Informatica Grafica per le arti L'animazione 3D Marco Gribaudo marcog@di.unito.it L'animazione 3D si basa sugli stessi principi dell'animazione tradizionale. Il filmato viene realizzato attraverso una sequenza di immagini chiamate fotogrammi (frames). I fotogrammi si susseguono ad una velocita' stabilita, misurata in fotogrammi al secondo (FPS). Se il numero di fotogrammi al secondo e' superiore o uguale a 24, l'utente ha l'impressione di un movimento continuo. In grafica 3D il procedimento e' complesso in quanto si devono descrivere i cambiamenti che intercorrono nel mondo virtuale tra un fotogramma ed il successivo. E' lo stesso prinicipio alla base del cinema e della televisione. I programmi considerano uno ad uno i fotogrammi che compongono l'animzaione e per ciascuno di essi generano l'intera scena tridimensionale. Nei fotogrammi che compongono l'animazione, i modelli possono cambiare forma e posizione.
Inoltre possono anche variare luci e cineprese. Anche i materiali che descrivono la superfice degli oggetti possono cambiare. Una volta costruita la scena corrispondente ad un fotogramma, ne viene prodotto il rendering. L'insieme dei singoli fotogrammi generati viene assemblato per dare origine al filmato finale. La tecnica piu' semplice di animazione, prende il nome di Key-Frame Animation. Il modellatore comincia creando tutti modelli che verranno utilizzati nell'intero filmato. L'utente posiziona gli oggetti solamente in alcuni fotogrammi speciali, chiamati fotogrammi chiave. Il tempo e' rappresentato da una particolare area dello schermo chiamato Timeline (linea temporale) Il programma genera automaticamente le posizioni degli elementi in tutti i fotogrammi intermedi tra due fotogrammi chiave consecutivi.
Attraverso il cursore sovrastante, e' possibile selezionare il fotogramma in cui si vuole impostare la posizione chiave. E' possibile stabilire la lunghezza e la velocita' in FPS del filmato utilizzando l'apposita finestra. Velocita' Lunghezza Per "memorizzare" gli spostamenti, occorre premere il pulsante "chiave automatica". 3D studio ci evidenzia la modalita' utilizzando il colore rosso in alcuni sfondi. Si seleziona quindi l'oggetto che si vuole spostare...... e si sposta il curosre sul fotogramma in cui si vuole che l'oggetto arrivi a destinazione. Si effettua quindi lo spostamento dell'oggetto.
Un'animazione puo' essere previsualizzata direttamente nella finestra di 3D Studio attiva utilizzando i controlli "stile viedoregistratore". Riproduce/ferma Fotogramma precedente Fotogramma successivo La tecnica delle chiavi automatiche permette allo stesso modo di animare anche altre trasformazioni, come ad esempio rotazioni e variazioni di scala. Inizio filmato Modalita' chiave Fine filmato Chiave precedente Chiave successiva Ogni memorizzazione di una variazione di un parametro ad un determinato fotogramma prende il nome di chiave. 3D studio indica l'avvenuto inserimento delle chiavi, attraverso piccoli rettangoli posizionati sulla linea temporale. Ogni rettangolo rappresenta una chiave. Nella modalita' "chiave automatica", 3D studio aggiunge automaticamente una nuova chiave per ogni variazione effettuata. Se tale modalita' non e' selezionata, le modifiche vengono interpretate come globali (i.e. valide per l'intera durata del filmato) e non come parti dell'evoluzione di un'animazione. 3D studio visualizza sulla linea temporale solamente le chiavi relative agli oggetti selezionati. Se' essa e' vuota, gli oggetti attualmente selezionati sono statici. E' possibile selezionare una chiave facendovi click sopra con il mouse. Nessun oggetto selezionato Oggetto selezionato Timeline vuota! 3D Studio mostra le sue chiavi
Si possono selezionare piu' chiavi utilizzando il pulsante CTRL o il rettangolo di selezione. Le chiavi possono quindi essere spostate nel tempo trascinandole con il mouse. Avvicinare due chiavi, produce una Accelerazione nell'animazione. Allontanare due chiavi, significa invece Rallentare l'azione. Accelera l'azione tra queste due chiavi Rallenta l'azione tra queste due chiavi Le chiavi selezionate, possono essere eliminate con il tasto CANC. Oppure possono essere copiate, trascinandole con il mouse mentre si tiene premuto SHIFT sulla tastiera. Copiare le chiavi e' il modo piu' semplice per ripetere un'animazione.
Una altra tecnica di animazione e' quella dei tracciati. Il tracciato viene disegnato come una normale linea bidimensionale. L'animatore disegna una curva che rappresenta una traiettoria. Quindi chiede a 3D Studio di far spostare un oggetto lungo tale tracciato. Si seleziona l'oggetto che si vuole animare, quindi nel menu' "traiettorie" della pagina movimenti, si impostano i fotogrammi iniziale e finale dell'animazione. Si definisce anche quanti fotogrammi chiave dovranno essere generati. Si preme quindi "Converti da" e si seleziona la linea che disegna la traiettoria. Se si vuole cambiare il percorso, occorre modificare la linea e ripetere il procedimento (i.e. l'aggiornamento del movimento non e' automatico). La tecnica della Key-Frame animation puo' essere utilizzata anche per animare altri parametri di un oggetto. Vediamo alcuni utilizzi particolari.
I valori posizionali di luci e cineprese possono essere animati per creare movimenti di camera ed effetti di luce. Anche altri parametri, come la potenza della luce o il campo visivo della cinepresa, possono essere animati per creare effetti di "accensione" o di zoom. In questo caso, il parametro animato viene circondato da piccoli angoli rossi. Si possono animare i parametri di un modificatore per creare effetti di deformazione (come ad esempio lo stretch'n'squash tipico dei cartoni animati). E' possibile animare i colori di un materiale per far variare la colorazione di un oggetto.