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Sistemas de Informação em Ambiente. Animação em Ambiente António Câmara 2005. 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. - PowerPoint PPT Presentation
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Sistemas de Informação em Ambiente
Animação em Ambiente
António Câmara
2005
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.com
Alias Maya- http://www.aw.sgi.com
Softimage- 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.html
Alias 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
• Sites fundamentais– Craig Reynolds em http://www.red.com/cwr/index.html– Jeff Ventrella em http://www.ventrella.com– Tom Ray em http://www.hip.atr.co.jp/~ray
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 ambientais– implementação em realidade virtual (Gonçalves
e Pedrosa, 1994)
Animação por procedimentos
• Exemplos ambientais– Virtual Fish Tank
(http://el.www.media.mit.edu/groups/el/projects/fishtank)
Animação na Web
• Frame-by-frame– imagens pre-rendered
• animated GIF´s• Quicktime movies• ver links em http://www.lynda.com
– animação on the fly• Flash (ver http://www.macromedia.com)• LiveMotion (resposta da Adobe, ver
http://www.adobe.com)
Referências de base
• Laybourne, K. (1998). The Animation Book. New York: Three Rivers Press
• O’Rourke, M. (1998). Principles of Three-Dimensional Computer Animation. New York: W.W. Norton
• Walstaff, S. (1999). Animation on the Web. Berkeley, CA: Peachpit Press
Links uteis
• Exemplos originais de animação interactiva– http://www.freestyleinteractive.com/demos
– http://www.dcea.fct.unl.pt
• Software– http://www-personal.umich.edu/~jeffab/graphics.html
• Ideias– http://userwww.sfsu.edu/~swilson/emerging/
wilson.newtech.html