Tutorial 10: Animación en AutoCAD, parte 2: Anipath (recorrido)

acad_anipathDesde los tiempos primitivos el hombre ha intentado representar el movimiento, pasando por inventos desde el zootropo hasta llegar a los dibujos animados modernos. Valiéndose del principio físico de la persistencia de la visión, en la que el cerebro humano retiene durante unas fracciones de segundo la imagen que captan sus ojos, los cineastas descubrieron que el cerebro, al ver una secuencia de imágenes a gran velocidad no es capaz de individualizarlas y por ende, este crea la ilusión de movimiento continuo. Esta secuencia de imágenes a gran velocidad es lo que conocemos como animación. En este tutorial realizaremos animación de recorrido mediante el comando anipath de AutoCAD y aprenderemos a crear y guardar videos en relación a ello.

Cuadros por segundo o fps (Frames per Second)

En animación cada una de estas imágenes estáticas se denominan cuadro o frame, y la fluidez de esta dependerá de la cantidad de imágenes “por segundo” que pasen ante nuestros ojos.

El concepto de “cuadros por segundo” o Frames Per Second (fps) nos indica el número de imágenes que se muestran en un segundo de tiempo. Este formato se utiliza en cine y en televisión, y son los siguientes:

NTSC (El formato de TV que usamos en Chile): 29,97 fps (30 fps).
PAL (El formato de TV que se usa comúnmente en Europa y Argentina): 25 fps.
Cine o Film: 24 fps.

Animación en AutoCAD

Los comandos de animación en AutoCAD suelen estar ocultos en el programa, y por lo tanto debemos invocarlos mediante su nombre respectivo o el ícono correspondiente. En 3D Modeling, podremos llamar al panel de animación clickeando en cualquier parte de los grupos de la persiana Render y presionando el botón secundario del mouse, donde elegiremos Show Panels >> Animation.

acad_animacion00

acad_animacion01Al activarlos aparecen los controles respectivos de animación donde podremos animar un modelo 3D de tres formas diferentes las cuales son:

– Walk (caminar).
– Fly (volar).
– Animation Motion Path (Animación por recorrido en movimiento).

Para este tutorial ocuparemos la opción llamada Animation Motion Path. Realizaremos el ejercicio del Tutorial 09 donde crearemos la misma composición de objetos y aplicaremos materiales e iluminación. El resultado de estas operaciones sería algo similar a la imagen de abajo:

acad_animacion02

Ahora animaremos el conjunto mediante mediante Animation Motion Path o también conocido como el comando anipath. Como su nombre lo indica, para realizar este tipo de animación necesitaremos una o la unión de varias líneas, una curva abierta o una forma cerrada (la cual será llamada Path) que nos servirá como recorrido, y una cámara desde la cual enfocarán los objetos para realizar la animación la cual es insertada de manera automática por el comando. Los tipos de animación que podremos realizar con anipath son los siguientes:

1 – La cámara se moverá por el recorrido, mientras que el target (objetivo) se mantendrá fijo y apuntará hacia el o los objetos (giro de cámara).

esquema01

2 – La cámara permanece fija y sólo el target u objetivo se moverá a través del recorrido (recorrido panorámico).

esquema02

3 – La cámara y el objetivo se moverán por el mismo recorrido (cámara libre, subjetiva o en primera persona).

esquema03

4- La cámara y el target se mueven por diferentes recorridos (cameo o paneo).

esquema04

En este tutorial veremos todos estos tipos.

Antes de comenzar necesitaremos una línea o forma cerrada que nos sirva como referencia para realizar el recorrido de nuestra cámara o target. Estas líneas pueden ser rectas, curvas o formas cerradas como una elipse, círculo o un rectángulo. Si establecemos varias líneas al mismo tiempo debemos asegurarnos que se dibujen mediante polyline o si las dibujamos con line las unifiquemos con el comando join para que anipath considere todo el recorrido. Realizaremos mediante polyline un conjunto de líneas de modo que nos quede algo parecido al de la imagen de abajo:

anipath001

Si lo queremos, podemos usar 3dmove para elevar las líneas en Z y darles una altura respecto a la composición para modificar el ángulo en que mirará la cámara a esta. En este ejemplo lo dejaremos en Z=0 (por defecto) y una vez terminado ejecutaremos el comando anipath en la barra de comandos, o presionamos el botón Animation Motion Path. Nos aparece el siguiente cuadro:

anipath002

Como vemos, el cuadro de anipath nos muestra las opciones de “linkeo” (link to) tanto de la cámara “física” como del target u objetivo. En Link Camera To dejaremos la opción Path (recorrido) y presionamos el cuadro del lado derecho (en verde):

anipath002b

Esta acción nos permitirá volver al espacio de trabajo y elegir la línea o recorrido que queremos asignar a nuestra animación. Elegiremos mediante click el recorrido creado:

anipath003b

Y luego de esto volveremos al cuadro, donde se nos muestra el cuadro llamado Path name:

anipath003

Este cuadro este nos pedirá asignar un “nombre” a nuestro recorrido y podemos renombrarlo o dejarlo tal cual. Lo que en realidad hemos hecho con todo esto es decirle al comando que coloque la cámara física (camera) en el recorrido y por ello esta lo recorrerá al iniciar la animación. Ahora iremos a la opción Link target to y cambiaremos su opción a point, y presionamos el cuadro del lado derecho (en fucsia):

anipath002c

Esta acción nos permitirá volver al espacio de trabajo y elegir un punto cualquiera del espacio ya que este representará al “target” u objetivo al cual apuntará nuestra cámara. Elegiremos mediante click un punto central de la composición:

anipath003c

Y luego de esto volveremos al cuadro, donde se nos muestra el cuadro llamado Point name:

anipath003d

Este cuadro este nos pedirá asignar un “nombre” a nuestro punto y podemos renombrarlo o dejarlo tal cual. Lo que en realidad hemos hecho con todo esto es decirle al comando que el target u objetivo apunte hacia las coordenadas del punto que hemos definido y por ello permanecerá fijo al iniciar la animación. Con esto ya estamos listos para iniciar nuestra animación pero antes de crearla podremos configurarla mediante las siguientes opciones:

anipath002ca

Frame Rate: con esta opción elegiremos la unidad en la que queremos trabajar sea NTSC, PAL, FILM o la cantidad de FPS que queramos.

Number of frames/Duration (seconds): con esta opción elegiremos la unidad de tiempo ya sea en cantidad de frames o en el tiempo de duración que queremos nuestra animación. Si elegimos aumentar la cantidad en Duration, automáticamente se ajustará la cantidad de frames en Number of frames, y visceversa.

anipath004Visual Style: en esta opción elegiremos cómo queremos que se vea nuestra animación ya que tendremos todas las opciones de estilos visuales e incluso en renderizado (Rendered). Debemos tener cuidado con esta opción puesto que si queremos testear la animación y tenemos activados los materiales, luces, sombras y GI y elegimos Rendered la animación se demorará muchísimo más que si elegimos otro estilo visual. También podremos configurar la calidad del render en la animación y esta influirá en la calidad de la imagen y en el tiempo de renderizado. Draft es la más básica y rápida mientras que Presentation es la mejor pero la más demorosa.

Format: en esta opción elegimos el formato de salida: WMV, MOV, MPG o AVI. Los formatos más aceptados para video son MPG y AVI.

anipath003eResolution: aquí elegimos el tamaño del video. Mientras más pequeño (160 x 120) el video se creará más rápido pero al aumentar de tamaño se verá pixelado y si es más grande (1024 x 768) se demorará más, aunque se verá mucho mejor. Por ello se recomiendan tamaños pequeños para pruebas mientras que los mayores son para la animación definitiva.

Reverse: si activamos esta opción, la animación tomará el otro extremo del recorrido o invertirá la vuelta si es una forma cerrada.

Corner Deceleration: esta opción desacelera automáticamente la animación al llegar a las esquinas de un recorrido para efectuar transiciones suavizadas.

When Previewing show camera preview: esta opción nos permite ver la previa de la animación en una ventana. Si la desactivamos no podremos verla.

En nuestro ejercicio activaremos la opción Corner Deceleration, dejaremos as displayed en visual style, el tiempo en 10 segundos, elegiremos el formato AVI, dejaremos la resolución en 320 x 240 y podremos ver la animación mediante preview. Este es el resultado:

Una vez que veamos la animación en la ventana, la cerramos para volver al cuadro de anipath. Ahora presionamos en OK para salvar la animación y nos aparece el cuadro final de guardado:

anipath005

En este cuadro basta indicar el nombre de archivo y la ruta en que guardaremos nuiestro video. Si nos equivocamos al configurar la animación o no lo hicimos en el cuadro anterior, podremos volver a hacerlo presionando en el botón Animation settings. Ahora sólo es cosa de presionar Save y con esto ya creamos nuestro video.

anipath006

Ahora se nos muestra el cuadro de progreso que indica la cantidad de frames que se van creando y cuánto falta para terminar el video. Como este video inicial no está renderizado se creará de forma más o menos rápida. Sin embargo al abrir el video notaremos que la animación no es muy buena pues al ser rectas las líneas, los quiebres en las esquinas son muy notorios y se desaceleran al llegar a estas, y por ello son molestos en la animación final. Para obtener una buena animación se recomiendan especialmente las formas curvas como cylinder, ellipse o líneas curvas realizadas con el comando spline ya que nos crearán recorridos mucho más suaves y realistas que si los realizáramos con formas rectas como un rectángulo o las líneas que acabamos de realizar. Podemos mejorar estas líneas redondeando sus bordes mediante fillet o realizando otro recorrido con spline y luego volviendo a ejecutar anipath para finalmente realizar los pasos definidos en este tutorial y desactivando la opción Corner Deceleration para que la animación sea continua entre las curvas.

anipath007

El mismo recorrido anterior pero se le ha aplicado fillet, y abajo está la animación resultante de este. Se ha desactivado la opción Corner Deceleration donde notamos que el recorrido es continuo:

También podremos por ejemplo, elevar el recorrido mediante 3DMove para cambiar el ángulo en que la cámara enfoca los objetos y lograr otras perspectivas para nuestra animación:

anipath008

El mismo recorrido anterior pero el recorrido está elevado en Z (se ha desactivado la opción Corner Deceleration):

Arriba, la animación resultante de esta operación.

anipath009

El mismo recorrido anterior pero el recorrido está bajo Z (se ha desactivado la opción Corner Deceleration):

Arriba, la animación resultante de esta operación.

Con estos principios básicos podremos crear tantas animaciones como queramos, colocar más recorridos en una misma escena y, por ejemplo, jugar con los atributos de spline para crear recorridos que no sólo giren alrededor de un objeto sino que la cámara se eleve o baje en cierto momento del trayecto:

anipath010

En este recorrido se han manipulado los puntos de control de la spline subiéndolos o bajándolos mediante modo ortho (F8) y con ello logramos efectos de ascenso y/o descenso de la cámara:

Arriba, la animación resultante de esta operación.

La gran ventaja de crear varios recorridos y/o puntos en la escena es que estos quedarán guardados en el cuadro de anipath y podremos escogerlos en cualquier momento al realizar la animación:

anipath011

Ahora bien, con estos pasos hemos creado el primer tipo de animación (cámara móvil y objetivo fijo) pero, ¿Cómo se crean los otros dos? pues es muy sencillo: si queremos dejar la cámara fija y que el target apunte al recorrido sólo debemos ir al comando anipath y dejar las siguientes opciones en Link To:

– Target: link to path.
– Camera: link to point (antes se debe configurar el Target en Link to path, si no esta opción no aparece).

De más está decir que podremos crear nuevos recorridos, nuevos puntos o elegir los ya existentes. Con estos cambios haremos que el objetivo se mueva en el recorrido mientras que la cámara permanece fija, esto es ideal para crear vistas panorámicas o mostrar lugares cerrados como habitaciones:

anipath012

En este nuevo recorrido creado (el central) se ha aplicado lo anterior, lo cual se ve en el siguiente cuadro:

anipath012b

El punto donde la cámara está fija es uno nuevo que se ha creado y el Path es el nuevo recorrido llamado “línea central”. Abajo, la animación resultante de esta operación.

Finalmente, si queremos que tanto la cámara como el target se muevan por el recorrido (y de esta forma creamos una animación con cámara en primera persona o subjetiva), sólo debemos ir al comando anipath y dejar las siguientes opciones en Link To:

– Target: link to path (una vez aquí debemos elegir la opción none).
– Camera: link to path.

anipath012

En el recorrido central se ha aplicado lo anterior, lo cual se ve en el siguiente cuadro:

anipath013

Notamos que Target está linkeado a path pero este tiene la opción “none”. Abajo, la animación resultante de esta operación.

Si se crean varios recorridos podremos linkear tanto la cámara como el target a dos recorridos diferentes los cuales pueden producir animaciones curiosas o por ejemplo, si queremos que la cámara se mueva en paralelo junto al target como en el siguiente ejemplo:

anipath014

En este ejemplo el recorrido central se ha copiado y luego se ha aplicado la configuración anterior, la cual se ve en el siguiente cuadro:

anipath014b

La línea copiada se ha denominado “linea exterior”. En este caso la cámara se moverá en esta línea mientras que el target lo hará en la línea del centro (“linea central”). Abajo, la animación resultante de la operación:

Finalmente un ejemplo usando dos recorridos o path diferentes en la misma escena:

anipath015

En este caso la cámara se moverá en Path 2 (las splines modificadas) mientras que el target lo hará en la línea del centro (“linea central”). Abajo, la animación resultante de la operación:

Creando la animación final

Es bueno recordar que podremos realizar varias animaciones de prueba las cuales se demorarán relativamente poco ya que normalmente no utilizan luces GI ni iluminación artificial. Sin embargo si realizamos la animación final debemos tomar en cuenta lo siguiente:

– Usar resoluciones altas en video, mínimo de 640 x 480 píxeles. Nunca usar pequeñas pues se verán pixeladas en pantalla al agrandar el video.

– Usar la calidad media (medium) ya que es la standard y no es tan demorosa como las más altas. Si el PC nos lo permite podemos usar calidades más altas.

– La creación de la animación final demora mucho tiempo (días incluso) por lo que se recomienda realizarlas con anticipación y no utilizar tiempos excesivamente largos (la animación no debiera durar más de 2 minutos como máximo) ni tampoco demasiado cortos que no permitan ver la animación de forma óptima (al menos 30 segundos).

anipath016

En la imagen de arriba se muestra en verde la línea del recorrido definitivo de la animación de ejemplo, y la configuración final en el siguiente cuadro:

anipath017

La línea verde de ha denominado “recorrido final” y el punto elegido es el del centro de la composición (el primero que se ha definido en el tutorial).

La vista previa de esta animación es la siguiente:

Ahora colocamos la luz del sol y la iluminación GI, ajustamos los parámetros del render, ejecutamos anipath y en la opción de Visual Style elegimos “rendered”. En el ejemplo se han asignado 30 segundos de tiempo y procedemos a guardar la animación. Como el video rendereará cada cuadro de igual forma que un render individual, debemos esperar mucho tiempo para crear la animación total (en este caso son 600 cuadros) por lo que se recomienda renderear preferentemente de noche para dejar trabajando al PC.

El video final de la animación de ejemplo es este (con 20 segundos de tiempo total):

Este es el fin del Tutorial 10 parte 2.

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