O documento discute os conceitos fundamentais de animação 3D em computador, incluindo a percepção de movimento através de quadros, história da animação, técnicas como stop motion e captura de movimento, modelagem 3D, rigging, keyframes e ferramentas como o Blender.

1. PÓS-GRADUAÇÃO EM GRÁFICA
DIGITAL
ANIMAÇÃO 3D EM
COMPUTADOR
Prof. Dr. Carlos A. P. Campani

2. ANIMAÇÃO
●
Percebemos uma série de imagens exibidas de
forma rápida como movimento;
●
Cada imagem difere levemente da anterior;
●
Estas imagens são chamadas de fotogramas,
quadros ou frames;
●
Animação é a criação destas imagens.

3. HISTÓRIA DA ANIMAÇÃO:
THAUMATROPE (1828)

4. HISTÓRIA DA ANIMAÇÃO:
ZOETROPE (1843)

5. HISTÓRIA DA ANIMAÇÃO:
KINETOSCOPE

6. HISTÓRIA DA ANIMAÇÃO:
CÂMERA MULTIPLANAR (1930)

7. ANIMAÇÃO: FRAMES OU
QUADROS

8. ANIMAÇÃO

9. ANIMAÇÃO 3D
●
Stop Motion e Claymation;
●
Captura de movimento (MOCAP);
●
Animação procedural (via código)
●
Animação de modelos 3D usando computador.

10. STOP MOTION E CLAYMATION
●
Willis Harold O'Brian (King Kong, 1933);
●
Técnica de animação que utiliza modelos reais
em diversos materiais, como por exemplo massa
de modelar;

11. STOP MOTION E CLAYMATION
●
São utilizados 24 quadros para 1 segundo de
animação;
●
Modelos são movidos e fotografados quadro a
quadro para criar a impressão de movimento;
●
Claymation – arte de moldar figuras de barro e
produzir movimentos.

12. STOP MOTION E CLAYMATION

13. MOCAP
●
Captura de movimento (Motion capture ou
MOCAP) é o processo de gravar o movimento de
objetos e pessoas;
●
Faz uso de dispositivos de captura de
movimento;
●
Cinética inversa;

14. MOCAP
●
Na produção cinematográfica, refere-se a gravar
as atuações de atores humanos e usar a
interpretação para animar personagens digitais
em animação 3D em computador.

15. MOCAP
●
Câmera de captura;
●
Marcas reflexivas;
●
Giroscópios e acelerômetros;
●
Campos magnéticos;
●
Estruturas mecânicas fixadas ao corpo do ator.

16. MOCAP

17. ANIMAÇÃO PROCEDURAL
Tipo de animação por computador que gera
automaticamente a animação em tempo real, por
meio de código de computador que simula a física
dos objetos.

18. MOTION BLUR (TEMPORAL
ANTI-ALIASING)
●
Técnica de renderização que impede que o
movimento rápido de um objeto cria efeitos
estroboscópicos não desejados na animação;
●
Sem Motion Blur, objetos, como as rodas,
parecem mover-se na direção errada;

19. MOTION BLUR (TEMPORAL
ANTI-ALIASING)
●
Objeto é renderizado em várias das posições
que assume durante o período de tempo
representado por cada quadro;
●
Cria uma representação borrada do objeto.

20. MOTION BLUR (TEMPORAL
ANTI-ALIASING)
Motion blur em fotografia
Motion blur em animação

21. ANIMAÇÃO 3D USANDO O
COMPUTADOR
Usa diversas técnicas para animar modelos 3D
criados usando softwares de modelagem 3D.

22. ANIMAÇÃO 3D: ASPECTOS
REQUERIDOS
1. Descrição estática dos objetos;
2. Informação sobre o movimento que o objeto
deve executar.

23. ANIMAÇÃO 3D: TIPOS DE
MODELOS
1. Modelo articulado – coleção de objetos
conectados por meio de juntas, formando uma
estrutura hierárquica em árvore;
2. Sistema de partículas (coleção de pontos) –
movimento de partículas através do espaço,
determinado por um conjunto de regras;
3. Objetos deformáveis – quando uma estrutura
de articulação não pode ser facilmente definida.

24. ANIMAÇÃO 3D: TIPOS DE
MODELOS
Modelo articulado
Partículas
Modelo deformável

25. KEYFRAME
●
Keyframes são as poses importantes em uma
sequência de frames;
●
Inbetweeners são os frames intermediários entre
dois keyframes.

26. KEYFRAME

27. KEYFRAME
Em animação por computador, o programa de
animação produz os inbetweeners a partir da
definição de keyframes.

28. INTERPOLAÇÃO LINEAR
●
Forma mais simples de interpolação de frames
para obter a animação por keyframe;
●
Frequentemente o resultado obtido é pobre;
●
No mundo real os movimentos são
descontínuos.

29. SPLINES
Técnica de interpolação que obtêm resultados
mais críveis, realísticos.

30. SPLINES

31. ANIMAÇÃO ESQUELÉTICA
(RIGGING)
Animação esquelética (skeletal animation ou
rigging) é uma técnica de animação por
computador que faz uso de um esqueleto para
animar um personagem.

32. RIG
●
Conjunto de ossos (bones) conectados e
controladores que são usados pelo animador para
animar um personagem;
●
O esqueleto forma uma estrutura hierárquica,
como uma árvore.

33. ANIMAÇÃO ESQUELÉTICA
(RIGGING)

34. ÂNGULOS DE EULER
Conjunto de parâmetros para a orientação de um
corpo rígido com o objetivo de definir sua
dinâmica.

35. ÂNGULOS DE EULER
Roll (rolamento) – eixo x
Pitch (arfagem) – eixo y
Yaw (guinada) – eixo z

36. ÂNGULOS DE EULER
1. Rotacionar no eixo Z
2. Rotacionar no eixo X
3. Rotacionar no eixo Z
Qualquer rotação pode ser expressa na
forma de 3 rotações independentes:

37. ÂNGULOS DE EULER
Em cada junta do esqueleto, o movimento pode
ser descrito pelas seguintes matrizes de rotação:
Rotação no eixo Z Rotação no eixo X Rotação no eixo Z

38. OS 12 PRINCÍPIOS
FUNDAMENTAIS DA ANIMAÇÃO
Os 12 princípios fundamentais, como definidos
por Frank Thomas e Ollie Johnston, objetivam
tornar a animação crível, versando sobre
aspectos como peso, antecipação, etc.

39. BLENDER
●
Ciclos automatizados ao longo de caminhos;
●
Animação de personagens;
●
Cinemática direta/inversa;
●
Facilidades para o uso de esqueletos;
●
Sincronização de som.

40. BLENDER: FERRAMENTA DE
ANIMAÇÃO

41. BLENDER: KEYFRAMES

42. BLENDER: ANIMAÇÃO DE
PERSONAGEM

43. REFERÊNCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
●
Sajid Musa and Rushan Ziatdinov and Carol Griffiths. Introduction to Computer
Animation and Its Possible Educational Applications. In M. Gallová, J. Gunčaga,
Z. Chanasová, M.M. Chovancová (Eds.), New Challenges in Education. 1ª ed.,
pp. 177-205. 2013.
●
Jessica K. Hodgins and James F. O'Brien. Computer Animation. Encyclopedia
of Computer Science, International Thomson Computer Press. 1999.
●
Stephanie O’Malley. 3D Modeling and Animation: and introduction. disponível
em: http://um3d.dc.umich.edu/wp-content/uploads/2015/10/3D-Modeling-and-
Animation-Novice.pdf Acesso em: 22 de outubro de 2018.