Criação e Design de Personagens

Transcrição

1 Criação e Design de Personagens Prof. Luis Carlos Retondaro Universidade Estácio de Sá

2 Unidade 2: Design de Personagens Categorias de design Concepção estética e representação gráfica Analisando as proporções e o movimento Definindo a geometria correta Segmentação e hierarquia das partes Cinemática direta e inversa Técnicas de Modelagem 3D

3 Introdução Design encarado como arte As pessoas são criativas A tecnologia é apenas uma ferramenta Os fundamentos são os mesmos para: Lápis ou Pixels Quaisquer ferramentas (softwares)

4 Introdução Softwares para Modelagem 3D Anim8r - Blender - Melhor modelador OpenSource. Modelos 3D e animações complexas. Game Engine. Win. Linux. Mac. Solaris. 3D Studio Max - Freeware. Versátil, fácil interação. Animação e textura pobre Um dos melhores e mais completos! É comercial. Só Win. ~$4.000 Zbrush - Excelente modelagem orgânica e texturas. Melhor em escultura digital. Não Tem dinâmica nem animação ~490 dólares

5 Introdução + Softwares para Modelagem 3D Maya - Cinema 4D -maxon.net/pages/products/c4d/cinema4d_e.html Junto com 3DsMax é um dos melhores. Recursos avançados para animação. É comercial. Linux e Win. ~ $7.000 Nível profissional. Também permite Texture Paint (como o Blender). Mac e Win ~ $700 LightWave - Excelente modelador e renderizador. Muito usado em animação para efeitos especiais de filmes. Fácil de usar. ~ $900

6 Introdução Outros softwares para Modelagem 3D SoftImage XSI, 3D World Studio, MilkShape 3D, Terragen (Gerador de Terrenos), Wings 3D, 3D Home Design, GameSpace, 4D Blue, Art of illusion, AYAM, K3d, Kpovmodeler, Strata 3D Consulte também os tutoriais e os sites específicos para cada software neste link:

7 Introdução O Design aqui significa: Um mapa Um plano de ação para criação da personagem São altas? Baixas? Que tipos de roupas usam? Qual textura para a pele? etc... O Design pode ser: Tão simples como um esboço Tão complexo como uma escultura

8 Introdução Uma personagem com um bom Design: É mais fácil de animar Exige conhecimento da anatomia É preciso compreender as fraquezas e os pontos fortes da sua ferramenta de software

9 2.1 Categorias de Design O design de personagens pode ser: Realísticos Estilizados

10 2.1 Categorias de Design Design realísticos Aprenda a anatomia Observe o movimento Observe as reações Design estilizados Geralmente surrealista Considere as pré-concepções do público Animação antropomórfica

11 2.2 Concepção estética e representação gráfica Utilize o Design para definir os elementos básicos Ombros largos e olhos amendoados parece uma personagem grande e má Olhos grandes e abdômen saliente parece uma personagem humilde

12 2.3 Proporções e movimento Ao decidir o peso da personagem utilize a cabeça como guia Homem adulto => Cartoon altura = 7 a 8 cabeças => altura = 2 a 3 cabeças Olhos Cartoon = Externos à cabeça, podem ser flexionados Dica: Se os olhos serão maiores que o normal, modele-os primeiro.

13 2.3 Proporções e movimento Pés Humanos = são pequenos em relação ao corpo: Medem o mesmo tamanho do antebraço. Cartoons = são exagerados em tamanho Se a personagem usa sapatos sempre, não precisa modelá-los

14 2.3 Proporções e movimento Mãos Problema da emenda Colocar luvas em Cartoons, pode resolver o problema das emendas Vestimenta Contornam limitações do design Relação direta com o público Seja original, evite esteriótipos

15 2.3 Proporções e movimento Movimento terrestre Efeito natural x Padronização particular Subir em árvores, rolar, arrastar-se,... Movimento aéreo Movimento de asas Planando Movimento aquático Nado Mergulho

16 Exercício Rascunhe alguns designs de personagens para modelarmos nas próximas aulas. Faça pelo menos um de cada categoria. Estes designs devem se concentrar apenas na aparência externa da personagem, suas proporções e se a personagem é pequena, grande, magricela, gorda e assim por diante.

17 2.4 Definindo a geometria correta Já podemos começar a construir uma personagem! Há incontáveis maneiras de construir e animar personagens digitais Muitas das alternativas que adotamos, são ditadas pelas capacidades do software Construir e configurar a personagem adequadamente, pode evitar muitas dores de cabeça a longo prazo...

18 2.4 Definindo a geometria correta Devemos decidir como a personagem será construída Polígonos? Splines?

19 2.4 Definindo a geometria correta Polígonos Definem uma pequena superfície plana Ao se integrarem aresta com aresta, podemos criar superfícies de forma complexa Para se obter uma superfície com forma suave, precisamos uma grande quantidade de polígonos. Exigem grande detalhamento Vantagem importante: não há limitação de superfícies topologicamente diferentes muitas primitivas Ideal para objetos não deformáveis, devido ao desajuste da forma ao mover um vértice. Entretanto, há ferramentas de deformação que atenuam este problema permitindo manipular com suavidade modelos complexos.

20 2.4 Definindo a geometria correta Modelo de uma cabeça, a partir de polígonos Malha com 382 polígonos de controle Superfície suavizada, gerando polígonos

21 2.4 Definindo a geometria correta Splines Uma Spline é uma curva Várias Splines podem ser integradas para formar um fragmento suave (patches), que é uma superfície curva. Ideal para modelagem orgânica, como personagens Definem superfícies complexas com poucos pontos No momento da renderização se reduzem aos polígonos O cálculo matemático das curvas é maios complexo, o que aumenta o tempo de renderização. P/ interações em tempo real (games), polígono é + eficiente P/ animações não renderizadas em tempo real spĺine é + eficiente

22 2.4 Definindo a geometria correta Tipos de Splines Linear Cardeal Bézier B-Spline NURBS

23 2.4 Definindo a geometria correta Cada tipos de Spline é diferente no modo em que trata seus pontos de controle Linear Têm a aparência de uma série de linhas conectando os pontos de controle. As superfícies geradas são planas.

24 2.4 Definindo a geometria correta Cardeal A curva passa pelos pontos de controle. Cada ponto possui também um controle da tangente.

25 2.4 Definindo a geometria correta Bézier A curva passa pelos pontos de controle. Cada ponto possui dois controles da tangenciais para ajustar o peso da curva em cada lado do vértice.

26 2.4 Definindo a geometria correta B-Spline A curva raramente passa pelos seus pontos de controle. Ter os pontos de controle um pouco distantes pode fazer a manipulação da curva um pouco confusa. Nesta curva os pontos são denominados nós.

27 2.4 Definindo a geometria correta NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) ou BSpline não racional e não-uniforme Parecida com a B-Spline, mas cada nó pode ter seu próprio peso. Desta forma, podemos afetar a intensidade da curvatura no vértice. Uma superfície NURBS pode definir qualquer um dos outro 4 tipos de curvas. Por isso, é a spline mais versátil.

28 2.4 Definindo a geometria correta Splines = Problema do papel de embrulho Fragmentos normalmente são superfícies de 4 lados.

29 2.5 Segmentação e Hierarquia das partes A forma + fácil de criar uma personagem é uma junta por vez. As técnicas para criar personagem segmentada aplicam-se a modeladores poligonais e por splines, porque podem criar cada parte facilmente

30 2.5 Segmentação e Hierarquia das partes Segmentos individuais não mudam de forma na animação. Bom para personagens de video-games em 3D A manioulação é rápida porque o computador não precisa calcular as alterações da forma Desvantagem: cria emendas aparentes

31 2.5 Segmentação e Hierarquia das partes Pivôs e rotação: Ao criar a personagem precisamos informar ao software como se articulam as juntas do corpo Este ponto é arbitrado inicialmente pelo software e chama-se pivô. A perna, por exemplo, gira pelo joelho. É preciso reposicionar corretamente o pivô Geralmente o pivô é o centro físico do objeto.

32 2.5 Segmentação e Hierarquia das partes Hierarquia: Os segmentos precisam se mover com unidade. As pernas movem-se com os quadris A mão se move com o braço, etc. Os segmentos precisam ser montados de forma a permitir estes movimentos. Termo hierarquia não é usado literalmente, mas tecnicamente, tem a semelhança de uma árvore. O tronco é pai dos galhos, que são pais dos ramos Se movermos um objeto filho não se move um pai Se movermos, entretanto, o pai, os filhos se moverão também

33 2.5 Segmentação e Hierarquia das partes Hierarquia: Como em uma árvore, uma hierarquia precisa de um tronco, ou seja: uma única parte geradora. Em um esqueleto humano, o tronco é geralmente atribuído aos quadris, ou à pelve. A pelve é mais próxima do centro de gravidade do corpo. É onde a espinha e as pernas estão apoiadas Como na árvore, cada segmento da hierarquia possui um elemento pai, ou filho, ou ambos

34 2.5 Segmentação e Hierarquia das partes Hierarquia do esqueleto humano:

35 2.6 Cinemática direta e inversa Cinemática direta (FK - Forward Kinematics) Manipulação do topo da hierarquia p/ baixo Se girarmos o cotovelo o pulso se move Se movermos a pelve todo o corpo se move A única forma de deslocar as partes é girar as juntas Para mover o braço sobre o bloco:

36 2.6 Cinemática direta e inversa Cinemática inversa (IK - Inverse Kinematics) É o oposto exato da FK, em que mover os filhos faz mover os pais Se movermos a mão em direção a um objeto o restante do braço acmpanha o movimento É preciso determinar restrições ou limitações de movimentos das juntas para tratar os casos degenerados Formas diferentes de mover o braço sobre o bloco:

37 2.6 Cinemática direta e inversa Cinemática inversa (IK - Inverse Kinematics) Tabela de restrições e limites rotacionais das juntas humanas Segmento Pé Perna Coxa Espinha Ombro Biceps Antebraço Mão Junta Tornozelo Joelho Quadril Quadril/Espinha Espinha Ombro Cotovelo Pulso Xo Yo Zo