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Animação em Ambiente
António Câmara2015
Animação em Ambiente• Introdução• Animação baseada em keyframes• Animação de entidades naturais e artificiais• Sistemas de partículas• Animação por procedimentos• Animação na rede• Referências de base• Links uteis
Introdução
• Animação permite estudar a dinâmica de:– dados numéricos– fenómenos espaciais representados por mapas,
fotografias aéreas e imagens de satélite– entidades naturais e artificiais como as
utilizadas em modelos de simulação baseados em indivíduos
Introdução
• Animação– baseada em key frames– representações tri-dimensionais– sistemas de partículas– baseada em procedimentos
Animação baseada em key frames
• Key frames• In-betweens, obtidos por interpolação e
métodos de splines (ver Apêndice 3, António Camara, Environmental Systems, Oxford University Press, 2001)
Animação baseada em key frames
• Técnicas– anticipação: uma acção que faz anticipar um evento (a)– “squash and stretch”: objectos mudam de forma quando
em movimento (b)– “slow in and slow out”: aceleração para uma
velocidade constante seguida de uma desaceleração (c)– arcos. Os objectos movem-se seguindo arcos e não
linhas rectas
Animação baseada em key frames
• Técnicas
Animação baseada em key frames
• Exemplos ambientais– Breathing Earth (visitar Pavilhão do Japão em http://park.org)
Animação de entidades naturais e artificiais
• Modelação tri-dimensional• Rendering• Animação
3D Studio Max- http://www.ktx.comAlias Maya- http://www.aw.sgi.comSoftimage- http://www.softimage.com
Animação de entidades naturais e artificiais
• Modelação tri-dimensional– baseada em primitivas geométricas– utilização de métodos como a extrusão, operações
boleanas, “beveling”, “twisting” e transformações (translações, rotações, scaling)
Animação de entidades naturais e artificiais
• Modelação tri-dimensional– representação de animais:
• vários elementos são ligados para representar a entidade
• cada elemento é um nó• a estrutura é hierárquica
Animação de entidades naturais e artificiais
• Modelação tri-dimensional– geração de plantas utilizando o método de
Lindemayer– geração de paisagens recorrendo a métodos de
fractais• Teddy (3D sketching in Java)
– http://www.mtl.t.u-tokyo.ac.jp/~takeo/Welcome.html
Animação de entidades naturais e artificiais
• Rendering– geometria, ponto de vista, luz, características da
superfície– scan-line rendering (definição da cor para cada
pixel)– ray tracing
Animação de entidades naturais e artificiais
• Animação– key frames (nó a nó)– inverse kinematics
• nós das extremidades (effectors)• fluxo de transformações para todos os outros nós
(processo inverso ao fenómeno real)
• Exemplos ambientais (videos)• Alias Research em http://www.aw.sgi.com
Sistemas de partículas• Sistemas que requerem a determinação para cada
partícula:– posição– velocidade– cor– dimensão– lifetime– taxa de emissão– turbulência– “flocking”– interacção com obstáculos
Sistemas de partículas
• Passos fundamentais:– geração de novas partículas na fonte– actualização das propriedades das partículas– remoção das partículas mortas– desenho das partículas
Sistemas de partículas
• Exemplos ambientais– fogos florestais– poluição do ar e água– Karl Sims em http://www.
biota.org/conf97/ksims.htmlAlias Research em http://www.aw.sgi.com
Animação por procedimentos
• Animação interactiva baseada na representação de agentes e interacção entre agentes– agentes: moléculas, animais– interacção entre agentes: reacções químicas,
relações predador-presa
Animação por procedimentos• Passos fundamentais:
– desenho da interação com o utilizador• acções que desencadeiam eventos• mudança do ponto de vista
– computação dos efeitos das acções• utilização de modelos de simulação
– computação da dinâmica de evolução• crescimento, reprodução, mutação e morte• fluxos de energia
Animação por procedimentos
• Passos fundamentais (cont.)– computação dos efeitos das interacções
• relações predador-presa– computação dos processos físicos
• gravidade• detecção de colisões
– rendering e display
Animação por procedimentos
• Exemplos ambientais– esforço pioneiro: Boids (Craig Reynolds)
Animação por procedimentos
• Exemplos ambientaisVirtual Aquarium
https://www.youtube.com/watch?v=nRVqsGCRJm4