AutoCAD 3D Animación: uso de Walk and Fly

Desde 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 recorridos mediante los comandos Walk and Fly de AutoCAD y además aprenderemos a generar videos donde esta se representa. Para el correcto desarrollo de este tutorial se necesitará un archivo base, el cual puede ser descargado desde el siguiente banner:

Sin embargo, antes de proceder debemos primeramente conocer el concepto base en el cual trabajan las animaciones, es decir, el concepto de FPS o “cuadros por segundo”.

Concepto de Cuadros por segundo o FPS (Frames Per Second)

En animación, cada una de las imágenes estáticas que la componen se denomina cuadro o frame, y la fluidez de esta dependerá de la cantidad de imágenes “en un segundo” que “pasen” ante nuestros ojos. Por ende, a medida que tengamos más cuadros en un segundo la animación será más fluida y viceversa. Resumiendo, el concepto de “cuadros por segundo” o Frames Per Second (FPS) nos indica precisamente el número de imágenes que se muestran en un segundo de tiempo. Este concepto base es el utilizado como norma para las transmisiones de televisión y filmes, y dependiendo del lugar geográfico se establece según los siguientes sistemas de televisión analógica:

NTSC (National Television System Committee)
Norte y la mayor parte de Sudamérica, Japón, Chile.
29,97 FPS (se asume 30 FPS).
PAL (Phase Alternating Line)
Europa, Asia, Argentina, Brasil y algunos países de Centroamérica.
25 FPS.
SECAM (Séquentiel Couleur à Mémoire)
Francia.
25 FPS.
FILM
Formato para cine.
24 FPS.

En el caso de Chile, el sistema utilizado por norma es el NTSC y por lo tanto, en este tutorial las animaciones serán creadas utilizando esta norma base.

La animación en AutoCAD

A diferencia de 3DSMAX, AutoCAD no es un programa optimizado para animación ya que es más bien un programa técnico donde la precisión es lo más importante, por ello los comandos de animación que tiene son muy limitados y además suelen estar ocultos en el programa. Por lo tanto, debemos invocarlos mediante su nombre respectivo o el ícono correspondiente. Para acceder al grupo de los comandos de animación iremos al espacio 3D Modeling y lo llamaremos clickeando con el botón secundario del mouse en cualquier parte de los grupos de la persiana Render y presionando el botón secundario del mouse, donde elegiremos Show Panels >> Animation.

Ejemplo de llamado al grupo de animación mediante el mouse, en AutoCAD 2013.

Ejemplo de llamado al grupo de animación mediante el mouse, en AutoCAD 2018.

Esto funciona en cualquier versión de AutoCAD, aunque en las versiones más antiguas la persiana se denomina Render en lugar de Visualize. Al activar los controles de animación, aparece el grupo llamado Animations donde aparecen los controles respectivos de esta.

Mediante este grupo podremos animar un modelo 3D de tres formas diferentes, las cuales son:

1- Walk (caminar).
2- Fly (volar).
3- Animation Motion Path (Animación por recorrido en movimiento).

Si queremos visualizar los iconos de Walk y de Fly, podemos presionar la flecha de la derecha al lado de los zapatos (Walk), donde además podremos acceder a los Settings o parámetros de configuración de Walk and Fly:

En este tutorial estudiaremos ambos comandos. Para ello, abriremos el archivo base del tutorial donde debiera mostrarse lo siguiente:

Como podemos ver, son tres templos del tutorial de templo griego los cuales están en un terreno plano, y algunas columnas erguidas en este además de los edificios. Utilizaremos este archivo para estudiar los parámetros relacionados a Walk and Fly. Si le realizamos un render, el resultado de estas operaciones debe ser algo similar a la imagen de abajo:

Ahora animaremos mediante la opción Walk. Como su nombre lo indica, Walk emulará el acto de “caminar” y para que funcione de manera correcta la vista del modelo siempre debe estar en vista cónica o de perspectiva. Por ello, si lo tenemos en vista ortogonal o isométrica, el programa nos pedirá de manera obligatoria cambiar al modo perspective. También podremos cambiar al modo de perspectiva invocando al comando PERSPECTIVE y luego asignando el valor 1.

Invocaremos a Walk presionando su icono respectivo o escribiendo 3DWALK o 3DW en la barra de comandos:

Si lo invocamos, nos aparecerá el siguiente cuadro el cual nos muestra los objetos en planta y la vista actual, llamado Position Locator:

En este cuadro notaremos que el punto rojo será la “cámara” desde la cual enfocamos la composición (que representa a la vista actual en la viewport), mientras que el punto verde será el target u objetivo de esta. Si nos colocamos en cualquiera de los dos puntos, realizamos clic con el mouse y mantenemos el botón presionado, podremos ir moviendo la cámara y/o el target en el plano XY para encuadrar nuestra composición, lo que modificará la vista en la viewport una vez realizado:

Si hacemos lo mismo pero en el medio del cono de target, podremos mover todo el conjunto:

Finalmente, si giramos la rueda del mouse haremos Zoom en el esquema aunque esto no afectará a la vista en la viewport:

También podremos ajustar el Zoom del esquema si presionamos en los iconos respectivos de Zoom de la parte superior del cuadro Position Locator. Además de lo anterior, tendremos a nuestra disposición los siguientes indicadores en la persiana General:

– Position Indicator Color: nos permite cambiar el color del punto de la cámara el cual por defecto es rojo.

En el ejemplo se ha modificado Position indicator color a amarillo.

– Position Indicator Size: nos indica el tamaño de este punto y disponemos de tres tamaños: Small, Medium y Large. Por defecto, este está en la opción Small.

En el ejemplo se ha modificado Position indicator size a Large.

– Position Indicator Blink: nos permite definir si queremos que el conjunto de la cámara y target parpadee o no. Por defecto está apagado (Off).

En el ejemplo se ha modificado Position indicator blink a On.

– Position Z: nos indica la altura en que está la cámara respecto al plano horizontal. Este valor nos permitirá ajustar la altura de la cámara y el target.

– Target Indicator: nos permite definir si queremos que se vea el cono de Target o no.

En el ejemplo se ha modificado Target indicator a Off.

– Target Indicator Color: nos permite cambiar el color del punto del target de la cámara el cual por defecto es verde.

En el ejemplo se ha modificado Target indicator color a Cyan.

– Position Z: nos indica la altura en que está el target de la cámara respecto al plano horizontal.

En el ejemplo se han modificado las opciones Position Z a 200 y Target Z a 0, donde vemos cómo cambia la vista de cámara.

– Preview transparency: nos permite establecer el porcentaje de transparencia en la representación de los elementos de Position Locator. Por defecto este no está disponible.

– Preview Visual Style: nos permite cambiar el estilo visual de los elementos del cuadro Position Locator. El estilo por defecto es Realistic.

En el ejemplo se ha modificado Preview visual style a Sketchy.

Operando con Walk and Fly

Una vez conocidas las opciones del cuadro Position Locator, crearemos una animación mediante Walk and Fly. Para ello, realizaremos lo siguiente en el archivo base: en Position Locator, asignaremos el valor 10 en ambas posiciones de Z (Position y Target). El resultado es el siguiente:

Esta vista será el inicio de nuestra animación o mejor dicho el “cuadro 0” de esta. Para animar, lo que debemos hacer es presionar el botón REC (el círculo) el cual se encuentra en los controles de animación, y a los que podremos acceder una vez que estemos en Position Locator.

Al presionarlo, iniciaremos la animación y por ello, en Position Locator moveremos la cámara de manera libre ya que la idea es que atravesemos el modelo. En la imagen de abajo vemos el final del movimiento:

Mientras movemos la cámara y por ello, realizamos la animación, notaremos que en los controles de animación del grupo Animations ya están activados los botones Play y Stop.

Si presionamos el botón Play, podremos visualizar el resultado de la animación de Walk and Fly en la viewport:

Ahora bien, si presionamos el botón Stop podremos guardar nuestra animación, la cual se guardará siempre en formato WMV. Podremos establecer la ubicación y asignar el nombre del archivo a guardar.

Si hacemos clic en el botón Animation Settings , podremos acceder al cuadro de configuración de la animación o Animations Settings:

En este podremos determinar lo siguiente:

– Visual Style: el estilo visual en que queremos que se renderice el vídeo. Por defecto es As displayed (como se muestra en la viewport) pero podremos elegir los estilos como Wireframe, Conceptual, Realistic, etc. Si queremos renderizar la animación con la Iluminación y GI de AutoCAD, debemos elegir la opción Rendered. También podremos ajustar la calidad del renderizado mediante Low (baja), Medium (media) o High (alta).

– Resolution: define el tamaño del video (por defecto es 320 x 240).

– Frame rate (FPS): define el formato o cantidad de cuadros por segundo, donde podemos establecer la norma en que trabajaremos. Por defecto son 30 FPS o norma NTSC.

– Format: nos permite definir el formato de video donde podremos elegir entre AVI, MPG y WMV. En versiones antiguas de AutoCAD, se agrega el formato MOV (Quicktime).

Podemos definir los parámetros que necesitemos o queramos y terminamos la configuración con OK. Si guardamos el vídeo, se nos creará la animación previa la cual se guardará en la carpeta que seleccionamos previamente:

Volviendo a nuestro ejercicio, el resultado de nuestra animación es el siguiente:

Animación resultante con los parámetros de Walk and Fly por defecto. Tiempo: 7 segundos.

Como se puede apreciar en la animación final, en este caso AutoCAD nos guarda la animación del movimiento que hicimos en un lapso de tiempo que el programa guarda por defecto y por ende, no podremos establecer una cantidad de tiempo de forma personalizada pero, podremos cambiar las opciones de la animación en Walk and Fly Settings. Podemos invocarlo presionando su icono respéctivo o escribiendo en la barra de comandos WALKFLYSETTINGS o WALK. Al hacerlo, nos aparece el cuadro Walk and Fly Settings:

En este cuadro podremos elegir lo siguiente:

– Display instructions baloon: define si queremos que las instrucciones de Walk and Fly se muestren o no. Podemos definir cuando se ingrese al modo walk and fly (When entering walk and fly modes), una vez por sesión (Once per session) o nunca (Never).

– Display Position Locator window: si desactivamos esta casilla, al ingresar a Walk and Fly no se muestra en la viewport el cuadro Position Locator.

– Walk/fly step size: permite cambiar el tamaño de los pasos en DU o Drawing Units. Por ello, mientras más grande es la unidad el paso es más grande.

– Steps per second: permite definir cuántos pasos daremos en un segundo de tiempo.

Modificando las últimas opciones podremos aumentar o disminuir el tiempo de la animación, además de avanzar más lento o más rápido según la opción que elijamos. Podemos ver ejemplos de esto en las animaciones siguientes:

Animación resultante similar a la anterior pero se ha modificado el parámetro Walk/fly step size a 12 DU, donde notamos que el tiempo de animación es mayor que el anterior y se avanza más lento ya que el tamaño de cada paso es más grande. Tiempo: 12 segundos.

Animación resultante similar a la de arriba pero esta vez se ha dejado el parámetro Walk/fly step size a 6 DU y se ha modificado el parámetro Steps per second a 4, donde notamos que el tiempo de animación es la mitad de la anterior y se avanza mucho más rápido ya que se da el doble de pasos en un segundo. Tiempo: 15 segundos.

Ahora bien, si presionamos REC, movemos nuestra cámara y luego detenemos la grabación (no guardando la animación), dejaremos grabado ese movimiento y luego podremos ejecutar los mismos pasos anteriores para así poder mover de forma indefinida tanto la cámara y/o el target hasta que literalmente “detengamos” el video mediante Stop y guardemos la animación. Esto lo podemos utilizar para, por ejemplo, ejecutar animaciones más largas o que incluyan movimientos alrededor del proyecto. Sin embargo, debemos tomar en cuenta que como el tiempo dependerá del ajuste de los pasos, nos puede resultar una animación muy larga o muy demorosa en renderizar, sobre todo si tenemos la iluminación y los materiales aplicados:

Secuencia de animación realizada mediante Walk moviendo la cámara alrededor de los objetos, y su animación rersultante se muestra abajo. Tiempo: 2:37.

Un aspecto muy interesante de este tipo de animación es que al presionar REC podremos realizar la animación mediante el movimiento de las teclas de dirección y el mouse, con los cuales podremos indicar que el vuelo o la caminata avancen, miren hacia abajo y/o arriba según queramos, de forma similar a un videojuego. Las funciones son:

– Tecla Arriba (o W): Avanzar.
– Tecla Izquierda (o A): Izquierda.
– Tecla Abajo (o S): Retroceder.
– Tecla Derecha (o D): Derecha.
Clic en el botón primario del mouse, mantenerlo presionado y arrastrar: mover hacia cualquier dirección (si además presionamos shift podremos ir hacia adelante y atrás).

Si realizamos el movimiento mediante teclado/mouse y observamos el cuadro de Position Locator, notaremos que el recorrido que a medida que vayamos animando, el recorrido aparecerá en color rojo.

Esto lo podemos notar en el siguiente video, donde se muestra el proceso de desarrollo mediante este método:

Animación resultante del recorrido anterior, usando las teclas de dirección y el mouse:

Ahora bien, si queremos guardar nuestra animación simplemente presionaremos el ícono de STOP y guardaremos la animación de manera tradicional. Como se dijo antes, debemos tomar en cuenta que si queremos realizar la animación con la Iluminación y GI de AutoCAD podemos elegir la opción Rendered en Animation Settings, aunque esto implicará mucho mayor tiempo de render, no incluirá el cielo de fondo y se realizará en vista ortogonal. Por ello, para mostrar la animación mediante renderizado completo es mejor realizar la animación mediante Anipath.

Para el caso de Fly el concepto es el mismo, pero con la diferencia que podremos movernos en todos los planos, ya que Walk solamente nos permite movernos en el plano XY. En este caso, invocaremos a fly mediante 3DFLY en la barra de comandos o bien presionando su icono respectivo.

Este es el fin de este Tutorial.

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