Personajes Virtuales

Transcripción

1 Personajes Virtuales Facultad de Cs. de la Computación Juan Carlos Conde R. Computer Animation

2 Contenido 1 Introducción 2 El modelado 3 La Animación 1 / 25

3 Contenido 1 Introducción 2 El modelado 3 La Animación 2 / 25

4 Agente Virtual Autónomo Un Agente Virtual Autónomo (AVA) es una entidad independiente de software que, por ahora, sólo existe y funciona en un entorno especíco, es conciente de los cambios que se producen a su alrededor y es capaz de responder a ellos de manera autónoma, o sea, sin necesidad de instrucciones o control externo. 3 / 25

5 Agente Virtual Autónomo Un AVA Posee las siguientes características: Habitad natural. Es un entorno de ejecución o mundo gráco simulado 3D. Cuerpo o Modelo 3D. Representación gráca dentro del mundo que habita, y es capaz de percibir, reaccionar a su entorno y adaptarse; exhibiendo grácamente un comportamiento como el de un ser vivo. 4 / 25

6 Avatar Es común confundir el concepto de AVA con el de Avatar. Un Avatar es un Agente Virtual cuyo comportamiento es explícitamente controlado por un animador externo, mediante comandos de control; por lo tanto, no es autónomo. 5 / 25

7 Agentes virtuales AVAs: agentes virtuales inteligentes, agentes inteligentes. En otros contextos criaturas o actores virtuales (de manera genérica o haciendo referencia a un animal o humanoide). 6 / 25

8 Contenido 1 Introducción 2 El modelado 3 La Animación 7 / 25

9 Modelado de personajes El modelado de un agente virtual autónomo determina la apariencia visual nal que tendrá el actor virtual. Dicha apariencia persigue la credibilidad sonómica del agente, sin dejar de lado las consideraciones del modelo que facilitan su movilidad para posteriores efectos de animación. 1. segmentos 2. supercies 3. volumen 4. multi-capas 8 / 25

10 Modelado de personajes 9 / 25

11 Modelado de personajes Modelo de segmentos Consiste de un conjunto jerárquico de segmentos conectados por uniones, llamados cuerpos articulados y pueden ser más o menos complejos, dependiendo de la cantidad de segmentos y uniones que posea. Cada unión puede tener hasta 3 grados de libertad, asociados a la rotación alrededor de cualquiera de los 3 ejes. VENTAJA: la especicación del movimiento es muy sencilla; solo es necesario proporcionar una matriz 3D para cada unión. DESVENTAJA: produce simulaciones poco realistas. 10 / 25

12 Modelado de personajes Modelo de supercie Esta constituido por un esqueleto rodeado por una supercie, a su vez compuesta de parches planos o curvos, simulando la piel. Este modelo es básicamente un extensión del de segmentos, en el que se ha añadido una capa adicional (un poliedro representando la supercie) que recubre el esqueleto (modelo de segmentos) del actor virtual, también se puede incluir información antropométrica. 11 / 25

13 Modelado de personajes Modelo de volumen Aproximan la estructura y la forma de un cuerpo mediante una colección de primitivas de volumen, tales como el cilindro, la elipsoide, la esfera, etc. Inconvenientes y solución Unos pocos cilindros o elipsoides pueden capturar la supercie y las propiedades de muchas partes del cuerpo; sin embargo, no pueden producir mejores resultados que los modelos de supercie, y su mecanismo de control se vuelve inadecuado para grandes conjuntos de estas primitivas. El uso de meta-bolas, que consideran el volumen como una función potencial, produce mejores resultados y más naturales. 12 / 25

14 Modelado de personajes Modelo multi-capas Es mucho más reciente que los anteriores, y ha sido desarrollado especialmente para guras humanas. En este enfoque, un esqueleto es usado para soportar capas intermedias que dan volumen al cuerpo, simulando huesos, músculos, grasa, etc; y nalmente, recubriendo todo por una capa de piel. En algunos casos, la ropa que viste al actor virtual puede ser considerada también una capa. Cada capa es un modelo conceptual simulado, el cual hace un mapeo de parámetros de entrada de alto nivel, a salidas de bajo nivel. El animador especica varias restricciones sobre la relación entre las capas, y puede controlar el movimiento global desde comandos de alto nivel 13 / 25

15 Modelado de personajes 14 / 25

16 Contenido 1 Introducción 2 El modelado 3 La Animación 15 / 25

17 Auto-animación La animación, en relación a los AVA's, se reere a la capacidad de los agentes de desenvolverse por si mismos dentro del ambiente en el que se encuentran inmersos, actuando y reaccionando a su entorno. El caso de los humanos virtuales autónomos (HVAs) es más complicado, ya que se pretende que exhiban conductas más complejas, basadas en estados emocionales y razonamientos; tal como se esperaría de un humano real. 16 / 25

18 *Trabajos relacionados "Personajes Avanzados Sintéticos" - Selmer Bringsjord 17 / 25

19 *Trabajos relacionados "Personajes Avanzados Sintéticos" - Selmer Bringsjord 18 / 25

20 Auto-animación En la actualidad, la tendencia en la animación comportamental va dirigida hacia la creación de simulaciones de ambientes virtuales inteligentes donde los actores sintéticos exhiben conductas, acorde a la naturaleza del ser que emulan, de manera autónoma. Para llegar a este punto, la animación comportamental ha evolucionado a partir de las técnicas de animación por computadora, que a su vez comparten la esencia de la animación tradicional. 19 / 25

21 Jerarquía en el modelado de animación y gracos por computadora Terzopoulos, utiliza una pirámide para describir la jerarquía en el modelado de la animación de grácas por computadora. Dicha jerarquía está encabezada por modelos de comportamiento y modelos cognitivos que sellan el compromiso entre las grácas por computadora y la inteligencia articial en el campo de la VIDA ARTIFICIAL. 20 / 25

22 Jerarquía en el modelado de animación y gracos por computadora 1. En un inicio, el modelado de grácos por computadora tuvo como base la combinación de modelos geométricos y la cinemática inversa para simplicar el keyframing. 2. Los modelos basados en física para animación de partículas, cuerpos rígidos, sólidos deformables, uidos y gases han ofrecido las bases para generar copiosas cantidades de movimientos realistas a través de la simulación dinámica. Por ejemplo: El modelado biomecánico emplea simulación física para automatizar la animación natural de animales. 21 / 25

23 Jerarquía en el modelado de animación y gracos por computadora 3. Por su parte, el modelado de comportamiento ha logrado progresos en la autoanimación de personajes para que reaccionen apropiadamente ante los estímulos de su ambiente. 4. Hoy en día la nueva punta en la pirámide de modelado es el modelado cognitivo. 22 / 25

24 Modelos basados en Física Los modelos físicos permiten la automatización de la animación de los objetos pasivos, tales como cadenas cayendo, u objetos chocando. Para objetos activos (de anatomía auto animada), los investigadores enfocan sus esfuerzos a la construcción de modelos biomecánicos. La ventaja de usar leyes (físicas) algorítmicas para animación, es que logran una animación exacta; y se considera como simulación pura. 23 / 25

25 Animación 24 / 25

26 "En esta vida; se imagina lo que se desea, se quiere lo que se imagina, se crea lo que se quiere." Juan Carlos Conde R. 25 / 25