Animació per ordinador

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Animació generada per ordinador

L'animació per ordinador és l'art de crear imatges en moviment mitjançant l'ús d'ordinadors. La tècnica més coneguda és la infografia (també anomenada "3D"), objectes, personatges i fons creats de forma virtual dins d'un programa que recrea un escenari d'aparença tridimensional, amb vistes ortogràfiques i perspectives, de manera que tot el procés es genera dins d'un ordinador. En el cas dels videojocs, on s'empra quasi exclusivament aquesta tècnica, cada cop més, els gràfics creats són en 3D, encara que els gràfics en 2D encara se segueixen usant àmpliament per a maquinari i connexions lentes i aplicacions en temps real que necessiten renderitzar ràpid. Algunes vegades l'objectiu de l'animació és la computació en si mateixa, unes altres pot ser un altre medi, com una pel·lícula. Els dissenys són elaborats amb l'ajuda de programes de disseny, modelat, animació, texturitzat i il·luminació (acabats), i finalment renderitzat.

GIF animació salta al gimnàs de Hollywood. GIF animació salta al gimnàs de Hollywood.
GIF animació salta al gimnàs de Hollywood.

Per a crear la il·lusió del moviment, una imatge es mostra en pantalla substituint-se ràpidament per una nova imatge en un fotograma diferent. Aquesta tècnica és idèntica a la manera en què assoleix la il·lusió de moviment en les pel·lícules i en la televisió.

Per a les animacions 3D, els objectes es modelen en l'ordinador i les figures 3D s'uneixen amb un esquelet virtual (ossos). Per a crear una cara en 3D es modela el cos, els ulls, la boca, etc., del personatge i posteriorment s'animen amb controladors d'animació. Finalment, es renderitza l'animació.

En la majoria dels mètodes d'animació per ordinador, un animador crea una representació simplificada de l'anatomia d'un personatge, amb menys dificultat per a ser animada. En Personatges Bípedes o Quadrúpedes, moltes parts de l'esquelet del personatge corresponen als ossos reals. L'animació amb ossos també és utilitzada per a animar moltes altres coses, tals com expressions facials, un cotxe o un altre objecte que es vulgui dotar de moviment.

En contrast, un altre tipus d'animació més realista seria la captura del moviment, que requereix que un actor vista un vestit especial proveït de sensors, sent els seus moviments capturats a un ordinador i posteriorment incorporar-los en el personatge.

Per a animacions 3D, els fotogrames han de ser renderitzats després que el model és completat. Per a animacions vectorials 2D, el procés de renderitzat és clau per al resultat. Per a enregistraments gravats anticipadament, els fotogrames són convertits a un format diferent o a un medi com una pel·lícula o vídeo digital. Els fotogrames poden ser renderitzats en temps real, mentre aquests són presentats a l'usuari final. Les animacions per a transmetre via Internet en amplades de banda limitades (p.ex. 2D Flash, X3D) utilitzen programes en la computadora de l'usuari per a renderitzar en temps real l'animació com una alternativa per a la transmissió i per a animacions precarregades per a enllaços d'alta velocitat.


Un exemple simple[modifica | modifica el codi]

Animació per ordinador

Es tria un fons de pantalla com el negre. En aquest cas, es dibuixa una cabra en la part dreta de la pantalla. El següent pas és tornar a posar negra la pantalla i col·locar la cabra en una posició lleugerament a l'esquerra de la posició original. Aquest procés es repeteix movent la cabra una mica més a l'esquerra cada vegada. Si aquest procés és repetit prou ràpid, semblarà que la cabra es mou suaument cap a l'esquerra. Aquest procediment bàsic és utilitzat per a totes les animacions creades en pel·lícules i televisió.

La cabra en moviment és un exemple de com modificar la ubicació d'un objecte. Transformacions més complexes de les propietats d'un objecte com la grandària, forma, efectes de llum o color, requereixen càlculs i renderitzar per mitjà de la computadora en lloc d'un senzill procediment de duplicar o re-dibuixar imatges.

Explicació[modifica | modifica el codi]

Per a enganyar a l'ull i al cervell perquè algú pensi que aquesta veient un objecte en moviment, les imatges han de ser mostrades a al voltant de 12 fotogrames per segon o més ràpid (un frame és una imatge completa). Amb velocitats superiors als 70 frames/segon, no es notarà una millorança en el realisme o suavitat en el moviment de la imatge a causa de la manera en què l'ull i cervell processen les imatges. A velocitats menors a 12 frames/segon la majoria de les persones podran detectar un parpelleig al moment que es mostri la seqüència d'imatges i disminuirà la il·lusió d'un moviment realista. Animacions convencionals realitzades a mà, normalment utilitzen 15 frames/segon amb l'objectiu de disminuir la quantitat de dibuix que es requereix, però això és normalment acceptat a causa de la naturalesa dels dibuixos animats. Per això, per a crear una animació per computadora realista, es requereix una quantitat superior de frames/segon.


El motiu que a altes velocitats no sigui perceptible el parpelleig de la imatge, és per la ?persistence of vision.? De moment a moment, l'ull i cervell treballant junts emmagatzemen qualsevol cosa que s'est mirant per una fracció de segons, i automàticament realitza "salts" petits i suaus. Les pel·lícules que s'exhibeixen en els cinemes, corren a 24 frames/segon, que és suficient per a crear aquesta il·lusió de moviment continu.

Mètodes per a animar personatges virtuals[modifica | modifica el codi]

En la majoria dels sistemes d'animació 3D, un especialista en modelat (escultura virtual) crea el personatge, un especialista en rigging crea un esquelet intern (una mena d'estructura interna formada per diferents parts o grups d'"òssos") i el relaciona amb el model exterior (la "pell" i el vestuari del personatge), de manera que el moviment d'aquest esquelet, sencer o per parts, faci moure aquesta "pell" exterior (la figura que veiem), deformant-la segons convingui per a l'animació posterior, normalment es creen uns objectes virtuals (invisibles en el render final) anomenats "manipuladors" o controls, enllaçats directament amb els "òssos" (o grups d'"òssos"), que se situen a l'exterior i al voltant del personatge i que en faciliten l'animació. Un animador crea l'animació (el moviment) del personatge mitjançant el moviment d'aquests "òssos" (o grups d'"òssos") virtuals. L'animador aplica unes variables o paràmetres (anomenades variables d'animació o "Avars" en anglès, de la contracció d'animation variables) sobre aquests "òssos" en determinats fotogrames, anomenats "fites" (o keyframes en anglès) i habitualmet el programa intercala els valors intermedis no definits per l'animador en les fites, de manera que el moviment queda suavitzat en aquells fotogrames on no hi ha animació i enllaça els moviments anteriors amb els posteriors amb valors de transició entre ells. Les variables d'animació més emprades fan referència als valors de la posició (dins del món tridimensional virtual respecte a un centre o eix "0"), de la mida (escala i proporcions) i dels graus de gir de cada "òs" o grup d'"òssos" en relació amb els tres eixos que defineixen les tres dimensions: "X" (amplada), "Y" (alçada) i "Z" (fondària). Existeixen altres variables que es poden animar, com la visibilitat (un objecte o part d'ell es pot fer vsible o invisible), el color (es pot canviar el color d'un objecte per animació), la intensitat de les llums virtuals que permeten il·luminar una escena o el grau amb què afecten a un personatge o objecte certes forces físiques com la gravetat o el vent (tot sempre dins d'un món virtual).

Animació dels colors d'una pilota creada amb el programa Blender (la imatge és en baixa qualitat, per això fa una mena d'"aigües").

En personatges humans i animals, moltes parts del model d'esquelet corresponen a la ubicació real dels ossos (cosa que no implica que el nombre d'"òssos" virtuals correspongui al nombre d'òssos d'un ser real), però l'animació de l'esquelet (skeletal animation en anglès) és també utilitzada per a animar altres coses, com les expressions facials, tot i que no és l'únic mètode per a animar les expressions de la cara (facial animation en anglès), en aquest cas, aquests "òssos" virtuals es poden aplicar als llavis, als ulls o al nas, per a crear expressions que en els éssers reals resultarien d'una combinació dels moviments de la mandíbula i dels muscles facials, per exemple. "Woody", el personatge de Toy Story, per exemple, usa 700 Avars o variables, incloent 100 Avars només a la cara. La computadora no renderitza l'esquelet directament, normalment durant el procés de renderitzat l'esquelet és invisible (és una part del personatge "no renderitzable"), però el motor de render (el programa de càlcul) usa l'esquelet per a calcular la posició exacta i l'orientació del personatge, que acaba convertint-se en una imatge bidimensional (com si fos una fotografia, que converteix la realitat tridimensional en una imatge bidimensional).

Existeixen diversos sistemes per a aconseguir que un personatge (o un objecte) es mogui, un dels més destacats és el que s'acaba d'esmentar i que està basat en els sistemes d'animació tradicionsl (com els dibuixos animats, l'animació de ninots de plastilina o els titelles), un altre sistema força freqüent és la captura de moviments (motion capture en anlès), en què els òssos o grups d'òssos dels personatges virtuals es vinculen mitjançant programari i maquinari especialitzat i una sèrie de sensors a uns actors reals, aquests actors realitzen els moviments que determina els director o el realitzador de la producció i la informació dels sensors passa als òssos virtuals del personatge que s'ha de moure. Tècnicament s'empren dos sistemes per a capturar aquest moviment (o una combinació d'ambdós), un es basa en un sistema de càmares situades estratègicament dins d'una sala que conté una quadrícula (grid en anglès) dibuixada a terra, els actors es vesteixen d'un sol color (normalment de negre) i se'ls apliquen unes taques rodones o punts (enganxats o pintats, en forma de marcadors) d'un altre color (normalment blanc). Les càmares, que estan connectades a un ordinador, reconeixen els punts que duen els actors i que representen les parts mòbils dels esquelets virtuals, i envien les dades filmades a l'ordinador. L'altre sistema es basa en uns sensors de moviment que duen els actors enganxats al cos (i/o a la cara) i que estan connectats amb un ordinador igual que les càmares en el sistema anterior. Tots dos sistemes acostumen a enviar algunes dades errònies i/o un excés o una manca de dades que posteriorment s'han d'analitzar, retocar o "polir".

Cada mètode té els seus avantatges, i fins al 2007, jocs i pel·lícules utilitzaven algun o ambdós d'ells en les seves produccions. L'animació realitzada per un animador pot produir moviments que seria impossible realitzar per a un actor, mentre que la "captura de moviment" pot reproduir l'actuació d'un actor en particular. Per exemple, en la pel·lícula del 2006 Pirates del Carib: La caixa de l'home mort, l'actor Bill Nighy va realitzar el personatge Davy Jones. Fins i tot encara que el pràcticament no apareix en la pel·lícula, la producció es va beneficiar gravant les característiques del seu llenguatge corporal, postures, expressions facials, etc. L'actor Andy Serkis va realitzar les expressions i els moviments del personatge Gollum i del personatge del Senyor dels Nazgûl, en la trilogia de pel·lícules del Senyor dels Anells de Peter Jackson, i de King Kong a la pel·lícula del 2005, entre d'altres. L'animació dels personatges dels Na'vi i dels avatars, en la pel·lícula de James Cameron del 2009, Avatar, també està basada en la captura de moviment. El sistema de la "captura de moviments" és apropiat en situacions en les quals es requereix un comportament realista, però que les característiques d'un personatge excedeix el que es pot realitzar amb maquillatge i vestuari convencional.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Animació per ordinador Modifica l'enllaç a Wikidata