no pasa nada, pero el atributo está ahí. Para visualizar e intervenir el atributo de ciclo, debemos expandir el objeto. Para expandir el objeto, hacemos click en el triángulo celeste que está frente al nombre del objeto. Se abre una lista de parámetros del


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objeto, y entre estos se encuentra Object Properties (propiedades del objeto). Dentro de estas propiedades del objeto encontramos El atributo Cycle, que es el que acabamos de agregar.

6. Cycle tiene como valor predeterminado un ciclo, y lo que nosotros queremos es que la manecilla de vueltas eternamente. Lo que hace-mos es reemplazar el 1 que hay en Number Cycle por INF (de infi-nito).

7. Cycle tiene como valor predeterminado un segundo. En este caso nos viene de perillas, ya que la rotación de la manecilla dura justamente un segundo. Si queremos alterar esta duración basta con que arrastre-mos los indicadores de inicio y de final del ciclo.

8. Si todo está bien, deberíamos ver que la manecilla larga da cuatro vueltas en el transcurso de la animación.

El atributo Cycle tiene también la posibilidad de reproducir la animación “de ida y vuelta”. Para ello activamos la casilla Back & Forth. Esta opción se presta para animar movimientos tales como los de un péndulo, el balan-ceo de un barco, etc.

Otra prestación de este atributo es la de permitir “saltos en el tiempo”.Para ello, basta con poner el marcador de término de ciclo en un punto del tiempo anterior al del marcador de inicio de ciclo. Al llegar al primer mar-cador, la animación para ese objeto saltará automáticamente al segundo.


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VidaLa opción predeterminada para Strata3d es que un objeto está presente continuamente a lo largo de una animación. Por supuesto, esto no es siem-pre así.Existen ocasiones en las que queremos que nuestros objetos des-aparezcan momentáneamente. Para esto, tenemos el atributo vida, que nos permite determinar si el objeto que queremos controlar “existe” o no en ese momento del tiempo.

Para aplicar el atributo vida a un objeto, tenemos que seleccionarlo y acti-var Add Attribute>Life Attribute desde el menú Más de la ventana de proyecto. Luego, para determinar si el objeto está visible en un punto determinado del tiempo, basta con activar o desactivar la casilla de verifi-cación.

TrayectoriasStrata3d nos permite muy buen control sobre las trayectorias de nuestros objetos, permitiéndonos alinear objetos a trayectorias, controlar la veloci-dad de desplazamiento de nuestros objetos, etc. Un buen manejo de trayec-torias beneficia nuestras animaciones grandemente.

Tipos de trayectoriaExisten distintas formas de controlar el desplazamiento de nuestros obje-tos, cada una de ellas con sus características propias que la hacen adecuada para determinadas aplicaciones. Strata3d pro ofrece los siguientes tipos de trayectoria.

Bézier

La trayectoria Bézier es el tipo de trayectoria predeterminada al crear una animación. Tiene manejadores de curva en cada uno de los puntos de la trayectoria (cada punto de la trayectoria coincide con un fotograma clave de la animación). Al intervenir estos manejadores podemos modificar tanto la trayectoria de nuestros objetos como su velocidad de desplazamiento.

Volvamos a mover esferas para ver cómo afecta el tamaño y posición de los manejadores las trayectorias de los objetos.

1. Creemos un nuevo modelo

2. Creemos la consabida esfera de radio 1, en (0,1,0)

3. Determinemos una longitud de animación de 3 segundos

4. Desplacemos el indicador de tiempo a 1 segundo. Desplacemos nues-tra esfera a (2,1,0).


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5. Desplacemos el indicador de tiempo a 2 segundos. Desplacemos nues-tra esfera a (4,1,0).

6. Desplacemos el indicador de tiempo a 3 segundos. Desplacemos nues-tra esfera a (6,1,0). En este momento tenemos a la esfera desplazán-dose no con velocidad constante, sino que reduciendo su velocidad al pasar por los puntos de la trayectoria. Esto se debe a que Strata3d automáticamente asigna manejadores de curva a las trayectorias.

7. Modifiquemos los manejadores de curva. La trayectoria es un objeto Bézier, por lo que su forma cambia segun cambian los manejadores.

8. Notemos como cambia la velocidad del objeto al modificar el tamaño de los manejadores.

TCB

Las trayectorias de animación del tipo TCB (Tension, Continuity, Bias— tensión, continuidad, deformación asimétrica) Permiten controlar el movi-miento de objetos para simular adecuadamente inercia, colisiones y rebo-tes.

Para definir una trayectoria como TCB, debemos expandir el objeto en la ventana de proyecto, y luego expandir también Object Properties y Position. Ahí encontraremos el menú desplegable Path Type (tipo de trayectoria), que nos permite definir el tipo de trayectoria que deseamos aplicarle a un objeto.

Al definir una trayectoria como TCB disponemos de un menú desplegable en el que podemos seleccionar el tipo de movimiento que queremos simu-lar. Para esto hacemos doble click sobre un punto de la trayectoria y obte-nemos el cuadro de diálogo de velocidad, común a todo tipo de trayectorias, pero que en el caso de trayectorias TCB contiene además los siguientes controles para el punto.


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• Spline (vectorial)Este predeterminado genera entradas y salidas curvas para cada evento.

• Linear (lineal)Este valor predeterminado genera entradas y salidas lineales, sin curva-tura de ningún tipo.

• Hard Bounce (rebote duro)Como su nombre lo indica, este valor predefinido simula el rebote de objetos en superficies duras.

Traduzcamos todo esto al español común haciendo una pelota que rebote. Los pasos son los siguientes

1. Creemos un nuevo modelo.

2. Creemos la consabida esfera de diámetro 2, con su centro en (0,1,0).

3. Definamos una longitud de animación de 4 segundos.

4. Creemos los saltos de la pelota. Para impedir que la pelota pase por debajo del plano base, limitemos su posición vertical mínima a 1 en la paleta de objetos. La trayectoria debería quedar similar a la figura de la derecha. Es bueno experimen-tar un poco con los tiempos en que rebotará la pelota, para que coincida más o menos con los tiempos que toma una pelota real en rebotar.

5. Convirtamos la trayectoria de la pelota a TCB. Para generar una ani-mación adecuada de los rebotes, definamos los marcadores en los que la pelota toca el suelo como Hard Bounce y los marcadores restan-tes como Spline.

Para entender qué hacen los valores predeterminados, tenemos que enten-der qué podemos controlar con los parámetros T, C y B.

• TensiónControla la curvatura de la trayectoria al pasar por el marcador. Los valores van desde -1, en que la trayectoria es curva, hasta 1, en que la trayectoria es una curva suave.


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• ContinuidadControla qué tan parejo es el movimiento del objeto al pasar por el mar-cador. Los valores van desde -1, en que el movimiento tiene un pico con-vexo, pasando por 0 en que el movimiento es perfectamente continuo, hasta 1 en que el movimiento tiene un pico cóncavo.

• AsimetríaLa asimetría permite deformar la trayectoria antes o después del mar-cador de animación. Los valores que le podemos asignar a este parámetro van desde -1 a 1. Con -1, la deformación del trazado ocurre antes de entrar al marcador. Con un valor de cero, no hay asimetría, y con un valor de 1, la deformación ocurre al salir del marcador.

Natural

Las trayectorias Naturales tienen como objeto mantener constante la velo-cidad de un objeto. Si desplazamos los fotogramas clave en la línea de tiempo, Strata3d intenta compensar esta diferencia modificando la curva-tura de la trayectoria, con tal de mantener una velocidad constante.

Lineal

Las trayectorias lineales no permiten ningún tipo de curvatura, y son ade-cuadas para simular movimientos rectilíneos, como por ejemplo, la colisión de bolas de billar.

Vectorial

Las trayectorias vectoriales generan los movimientos y rotaciones más con-tinuos de que podemos disponer. Es aconsejable utilizar trayectorias de este tipo siempre que vayamos a alinear objetos a una trayectoria (página 20).

Creación de trayectoriasYa vimos que podemos crear una trayectoria moviendo nuestros objetos en el tiempo. Existen otras formas de crear trayectorias de animación, que nos permiten definir exactamente por dónde queremos que pasen nuestros objetos.

Dibujar trayectorias

Una excelente forma de crear nuestras tra-yectorias es dibujarlas con la herramienta pluma. Para dibujar trayectorias con la


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pluma basta con hacer doble click sobre ésta y activar la casilla de verifica-ción Auto Motion Path Creation (Creación automática de trayectorias de movimiento).

Al utilizar este método, cada punto que creemos con nuestra pluma estará espaciado del punto anterior en el lapso de tiempo que le definamos en Each knot equals ___ seconds (cada punto equivale a ___ segundos).

La mejor forma de aplicar una trayectoria dibujada a un objeto es comen-zar creando el objeto que queremos animar, y luego dibujar nuestra trayec-toria insertando el primer punto de ésta dentro del objeto que animaremos. Al hacer esto, el objeto queda destacado, y la trayectoria queda automáticamente aplicada al objeto.

Convertir en trayectoria

Para convertir un trazado en trayectoria de animación existe una extensión dentro de la paleta de extensiones, que es la extensión Convert to path (convertir en trayectoria). Esta herramienta permite seleccionar un objeto y una figura 2d cualquiera y animar el objeto a lo largo de esta figura.

Creemos un objeto simple, como por ejemplo un cohete —que de paso nos va a servir para la próxima herramienta— y una elipse, que utilizaremos como trayectoria de animación

1. Creemos un perfil con la herramienta pluma.

IMPORTANTE:Si hemos estado utilizando la herramienta pluma para crear trazados de animación, debemos recordar desactivar esta opción en las opciones de la herramienta. De lo contrario, en vez de dibujar perfiles, crearemos trayectorias de animación.

2. A partir de este perfil, utilizando la herra-mienta de revolución, creemos el cuerpo del cohete.

3. Para las aletas del cohete, basta con dibujar una región 2d con la herramienta pluma, darle una pequeña extrusión y replicar esta aleta 3 veces con rotación de 90 grados en el eje y.

4. Una vez creado el cohete, lo agrupamos o creamos un shape con él.


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5. Con la herramienta circunferencia (sin relleno), dibujamos la elipse a lo largo de la que desplazaremos el cohete.

6. Con la herramienta Convert to path (convertir en trazado) hacemos click sobre el cohete y arrastramos sobre la elipse hasta que tanto el cohete como la elipse estén destacados en rojo.

7. Notemos que los fotogramas clave que se generan son cuatro, espacia-dos por un segundo. Si le damos dicha longitud a nuestra animación, veremos que el cohete da vueltas alrededor de la elipse, pero siempre en una posición vertical. El próximo comando nos permitirá dar la sensación de que el cohete efectivamente sigue la trayectoria.

Alinear a trayectoriaPara alinear un objeto a una trayectoria, debemos seleccionarlo y aplicarle el comando Align to Path (alinear a trayectoria), que encontramos en la paleta de extensiones y en el menú Modeling.

Procedamos a alinear el cohete del ejercicio anterior a su trayectoria.


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1. Seleccionemos el cohete.

2. Apliquemos el comando Align to path, desde la paleta extensiones, pestaña comandos o desde el menú Modeling.

3. En el cuadro de diá-logo que se abre rote-mos nuestro objeto hasta que la punta quede alineada con la flecha roja. La flecha roja marca la dirección de avance del objeto.

4. Hagamos click en OK y previsualicemos nuestra animación. Si todo anda bien, el cohete ahora sigue la trayectoria adecuadamente.

Si utilizamos un avión en vez de un cohete, esperaríamos que éste se incline en las curvas. Para reproducir este comportamiento, tenemos la opción Bank on turns (inclinarse al virar). Basta con activarla al alinear el objeto al trazado para que nuestro objeto gire en las curvas. Si queremos que nuestro objeto se incline hacia el lado opuesto en los giros, tenemos la casilla de verificación Reverse banking direction (invertir la dirección de inclinación), que nos permite hacer exactamente eso.

Uso de shapesYa tenemos las herramientas suficientes como para enredarnos fácilmente. Para intentar mantener la cordura y el orden al crear animaciones más complejas, veremos cómo utilizar shapes para ordenar nuestras animacio-nes.

Aparte de ahorrarnos trabajo de modelado y actualizaciones, los shapes nos permiten generar animaciones complejas sin mayor problema. Tome-mos como ejemplo el modelado y animación de un sistema solar.

Un sistema solar simpleNuestro sistema solar tendrá un sol y tres planetas. Dos de estos planetas tienen satélites que giran alrededor del planeta, y por supuesto, tanto los planetas como los satélites giran alrededor de sí mismos.


Rodrigo Duarte

El modelado es trivial, basta con llenar la pantalla de esferas, pero la ani-mación no lo es tanto. Los satélites deben girar alrededor de sí mismos y alrededor del planeta. El problema es que como el planeta a su vez gira alrededor del sol, el centro de rotación del satélite se está desplazando con-tinuamente... y se desordena la cosa. Vamos por partes.

1. Comencemos creando el sol. Con una esfera de diámetro 3 y una tex-tura amarilla o blanca con una incandescencia de 1, estamos listos. Asegurémonos de dejar nuestro sol centrado en (0,0,0).

2. Si queremos complicarnos un poquito la vida, dejemos la textura del sol transparente, y pongámosle una luz puntual en el centro, con una distancia de decaimiento muy grande; dejemos la luz global con una intensidad de 10%, y definamos el color ambiental como negro. Al hacer esto, estaremos dejando nuestro sistema solar iluminado por el sol.

3. Inventemos nuestro sistema solar con un ambiente visible de tipo Starfield (campo de estre-llas). Para esto, pidamos un nuevo ambiente visible en la paleta Environment, pestaña Background, seleccionemos Starfield y juguemos un poco con los parámetros que ofrece.

4. Para no complicarnos la exis-tencia tan violentamente, cree-mos el primer planeta, sin satélites. Basta con una esfera más pequeña, de diámetro 1, alejada del sol (digamos, en (5,0,0)) y con una textura del tipo Planetary Shader (textura de planeta) aplicada.


Rodrigo Duarte

5. Ocupémonos de los movimientos de rotación y traslación de nuestro planeta. Lo primero que haremos será crear un shape con el planeta.

6. Dentro del shape, ocupémonos de la rotación del planeta. Para ello, rotemos el planeta en 90 grados en el eje y cada medio segundo. Deberíamos quedar con un período de rotación de dos segundos.

7. Para asegurarnos de que el planeta gire sobre sí mismo eternamente, apliquemos un atributo de ciclo a la rotación. No olvidemos extender el ciclo a dos segundos ni digitar INF en el número de ciclos.

8. Devolvamos nuestro marcador de tiempo a 0 segundos.

9. Ocupémonos de la traslación. Creemos una circunferencia de diáme-tro 10, con su centro en (0,0,0), y convirtámosla en un trazado de ani-mación haciendo click en nuestro primer planeta y luego arrastrando sobre la circunferencia.

10. Desplacemos las marcadores de animación a 1,5; 3; 4,5; y 6 segundos.

11. Creemos un atributo de ciclo Infinito de 6 segundos de duración para nuestro planeta.

12. Devolvamos nuestro marcador de tiempo a 0 segundos.

13. Vamos al segundo planeta. Creemos una esfera de diámetro 1,5 en (8,0,0). Apliquémosle una nueva textura de planeta, distinta de la anterior.

14. Creemos un nuevo shape que contenga a nuestro planeta, y lla-mémoslo planeta 2.

15. Este planeta, además de rotar sobre su eje, tiene un satélite que gira alrededor suyo. Comencemos por la rotación sobre su eje, que es aná-loga a la rotación del primer planeta. Basta con repetir los pasos 6 y 7.

16. Para el satélite, creemos una esfera de diámetro 0,5 con el centro en (10,0,0) y apliquémosle una textura del tipo Moonscape (paisaje lunar).


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17. Creemos un nuevo shape que contenga al satélite, y le damos rotación a éste sobre su eje, sin olvidar el atributo de ciclo.

18. Volvamos al shape del segundo planeta, donde generamos la circunfe-rencia de traslación del satélite; convirtámosla en trayectoria de ani-mación, ajustemos su duración y démosle un ciclo infinito.

19. Para el tercer planeta, el proceso es análogo, sólo que esta vez le pon-dremos dos satélites en vez de uno, y por supuesto, tendrá un período de traslación más largo que el de los planetas anteriores.

20. Ya deberíamos tener nuestro sistema solar funcionando. En la imagen de abajo, se le aplicó un efecto de aura al sol.


Animación de texturasLa animación de texturas en Strata3d es muy sencilla, por lo que este es un capítulo corto.

Disponemos de dos formas para controlar nuestras texturas en el tiempo: una es modificar sus parámetros en el tiempo y la otra es utilizar mapas animados.

Animación de parámetrosEs muy fácil modificar una textura en el tiempo. Comencemos con la varia-ción del color de una textura de amarillo a azul en dos segundos.

1. Cremos un nuevo modelo, y coloquemos un objeto. Para no caer en el aburrimiento, utilicemos un cubo de aristas redondeadas en vez de un esfera.

2. Creemos una nueva textura de superficie de color amarillo y apliquémosla sobre nues-tro objeto.

3. Definamos la longitud de animación en dos segundos.

4. Movamos el indicador de tiempo a dos segundos.

5. Abramos la textura para editarla.

6. Hagamos el cambio necesario, que es cam-biar el color de amarillo a azul. No olvide-mos activar Current Time (tiempo actual) en la parte superior de la ventana de edición de texturas, para aplicar la edición sólo en tiempo=2 segundos.

Animación de texturas 25 de 50

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7. Aceptemos los cambios en la textura.

8. Al previsualizar nuestra animación en un modo sombreado (GL Flat o GL Shaded) veremos como el color pasa de amarillo a azul en el tiempo especificado.

No sólo podemos modificar el color de unestras texturas, sino que podemos intervenir todos los parámetros de éstas. Si jugamos con los valores de transparencia y Stencil, podemos crear textu-ras que aparezcan y desaparezcan en el tiempo, si alteramos los valores de refracción podemos generar efectos interesantes en el tiempo, etc... la lista es eterna, y sólo está limitada a nuestra inventiva.

También podemos utilizar animaciones como mapas en nuestras texturas, y obtenemos mapas animados, que pueden ser utilizados para un sinnú-mero de aplicaciones. La secuencia de imágenes de abajo mustra la anima-ción del índice de refracción de un cubo totalmente transparente.


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Mapas animadosPara utilizar mapas anima-dos basta con crear estos mapas en alguna aplica-ción que exporte Quic-ktime, como por ejemplo Macromedia Flash. Para aplicar un mapa animado en una textura basta con cargarlo en el cuadro de diálogo de importar mapa. Al hacer un render de la animación el mapa ani-mado se irá desplegando con el contenido de su ani-mación a cada cuadro.

El cuadro de diálogo importar mapa nos ofrece la posibilidad de controlar la reproducción de la animación y su velocidad en fps.

Texturas animadasExisten dos tipos de textura que incluyen parámetros animados: Ripples y Clouds. La textura volumétrica Mist también varía en el tiempo.

OndasRipples (ondas) es una textura que genera mapas de relieve y causticidad animados, y que permite simular ondas en líquidos. Los parámetros que controlan cómo se anima la textura son:


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• Speed (velocidad): controla la velocidad a la que se desplazan las ondas.

• Age (edad): Determina cuánto tiempo “lleva” desplazándose la onda cuando estamos en tiempo cero.

Por supuesto, todos los otros parámetros de esta textura son modificables en el tiempo seleccionando Current time en el cuadro de edición de tex-turas.

NubesClouds (nubes) genera nubes, y anima modificaciones en las nubes automáticamente.

Hay una casilla de verificación llamada Evolve, que permite determinar la velocidad de variación de la nube en el tiempo.

Por supuesto, todos los otros parámetros de esta textura son modificables en el tiempo seleccionando Current time en el cuadro de edición de tex-turas.


Relaciones entre objetos

Uniones Padre-hijoEs frecuente que tengamos que asociar objetos en el transcurso de nuestras animaciones para restringir los movimientos de los objetos en relación unos con otros. Creamos estas uniones padre-hijo con la herramienta vín-culo (la que parecen eslabones de cadena). Crearemos y animaremos una lámpara muy simple para ejemplificar la aplicación de esta herramienta.

1. Modelemos una lámpara de escritorio muy simple, similar a la que muestra la figura. La lám-para está agrupada en las siguientes secciones: el cilindro base y la varilla vertical constitu-yen un grupo, el cilindro de la bisagra y la varilla que va a la pantalla constituyen un segundo grupo, y la pantalla con una luz puntual en su interior constitu-yen el tercer grupo.Los centros del segundo grupo está en el centro de la “bisagra” y el centro de la pantalla está donde estaría el centro de rotación de una pantalla real.

2. Tomemos la herramienta vínculo y hagamos click sobre la pantalla de la lámpara y arrastremos sin soltar sobre el segundo grupo hasta que ambos estén seleccionados. Con esto establecemos un vínculo de hijo a padre. El primer objeto sobre el que hacemos click es el hijo, y el segundo es el padre. Esto quiere decir que la pantalla (que es el hijo) tiene total independencia de movimiento, mientras que el segundo grupo (que es el padre) transmite sus modificaciones a la pantalla (que es su hijo).

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3. Con la misma herramienta, hagamos click sobre el segundo grupo y arrastremos hasta que se active la base. Tenemos lista nuestra cadena de vínculos padre-hijo.

4. Probemos la cadena: si arrastramos la base de la lámpara, movemos toda la lámpara. Si giramos la base, gira todo. Si hacemos girar el segundo grupo, a la base no le pasa nada pero la pan-talla sigue el giro.

5. Sólo nos queda animar las distintas posiciones de la lámpara.

Al hacer doble click sobre la herramienta disponeos de un cuadro de diálogo que nos permite especificar qué parámetros del objeto hijo quedarán vinculados con el objeto padre.Podemos controlar si se here-dan los siguientes parámetros:

• Escala

• Desplazamiento

• Rotación

• Movimiento

Asociación de cámaras y luces a objetosUna aplicación del mismo principio de los vínculos padre-hijo es lo que uti-lizamos al asociar luces y cámaras a objetos.

CámarasAl seleccionar una cámara, disponemos de contro-les para determinar a qué objetos está asociada nuestra cámara.

El menú desplegable Target (objetivo) nos mues-tra todos los objetos nombrados y shapes disponi-bles. Al seleccionar uno de ellos, haremos que nuestra cámara apunte hacia él, y todos los cálculos de distancia focal se realizarán desde el centro del objeto.


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El menú desplegable Track (seguimiento) nos permite seleccionar de qué forma nuestra cámara va a seguir al objeto.

• No Link (sin vínculo). Al seleccionar esta opción, nuestra cámara deja de apuntar al objeto.

• Swivel (rotación). La cámara gira y se desplaza para seguir al objeto al que apunta.

• Hard Link (vínculo rígido). La cámara sigue al objeto como si estuviera soldada a él.

• Chase (persecución). La cámara persigue al objeto.

LucesLos controles de las luces direccionales (focos) son análogos a los de las cámaras, en el sentido que pueden apuntar a objetos y tienen distintas opciones de seguimiento.

Cinemática inversa (IK)La cinemática inversa nos permite construir estructuras complejas que pueden ser animadas, con resultados sumamente realistas.

Una estructura de cinemática inversa consta de un esqueleto, que está compuesto de huesos, que tienen limitaciones de rotación en sus articula-ciones. Como pueden notar, el principio es muy similar al de un esqueleto humano.

Para crear una estructura IK, se requieren los siguientes pasos:

• Crear una estructura de huesos IK.

• Asociar geometría con los huesos de la estructura

• Definir las limitaciones

• Animar la estructura.

Creación de estructuras IKLas estructuras IK se crean mediante huesos. Los huesos se crean utili-zando la herramienta huesos en la paleta de extensiones.


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Para crear un hueso, arrastramos en nuestra ventana de modelado con la herramienta huesos seleccionada. Con esto tendremos un hueso en nuestra ven-tana. Este hueso tiene una “base” circular y una “punta” aguda. El centro de rota-ción del hueso está en la base, y los otros huesos de la cadena IK (que es como se denomina un conjunto de huesos) se añaden en el extremo.

Hagamos un ejemplo práctico para entender esto de la IK metiendo las manos. Creemos una regla articulada de carpintero.

1. Creemos una cadena IK que conste de 5 huesos. El primer hueso de una cadena IK es siempre un hueso raíz de longitud cero, por lo que sólo pongamos 4 huesos.

2. Vamos a visuali-zación superior y arrastremos los huesos guiándonos por la retícula. Para comenzar un nuevo hueso hagamos click sobre la punta del hueso ante-rior y arrastre-mos. De esta forma, el hueso nuevo queda enlazado al hueso anterior. El hueso anterior es el padre del nuevo hueso que creamos, y así sucesiva-mente.

3. Tenemos nuestra cadena IK. Definamos las limitaciones de rotación. Una regla de carpintero sólo puede rotar en torno al eje y. Si revisa-mos nuestros huesos, notaremos que ésta es la limitación predetermi-nada de rotación, por lo que ahora no tenemos que hacer nada.


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4. Para animar nuestra cadena IK, debemos acceder el modo Reshape (Cmd+L), y mediante las herramientas de desplaza-miento y rotación de huesos, mover nuestra cadena.

5. Volvamos a tiempo cero para asociarle geometría a esta cadena IK. Tenemos el comportamiento de la animación creado, pero no tenemos definido qué vamos a mover con esto.

6. Creemos rectángulos de aristas redondeadas con relleno para simular los segmentos de la regla. En el ejemplo tienen una longitud de aproximadamente 2,8 unidades

7. Extruyamos estos rectángulos para crear los segmentos.

8. dispongamos los segmentos de tal modo que coincidan con los hue-sos.

9. Asociemos los objetos con los huesos con la herramienta asociar (la que parece un cordel) en la paleta de herramientas. Al asociar un objeto a un hueso, éste queda de color verde. Eso nos indica que está asociado.

10. Si revisamos la animación, deberíamos ver que la geometría se anima siguiendo los huesos.

El ejercicio que acabamos de hacer nos mostró como asociar objetos indivi-duales a una cadena IK. Podemos también aplicar uno o más objetos de malla poligonal a nuestro esqueleto IK, pero eso es más complejo, y queda fuera del propósito de este curso.


Uso de cámarasNo siempre podremos ren-derear desde la ventana de modelado. Un ejemplo típico de este caso es la imagen de la derecha, que es una escena interior, entre cuatro paredes, un suelo y un techo. Para poder entrar en estos espa-cios cerrados necesitamos utilizar una cámara.

Para incluir una cámara en nuestro modelo basta con seleccionar la herramienta cámara (no la cámara grande que utilizamos para los renders sino la pequeñita que está junto con las demás herramientas) y hacer click en la ventana de modelado.

La ventana de cámaraAl hacer doble click sobre las cámaras de nuestra ventana de modelado, o al activar las ventanas de cámara desde el menú Windows/Camera windows, se abre la ventana de cámara. Cada cámara tiene su propia ventana.

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Controles generales

La ventana de la cámara es similar a la ventana de modelado salvo por los con-troles que encontramos en su parte supe-rior. Estos controles nos permiten un manejo preciso del comportamiento de la cámara directamente desde su ven-tana, donde recibimos feedback visual inmediato. Por supuesto, si modificamos cualquiera de estos controles en un punto del tiempo, se generará la interpolación de éstos con los estados anteriores, y posteriores si es que los hay.

Los controles de que disponemos son:

• Método de visualización. Disponemos de los mismos métodos de visualización que en las ventanas de modelado.

• Aspect ratio (proporción de la ventana). Este campo indica la propor-ción entre el ancho y el alto de la ventana de la cámara. Al hacer click sobre este botón, aparece un menú desplegable con las opciones prede-terminadas.Al alterar el tamaño de nuestra ventana de cámara manualmente, apa-rece una proporción Custom (personalizada).

• Deslizador de perspectiva. Este deslizador, a diferencia del selector de perspectiva de las ventanas de modelado, que tiene sólo tres posicio-nes, es continuo. En las imágenes de abajo se muestra una ventana de cámara con el deslizador de perspectiva en los equivalentes a lentes de 10mm, 50mm y 1200mm.


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• Botón de redibujado. Al pulsar este botón, Strata3d redibuja la ven-tana de cámara. Si el ícono del lápiz aparece con un recuadro alrededor, lo más probable es que la ventana de cámara requiera ser actualizada.

• Retícula personalizada. muestra una retícula personalizada perpen-dicular al punto de vista, de color gris.

• Cámara estable. Al hacer click en este botón, se impide la rotación de la cámara alrededor del eje perpendicular al plano de visión.

• Restricción de proporción de ventana. Al pulsar este botón, la proporción de la ventana de cámara se mantendrá inalterable al redi-mensionarla.

Botones de control

Los botones de control de la cámara se encuentran en la segunda fila de controles en la parte superior de la ventana de cámara.

• Desplazamiento vertical. Mueve la cámara verticalmente. Si la cámara no apunta a ningún objeto, el punto hacia el que la cámara mira también se desplaza.

• Desplazamiento horizontal. Mueve la cámara horizontalmente. Si la cámara no apunta a ningún objeto, el punto hacia el que la cámara mira también se desplaza.

• Arco. Los botones de arco mueven la cámara en arcos alrededor del punto hacia el que la ésta mira.

• Avanzar/retroceder. Acerca o aleja la cámara del punto al que mira.

Control de la cámara desde la ventana de modeladoAl hacer click sobre una cámara en la ventana de mode-lado aparece un recuadro rojo que nos muestra el encuadre de lo que la cámara está “viendo”. Este recuadro tiene un punto rojo al lado izquierdo que nos permite modificar el tamaño de lo que la cámara “ve”.


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Al arrastrar este punto, el encuadre se agranda o encoge, segun hacia donde arrastremos el punto, pero siempre mantiene su proporción.

Opciones de animación de cámarasPodemos animar todos los parámetros de nuestras cámaras. Basta con modificar estos parámetros en el punto adecuado del tiempo.

El único efecto que requiere de animación para funcionar es el desenfoque de movimiento. Pode-mos escoger distintos tipos de desenfoque en el menú desplegable de la derecha, y podemos con-trolar la calidad de éste con el deslizador Blur quality (calidad de desenfoque). Disponemos también de un menú desplegable que nos permite controlar la velocidad del obturador.

Tipos de desenfoque de movimientoLas opciones de que disponemos con el tipo de desenfoque son las siguien-tes:

• Sin desenfoque. Esta es la opción predeterminada, y lo que obtenemos es un render sin desenfoque alguno.


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• Desenfoque hacia adelante y hacia atrás de la imagen. Este tipo de des-enfoque es el causado por un obturador muy lento.

• Desenfoque hacia ambos lados, pero más pronunciado hacia atrás. Obtenemos este efecto cuando el obturador se abre más lentamente de lo que se cierra.

• Desenfoque principalmente hacia atrás. Esto sucede cuando el obtura-dor se abre lentamente y se cierra muy rápido.

• Desenfoque hacia adelante. Ocurre cuando el obturador se cierra lenta-mente. La imagen da la impresión de estar moviéndose hacia atrás.

Calidad del desenfoqueEl deslizador de calidad de desenfoque determina cuántas muestras se ren-derean para cada cuadro. A mayor calidad de desenfoque, más tiempo se requiere para el render. Los valores posibles van desde 1 a 40. La figura de abajo muestra tres ejemplos de calidad de desenfoque: la imagen de la


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izquierda está rendereada con calidad 5, y se demoró 42 segundos. La ima-gen del centro está rendereada con calidad 10 y tomó 1 minuto y 23 segun-dos. La imagen de la derecha está rendereada con calidad 40, y el render tomó 5 minutos y 33 segundos en completarse. Con valores muy bajos de calidad de desenfoque, se toman muy pocas muestras para ser superpues-tas, y puede no aparecer ningún desenfoque en la imagen final.

Velocidad del obturadorPor medio de este menú desplegable podemos controlar qué tan separadas están las muestras que se toman para componer el desenfoque. Mientras más lento es el obturador más separadas quedan las muestras entre sí y mayor desenfoque percibimos.

También mientras más lento es el obturador, requerimos de más muestras (mayor calidad de desenfoque) para que la imagen se vea continua, lo que redunda en mayor tiempo de rendering.

La imagen de la izquierda está rendereada con el obturador en 1/8 de segundo. La del centro con una velocidad de obturador de 1 segundo, y la de la derecha con 8 segundos. Todas las imágenes están con calidad 20 de desenfoque.


ScanlineScanline es un algoritmo de rendering que permite la creación de imágenes de calidad aceptable. Scanline es un método de rendering muy rápido, y representa adecuadamente texturas, volumétricas, iluminación, transparencias, reflexiones ambientales y sombras. Sus limitaciones son la incapa-cidad para representar la refracción y la incapacidad para manejar la interiluminación difusa de objetos.

Scanline trabaja generando la imagen una línea a la vez, en vez de pixel por pixel, como lo hacen Raytracing y Raydiosity.

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Parámetros de Scanline

Al invocar la ventana de ren-dering, pulsando la tecla SHIFT al hacer click con la cámara en nuestra escena o mediante la combinación Cmd+R (Ctrl+R en Windows) aparecen las opciones de que disponemos para efectuar el render.

Para acceder a los parámetros expertos de Scanline tenemos que seleccionar Scanline en Renderer y presionar el botón Expert… Accedemos a la ven-tana intimidantemente deno-minada Scanline Esoterica que contiene los siguientes parámetros.

• Maximum sampling interval (Intervalo máximo de muestreo). Para generar las imáge-nes, Scanline comienza a hacer cálculos con grandes bloques de pixeles, y luego va refi-nando progresivamente hasta alcanzar el valor definido en este campo. De ahí en adelante, el umbral de muestreo de textura se encarga de decidir si es necesario refinar los cálculos más aún.La modificación de este parámetro no causa mayores diferencias en tiempo o calidad del rendering.

• Texture sampling threshold (umbral de muestreo de textura). Este parámetro compara bloques de pixeles adyacentes y si sus diferencias de color están dentro del umbral, no prosigue refinando los bloques. Si su diferencia de color es mayor que el valor de umbral, entonces Scan-line refina los cálculos del bloque, subdividiéndolo más, hasta que todos los bloques tengan valores de color dentro del umbral especificado.En castellano, esto quiere decir que, a mayor valor de este parámetro, más rápido será en render, pero mayor bandaje de color obtendremos, sobre todo en zonas curvas de nuestros objetos y donde existan grada-ciones de color.

• Maximum transparency recursión (recursión máxima de transpa-rencia). Determina el número de superficies transparentes detrás de las que Scanline “mirará” para determinar si hay objetos detrás. Esta opción sólo se utiliza cuando tenemos múltiples objetos transparentes superpuestos. Para que esta opción surta efecto, debemos tener la opción Transparency activada.

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• Maximum visible light samples (máximo número de muestras de luz visible). Este parámetro controla las muestras que se toman para representar la luz visible (volumétricas). A mayor el número de mues-tras, mayor el detalle de las luces visibles y mayor también el tiempo requerido para el render.

• Visible light threshold (umbral de luz visible). Determina el tamaño de muestra para luces visibles. Los valores muy altos pueden causar pérdida de detalle.

• Shadows (sombras). Determina si Scanline representa o no sombras. Si bien las sombras añaden realismo a nuestras escenas, en Scanline pueden demorar mucho. Es por eso que se nos ofrece la opción de acti-varlas.

• Cast volume shadows (proyectar sombras volumétricas). Al activar esta opción, los objetos proyectan sombras en las texturas volumétricas. Por supuesto, para que esto suceda, debemos tener texturas volumétricas aplicadas a luces, ambiente u objetos, y las texturas volumétricas deben tener la opción de sombras activa.

• Soft shadows (sombras difusas). Determina si Scanline representa sombras duras o difusas. Las sombras difusas sólo pueden obtenerse mediante luces puntuales y direccionales.

• Shadow softness (suavidad de borde de sombras). Determina el número de muestras que Scanline toma para representar las sombras de volumétricas. A mayor valor, mejor la calidad de las sombras de volumétricas y mayor tiempo requerido para el render.

• Reflections (reflexiones). Permite representar reflexiones ambienta-les en el render. Scanline no toma en cuenta las reflexiones entre obje-tos.

• Transparency (transparencia). Permite representar transparencia en el render. Recordemos que Scanline no es adecuado para la correcta representación de objetos de vidrio, ya que no toma en cuenta la refrac-ción.

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• Keep backfacing polygons (mantener polígonos que apuntan hacia atrás). Para acelerar el rendering, Scanline puede ignorar los polígonos que resultan invisibles por quedar hacia atrás, y tenemos que “decirle” que no los ignore activando esta opción de mantener estos polígonos. Se recomienda activar siempre esta opción para evitar sorpresas con obje-tos rotados.

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Exportación vectorialDesde la versión 3.6 de Strata3d pro tenemos la posibilidad de crear salida vectorial para nuestras imágenes y animaciones mediante el plugin Ravix 2 incorporado en el programa.

¿Cómo funciona Ravix?Ravix es una tecnología de exportación de imágenes vectoriales a partir de geometría 3d, y es desarrollada por Electric Rain (www.electricrain.com). Esta tecnología fue licenciada por Strata, Inc. e incluida en su programa Strata3d Pro.

Mediante Ravix podemos generar imágenes estáticas en formatos Illustrator y EPS, y animaciones en formatos swf y SVG.Las anima-ciones generadas son animaciones cuadro a cuadro, por lo que son un poco pesadas para ser animacio-nes Flash. Es necesario cargar las animaciones en Flash para opti-mizarlas después de ser genera-das. A la derecha vemos una imagen generada como Illustrator con rendering Cartoon full color.

El ejemplo de arriba quizá no es el más apropiado, pero sirve para ilustrar el hecho de que este tipo de rendering está destinado principalmente a objetos y escenas simples, no a escenas intrincadas, por lo que deberemos construir nuestras escenas con esto en mente.

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Cómo exportarPara exportar nuestras animacio-nes e imágenes disponemos del plugin Ravix II, al que accedemos mediante un botón en la barra de título. Al pulsar dicho botón se abre un cuadro de diálogo similar al de la derecha, que contiene las opciones de exportación. Basta con seleccionar las opciones que requiramos y apretar OK para generar nuestra imagen o anima-ción vectorial.

El cuadro de diálogo de exporta-ción nos presenta con una gran cantidad de opciones, y puede ser confuso a simple vista. Está divi-dido en cuatro secciones: Opciones de relleno, opciones de borde, opciones de detalle y formato de exportación

Relleno (Fill options)En esta sección podemos controlar el relleno de nuestros objetos vectori-ales, el color de fondo y otras características de nuestra salida vectorial. Las opciones son:

• Fill Objects (rellenar objetos): controla si Ravix rellenará o no nuestros objetos. Para obtener mallas de alambre animadas, por ejem-plo, debemos desactivar la opción de relleno.

• Shadows (sombras): controla si los objetos proyectarán sombras o no. Ravix sólo calcula las sombras proyectadas por una luz.

IMPORTANTE:Para que los objetos proyecten sombras sobre el plano base en Ravix, éste debe ser un polígono con relleno u otro objeto. El plano base de la paleta Ambiente no sirve.

• Specular highlights (brillos especulares): permite mostrar brillos especulares si el render se efectúa en un color.

• Show back faces (mostrar caras que miran hacia atrás): Per-mite mostrar o ignorar las superficies que apuntan hacia atrás del punto de vista o de la cámara. Ignorar estas superficies puede ahorrar tiempo de renderizando, pero puede hacer desaparecer objetos de nuestro ren-dering. En general, es recomendable ignorarlas sólo en el caso que necesitemos optimizar lo más posible nuestra velocidad de render —como en el caso de una entrega a cliente atrasada, supongo.


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• Flip faces (invertir caras): Esta opción invierte las normales de los polígonos (eso es, hacia dónde apuntan), y puede ser útil en caso de que se obtenga un render con polígonos faltantes. Es una opción del tipo “magia negra” que requiere una buena cantidad de ensayo y error para manejarla bien.

• Back (color de fondo): Permite definir un color de fondo para nues-tra imagen o animación.

• Specular/shadow light (luz para especularidad/sombras): determina qué luz utilizará Ravix para calcular brillos especulares y sombras.

Tipos de render

Ravix nos ofrece dos tipos de rendering para nuestros objetos: Caricatura y degradado. El render de caricatura (cartoon) representa nuestros objetos utilizando colores planos, mientras que el de degradado(gradient) genera degradados de color para representar volumen.

IMPORTANTE:Al utilizar Ravix no tenemos acceso a los distintos parámetros de texturas de que disponemos al utilizar otros algoritmos de rendering. Ravix se limita a zonas de color plano y degradados.

Las opciones del rendering de caricaturas son:

• Single: aplica un solo color a cada objeto. El color aplicado es el color difuso de la tex-tura aplicada al objeto. Este tipo de render-ing es el que produce el menor tamaño de archivo, y el que menos detalle entrega. Es una buena opción, sin embargo, para obje-tos compuestos por diversas piezas de colo-res planos. Es recomendable exportar este tipo de relleno con bordes activados, para darle más definición a los objetos.

• Average: aplica un color plano para cada grupo de polígonos que reciben una ilumi-nación similar en el modelo. Es particular-mente útil para animaciones, ya que al cambiar los grupos de polígonos de distintos colores dependiendo de la iluminación reci-bida en cada cuadro, genera una muy buena sensación de volumen manteniendo el peso del archivo generado bajo.


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• Two: aplica dos colores a cada objeto, según la iluminación. que esté recibiendo éste.

• Four: aplica cuatro colores a cada objeto, según la iluminación.

• Full: calcula un color para cada polígono, según la iluminación que éste reciba.

El rendering de degradado aplica rellenos degradados a polígonos y grupos de polígonos, generando archivos de salida más pesados. Los tipos y opciones del rendering de degradado son:

• Area gradient (degradado de área):Determina grupos de polígonos según hacia dónde apuntan, y aplica a estos un degra-dado que intenta representar lo mejor posi-ble la iluminación que reciben éstos. Esta técnica funciona mejor en objetos que tie-nen bordes bien definidos, en general fun-ciona mejor en objetos geométricos que en objetos orgánicos. El tamaño de archivo es perfectamente manejable.

• Mesh gradient (degradado de malla):Crea degradados para los polígonos de nues-tros objetos, dependiendo de dónde estén recibiendo la luz. A diferencia del tipo de relleno anterior, este relleno crea degrada-dos lineales para cada polígono, y genera la salida de mejor calidad de todos los rellenos disponibles.

En ambos tipos de rellenos de degradado, pueden haber discrepancias entre la ventana de previsualización y lo que obtendremos en el render final. También es aconsejable acercar las luces a los objetos para maximizar el efecto del degradado en ambos rellenos.


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BordeLos bordes nos permiten obtener líneas en torno a nuestros objetos con distintos grados de detalle. Las opciones de que disponemos para los bor-des son las siguientes:

• Include Edges (incluir bordes):determina si el render incluye o no los bordes de los objetos. Si inclui-mos los bordes de nuestros objetos, obtendremos objetos más defini-dos, sobre todo en rellenos de caricatura con un bajo número de colores, mientras que al desactivar los bordes obtendremos objetos más realistas, sobre todo con rellenos de degradado.

• Include Hidden Edges (incluir bordes escondidos):muestra los bordes que están escondidos por la geometría del objeto, generando una suerte de malla de alambre transparente. El problema de incluir bordes escondidos es que puede generar una imagen visualmente confusa, sobre todo en modelos complejos.

• Include Detail Edges (incluir bordes de detalle):Esta opción hace que el algoritmo busque bordes para representar en el interior del objeto, para detallar más el objeto de acuerdo a su geome-tría.

• Edge Type (tipo de borde): permite determinar qué bordes tomará Ravix en cuenta para contor-nearlos. Las opciones son dos:

• Outlines (contornos): Sólo toma en cuenta los bordes del objeto para definir los bordes. Al referir-nos a los bordes del objeto, no sólo nos referimos al contorno de éste, sino que también a los bordes duros que con-tenga. Esta técnica funciona mejor en objetos geométricos que en objetos orgá-nicos.

• Entire Mesh (malla completa):Incluye los bordes de todos los polígonos de la escena, y puede darnos algunas sor-presas, como en el caso de los polígonos del plano base. En caso que tengamos grandes superficies planas o de escasa curvatura en nuestros modelos, puede ser indeseable optar por esta opción.


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• Line Weight (grosor de línea): Nos permite determinar el grosor de la línea, desde 0,25 puntos hasta 10 puntos de grosor.1

• Detail Angle (ángulo de detalle):Determina el ángulo mínimo entre polígonos que se tomará en cuenta para incluir los bordes de detalle. Este campo sólo se activa si Include Detail Edges está activo.

DetalleLas opciones de detalle nos permiten un control más fino sobre la aparien-cia general y el peso de nuestro archivo. Las opciones disponibles son:

• Combine Edge and Fill (combinar borde y relleno)Al activar esta opción impide que rellenos y bordes de objetos sean edit-ables en Flash sin aplicar el comando Break Apart, pero genera menor tamaño de archivo.

• Detail level (nivel de detalle):Permite controlar el nivel de detalle del archivo final. Un nivel de deta-lle bajo genera archivos más livianos mientras que un nivel alto de deta-lle genera archivos más pesados pero de mejor calidad visual.

• Curves/Lines Setting (definición de curvas y líneas):Supuestamente, describir una forma con curvas vectoriales requiere menos información y por ende genera archivos más livianos. Por des-gracia, definir las formas con curvas no siempre da los resultados que queremos, y para asegurar consistencia de formas en las animaciones puede ser bueno desplazar el deslizador hacia la izquierda, generando formas con más puntos pero mejor consistencia.

FormatoLos formatos disponibles para exportación son los siguientes:

• Illustrator: sólo permite rellenos de tipo caricatura.

• EPS: sólo permite rellenos de tipo caricatura.

• SWF: permite rellenos de tipo caricatura y degradado. Podemos expor-tar en formatos Flash3, 4 y 5.

• SVG (Scalable vector graphics —gráficos vectoriales escalables): per-mite rellenos de tipo caricatura y degradado.

1. Un punto equivale aproximadamente a 0,35 mm.


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Manual escrito por Rodrigo Duarte

www.duarte.cl

Índice

A

Align to Path 20Animación

Trayectoria 6Atributos 12

Ciclo 12Vida 15

Auto Motion Path Creation (Creación automáticade trayectorias de movimiento) 19

B

Bank on turns (inclinarse al virar) 21Bézier 15Blur quality (calidad de desenfoque) 37Botón de redibujado 36

C

Cadena IK 32Cámara

Chase 31Hard Link 31No Link 31Swivel 31

Cámara estable 36Cámaras 34Chase (persecución) 31Ciclo 12Cinemática Inversa 29

Manejo de texturas en Strata3d

Cinemática inversa 31Clouds (nubes) 27Convert to path 19Creación automática de trayectorias de movimiento

19

D

Deslizador de perspectiva 35Dibujar trayectorias 18

F

Fotograma claves 3

H

Hard Link (vínculo rígido) 31

I

IK 29, 31Cadena 32

Interpolación 3

i de ii

Rodrigo Duarte

K

Keyframe 3

L

Lineal 18

M

Maximum Sampling Interval (Intervalo máximo demuestreo)

Intervalo máximo de muestreo 41Maximum transparency recursion (recursión máxi-

ma de transparencia)recursión máxima de transparencia 41

Maximum visible light samples (máximo númerode muestras de luz visible)

máximo número de muestras de luz visible 42Moonscape 23

N

Natural 18No Link (sin vínculo) 31

P

Planetary Shader (textura de planeta) 22Pluma

Creación de trayectorias de animación 19

R

Retícula personalizada 36Reverse banking direction (invertir la dirección de

inclinación) 21Ripples (ondas) 27

S

Scanline 40Shapes 21Swivel (rotación) 31

T

Target (objetivo) 30TCB 16

Hard Bounce 17Linear 17Spline 17

Texture sampling threshold (umbral de muestreode textura)

Umbral de muestreo de textura 41Track (seguimiento) 31Trayectoria

Bézier 15Lineal 18Natural 18TCB 16Vectorial 18

Trayectoria de animación 6Trayectorias 15

Creación automática 19Dibujar 18

V

Vectorial 18Vida 15

Manejo de texturas en Strata3d ii de ii

Documents

Contenidoalcazaba.unex.es/asg/110571/Infografía y Animación/2003... · 2002-12-10 · Para nuestra animación utilizaremos el valor predeterminado de Strata3d, que es de 15 fps