Animación: Anipath o animación por recorrido, parte 1 (opciones y animación de giro de cámara)

Desde los tiempos primitivos el hombre ha intentado representar el movimiento, pasando por diferentes inventos que van desde el zootropo hasta llegar a los dibujos animados modernos. Valiéndose del principio físico de la persistencia de la visión, es decir, en que el cerebro humano retiene sólo durante unas fracciones de segundo la imagen que captan sus ojos, los cineastas descubrieron que, al ver una secuencia de imágenes a gran velocidad, el cerebro 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 apunte aprenderemos a realizar animaciones de recorrido mediante el comando anipath de AutoCAD, y además crearemos (y guardaremos) vídeos en relación a ello. También, estudiaremos las distintas calidades de vídeo y formatos específicos de renderizado para estas. Para el correcto desarrollo de este apunte se necesitará un archivo base, el cual puede ser descargado desde el siguiente enlace: descargar archivo base.

Sin embargo, antes de proceder a realizar animaciones debemos primeramente conocer el concepto base en el cual estas trabajan. 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 programas para renderizado como 3DSMAX, AutoCAD no es un programa optimizado para animación ya que es más bien un programa técnico donde la precisión es lo más importante, y 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 icono correspondiente. Para acceder al grupo de los comandos de animación iremos al espacio de trabajo (workspace) 3D Modeling y lo llamaremos cliqueando con el botón secundario del mouse en cualquier parte de los grupos de la persiana Visualize (Render), y presionando el botón secundario del mouse elegiremos Show Panels >> Animation tal como se aprecia en las imágenes de abajo:

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).

En el primer apunte sobre animación ya estudiamos la opción Walk and Fly. Por ello, en este ocuparemos el comando llamado Animation Motion Path. En este caso, utilizaremos el archivo terminado y mejorado del Proyecto N°2 (templo griego) el cual abriremos en el programa. Si lo renderizamos, el resultado debe ser algo similar a la imagen de abajo:

Ahora animaremos el templo 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 (llamada Path) que nos servirá como recorrido, y una cámara virtual desde la cual enfocarán los objetos para realizar la animación la cual es insertada de manera automática por el comando. Si ejecutamos el comando anipath y luego presionamos enter, obtendremos el siguiente cuadro:

Este cuadro se denomina Motion Path Animation (Animación de movimiento por recorrido). Antes de proceder a efectuar la animación respectiva, primeramente debemos entender el lado izquierdo del cuadro. Este nos indica que la “cámara virtual” que nos inserta anipath puede ser enlazada a dos elementos geométricos diferentes:

  1. Un punto cualquiera en el espacio (point).
  2. Un recorrido (path), el cual puede ser cualquier forma abierta o cerrada. Si el recorrido se realiza mediante líneas o line, este deberá ser unificado previamente mediante join.

Respecto a la cámara virtual misma, podemos enlazar tanto esta (camera) como el objetivo al cual apunta (target) a los elementos geométricos anteriores. Por ello, las posibles combinaciones que podemos realizar mediante estos enlaces son las siguientes:

  • Enlazar camera a path y target a point.
  • Enlazar camera a point y target a path.
  • Enlazar camera a path y target a nada (none).
  • Enlazar camera y target al mismo path.
  • Enlazar camera y target a distintos path.

Enlazar camera y target a point no es posible ya que no habría animación, puesto que la cámara y el target siempre estarían fijos y por ende, no se moverían.

De este análisis se desprende que, los tipos de animación de cámara que podremos realizar mediante el comando anipath, son los siguientes:

a) La cámara se moverá por el recorrido o path mientras que el target (objetivo) se mantendrá fijo en un punto, y apuntará hacia el o los objetos enfocados. Esto se conoce como giro o recorrido de cámara.

b) La cámara permanece fija en un punto, y sólo el target u objetivo se moverá a través del recorrido o path. Esto se conoce como recorrido panorámico o paneo.

c) Tanto la cámara como el objetivo se moverán por el mismo recorrido o path. Esto se conoce como cámara libresubjetiva o de primera persona.

d) La cámara y el objetivo se mueven por diferentes recorridos o paths. Esto se conoce como travelling.

En este apunte estudiaremos todos estos tipos de animación de cámaras.

Opciones de Motion Path Animation

Antes de crear las animaciones pertinentes, podremos configurar los parámetros de estas mediante las siguientes opciones del cuadro Motion Path Animation:

  • Frame Rate (FPS): con esta opción elegiremos la unidad o sistema en que queremos trabajar nuestra animación sea NTSC, PAL, FILM o la cantidad de FPS que deseemos.
  • Number of frames/Duration (seconds): con esta opción elegiremos la unidad de tiempo ya sea en cantidad de frames o cuadros, o en el tiempo de duración (en segundos) que queremos para nuestra animación. Si elegimos aumentar la cantidad en
  • Duration, automáticamente se ajustará la cantidad de frames en Number of frames, y visceversa.
  • Visual Style: en esta opción elegiremos cómo queremos que se vea nuestra animación ya que tendremos todas las opciones de estilos visuales e incluso podremos “renderizar” la animación de forma sencilla al elegir la opción Rendered. Si elegimos la opción As displayed, la animación se renderizará según el estilo visual que tengamos activo en la viewport.

Debemos tener cuidado con esta opción puesto que si queremos testear la animación y tenemos activados los materiales, luces, sombras, GI y elegimos Rendered, la animación se demorará muchísimo más que si elegimos otro estilo visual. Para testear animaciones se recomienda la elección de estilos visuales más simples como Hidden, Conceptual o Realistic.

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. Para las versiones antigua de AutoCAD, Draft es la más básica y rápida mientras que Presentation es la mejor pero la más demorosa. En la versión moderna (2016 en adelante) tenemos las opciones Low (baja), Medium (media) y High (alta).

  • Format: en esta opción elegimos el formato de salida para nuestro vídeo. Los formatos disponibles son los siguientes:
  1. – AVI (Audio Video Interleave), o Audio Video Entrelazado.
  2. – MOV (Quick Time de Apple). Este formato ya no existe en las versiones nuevas de AutoCAD.
  3. – MPG o MPEG (Moving Picture Experts Group), formato usado para DVD.
  4. – WMV (Windows Media Video).

Los formatos más aceptados para vídeo son MPG y AVI, mientras que el formato WMV se puede usar para el testeo de nuestras animaciones debido a su bajo peso.

  • Resolution: aquí elegimos el tamaño del vídeo. Mientras más pequeño (160 x 120) el vídeo se creará más rápido pero al aumentar de tamaño se verá pixelado y si es más grande (1024 x 768) se demorará más, aunque la calidad de este será mucho mejor. Por ello, se recomiendan tamaños pequeños para pruebas o testeos 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. Si lo desactivamos se creará un recorrido continuo en estas. Esta opción funciona de mejor forma en recorridos con esquinas rectas.
  • When Previewing show camera preview: esta opción nos permite ver la previa de la animación en la ventana de Animation Preview. Si la desactivamos no podremos verla.

Una vez estudiados estos parámetros procederemos a crear las animaciones respectivas tomando como referencia nuestro templo griego ya modelado. Si estudiamos más en profundidad el archivo veremos que está estructurado mediante varios layers que hacen referencia a las animaciones que crearemos, y que además estos poseen los recorridos respectivos los cuales iremos ocultando o desocultando mediante los comandos hide y unhide respectivamente, según cada tipo de animación que realicemos.

a) Creando un giro o recorrido de cámara

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. Para nuestro ejercicio, activaremos el layer llamado recorrido recto y notaremos que hay una polilínea y un rectángulo. La idea es ocultar este último mediante el comando hide y mantener la polilínea recta que forma el recorrido abierto, como se aprecia en la secuencia siguiente:

Una vez realizado esto, lo siguiente es ejecutar el comando anipath en la barra de comandos o también presionar el botón Animation Motion Path:

Al hacerlo, nos aparece el cuadro Motion Path Animation ya visto:

Como vemos, el cuadro nos muestra las opciones de “linkeo” o link to tanto de la cámara “física” (camera) como del target u objetivo. Ahora debemos realizar lo siguiente: en Link Camera To marcaremos la opción Path (recorrido) y presionamos el cuadro del lado derecho señalado en verde:

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 respectivo:

Luego de realizar esto volveremos a Motion Path Animation, donde ahora se nos muestra un nuevo cuadro llamado Path Name. Este cuadro nos pedirá asignar un “nombre” a nuestro recorrido y podemos renombrarlo o dejarlo por defecto (Path 1).

Lo que en realidad hemos hecho con esta operación es decirle al comando que coloque la cámara física o camera en el recorrido y por ello, esta lo recorrerá al iniciar la animación tomando como referencia el primer punto con el que comenzamos a dibujar nuestro recorrido. Ahora iremos a la opción Link target to y cambiaremos su opción a Point, y presionamos el cuadro del lado derecho (en verde):

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. Con nuestro archivo abierto, elegiremos mediante click el punto intersección de las dos líneas dibujadas debajo de nuestro templo, indicadas en verde:

Luego de realizado esto volveremos a Motion Path Animation, donde ahora se nos muestra un nuevo cuadro llamado Point Name. Este cuadro este nos pedirá asignar un “nombre” a nuestro punto y podremos renombrarlo o dejarlo por defecto (Point 1).

Lo que en realidad hemos hecho con esta operación 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.

Para finalizar y crear la primera animación del tutorial configuraremos lo siguiente: activaremos la casilla Corner Deceleration, dejaremos la opción Conceptual en visual style, el tiempo lo dejaremos en 10 segundos o 300 frames, elegiremos el formato AVI, dejaremos la resolución en 320 x 240 y realizaremos la vista previa de la animación mediante preview. Una vez que terminemos de ver la animación en la ventana, la cerramos para volver al cuadro de Motion Path Animation. Ahora presionamos en OK para guardar la animación, y nos aparece el cuadro final de guardado:

En este cuadro basta indicar el nombre de archivo y la ruta en que guardaremos nuestro vídeo. 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 vídeo. Ahora se nos muestra el cuadro de progreso que indica la cantidad de frames que se van creando y cuánto falta para terminar el vídeo. Como este vídeo inicial no está renderizado se creará de forma más o menos rápida.

El resultado de la animación es el siguiente, en modo Conceptual:

Ahora realizaremos otro ejercicio usando el rectángulo oculto. Para esto, lo desocultamos mediante el comando unhide y luego ocultamos el recorrido abierto mediante hide.

Si realizamos la vista previa de la animación utilizando este como path, el recorrido de la cámara será una vuelta completa. El resultado de la animación de este nuevo ejercicio es el siguiente, en modo Conceptual:

Si realizamos los dos ejercicios y abrimos cada video con un reproductor notaremos que las animaciones no son muy buenas 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 muy molestos en la animación final. Si realizamos nuevamente ambas animaciones pero desactivamos la opción Corner Deceleration en el cuadro Animation Motion Path, el resultado es el siguiente:

Animación del recorrido abierto con Corner Deceleration desactivado.

Animación del recorrido cerrado con Corner Deceleration desactivado.

En este caso el recorrido es continuo y ya no es tan molesto al pasar la cámara por las esquinas del recorrido, sin embargo notaremos que las formas rectas no son lo ideal para realizar animaciones puesto que no son suaves y por lo tanto, sólo se recomiendan para ciertos tipos de enfoques o movimientos de cámara como por ejemplo los travellings.

Como consejo general, para obtener una buena animación se recomienda lo siguiente:

  • Si establecemos uno o más recorridos cerrados, es preferible establecer como paths formas curvas cerradas 2D como circle, arc o ellipse.
  • Si establecemos uno o más recorridos abiertos, preferentemente debemos utilizar las curvas realizadas mediante el comando spline, ya que estas 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.
  • Si establecemos uno o más recorridos mediante líneas rectas, debemos mejorarlas redondeando sus bordes mediante comandos como fillet, ya que esto suavizará el recorrido.
  • Es mejor desactivar la opción Corner Deceleration para que la animación sea continua entre las curvas.

Ahora visualizaremos esto en el siguiente ejercicio: apagamos el layer recorrido recto y ahora activamos el layer recorrido recto con fillet. si observamos bien notaremos que son las mismas líneas de los ejercicios anteriores pero esta vez se les ha aplicado fillet. Ahora tomaremos las curvas de la imagen y ocultarlas mediante hide:

Ahora nos bastará con repetir el proceso de creación de la animación en la curva respectiva y desactivar la opción Corner Deceleration. Configuraremos los parámetros de la animación de la misma manera en que lo hicimos con los primeros ejercicios.

El resultado de la animación es el siguiente:

Ahora haremos lo mismo con el rectángulo primero desocultando todo mediante unhide y luedo ocultando todos los recorridos abiertos. Repetiremos el proceso de creación de la animación y desactivamos la opción Corner Deceleration. Configuraremos los parámetros de la animación de la misma manera en que lo hicimos con los primeros ejercicios.

El resultado de la animación es el siguiente:

Como los recorridos son formas editables podremos transformarlos mediante comandos como 3DMove o move para cambiar la altura de la elevación y por ello el ángulo en que la cámara enfoca los objetos. La idea de esto es lograr otras perspectivas para nuestra animación y enriquecer esta. En nuestro archivo notamos que al desocultar todo nuevamente, tenemos tres recorridos abiertos los cuales son copias y están a diferentes alturas. Podemos ir ocultando o desocultando estos para ir testeando las distintas animaciones que se forman en función de la posición de estos en el eje Z, tal como se aprecia en los siguientes ejemplos:

El recorrido abierto del primer ejercicio pero en este caso este está en Z=0 (se ha desactivado la opción Corner Deceleration):

Arriba, la animación resultante de esta operación.

El recorrido abierto del primer ejercicio pero en este caso este está bajo el plano XY y por ello, bajo Z=0 (se ha desactivado la opción Corner Deceleration):

Arriba, la animación resultante de esta operación.

Con estos principios básicos podremos crear tantas animaciones como queramos además de colocar más recorridos en una misma escena y, por ejemplo, jugar con los atributos de las curvas Spline para crear recorridos que no sólo giren alrededor de un objeto, sino que la cámara pueda elevarse o descender en cierto momento del trayecto. Ejemplificaremos esto apagando el layer recorrido recto con fillet y luego activando el layer recorrido con spline. En este caso veremos dos spline y realizando los pasos vistos anteriormente, crearemos las animaciones respectivas tal como se aprecia en los siguientes ejemplos:

Este recorrido se ha realizado mediante spline, con todos los puntos en un mismo plano.

Arriba, la animación resultante de esta operación.

Este recorrido es el mismo de arriba pero en este caso, se han manipulado los puntos de control de la spline subiéndolos o bajándolos  en el eje Z mediante modo ortho (F8), y con ello logramos efectos de ascenso y/o descenso de la cámara:

Arriba, la animación resultante de esta operación.

Un aspecto importante a considerar es que la gran ventaja de crear varios recorridos y/o puntos en la escena al mismo tiempo es que estos quedarán guardados en el cuadro de Motion Path Animation y podremos escogerlos en cualquier momento al realizar la animación:

Con estos pasos hemos creado el primer tipo de animación (cámara móvil y objetivo fijo) y hemos conocido los aspectos más relevantes de esta. Debemos hacer mención que mientras mayor sea el tiempo asignado a la animación, esta será más lenta y viceversa. Este principio es válido para todos los tipos de animación que realicemos.

En la siguiente parte de este apunte, estudiaremos y realizaremos las restantes animaciones de cámara. Mediante este enlace podemos ir a la segunda parte de este apunte: ir a la parte 2.

4 thoughts on “Animación: Anipath o animación por recorrido, parte 1 (opciones y animación de giro de cámara)

  1. Yo pongo el punto de referencia y me manda a las coordenadas 0,0,0 no importa donde ponga el punto

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