Animação esquelética
Na computação gráfica, a animação esquelética, ou rigging, é uma técnica de animação por computador introduzida em 1988, na qual um personagem ou objeto articulado é animado através de uma malha e um esqueleto articulado que controla o modelo, pois cada vértice da malha é conectado a um ou mais ossos que permite movimentos suaves e realistas.
Imagem: Vitor Oliveira from Torres Vedras, PORTUGAL · BY-SA · Openverse
Esta técnica é utilizada através da construção de uma série de 'ossos', chamado de rigging. Cada osso tem uma transformação tridimensional (que inclui a sua posição, escala e orientação) e um osso ascendente. Os ossos constituem, portanto, uma hierarquia. A completa transformação de um nó filho é o produto da transformação de seu ascendente e a sua própria transformação. Então, mover um osso da coxa vai mover a perna também. Conforme o personagem é animado, os ossos alteram suas transformações ao longo do tempo, sob a influência de algum controlador de animação. Um rig é composto geralmente tanto pela cinemática direta quanto pela cinemática inversa, que podem interagir uma com a outra. Animação esquelética se refere à parte da cinemática direta, onde um conjunto completo de configurações de ossos identifica uma única pose. Cada osso no esqueleto está associado com alguma parte da representação visual do personagem. Skinning é o processo de criar esta associação. No caso mais comum de um personagem de malha poligonal, o osso é associado a um grupo de vértices; por exemplo, no modelo de um ser humano, o osso da 'coxa' poderia ser associado aos vértices que compõem os polígonos da malha da coxa. Partes da pele do personagem são normalmente associadas a vários ossos, cada um tendo uma escala de fatores chamados de pesos dos vértices ou mistura de pesos. O movimento de pele perto das articulações de dois ossos, pode, portanto, ser influenciado por ambos os ossos. Na maioria dos motores gráficos modernos, o processo de skinning é feito na GPU, graças a um sombreador.
Interpolação
A animação por interpolação é o processo automático de calcular quadros intermediários entre dois quadros-chave criando automaticamente movimentação com transição suave. Existem vários tipos de interpolação que oferecem diferentes níveis de e controle, como a: linear, cúbica e, spline.
Imagem: Vitor Oliveira from Torres Vedras, PORTUGAL · BY-SA · Openverse
Animação esquelética é a forma padrão de animar personagens ou objetos mecânicos por um período prolongado de tempo (normalmente mais de 100 quadros). Geralmente ela é usada por artistas de jogos eletrônicos e na indústria cinematográfica e também pode ser aplicada a objetos mecânicos e qualquer outro objeto composto por elementos rígidos e articulações. A captura de movimento pode acelerar o tempo de desenvolvimento da animação de esqueleto, bem como aumentar o nível de realismo. Para movimentos que são muito perigosos de serem capturados, existem simulações de computador que calculam automaticamente a física do movimento com quadros esqueléticos. Propriedades de anatomia virtuais, como o peso dos membros, a reação dos músculos, a força dos ossos e limites das articulações podem ser adicionados para criar elasticidade, torção, fratura e efeitos de queda realistas, conhecidos como acrobacias virtuais. No entanto, existem outras aplicações para simulações de anatomia virtual, como militares e resposta de emergência. Soldados, trabalhadores de resgate, pacientes, passageiros e pedestres virtuais podem ser usados para treinamento, engenharia virtual e testes virtuais de equipamento. Tecnologia de anatomia virtual pode ser combinada com inteligência artificial para melhorar ainda mais a tecnologia de animação e simulação.
