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Pontifícia Universidade Católica de São Paulo

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  1. Pontifícia Universidade Católica de São Paulo Livro: Digital Character Animation 3 Curso: Jogos Digitais 4° Período Prof: Donizetti Louro Aluno: Hermano Teixeira da Silva

  2. Digital Character Animation 3 ISBN-13: 978-0-321-37600-8; Apresentação do Livro de George Maestri.

  3. Tecnologia em Jogos Digitais Capítulo 1

  4. Tecnologia em Jogos Digitais O básico do Design de Personagens • Antes de construir seu é preciso desenhá-lo; • A respeito da personalidade; • Comunicação visual (tamanho, forma, cor, textura, roupagem, etc); • A união do design + a personalidade. http://www.universohq.com/quadrinhos/2004/n20022004_02.cfm

  5. Tecnologia em Jogos Digitais A Abordagem Artística do Desenho • Processo criativo ( papel, massinha, pc); • Entender a função ou papel do personagem ajuda na decisão de suas formas. Escultura em massinha de modelar

  6. Tecnologia em Jogos Digitais O Processo Criativo • Evitar auto-crítica durante a criação; • Papel e lápis (+ rápido, + fácil e + barato). Model Sheet e Criação de Personagens

  7. Tecnologia em Jogos Digitais Considerações Técnicas • Número de polígonos; • Personagem fácil de deformar e animar. Uma simples comparação no número de polígonos.

  8. Tecnologia em Jogos Digitais Usando Referências • Observar a natureza; • Internet; • Filmes e desenhos. Fontes de Referências

  9. Tecnologia em Jogos Digitais Estilos de Design • Personagens Realistas; • Maior dificuldade para animar.

  10. Tecnologia em Jogos Digitais • Personagens Estilizados; • Maior Liberdade para criar e animar.

  11. Tecnologia em Jogos Digitais Proporções Cabeça e Corpo • Personagem realista (de 7 a 8 cabeças); • Personagem estilizado (de 4 a 5 cabeças); • Criança (apenas algumas cabeças). http://forum.hardmob.com

  12. Tecnologia em Jogos Digitais Rostos • É o centro de um personagem • Transmissor de emoções http://www.satoworks.com/MasterClass/HIgh-LowSmall.jpg&imgrefur http://aspirinab.weblog.com.pt/shrek_6.jpg

  13. Tecnologia em Jogos Digitais Olhos • Os olhos são as janelas da alma; • Expressão de emoções; • Num anime os olhos podem ter até meia cabeça; • Pálpebras como instrumento de mudança das expressões; • Os cartoons dão liberdade para dobrá-los e torcê-los dando maior dramaticidade ao personagem; • A humanização dos olhos em animais. http://www.bloodrain.blogger.com.br/Nemo.jpg

  14. Tecnologia em Jogos Digitais Sobrancelhas • Combinado aos olhos contribuem para a transmissão de emoções; • Num personagem realista, podem ser utilizados “alvos morph”; • Sobrancelhas realistas como parte da superfície do rosto; • Sobrancelhas estilizadas como geometria separada (flutuando sobre o rosto).

  15. Tecnologia em Jogos Digitais Bocas • Altamente expressiva; • Grande variedade de formas. http://www.3d4all.org

  16. Tecnologia em Jogos Digitais Mãos • Fora o rosto, é a parte mais expressiva do corpo; • Personagens estilizados podem ter mãos desproporcionais; • Para esconder a emenda muitas vezes são utilizadas mangas compridas, pulseiras e luvas. http://www.satoworks.com/MasterClass/HIgh-LowSmall.jpg&imgrefur

  17. Tecnologia em Jogos Digitais Segmentando seu Personagem: • Personagens criados em uma única malha; • Quebrando seu personagem em partes para simplificar o processo de manipulação e animação; • Utilizando acessórios para esconder as emendas (colares, roupas, luvas entre outros). http://downloads.open4group.com/wallpapers/edna-moda-os-incriveis-e3c79.jpg

  18. Tecnologia em Jogos Digitais Finalizando seu Desenho • A criação de imagens e esculturas para serem utilizados como referência para modelar em uma aplicação 3D; • A necessidade de pelo menos dois pontos de vista: frontal e lateral para a modelagem de seu personagem; • Desenvolvendo um senso visual a partir da modelagem 3D ( computador x papel). www.gamasutra.com/.../edgar-model-sheet.jpg

  19. Tecnologia em Jogos Digitais O Problema com o 2D • Enganando a 3ª dimensão; • Desenhos 2D são representações do mundo 3D; • Criar desenhos precisos para o 3D. www.ubm.br/ubm/imagens/cultura/ref19/escher01.jpg

  20. Tecnologia em Jogos Digitais Finalizando seus Desenhos • Técnicas para um desenho simétrico (metade no papel e depois no scaner); • Outra técnica utilizada muito utilizada para modelagem de aviões 3D, também é utilizada para personagens. www.andreforni.com/.../forni/ModelSheetCoyote.jpg

  21. Tecnologia em Jogos Digitais Esculpindo seus Personagens • Personagens esculpidos utilizados para referências na modelagem 3D; • Foto X Scaner 3D. www.gadgetell.com/.../12/3d_webcam_scanner.jpg www.edzu.com/.../GY006.jpg

  22. Tecnologia em Jogos Digitais Fotografando sua Escultura • Os cuidados para uma fotografia precisa; • A importância da distância focal da lente; • Controle de zoom.

  23. Tecnologia em Jogos Digitais Preparando Fotografias para a Modelagem • As fotografias são transferidas e digitalizadas num computador; • A utilização de um software para o dimensionamento e alinhamento das fotos.

  24. Tecnologia em Jogos Digitais Capítulo 2

  25. Tecnologia em Jogos Digitais Trabalhando com Patches • Nurbs é a forma mais popular de trabalho em tipos de patch; • O melhor tipo de modelagem para aprender é provavelmente Nurbs, mas os outros tipos também têm suas vantagens; • Depois de aprender um tipo de modelagem em patch, o aprendizado de outras virá naturalmente.

  26. Tecnologia em Jogos Digitais Patch: Operações Básicas • Muitas curvas são feitas de formas diferentes, mais todas são criadas a partir de pontos; • Você pode criar patchs usando vários métodos, contudo todas as formas utilizam uma ou mais curvas para definir a superfície; • Algumas dessas operações são usadas de maneiras muito semelhantes, mas com diferenças sutis que permitem maior flexibilidade na modelagem.

  27. Tecnologia em Jogos Digitais Patch: Operações Básicas • Linear – curva com uma série de linhas que se conectam aos pontos de controle; • Cardinal – A curva passa pelos pontos de controle; • B-Spline – A curva raramente passa pelos pontos de controle;

  28. Tecnologia em Jogos Digitais Patch: Operações Básicas • Bèzier – A curva passa pelos pontos de controle e cada ponto tem duas tangentes para ajustar o peso de cada lado do ponto; • Nurbs – Essa curva é semelhante a B-spline, porém mais ponderada; • ExtrudeSweeps – Essa curva tem o perfil ao longo de uma linha ou caminho para criar a superfície;

  29. Tecnologia em Jogos Digitais Patch: Operações Básicas • Revolve/LatheTakes – Essa curva gira em torno do eixo para criar a superfície; • Skintakes – Uma série de curvas sequênciais utilizadas para definir progressivamente a superfície; • LoftUses – Essa curva cria uma superfície mais complexa com extrusão ou skinning;

  30. Tecnologia em Jogos Digitais Patch: Operações Básicas • RuleUses – São duas curvas para definir margens opostas à superfície; • BiRailConstructs – Uma superfície de curvas ao longo de duas curvas; • BpundaryUses – Três ou quatro curvas definem as bordas da superfície;

  31. Tecnologia em Jogos Digitais Subdivisão de Superfícies • Utilizar ferramentas poligonais para que seu personagem tenha qualquer tipo de topologia; • Subdivisão superfícies tem se tornado rapidamente o método padrão para a modelagem de personagens.

  32. Tecnologia em Jogos Digitais Criando Personagens: Anatomia • A necessidade de compreender os músculos e o esqueleto para que não afetem a superfície e os movimentos; • Livros de anatomia são as melhores referências para modeladores e animadores; • Aulas de desenho ajudam a ver a estrutura subjacente, a treinar o olho e aumenta a compreensão da forma humana; • O mesmo serve para anatomia animal.

  33. Tecnologia em Jogos Digitais Flexibilidade • O conhecimento básico da anatomia também ajuda a garantir a flexibilidade de seu personagem; • A superfície mais simples é mais fácil de deformar e mais rápida para animar; • Idealmente queremos ser capazes de criar o personagem o quão rápido pensamos nele.

  34. Tecnologia em Jogos Digitais Joelhos e Cotovelos • Cotovelos e joelhos se movem ao longo de um único eixo; • Quando movimentamos esse conjunto de curvas, a pele do lado de fora da articulação aumenta, enquanto a pele de dentro se comprime. Pulsos • Pulsos são um pouco mais complexos; • Os pulsos se movem ao longo de dois eixos.

  35. Tecnologia em Jogos Digitais Quadris • Os quadris permitem que as pernas se movam ao longo de dois eixos, girando a coxa para a frente e ao lado do corpo; • Alinhando os detalhes em forma de ventilador pode ajudar essa deformação. Ombros • A parte superior do braço se move ao longo de três eixos, tornando a deformação mais problemática para qualquer modelo; • Alinhar os detalhes em forma de ventilador pode ajudar nessa deformação.

  36. Tecnologia em Jogos Digitais Coluna • A coluna pode dobrar ao longo de três eixos, que na maioria das vezes é usado para dobrar personagens na cintura; • A coluna permite que o torso dobre e torça junto de todos os eixos. http://www.webciencia.com/11_24tronco.htm

  37. Tecnologia em Jogos Digitais Modelando a Face • A cabeça é constituída de dois grandes ossos, o crânio e a mandíbula; • O crânio é uma coleção de muitos ossos costuradas por cartilagens, mas devemos pensar nele como uma única massa equilibrada em cima da coluna; • A mandíbula movimenta a parte inferior do rosto; • A mandíbula define a estrutura e o movimento do rosto e músculos que o cobrem.

  38. Tecnologia em Jogos Digitais Montagem Final • Depois de ter modelado todas as partes do corpo, devemos montar o personagem, conectando essas partes usando ferramentas de modelagem; • Para facilitar a montagem devemos construir golas, punhos e calças compridas, para esconder as costuras sob as roupas ou acessórios; • Atenção ao posicionamento e dimensionamento das peças para iniciar a montagem do personagem.

  39. Tecnologia em Jogos Digitais Capítulo 3

  40. Tecnologia em Jogos Digitais O Rigging do Personagem • O objetivo do rigging é adicionar o esqueleto e os controles de seu personagem para a sua manipulação e animação; • Um esqueleto bem construído é rapidamente e facilmente manipulado, podendo atingir qualquer pose.

  41. Tecnologia em Jogos Digitais Hierarquias e Animação de Personagem • A maioria dos pacotes de 3D organizam as informações sobre seu personagem em uma hierarquia; • A hierarquia parece um pouco com uma árvore, com cada conexão formando um galho; • Configurando a hierarquia; • A raiz (quadris/pelve/bacia); • A distribuição do peso do corpo;

  42. Tecnologia em Jogos Digitais Esqueleto • A pele do personagem é deformada através de um esqueleto formado por ossos e articulações; • O esqueleto é encaixado no interior da malha do personagem e reunidos numa hierarquia; • Para ajudar na deformação podem ser inseridos ossos adicionais.

  43. Tecnologia em Jogos Digitais Frente Cinemática (FK) • É o método padrão para manipular as hierarquias ou esqueletos; • É o movimento de rotação das juntas; • Fornece uma boa simulação da realidade. http://caad.arch.ethz.ch/info/maya/manual/UserGuide/CharSetup/SkeletonPose.fm1.html

  44. Tecnologia em Jogos Digitais Cinemática Inversa (IK) • Funciona de forma oposta a (FK); • A utilização de parâmetros como limite de rotação; • Mais simples do que se imagina, porque o software resolver as rotações por todas as juntas no braço de modo que os ossos permaneçam conectados uns aos outros; • A ponta de uma cadeia IK é chamada de effector. Peças de uma cadeia IK http://www.dma.ufg.ac.at/assets/14174/intern/ikfk01.jpg

  45. Tecnologia em Jogos Digitais Misturando FK e IK • Quase sempre se utiliza de IK para animação das pernas; • Os pacotes 3D mais avançados oferecem algum método de comutação entre FK e IK, muitas vezes, permitindo que você altere a influência do effector IK.

  46. Tecnologia em Jogos Digitais Rigging da Face • A tarefa mais difícil para um animador, devido a enorme variedades de formas; • O método mais popular, de longe, é o processo chamado morphing, que permite que um objeto possa assumir a forma de outro; • O alvo multiple-morphing nos permite misturar e misturar várias formas para criar novas formas. • A maioria dos pacotes 3D fornecem uma interface baseada em controle deslizante para controlar o peso do morphing individual.

  47. Tecnologia em Jogos Digitais Mesh Deformation • Uma vez construído o esqueleto, você pode usá-lo para deformar a pele de seu personagem; • Você pode fazer isso usando uma técnica chamada de deformação de malha, que usa a posição dos ossos para determinar a forma do malha; • O objetivo de qualquer deformação de malha é mover vértices; • A deformação ponderada permite que mais de um osso de afectar um dado vértice. http://graphics.cs.uiuc.edu/~wfeng2/

  48. Tecnologia em Jogos Digitais Envelopes • Um envelope é essencialmente um raio de influência que circunda o osso; • Envelopes também pode ser conhecido como uma grande queda, o que reduz a força do envelope para zero ao longo de uma distância especificada; • Quando envelopes se sobrepõem, os vértices nas áreas de sobreposição são ponderados em conformidade. http://www.tresd1.com.br/viewtopic.php?t=24072

  49. Tecnologia em Jogos Digitais Pintura de Peso • Alguns pacotes 3D, permitem que você use ferramentas de pintura 3D para gerar mapas de peso; • Quando combinada com uma pressão sensível comprimida, pode ser uma maneira muito eficaz para deformar a pele de um personagem. • Pinturas de pesos permitem que você use um pincel para atribuir pesos aos vértice de forma interativa. www.cgtoolkit.com/muscletk/documentation.htm

  50. Tecnologia em Jogos Digitais Atribuição Numérica • Atribuição numérica envolve atribuir os pesos numericamente um vértice de cada vez; • A maioria dos pacotes avançados têm algum tipo de interface que permite que você digite os pesos para cada vértice.