teórico de la cinematica para estudantes de la carrera Arquitectura

1. INFORMATICA APLICADA II
CONCEPTOS BASICOS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA RIOJA
ESCUELA DE ARQUITECTURA
Realizado por @ Sonia Sanchez
2021

2. CINEMATICA

3. 4,1 Conceptos básicos.
4,2 ANIMACIONES 2D
4,3 ANIMACIONES 3D
Animación basada en la Geometría: .
Animación basada en la Física
Animación de Comportamiento:
4,4 Representación de la animación en 3D: Introducción a Video Post, Composición
con Video Post , Retoque de imágenes con Vide Post , Edición con Video Post
UNIDAD Nº 4: CINEMATICA
PROGRAMA

4. OBJETIVOS:
• Definir el vocabulario básico y los fundamentos de las técnicas
implicadas en la generación de la imagen sintética o digital.
• Conocer las principales técnicas de modelado existentes:
paramétrico, composición, partículas, superficies.
• Conocer técnicas de creación y manipulación de primitivas y
construcción de objetos complejos mediante modificadores,
trayectorias.

5. ANIMACION

6. Hacer que los objetos de la escena cambien a medida que transcurre el tiempo Este cambio puede hacerse
que se produzca mediante acciones script o mediante leyes físicas (simulación).
Una escena tridimensional está compuesta por 3 tipos de entidades que pueden evolucionar en el tiempo:
Conceptos Básicos
La animación digital es la creación de movimiento mostrando
una sucesión de imágenes fijas generadas por computadora. La
animación digital también se puede utilizar para crear efectos
especiales y simular imágenes imposibles de generar mediante
otras técnicas. También se utiliza en el campo científico para
poder visualizar grandes cantidades de datos en el estudio de
las interacciones de sistemas complejos, como la dinámica de
fluidos, las colisiones de partículas y el desarrollo de tormentas.
– Objetos
– Cámaras
– Luces

7. TIPOS DE VIDEOS
Conceptualmente, una secuencia de
animación por computadora puede
definirse como un conjunto de objetos
caracterizados por variables de estado
que evolucionan en el tiempo.
Un carácter humano, por ejemplo, se
puede caracterizar usando como
variables de estado los ángulos de las
distintas articulaciones.
Generalmente se distinguen 2 tipos
de animaciones:
– Animación en tiempo real
– Animación imagen por imagen
Conceptos Básicos

8. Preproducción. Involucra la conceptualización y el planeamiento que tiene lugar antes que el proyecto de
animación por computadora se produzca. Esta etapa involucra tareas no visuales tales como la escritura del guión y
tareas visuales como el story boarding y el aspecto visual de distintos elementos del proyecto. Es la base del proyecto.
Producción. En un proyecto de animación 3D por computadora involucra una serie de pasos estándar: modelado,
animación y rendering. Primero se modelan los objetos con las distintas técnicas existentes. Luego que fueron
creados, los objetos y los actores virtuales pueden ubicarse en la escena y ser animados con distintas técnicas. Una
vez que los objetos se modelaron y animaron, pueden ser renderizados .
Posproducción. Involucra la tarea de aplicar distintas técnicas de postprocesamiento y postproducción a las
imágenes generadas antes de que éstas sean grabadas en un formato adecuado.
Conceptos Básicos
Etapas en el Proceso de Producción Digital

9. Conceptos Básicos

10. 1. Modelado: Modelado de los personajes, objetos y ambientes
• Herramientas virtuales
• Captura digital de objetos
2. Animación: Generación, en las distintas etapas, de la animación de los personajes
partiendo de una animación gruesa y avanzando hacia una animación detallada.
• Controles de Animación
• Captura digital de movimiento
• Animación de personajes
• Animación de efectos (lluvia fuego vientos) lluvia, fuego,
3. Rendering: Proceso de representación visual de los modelos animados
• Iluminación de la escena
• Sombreado
• Rendering final
Conceptos Básicos
Etapa de Producción

11. • Técnicas para aplicar a la imagen antes que sea grabada.
Distorsión
Corrección de colores
Retoques generales
• Grabación de la animación completa en el formato deseado
Videotape
Film
• Sincronismo con la pista de sonido
Títulos
• Cortes y determinados efectos (disolver, fades, etc)
Conceptos Básicos
Etapa de Posproducción

12. IAII
LA ANIMACIÓN ESTÁ BASADA EN EL PRINCIPIO DE LA VISIÓN HUMANA
·Fotogramas claves
Por capas (cel animation)
·Por recortes
ANIMACION 2D
 Animación basada en la Geometría
· Animación basada en la Física
· Animación de Comportamiento
ANIMACION 3D
Conceptos Básicos

13. ANIMACION 2D

14. ANIMACION 2D
FOTOGRAMA
CLAVES POR CAPAS POR
RECORTES
FOTOGRAMA
A
FOTOGRAMA
POR SPRITES GRÁFICOS
VECTORIALES
POR
TRAYECTORIA
TECNICAS DE ANIMACION
ANIMACION 2D

15. IAII
FOTOGRAMA
ANIMACION 2D
Una animación no es más que una secuencia
de fotogramas reproducidos a una velocidad tan alta que el
ojo humano no es capaz de darse cuenta del cambio de una
imagen a otra.

16. IAII
POR CAPAS
ANIMACION 2D
Capas Guía / : Son capas especiales de contenido
específico. Se emplean en las animaciones de
movimiento de objetos y su único fin es marcar la
trayectoria que debe seguir dicho objeto

17. IAII
POR RECORTES
Captura de movimiento es la medición y grabación de acciones directas de un actor para el análisis o
ejecución inmediata o diferida.
La información capturada puede ser tan general como la simple posición del cuerpo en el espacio o tan
compleja como las deformaciones de la cara y de las masas musculares.

18. TECNICAS 2D

19. IN-BETWEENING
 Modelos de esqueletos
Si uno de los claves tiene más puntos que otros,
se subdividen los segmentos de la imagen con
menos puntos.
FOTOGRAMA A FOTOGRAMA
ANIMACION 2D

20. IAII
Movimiento a lo largo de trayectorias
SPRITES
ANIMACION 2D

21. ¿Una estructura articulada es una estructura jerárquicamente organizada, que consta de un conjunto de
objetos rígidos (enlaces) conectados entre sí por uniones (o junturas); la ubicación de las uniones depende
de los requerimientos de la animación. Las uniones permiten que las distintas partes de la estructura se
muevan unas con respecto a las otras.
SPRITES
ANIMACION 2D

22. IAII
GRÁFICOS VECTORIALES
ANIMACION 2D
La animación es un proceso utilizado por uno o
más animadores para dar la sensación
de movimiento a imágenes, dibujos u otro tipo de
objetos inanimados (figuras de plastilina, por
ejemplo). Se considera normalmente una ilusión
óptica. Existen numerosas técnicas para realizar una
animación que van más allá de los familiares dibujos
animados.

23. IAII
POR TRAYECTORIA
Una trayectoria de animación es un efecto de animación que mueve un elemento, como una imagen, en
una línea que especifique en PowerPoint 2013. Haga este curso para aprender cómo crearlas.
ANIMACION 2D

24. TECNICAS 3D

25. IAII
TECNICAS TRADICIONALES
PASO A PASO
-STOP
MOTION-.
POR COTAS PROCEDURAL PIXELACIÓN
TECNICAS TRADICIONALES

26. STOP MOTION
TECNICAS TRADICIONALES
Es una de las técnicas clásicas en animación.
Básicamente, la técnica consiste en captar imágenes de
objetos estáticos con ligeras variaciones: cuando se
proyectan a velocidad se genera la sensación de
movimiento.
Actualmente el stop motion ha pasado ya al mundo
digital: las imágenes se pueden realizar a mano o con
herramientas de ilustración digital, mientras el proyecto
final se genera con programas como Flash.
Esta técnica se emplea tanto para animación 2D (a base
de dibujos a mano, fotografías o imágenes cut
out recortadas en papel) como para 3D, con técnicas
como la tradicional claymotion (animación con plastilina),
la CGI (animación generada por ordenador) y
la animación de captura de movimiento, obtenida
mediante sensores aplicados a un actor que se
reproducen en personajes 3D digitales.

27. Tradicionalmente, la animación cuadro por
cuadro se refiere a definir las poses del
personaje en determinados instantes de
tiempo clave, denominados keyframes (o
cuadros clave) y luego a interpolar las
variables que describen los keyframes
para determinar así las poses
Animación cuadro por cuadro para el
personaje “entre” éstos.
Animación cuadro por cuadro
POR COTAS
TECNICAS TRADICIONALES

28. La animación puede hacerse de modo procedural
permitiendo animar los elementos de una escena
basándose en un conjunto de procedimientos y/o
reglas que controlan el movimiento. La generación
del movimiento usando un procedimiento no es
realmente una técnica sino un marco. Las
posibilidades para expresar el movimiento mediante
procedimientos son ilimitadas.
TECNICAS TRADICIONALES
PROCEDURAL
https://youtu.be/PiO8vql7bNU

29. PROCEDURAL
TECNICAS TRADICIONALES
Este tipo de animaciones se caracteriza por utilizar un
método algorítmico para calcular a lo largo del tiempo
las variables que definen el comportamiento de los
objetos, de la cámara y otras características de la
escena. Estos métodos podrán utilizarse para hallar
directamente el estado de la escena en cada
fotograma, o bien para asignar valores a los keyframes
y aplicar más tarde un método de interpolación. La
primera variante de funcionamiento requiere que el
algoritmo encargado de calcular la evolución temporal
se ejecute al mismo tiempo que se va generando la
animación, lo que incrementará el coste temporal total.
El método de utilizar los keyframes como representación
intermedia supone realizar una aproximación, pero
como contrapartida permite ahorrar coste de
computación.

30. PIXELACION
TECNICAS TRADICIONALES
Es una variante del stop motion que vimos al
principio, excepto que aquí se utilizan personas. Los
actores se usan fotograma a fotograma en una
película animada mientras mantienen una misma
pose. En este tiempo, se toman diferentes frames
cambiando ligeramente la pose antes del siguiente
La Pixilation es una mezcla entre la técnica de filmación y la de animación.

31. PIXELACION
La Pixilation o Pixilación es una técnica similar en sus
fundamentos al Stop Motion. La diferencia es que en este
caso no se trabaja con objetos sino con seres humanos
como “dummies” o muñecos articulados.
La cámara de fotos toma una fotografía y luego el
animador indica al sujeto que se mueva, esto se repite una
y otra vez. Esta descomposición cuadro a cuadro del
movimiento desarticula el orden natural y genera una
alteración muy visible en la forma en que el cuerpo realiza
cualquier acción.
Para un movimiento fluido de los personajes deben trabajar
con al menos 6 fotos por segundo.
TECNICAS TRADICIONALES
https://youtu.be/eKgMq2eTfFk

32. ANIMACION 3D

33. IAII
Esta categoría se refiere a un tipo de animación que
simula 3 dimensiones (altura, anchura y
profundidad). Se realizan mediante un proceso
llamado renderización, que genera una imagen en 2
dimensiones a partir de un modelo en 3D. Podría
decirse que la renderización es como la
computadora «interpreta» la escena en 3
dimensiones y la plasma en una imagen
bidimensional.
ANIMACIONES 2D

34. Corresponde a métodos que dependen fuertemente del animador. Algunos
ejemplos son:
– Animación paramétrica cuadro por cuadro
– Transformación de formas
– Captura de movimiento
Los objetos animados se controlan localmente; los métodos son mayormente
manejados con datos geométricos. Típicamente, el animador provee muchos
datos geométricos correspondientes a la definición local del movimiento
Animación basada en la geometría
ANIMACION BASADA EN LA GEOMETRIA

35. IAII
Posición(cm)
Apertura(grados)
Intensidad
Tiempo(s)
Tiempo(s)
Tiempo(s)
Animación paramétrica de cuadros clave
Animación basada en la geometría

36. Es difícil interpolar imágenes dibujadas a mano
– Las computadoras no ayudan mucho
Animación cuadro por cuadro
• La situación es diferente en animación por
computadora
– Cada cuadro clave está definido por un conjunto
de parámetros (estado)
– Secuencia de keyframes = puntos en el espacio
de estados altamente dimensional
• El inbetweening por computadora interpola los valores de estos parámetros.
Animación basada en la geometría

37. IAII
Cuadros clave para una pelota que rebota
• ¿Posición en 3D?
• ¿Orientación?
• ¿Cuánto se aplasta?
Animación basada en la geometría
CUADROS CLAVES

38. La interpolación spline cúbica
puede ser suficientemente buena,
pero puede
no seguir las leyes físicas.
Inbetweening

39. • El usar leyes físicas garantiza una animación realista especialmente en simulaciones
dinámicas. El problema es controlar el movimiento producido al simular las leyes
físicas que gobiernan el movimiento en Introducción el mundo real. El animador debe
proveer los datos físicos necesarios para definir completamente el movimiento.
– Asigna propiedades físicas a los objetos (masas, fuerzas, propiedades
inerciales)
– Simula la física resolviendo ecuaciones
– Realista pero no siempre fácil de controlar
Animación basada en la física
ANIMACION BASADA EN LA FISICA

40. Las técnicas de animación dinámicas generan el
movimiento realístico de los objetos simulando
sus propiedades físicas y las leyes físicas del
movimiento.
Estas técnicas tienen en cuenta las
características de los objetos tales como peso,
masa, inercia y flexibilidad, así como también
las fuerzas externas tales como gravedad,
fricción y aún colisión con otros objetos.
Estas técnicas pueden combinarse con otras
técnicas de animación avanzadas tales como IK
o con técnicas simples de animación cuadro por
cuadro.
Animación basada en la física

41. En este tipo de animación, cada entidad tiene un conjunto de reglas que
gobiernan su comportamiento como función de su relación (usualmente espacial)
con sus entidades vecinas.
Los primeros modelos fueron desarrollados por Reynolds en 1987 para simular el
fenómeno de agrupamiento de pájaros y peces.
Cada pájaro o pez posee un conjunto de reglas que gobierna su comportamiento
con respecto a sus vecinos en el grupo. La idea básica fue usada para controlar
una estampida en El rey león (1994).
ANIMACION BASADA EN EL COMPORTAMIENTO

42. Se consideran de este tipo los métodos de control que manejen el comportamiento de los objetos
proveyendo directivas de alto nivel que indiquen un comportamiento específico sin ningún otro estímulo.
Toma en cuenta las relaciones entre objetos.
– Describe algorítmicamente el movimiento
– Expresa la animación como una función de una pequeña cantidad de parámetros
Animación basada en el comportamiento

43. Captura de movimiento es la medición y grabación de
acciones directas de un actor para el análisis o ejecución
inmediata o diferida.
La información capturada puede ser tan general como la
simple posición del cuerpo en el espacio o tan compleja
como las deformaciones de la cara y de las masas
musculares.
Captura de Movimiento
Animación basada en el comportamiento
. Este recurso es cada vez más utilizado para darle realismo a
los videojuegos y las películas de animación digital.
https://youtu.be/H2fNUeQ6L6s

44. TECNICAS REALISTAS

45. TECNICAS REALISTA
CINEMATICA
DIRECTA
INVERSA
DINAMICA ROSTOCOPIA
Técnicas realista

46. La cinemática es el estudio del movimiento de los objetos sin tener en cuenta las fuerzas
que lo causan; incluye posición, velocidad y aceleración.
Técnicas realista
CINEMATICA

47. • Una vez modelado el objeto hay que situarlo en la escena
• Uso de matrices
– Traslaciones
– Rotaciones
– Escalados
• Se utilizan relaciones jerárquicas
– Al mover el padre se desplazan con él todos sus hijos
CINEMATICA DIRECTA
CINEMATICA INVERSA
CINEMATICA
Animación basada en la física
Técnicas realista

48. La cinemática directa consiste en encontrar la posición de los puntos finales
(e.g., mano, pie) con respecto a un sistema de coordenadas fijo como una
función del tiempo sin tener en cuenta las fuerzas o momentos que causan
el movimiento; es decir que consiste en determinar el movimiento y la
posición final de un objeto especificando los ángulos de sus junturas.
La cinemática inversa funciona como una caja negra
cuya entrada es el movimiento final deseado de la
estructura y el movimiento detallado se controla por
el método de la cinemática inversa. Ejemplo:
bailarín al que se le especifican los pasos.
CINEMÁTICA INVERSA
CINEMÁTICA DIRECTA
Técnicas realista

49. IAII
La cinemática inversa permite determinar el movimiento de un esqueleto u objeto articulado basada en
los ángulos finales de algunas de las junturas clave que definen el movimiento. En este caso, el animador
debe especificar el movimiento, por ejemplo, como: caminar lentamente del punto A al B.
En la cinemática inversa se especifica un script para todas las partes de la estructura de modo tal que
toda ésta lleve a cabo la acción deseada.
Esto significa que en la cinemática inversa se especifica sólo la posición final. El animador no debe
especificar cómo se mueve cada parte de la estructura articulada. Esto proviene del campo de la robótica.
Técnicas realista
https://youtu.be/aSP25kwnRvE
CINEMATICA INVERSA

50. DINAMICA
 Las técnicas de animación dinámicas generan el movimiento realístico de los
objetos simulando sus propiedades físicas y las leyes físicas del movimiento.

51. IAII
Estas técnicas tienen en cuenta las características de los
objetos tales como peso, masa, inercia y flexibilidad, así
como también las fuerzas externas tales como gravedad,
fricción y aún colisión con otros objetos.
Estas técnicas pueden combinarse con otras técnicas de
animación avanzadas tales como IK o con técnicas simples
de animación cuadro por cuadro.
DINAMICA
TECNICAS REALISTAS

52. TECNICAS REALISTAS
Con ella empezó todo. La rotoscopía es la técnica clásica que consiste en calcar
imágenes reales (fotogramas de actores) en papel, para conseguir movimientos y
expresiones llenos de vida. El creador de esta técnica fue Max Fleisher, un pionero
de la animación que vivió y trabajó a principios del siglo XX. Fleisher se filmó a
sí mismo y a su hermano y utilizó las imágenes para crear su corto de
animación Koko el Payaso (1.915). Los hermanos Fleisher también inventaron la
máquina de rotoscopía, que facilitaba el proceso. Si bien han pasado ya más de
cien años desde entonces, la rotoscopía sigue siendo una técnica que proporciona
resultados increíbles. Sin ir más lejos, la serie de animación Undone (Amazon) ha
despertado la admiración por los personajes “casi reales” que la protagonizan.
¿El secreto? El uso de la rotoscopía más tradicional, combinada con escenarios
creados en 3D.
ROSTOCOPIA

53. IAII
ROSTOCOPIA
TECNICAS REALISTAS
A la técnica de animación mediante el uso de un
rotoscopio se la llama «rotoscopia», «rotoscopiado»
o «rotoscopado». La rotoscopia consiste en dibujar
cada fotograma de una animación sobre un soporte
original, en general una lámina de celuloide
transparente (en inglés, un cel, apócope de
«celuloide»). Así se transmite al dibujo la naturalidad
y secuencialidad de movimientos, expresiones, luces,
sombras y proporciones propias de una filmación.
http://es.wikipedia.org/wiki/Rotoscopio

54. PROCESOS USADOS EN LA ANIMACIÓN

55. IAII
INBETWEENING INTERPOLACION WARPING MORFING
PROCESOS DE LA ANIMACION
PROCESOS

56. PROCESOS DE LA ANIMACION
INBETWEENING
Tweening, forma corta para el término in-betweening,
o intermediación o interpolación de movimiento es el
proceso de generar cuadros intermedios entre dos
imágenes para dar el aspecto de que la primera imagen
se convierte suavemente en la segunda
imagen. Tweening es un proceso dominante en todos los
tipos de animación, incluyendo la animación por
computador. El software sofisticado de animación permite
identificar objetos específicos en una imagen y definir
cómo deben moverse y cambiar durante el proceso de
"tweening".

57. IAII
PROCESOS DE LA ANIMACION
INTERPOLACION
La interpolación spline cúbica puede ser suficientemente buena, pero puede no seguir las leyes físicas.

58. IAII
Es el proceso de deformar la imagen en si misma utiliza el método de interpolación
WARPING
PROCESOS DE LA ANIMACION

59. IAII
Interpolación
La interpolación de la forma geométrica entre dos objetos
se conoce como morphing geométrico.
MORFING
PROCESOS DE LA ANIMACION

60. Comienza hoy
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61. Patrón de prueba de pantalla panorámica (16:9)
Prueba de la
relación de
aspecto
(Debe parecer circular)
16x9
4x3