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Animazione al computer

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Tecniche di Animazione

Lanimazione di una scena il momento in cui si dmovimento agli oggetti che la costituiscono, per questomotivo segue la modellazione, perch prima

necessario modellare gli oggetti e solo in seguito possibile animarli.

Quando si decide di dare movimento ad una scena sicomincia a lavorare in uno spazio quadri-dimensionale,

in quanto alle tre dimensioni dello spazio (x, y, z) siaggiunge una quarta dimensione, il tempo (t).

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I sistemi CAD mettono a disposizione, perlanimazione di un oggetto, il metodo dikeyframing, che semplifica il lavorodanimazione, rispetto al modo tradizionale conla cell animation, che consisteva nel

disegnare ogni posizione delloggetto,fotogramma per fotogramma.

Il keyframing

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Attraverso una coppia di keyframes (fotogrammi chiave),infatti, possibile specificare due sole posizioni delloggetto: la

posizione iniziale e la posizione finale, mentre tutte le altre

intermedie vengono, automaticamente, generate dal calcolatore.

Il keyframing

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Viene generalmente utilizzata una timeline per la definizionedei keyframe.

Il keyframing

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Il keyframing

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Il keyframing

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Il keyframing

Lanimazione mediante

keyframing pucoinvolgere sia glioggetti nella scena siale luci che il punto di

vista.

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Le gerarchie

In una scena tridimensionale da animare, solitamente, non presenteun solo oggetto in movimento (o un numero limitato di oggetti checompiono movimenti semplici ed indipendenti). Molto spesso ci sitrova di fronte a scene complesse, costituite da un gran numero di

oggetti che compiono movimenti indipendenti, ma molto pi spessomovimenti che dipendono dagli altri elementi.

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Le gerarchie

I movimenti nella scena, presi singolarmente sono abbastanzasemplici, ma osservati e ricreati nellinsieme generano unascena complessa, in cui ognuno legato agli altri.

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Le gerarchie

Due sono i metodi che basandosi sulle gerarchiedanno la possibilit di gestire i movimentiattraverso il calcolatore: la cinematica diretta e

la cinematica inversa, due tecniche che hannodato la possibilit di ricreare su calcolatoreimmagini sintetiche davvero complesse erealistiche.

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Le gerarchie

Per realizzare unanimazione mediante gerarchie i sistemi dimodellazione utilizzano una sorta di scheletro che costituisce un setdi comandi per il controllo del movimento (BONES). Attraversoquesti comandi possibile modificare la geometria controllando

accuratamente e rapidamente i movimenti e la gestualit dei modelli.

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La cinematica diretta

La cinematica diretta, che si basa sulla costruzione di gerarchie dioggetti, gestisce il movimento degli oggetti, utilizzando lagerarchia padre-figlio (principale-derivato).

La rotazione del nodocentrale ha come

conseguenza latraslazione di tutti gliarti inferiori

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La cinematica diretta

Attraverso questa gerarchia, il movimentodei nodi figlio vincolato a quello deinodi padre; per cui facendo traslare o

ruotare lungo una traiettoria il nodo padresi determina il movimento conseguentedel nodo figlio, mentre non possibilecon questa tecnica fare loperazionecontraria.

Nella costruzione della gerarchia necessario equilibrare il pi possibile ilnumero di nodi padre e figlio per ottenereun movimento che sia fluido e regolare.

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La cinematica inversa

Il secondo metodo di animazione basato sugerarchie la cinematica inversa (IK), checonsiste nelleffettuare loperazione contraria aquella precedente: con questa tecnica, invece ditrasformare o spostare il nodo padre (principale),si determinano trasformazioni o spostamenti in

quello figlio (derivato) da cui viene coinvolto,secondo la gerarchia definita, quello principale

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La cinematica inversa

E necessario creare delle relazioni tra i nodi attraverso unaserie di giunti, queste devono essere impostate vincolando glioggetti a partire dallultimo (quello derivato) fino ad arrivare aquello principale che verr condizionato da quelli derivati.

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La cinematica inversa

La cinematica inversa

permette di creare scenemolto pi realistiche rispettoalla cinematica diretta, molto utilizzata infatti perlanimazione di personaggi3D e di elementi meccanici.

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Il Motion Capture

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Il Motion Capture

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Camera Tracking 3D

Uno dei tanti obiettivi dellanimazione computerizzata quello di integrare lanimazione di un modello 3Dallinterno di una sequenza ripresa dal vivo, per dare

limpressione che entrambi gli elementi facciano partedella stessa scena. Per far s che leffetto sia realistico, lacamera virtuale che riprende il modello 3D deve avere siail movimento, sia le caratteristiche degli obiettivi(grandangolare, o tele che sia) della macchina che haripreso lazione dal vivo

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Camera Tracking 3D

Lo scopo di questa tecnica quello di integrare immagini sintetichee reali e richiede un grande lavoro perch esse devono essereintegrate perfettamente tenendo conto di vari elementi: il colore, lesuperficie, le proporzioni, le distanze, le dimensioni degli oggettidevono combaciare completamente perch locchio non si accorgadella sintesi e quindi del trucco.

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Morphing

Un altro metodo usato, soprattutto, perle animazioni facciali il morphing.Tale processo permette di trasformareun oggetto in un altro nel tempo.

possibile effettuare il morphing tra pioggetti.

Questo effetto ha le sue limitazioni: gli

oggetti di destinazione devono avere lostesso numero di vertici e lordine deivertici deve corrispondere, in quanto ilmorphing sposta tali vertici negli

oggetti di destinazione.

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Tecniche procedurali

Esistono, infine, oggettidifficilmente animabili mediante letecniche descritte precedentemente

(p.e. parti flessibili, capelli, folle,liquidi, ecc.) .

I software pi avanzati integranofunzioni particolari che in base a

specifiche procedure matematichesono in grado di simulare talimovimenti con un limitatointervento delloperatore.