sábado, 12 de setembro de 2009

skinning system - parte 01 entendendo a lógica inicial

De acordo com aquilo que a natureza fez, nós temos que qualquer corpo orgânico baseado em ossos, músculos e pele. Neste sistema natural, todos os seres para se movimentar baseiam-se no contrair e estender os músculos que estão presos aos ossos. Estes ossos por consequência da contração dos músculos são movidos.

A junção do movimento dos ossos (incluído aí as cartilagens, líquidos lubrificantes e afins) e dos músculos fazem com que a pele e órgãos (como pernas e braços) possuam um deslocamento que aqui nós estamos chamando de movimento. Isso significa que o movimento seguiria uma certa ordem que seria: músculo > osso > pele. Escrevendo esta mesma sequência em inglês teríamos: muscle > bone > skin.

O nome skinning system é apenas a nomenclatura atribuída ao que faz o deslocamento da "pele" (o nome mais coerente seria superfície) dos objetos e personagens que desejamos animar. Em muitos lugares podemos observar que este nome é chamado de "rig" (que traduzindo para o português seria "armação"). Nomenclaturas semelhantes como "rigging" seriam apenas a criação da armação, da estrutura que proporcionará a deformação da malha, pele ou superfície (escolha você a forma que irá chamar).
Na computação gráfica em terceira dimensão esta ordem de muscle > bone > skin é invertida em uma de suas partes. Muitas vezes (principalmente em trabalhos de usuários iniciantes e intermediários) nem temos a presença de músculos. A função de provocar o deslocamento da pele na CG é atribuída aos bobes (ossos). Tendo a ordem a seguinte ordem:
bone > skin.

Mesmo quando os músculos existem a ordem utilizada é diferente da que ocorre na natureza. Ficando assim: bone > muscle > skin. A função do músculo agora não é mais a de criar o movimento, mas sim a correta deformação da pele. A malha quando deformada pelo osso pode tentar criar formas diferentes daquilo que queríamos, como um joelho se dobrando como uma mangueira de borracha.

Observe a parte mais à extrema direita da imagem ao lado e perceba como a geometria perde a espessura quando os bones são dobrados. Esta imagem é parte do tópico o que é malha e quantos cortes eu posso usar??

Para fazer com que a malha passe a ter o formato que queremos, os músculos funcionam como empecilho para malha se mover para dentro do objeto. No final das contas, na CG, os músculos empurram a geometria de volta à forma original (como eles são contraídos e estendidos com o movimento dos ossos, a forma da pele se ajusta à forma dos músculos) e em alguns casos acrescentam dinâmica ao movimento que fora realizado.

Imagine que os dinossauros do Jurassic Park, ou o King Kong ao pisarem forte no chão precisam representar o movimento que ocorre naturalmente do vibrar (devido ao impacto do pé com o chão) dos músculos. Se você conseguiu imaginar esta vibração, você conseguiu entender o que a dinâmica pode oferecer ao movimento. A grande vantagem da dinâmica neste caso é que isso ocorrerá de forma automática. Sem que o animador precise trabalhar nela.



Durante muito tempo os músculos eram um desafio, pois não se sabia como criá-los. Hoje há formas alternativas aos músculos que podem ser usadas mais facilmente e com resultados satisfatórios.

Veja no vídeo abaixo a pesquisa realizada pela Pixar.



Há muito que este recurso pesquisado pela Pixar está presente no Blender através do modificador Mesh Deform. Clicando na imagem abaixo, é possível saber mais sobre este modificador e como utilizá-lo em nossas animações e ainda mais abaixo eu coloquei um exemplo encontrado no Youtube mostrando uma pequena animação realizada com o Mesh Deform. Observem.
















Links relacionados
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Modos de desenho das "armatures"
Armature Envelopes
Mesh deform
Juan Pablo Bousa
"Online Library" da Pixar Animation Studios

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