Animación Blender 3D - Mixmamo

Animación Blender 3D - Mixamo

Julián Camilo Melo Salamanca

Facultad de Ingeniería y Ciencias Básicas, Universidad Central 40050173: Computación Gráfica 9no Semestre Carlos Iván Pinzón Romero 22 de noviembre de 2021

ANIMACIÓN BLENDER 3D - MIXAMO

AUTOR Julián Camilo Melo Salamanca

DOCENTE Carlos Iván Pinzón Romero

UNIVERSIDAD CENTRAL FACULTAR DE INGENIERÍA Y CIENSAS BÁSICAS CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Bogotá D.C 2021

Agradecimientos En primer lugar, quiero agradecer a mi docente Carlos Iván Pinzón Romero, quien con sus conocimientos, experiencia y apoyo me guio durante el curso de la materia de Computación gráfica con el fin de alcanzar los conocimientos y resultados obtenidos para el desarrollo de este proyecto, gracias a él pude aprender y entender muchos conceptos sobre la computación gráfica y así mismo estar en la capacidad de aplicarla con el fin de mejorar mis habilidades y conocimientos en este campo de la computación. No hubiese podido alcanzar los resultados obtenidos de no haber sido por su comprensión y ayuda.

También quiero agradecer a la Universidad Central por brindarme los recursos y herramientas necesarias para lograr llevar a cabo todo el proceso de investigación y ejecución de cada uno de los conocimientos obtenidos.

Por último, quiero agradecer a mis compañeros de clase y a mis familiares, por apoyarme durante este proceso, en cada instante que necesitaba unas palabras o un empujón para continuar con el desarrollo de mis actividades y que, a pesar del desgaste físico y mental por lograr resultados académicos, estuvieron ahí apoyándome y brindándome esa motivación que necesitaba para ser constante con mis obligaciones académicas, renovando energías para continuar y seguir en este proceso.

Muchas gracias a todos.

Tabla de Contenido Agradecimientos ................................................................................................................................. 3 Tabla de Figuras .................................................................................................................................. 5 Marco Teórico ..................................................................................................................................... 6 Animación ....................................................................................................................................... 6 Instanciación ................................................................................................................................... 6 Iluminación ..................................................................................................................................... 6 Iluminación radial. ...................................................................................................................... 7 Iluminación por foco................................................................................................................... 7 Iluminación Paralela. .................................................................................................................. 7 Iluminación de ambiente. .......................................................................................................... 7 Blender ............................................................................................................................................ 7 Implementación.................................................................................................................................. 8 Descarga de personaje y animaciones ........................................................................................... 8 Configuración de Skectchfab para la construcción de escenarios .............................................. 11 Implementación de escenario ...................................................................................................... 17 Implementación de animaciones ................................................................................................. 19 Sonido ........................................................................................................................................... 20 Conclusiones ..................................................................................................................................... 25 ¿Qué pasa con los objetos cuando se instancia la luz y si se cambian sus propiedades de color? ....................................................................................................................................................... 25 ¿Qué podemos concluir acerca de los fenómenos de la luz asociados en la escena? ............... 25 ¿Cómo afecta la luz a los personajes? ......................................................................................... 25 Bibliografía ........................................................................................................................................ 26

Tabla de Figuras Ilustración 1 Página de inicio de Mixamo ........................................................................................... 8 Ilustración 2 Inicio de sesión en mixamo ............................................................................................ 8 Ilustración 3 Characters disponibles en mixamo ................................................................................ 9 Ilustración 4 Diálogo de descarga de ilustraciones ............................................................................. 9 Ilustración 5 Búsqueda de animacions en mixamo ........................................................................... 10 Ilustración 6 Animaciones disponibles en mixamo ........................................................................... 10 Ilustración 7 Diálogo de descarga de animaciones en mixamo ........................................................ 11 Ilustración 8 Directorio de almacenamiento de animaciones .......................................................... 11 Ilustración 9 Búsqueda de sketchfab para ambientes en blender .................................................... 12 Ilustración 10 Link de decarga de nuestro complemento para sketchfab ........................................ 12 Ilustración 11 Archivo de descarga de complemento de sketchfab ................................................. 13 Ilustración 12 Complemento de sketchfab descargado en nuestro directorio ................................ 13 Ilustración 13 Acceso a nuestra aplicación blender .......................................................................... 14 Ilustración 14 Creación de un proyecto general en blender ............................................................. 14 Ilustración 15 Selección de preferencias para la instalación de nuestro complemento sketchfab .. 14 Ilustración 16 Cuadro de diálogo para la instalación de complementos .......................................... 15 Ilustración 17 Ventana de búsqueda de complementos a instalar ................................................... 15 Ilustración 18 Validación de complementos instalados .................................................................... 16 Ilustración 19 Activación de addon para uso de escenarios ............................................................. 16 Ilustración 20 Inicio de sesión para el uso de sketchfab ................................................................... 17 Ilustración 21 Búsqueda de nuestro escenario ................................................................................. 18 Ilustración 22 Importación de escenarios ......................................................................................... 18 Ilustración 23 Visualización de escenario importado ....................................................................... 19 Ilustración 24 Sección para la importación de animacions ............................................................... 19 Ilustración 25 Selección de animaciones a implementar .................................................................. 20 Ilustración 26 Visualización de escenario y animaciones implementadas ....................................... 20 Ilustración 27 Implementación de sonido a nuestra animación ....................................................... 21 Ilustración 28 Selección de audio a reproducir en el proyecto ......................................................... 21 Ilustración 29 Selección de audio a implementar ............................................................................. 22 Ilustración 30 Resultado final de nuestra implementación de proyecto .......................................... 22 Ilustración 31 Animación a 12 fotogramas ....................................................................................... 23 Ilustración 32 Animación a 17 fotogramas ....................................................................................... 23 Ilustración 33 Animación a 29 fotogramas ....................................................................................... 24 Ilustración 34 Animación a 108 fotogramas ..................................................................................... 24

Marco Teórico Animación Cuando hablamos de animación estamos haciendo referencia a la aplicación de un movimiento a objetos que no lo tienen, como, por ejemplo, un dibujo.

Como bien se sabe la animación consiste en dar vida a objetos que no poseen de alguna característica de movimiento, en la animación 3D, estos objetos se pueden girar y mover en espacios tridimensionales.

Este tipo de animación es diferente a la animación tradicional, ya que para realizar este proceso se utiliza un software que permite modelar y esculpir de manera digital. Con ello, las personas que implementan la animación en un objeto le brindan una personalidad propia a un personaje u objeto.

A diferencia de la animación en 2D (al tradicional), en la animación 3D los fotogramas que obtenemos deben ser sometidos a un proceso final de renderizado con el fin de finalizar el modelo.

Instanciación En el campo de la computación cuando hablamos de una instancia estamos haciendo referencia a un concepto básico en cuando a la informática, cuando nos referimos a la instanciación hablamos de realizar la creación de un objeto el cual deriva de otro. Por lo que se puede decir que los objetos pueden ser una instancia de otro.

Por medio de la instanciación en la computación podemos ser capaces de trabajar o editar cada componente sin que éstos dependan de otros, pero al mismo tiempo todos los objetos de nuestro sistema se integren entre sí.

En pocas palabras podemos decir que una instancia es un objeto que se deriva de otro, sin embargo, cuenta con sus propios elementos y variables.

Iluminación La iluminación es una de las disciplinas más complejas en la creación de animaciones, puesto que en el mundo real la luz tiene un comportamiento complejo que no resulta fácil de imitar en nuestros ordenadores.

La principal dificultad es que la luz siempre es emitida en un punto fijo ya que no esta en todo el ambiente, por ello debemos manejar reflejos, sombras y puntos de iluminación.

En la animación 3D disponemos de varios tipos de luces para la iluminación de una escena.

Iluminación radial.

Es una luz que proviene de un punto en concreto el cual se simula en la escena, este emite rayos de luz en todas las direcciones.

Iluminación por foco.

Este tipo de luces son por lo general los tipos de iluminaciones que se manejan en los teatros o espectáculos, donde la luz esta dirigida desde un foco hacía una dirección especifica.

Iluminación Paralela.

Este tipo de luz es perfecta para simular el sol, con este tipo de iluminación otorgamos este astro en un punto en concreto y este emite una luz en todas las direcciones de nuestro escenario.

Iluminación de ambiente.

Este tipo de luz es aquella que no viene de un punto en específico, viene de todas las direcciones en nuestro escenario y ambienta todo nuestro proyecto. Esta luz es capaz de rebotar en el ambiente desde el punto donde lo tengamos implícito, con el fin de llegar en una dirección, iluminando desde cierto ángulo y allí reflejar en su ángulo de rebote.

Blender Blender 3D es un programa de animación para 3D, el cual esta enfocado al modelado como tal, control de iluminación, renderizado, animación y creación de gráficos en 3D. Una gran ventaja de Blender es que es un software de código abierto, el cual se puede usar de manera gratuita en cualquier computadora sin importar el sistema operativo.

Implementación Descarga de personaje y animaciones Inicialmente ingresamos a la página de www.mixamo.com con el fin de buscar el elemento que queremos animar.

Ilustración 1 Página de inicio de Mixamo

Una vez estemos en la página nos logueamos para poder hacer búsqueda de nuestros archivos, esto dando clic en el botón de Log In. En el formulario de Login ingresamos nuestros datos para el logueo.

Ilustración 2 Inicio de sesión en mixamo

Cuando estemos dentro de mixamo, hacemos clic en la opción Characters, la cual se encuentra en el nanvar de nuestra página. Y a continuación seleccionamos el personaje que más se acople a nuestro fin, en este caso seleccionamos a Ortiz.

Ilustración 3 Characters disponibles en mixamo

Una vez seleccionado nuestro personaje, vamos a descargarlo dando clic en el botón download.

Allí vamos a descargar nuestro personaje en formato FBX.

Ilustración 4 Diálogo de descarga de ilustraciones

Ahora vamos a buscar una animación acorde a nuestro personaje y a nuestro fin, para esto seleccionamos la opción Find animations que se encuentra a mano derecha de nuestro personaje.

Ilustración 5 Búsqueda de animacions en mixamo

A continuación, buscamos la mejor animación que este acorde a nuestro proyecto y de la misma manera realizamos la descarga de esta.

En este caso vamos a realizar la descarga de la animación de pasos de boxeo.

Ilustración 6 Animaciones disponibles en mixamo

Cuando realicemos la descarga de nuestra animación vamos a guardarla en formato FBX y damos clic en descargar.

Ilustración 7 Diálogo de descarga de animaciones en mixamo

En este punto del proyecto ya tenemos nuestro personaje con animaciones, las cuales vamos a guardar en la carpeta de nuestro proyecto, dentro de una carpeta llamada animaciones.

Ilustración 8 Directorio de almacenamiento de animaciones

Configuración de Skectchfab para la construcción de escenarios Para buscar un escenario donde podemos implementar nuestro proyecto vamos a buscar en nuestro navegador Sketchfab para Blender y seleccionamos nuestra opción de github para su descarga.

Ilustración 9 Búsqueda de sketchfab para ambientes en blender

Dentro de github vamos a buscar la sección de instalación y hacemos clic en la referencia latest reléase donde descargaremos el archivo

Ilustración 10 Link de decarga de nuestro complemento para sketchfab

El paso anterior nos redireccionará a una página donde vamos a descargar el archivo .zip que se encuentra allí

Ilustración 11 Archivo de descarga de complemento de sketchfab

Este archivo lo vamos a guardar en la carpeta principal de nuestro proyecto.

Ilustración 12 Complemento de sketchfab descargado en nuestro directorio

Ahora para realizar la instalación de nuestro complementamos vamos a abrir blender y creamos un proyecto nuevo general.

Ilustración 13 Acceso a nuestra aplicación blender

Ilustración 14 Creación de un proyecto general en blender

Una vez tengamos abierto blender vamos a ir al menú de preferencias, esto lo ubicamos en la opción de Editar

Ilustración 15 Selección de preferencias para la instalación de nuestro complemento sketchfab

En la ventana que nos abre de preferencias vamos a dar clic en la opción Instalar.

Ilustración 16 Cuadro de diálogo para la instalación de complementos

En la ventana que nos aparece vamos a buscar el archivo .zip que acabamos de descargar y damos clic en Instalar complemento.

Ilustración 17 Ventana de búsqueda de complementos a instalar

Para validar que nuestro complemento quedo instalado correctamente, vamos a la ventana de complementos y visualizamos que si aparece en la lista de complementos.

Ilustración 18 Validación de complementos instalados

Una vez tengamos instalado nuestro complemento vamos a realizar la activación de este para poder usarlo dentro de nuestro proyecto.

Para ello oprimimos la tecla N y seleccionamos que dice skectchfab

Ilustración 19 Activación de addon para uso de escenarios

Ahora vamos a activar el complemento para poder buscar el modelo o nuestro ambiente que vamos a usar dentro del proyecto. Esto lo hacemos dando clic en el botón actívate-addon y a continuación nos vamos a loguear la cuenta que tenemos en Skectchfab de ser el caso de que tengamos, si no, vamos a la página oficial www.sketchfab.com y nos registramos respectivamente.

Ilustración 20 Inicio de sesión para el uso de sketchfab

Así estaremos preparados para iniciar con el desarrollo de nuestro proyecto.

Implementación de escenario Para buscar el escenario que vamos a usar en nuestro proyecto escribimos el nombre de este en la sección de importar.

En nuestro caso vamos a seleccionar un ring de boxeo para nuestra animación, así que escribimos en nuestro buscador Ring Box y seleccionamos la imagen que más nos quede acorde.

Ilustración 21 Búsqueda de nuestro escenario

Una vez elegido nuestro escenario damos clic en el botón de Import model

Ilustración 22 Importación de escenarios

Cuando importamos nuestro modelo, podemos visualizar nuestro escenario en nuestro proyecto

Ilustración 23 Visualización de escenario importado

Implementación de animaciones Para realizar la implementación de nuestra animación vamos a importar las animaciones que descargamos de mixamo, para ello vamos a la opción Archivo/Importar y seleccionamos FBX

Ilustración 24 Sección para la importación de animacions

Una vez nos aparezca la ventana de búsqueda procedemos a realizar la selección de nuestras animaciones.

Ilustración 25 Selección de animaciones a implementar

Una vez importemos nuestras animaciones vamos a obtener un resultado como el siguiente el cual organizaremos en posiciones, ubicación y tamaño dentro de nuestro escenario.

Ilustración 26 Visualización de escenario y animaciones implementadas

Sonido Para implementar sonido dentro de nuestra animación, lo que vamos a hacer es que vamos a implementar un parlante como si fuera una malla. Así que vamos a la opción de Agregar en blender y luego seleccionamos Altavoz

Ilustración 27 Implementación de sonido a nuestra animación

Una vez hemos agregado nuestro parlante, vamos a seleccionar nuestro objeto y vamos a las propiedades de sonido la cual tiene un icono de una nota musical.

Ilustración 28 Selección de audio a reproducir en el proyecto

Una vez allí vamos a seleccionar el audio que queremos implementar dentro de nuestro directorio y le damos en adicionar.

Ilustración 29 Selección de audio a implementar

Cuando implementemos el audio podemos generar las respectivas pruebas de sonido generando la reproducción de nuestra animación y así mismo poder generar las modificaciones que necesitemos en cuanto a la ubicación, distancia y volumen de nuestro audio dentro de nuestro escenario.

Finalmente veremos un resultado parecido dentro de nuestro proyecto.

Ilustración 30 Resultado final de nuestra implementación de proyecto

Podemos realizar la gestión y validación de animaciones de nuestro proyecto generando cambios dentro de la plantilla de tiempos para poder visualizar como va quedando nuestro proyecto finalmente generando los respectivos resultados.

Acá podemos visualizar las posiciones de nuestras animaciones con el fotograma en 12

Ilustración 31 Animación a 12 fotogramas

Acá podemos visualizar las posiciones de nuestras animaciones con el fotograma en 17

Ilustración 32 Animación a 17 fotogramas

Acá podemos visualizar las posiciones de nuestras animaciones con el fotograma en 29

Ilustración 33 Animación a 29 fotogramas

Finalmente podemos visualizar las posiciones de nuestras animaciones con el fotograma en 108 que es el cuadro final de nuestra animación.

Ilustración 34 Animación a 108 fotogramas

Conclusiones ¿Qué pasa con los objetos cuando se instancia la luz y si se cambian sus propiedades de color?

Al realizar la instanciación de un objeto en este caso la luz podemos visualizar que la instanciación de nuestro objeto principal es una forma de generar un nuevo objeto de tipo luz con las mismas propiedades del objeto principal.

A la hora de cambiar las propiedades de una instancia o del objeto de tipo luz cada uno maneja sus propias características y generan un efecto diferente al principal generando dos objetos “diferentes” en este caso para la iluminación de nuestro escenario.

¿Qué podemos concluir acerca de los fenómenos de la luz asociados en la escena?

El fenómeno de la luz es una propiedad la cual nos brinda diferentes puntos de iluminación según la dirección o ángulo desde que la estemos ubicando, con este efecto podemos generar ya sea iluminación hacía un punto fijo de nuestro escenario según el objeto de iluminación que usemos como el sol, un punto directo como especie de reflector entre otros.

Esto hace que nuestros objetos manejen un efecto de sombra e iluminación según la cara desde donde este apuntando nuestro foco de luz.

¿Cómo afecta la luz a los personajes?

Cuando visualizamos el efecto de luz en los personajes de nuestra escena podemos ver los cambios de iluminación dentro de los mismos, esto haciendo que según la cara desde donde ubiquemos nuestro foco de luz nuestros objetos tengan iluminación en ciertos ángulos y así mismo la parte posterior en la que se encuentra nuestro foco vamos a visualizar un efecto de oscuridad ya que la luz no le llega directamente a este punto.

Así mismo, podemos visualizar los efectos de sombras que se generan en la base de nuestro escenario que generan los objetos que tenemos allí ubicados con el fin de poder generar un plus de realismo en nuestro ambiente.

Bibliografía •

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Liriano, B. (2020, 15 julio). Pasos para agregar un altavoz o sonido en Blender 2.8 Ir a Leer Más. 12 Design Note. https://12design.top/cursos/blender/como-anadir-y-configurarsonido-en-blender/ Rocky Balboa - Música de entrenamiento. (2010, 25 agosto). [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=ADGFuE7T8Qc Villarroel, R. (2012, 29 mayo). Iluminación - Computacion grafica. Graficacion por Computadora. https://sites.google.com/site/grafcomputacional/animacion3d/iluminacion Palacios, A. (2021, 7 julio). ¿Qué es Blender? El software que convertirá tus ideas en 3D. https://www.crehana.com. https://www.crehana.com/mx/blog/animacionmodelado/que-es-blender/ ▷ ¿Qué es una Instancia y para qué sirve? 【Diccionario】. (s. f.). Agencia de marketing online | APPYWEB. https://www.appyweb.es/diccionario/instancia/