Artículo científico

n e m ¡Exa ! l a r t s e m Se C O M P U T A C I Ó N G R Á F I C A Y V I S U A L A R T Í C U L O C I E N T Í F I C O T E A M P I Z Z A Examen Semestral de Computación Gráfica y Visual – Quédate en Casa y Salva Vidas Ana Gabriela Aizprúa , Karina Bósquez , Richard Apú , Derek López , Luis Cardoze Universidad Tecnológica de Panamá, Facultad de Ingeniería de Sistemas Computacionales 1* 1 1* 1* 1* 1* 2 Resumen: Este documento proporcionará a los lectores información valiosa acerca de la realización de nuestro Examen Semestral en la materia de Computación Gráfica y visual, el cual trata sobre la crisis actual del Covid-19. Correo de los autores: dereklp74@gmail.com, luiscardoze2014@outlook.es, gamerforever27@gmail.com, gravityamber07@gmail.com, anagab.aizprua@gmail.com I. INTRODUCCIÓN E ste documento trata sobre toda la información, aspectos, procedimientos y resultados de nuestro proyecto semestral en la materia de Computación Gráfica y Visual, en el cual se nos dio el reto de tocar temas relacionados a la realidad que está viviendo el mundo actualmente con el Covid-19, adicional veremos desde como se empezó a conceptualizar la idea, hasta los resultados obtenidos después de varios días de trabajo, en puntos detallados estaremos tocando como fue la creación del escenario, personajes, edificios y el supermercado para el desarrollo de la animación. Por otra parte, brindaremos las respectivas referencias que utilizamos para la creación de este proyecto, con el objetivo de brindar la información que nos fue de utilidad a nosotros. Finalmente estaremos dando conclusiones de como fue realizar este proyecto, hablando de las dificultades que encontramos, como también los aspectos que hicieron mejorar nuestra técnica en el uso del programa de animación Blender y así poder hacer un entregable exitoso con el cual nos sintiéramos satisfechos como grupo. II. CREACIÓN DEL ESCENARIO Ilustración 1 - Escenario Completo Montaña: Realizamos la creación de una montaña para darle un aspecto diferente a la escena y adicional creímos que le daba un toque bastante decorativo a la misma. En base a como la creamos, primeramente, se realizó un plano el cual se escaló a un tamaño bastante grande, luego se elevó hasta a una altura considerable, deformamos la malla en picos con el fin de que pareciera una montaña, por último, se crearon dos materias con diferentes colores, en la base se utilizó un chocolate para lograr un aspecto rocoso y un blanco en la cima para que pareciera nieve, cabe destacar que nos son dos objetos independientes, es una única malla en la cual se seleccionaron los vértices a llevar un color respectivo. A. Creación de objetos inanimados Como grupo nos empezamos a plantear la idea de que forma iba a tener el escenario para nuestra animación, a lo cual desarrollamos varios bocetos, pero a la larga conservamos uno en el cual tuviera montañas, arboles, un vecindario con supermercado, los cuales son objetos esenciales para el desenvolvimiento de nuestra animación. Ilustración 2 – Montaña 1 Árboles: En el área de los árboles se crearon dos tipos de arboles, el primero con toques minimalistas, en el cual se creo primero un tronco con la figura de cilindro, se deformó para un aspecto más realista, por último, se la añadieron las hojas, 3 esferas alineadas paralelamente, las cuales no fueron suavizadas para un aspecto diferente y estético. En el segundo tipo de árbol se creó una sola malla, la cuál se escaló al ancho deseado, se elevó para dar altura al tronco, luego en la parte superior se dividió para hacer más vértices, se seleccionaron los del centro y se volvió a elevar con el fin de obtener un arbusto el cual en la parte superior se escaló más pequeño y así se dio un aspecto de pico, por último creamos 4 materiales, dos tipos de chocolates y 2 tipos de verde, respectivamente asignados a cada árbol. pasto y se le asignó al plano. Por último, se hicieron deformaciones a la malla del plano, con la finalidad de darle un aspecto más uniforme, lo cual lo hace un poco más realista y se adapta mejor a los pies de la montaña. *Observar pasto en las diferentes ilustraciones previas. Edificios: En la realización de este tipo de edificios primeramente se creo una malla la cual se escaló a un tamaño considerable y en forma rectangular, luego se eleva el plano hasta una cierta altura, como siguiente paso se realizó el techo con la herramienta “Bevel”, la cual le dio un aspecto de tejado con canales, después se crearon ventanas haciendo cortes en la malla para crear vértices donde eran necesarios, cuando los vértices estaban listo se usaba la herramienta de selección de caras, una vez seleccionadas las caras se extruían (Herramienta Extrude Region) hacia afuera, el mismo paso fue realizado con la puerta. Finalmente creamos diferentes materiales con colores distintos, uno para cada parte del edificio. *Cabe mencionar que los edificios son los mismos en todo el vecindario, se realizaron múltiples copias con la propiedad de “Mirror” o “Espejo”. Ilustración 3 – Primer y segundo árbol Cielo: Con el cielo se hizo algo bastante sencillo, pero funcional, se crearon múltiples planos, los cuales fueron ajustados hasta rodear completamente el escenario, con la finalidad que sin importar en que ángulo se encontrara la cámara, no se fuera a ver un espacio sin textura de cielo, como mencioné anteriormente se utilizó una textura de un cielo celeste, la cual fue colocada en los diferentes planos, por último se unificaron los planos, para que hiciera un solo objeto y evitar complicaciones. Ilustración 4 - Cielo desde arriba Pasto: En la creación del pasto no se dio una complejidad alta, ya que solamente creamos un plano, luego se escaló a un tamaño bastante grande capaz de cubrir todos los objetos dentro de la escena, por otra parte, se creo un material con un verde tipo Ilustración 5 - Edificios Casas: Se utilizó una malla de plano, la cual se estiró para darle la altura a la casa, luego al tener la altura deseada, se rellenó la cara que quedaba para hacerle un corte por la mitad y extruirla para generar el techo de la casa, luego al tener el techo este se extruyó hacia los lados y arriba dos veces para generar el efecto de techado, esto ocurre tanto con el garaje y la parte de atrás del garaje. Para las ventanas teniendo el plano ya definido previamente, por otra parte se extruye hacia dentro de la casa, y separamos esta nueva sección de la casa, para poder agregarle textura de vidrio y que la ventana se observara de un mejor modo, el marco de la ventana fue realizado generando una extrusión, la cual se mantuvo en 0 en los tres ejes, luego hicimos uso de la función de escalar para darle el tamaño deseado, adicionalmente hicimos un corte en la mitad de la ventana en la parte superior e inferior y lo unimos con bridge para generar el marco del medio. En la chimenea realizamos un plano, lo extrudimos para darle una altura media, luego hicimos un corte para generar el cuerpo delgado de la chimenea y le dimos la altura deseada, en la parte alta de la chimenea seleccionamos las caras e hicimos un 2 escalado hacia dentro, para luego darle una extrusión, la cual genera la boca de la chimenea y finalmente le añadimos texturas para que se observara con mejor detalle Con la puerta del garaje realizamos una extrusión hacia dentro y eliminamos el sobrante que se genera en la parte de abajo para dar el efecto de puerta, luego a la puerta le hicimos cuatro cortes, cada corte le añadimos la textura metálica para decorar la puerta. En los muros hicimos uso de la malla de cubo, la extrudimos a los lados y las bases, luego extrudimos para rodear la casa, finalmente añadimos texturas de rocas para simular el efecto de muro. En la puerta de la casa hicimos unos cortes rectangulares al frente de la casa y en la parte trasera, luego hicimos una extrusión hacia dentro hasta tener el espacio deseado, posteriormente en modo edición hicimos uso de la función de selección de punto y unimos las esquinas de la extrusión con las esquinas de los cortes realizados anteriormente, para generar ese efecto ovalado en la parte superior de la puerta, de último rellenamos el espacio con una cara y listo. *Cabe mencionar que las casas adicionales son las mismas en todo el vecindario, se realizaron múltiples copias con la propiedad de “Mirror” o “Espejo”. Ilustración 7 – Supermercado Calles, aceras y cercas: Con respecto a las calles y aceras son dos planos escalados a un largo bastante grande, con el fin de abarcar todo el vecindario. Por último, creamos materiales con 2 colores diferentes y se lo asignamos a cada uno. En cuanto a la cerca se creó un plano, el cual haría de barra para la cerca, se le realizó una extrusión para dejarlo con forma de rectángulo, y se escaló al mismo tamaño de la calle, seguidamente se fue cortando con la herramienta de “loop cut” en la áreas para colocar las patas de la cerca, asimismo se seleccionan estas caras formadas en los cortes, se van extruyendo hacia el eje “-Z” con el comando “E+Z”. Finalmente se crea un material con color chocolate y se le asigna. Ilustración 6 - Casa Supermercado: El supermercado se inició con la creación de un plano, el cual fue escalado a un tamaño considerable, luego se utilizó la herramienta de corte para hacer múltiples divisiones, como siguiente paso se seleccionaron las caras de los bordes en el plano, así pues se elevaron con “extrude región” haciendo paredes, por otra parte se crea un nuevo plano que hará de techo, se cambia la localización en el eje z moviéndolo hacia arriba de las paredes. Se deforma la malla hasta obtener los aspectos deseados con la forma del supermercado. En cuanto los colores de este creamos materiales con diferentes texturas asignadas, tanto para afuera del supermercado, como para adentro. Finalmente unimos las dos mallas (Techo y base) en un solo objeto. Ilustración 8 - Calles, Aceras y Cercas B. Creación de objetos animados (Personajes) Como grupo consideramos cuantos personajes deseamos crear, la verdad que hubo múltiples ideas, pero se llegó a la conclusión de que uno solo sería animado y el otro haría de extra dentro de la escena a realizar, por esto solo le colocamos esqueleto a uno de los personajes, el hombre fue seleccionado. Personajes de hombre y mujer: Se puede decir que la realización de los personajes fue muy similar en cuanto a la malla, lo único que cambió fue que el hombre mantenía músculo más definidos, en cambio la mujer mantiene una forma más esbelta, por otra parte, los pechos de la mujer son realizados con esferas, cuando en el hombre se realizó una deformación de la malla base, en ambos casos utilizamos los tutoriales ofrecidos por el profesor, los cuales 3 serán mencionados en las referencias del artículo. Tenemos que mencionar que realizamos algunos cambios en área del cabello de la mujer, en los tutoriales se recomienda deformar la malla en la parte superior de la cabeza utilizando la herramienta de esculpir, pero decidimos que esta vez íbamos a utilizar otra funcionalidad de blender, la cual se basa en la propiedad de partículas de cabello, primeramente seleccionamos las caras de la malla en donde deseamos que crezca el cabello, se añade la propiedad y se definen los aspectos a considerar, se colocar en “hair” o “cabello”, luego se definen un máximo de cabellos y un largo para los mismos. Se puede realizar de esta manera o ir añadiendo capas de partículas en toda la malla y así obtener un control más personalizado. Luego de añadir la propiedad, se cepilla el cabello dándole forma en la dirección deseada. Por último, creamos un material con un color determinado para asignárselo al cabello. En cuanto la ropa, la del hombre está realizada con pintura en la malla del personaje justo en las partes necesarias, con respecto a la mujer se realizó una duplicación de la malla seleccionando las partes del cuerpo que harían un vestido, se separa la duplicación del cuerpo y se comienza a moldear para un mejor acabado, en último punto se le asigna un material con color azul. La mascarilla del hombre fue realiza pintando la malla en el área de la boca y la nariz. Con respecto a la armadura de cada personaje, se utilizó el addon “Rigify” que trae por defecto blender, el cual te permite crear una armadura básica para un cuerpo y luego irla ajustando a las necesidades de tu personaje, por últimos seleccionamos la malla del personaje y la armadura generada, con el fin de aplicar pesos automáticos y completar la unión de estos. III. LA ANIMACIÓN DE LA ESCENA Como grupo creemos que la animación de la escena tuvo partes algo sencillas, como también partes de mayor complejidad, en las que podemos mencionar están: Animación de personaje hombre: En esta parte tuvimos que animar el caminado del hombre en casi todo el vecindario, ya que era requerido para el desarrollo de las tomas planeadas, lo cual fue algo dificultoso al inicio, pero luego de un rato haciendo caminados se vuelve un poco más sencillo, ya que solo era colocar las partes del cuerpo en los lugares correctos, para un desenvolvimiento pulido en la transición de los pasos. Movimientos de cámara: Primeramente, consideramos realizar los movimientos de cámara con “Curva de Bézier” y asignándole una ruta a la cámara, pero luego decidimos que no era la forma más eficiente para el desarrollo de nuestra escena, ya que lo iba a hacer mucho más complejo de lo necesario. Así pues, encontramos un método más factible, en el cual seleccionabas el objeto de cámara, para ir a las opciones de navegación del objeto en el cual veíamos la “navegación a pie”, esta te permitía mover la cámara a voluntad. Finalmente, solo era cuestión de colocar la cámara en el lugar correcto y en los frames necesitados para el rodaje de la animación. Renderización de la animación: Todas las animaciones fueron renderizadas por separado, ya que así se utilizaban una menor cantidad de recursos en las computadoras y más cómodo trabajarlas independientemente del orden cronológico. Audio de la animación: Todo el audio de las conversaciones fue grabado a parte con un micrófono de celular y luego unido a la animación con una herramienta de edición (Vegas Pro). IV. CONCLUSIONES Ilustración 9 – Hombre Ilustración 10 – Mujer En definitiva no se nos ocurre un mejor exámen semestral en el cual podamos aplicar todos los conocimientos aprendidos durante el desarrollo del curso, es por esto que nos sentimos satisfechos con el desarrollo de nuestro proyecto, pese a la dificultades puestas por la situación en la que nos encontramos actualmente, consideramos que logramos superarlas, tanto el profesor, como nosotros estudiantes. Otro aspecto importante el cual agradecemos es que estos conocimientos nos servirán de base en un futuro si deseamos irnos por algún camino alterno en la rama de animación, ya que puede suceder muchas posibiliades en el mundo laboral. Finalmente llegamos a la conclusión de que la materia de computación gráfica y visual fue un reto algo complejo, para unos estudiantes que nunca habíamos tocado el área de animación, pero que supimos superar con la ayuda de diferentes tutoriales en internet y el apoyo incondicional del profesor. 4 RECONOCIMIENTO Primeramente, agradecemos al profesor por sus consejos y eneñanzas durante el desarrollo de la materia, ya que siempre se encontraba disponible a través de diferentes medios para resolver nuestras dudas. Por otra parte nos hacía sentir demasiado motivados con la retroalimentación que nos colocaba al mandar nuestras tareas de regreso, esos mensajes positivos nos hacían superarnos a nosotros mismos y a la vez superar sus expectativas. Para terminar, creemos que hubiera sido un poco difícil alcanzar nuestros objetivos sin la variedad de videos tutoriales que hay en la plataforma de youtube y aunque no conozcamos personalmente a esos youtubers, dejaremos plasmado que cada uno de ellos jugó un papel clave en nuestro autoaprendizaje como estudiantes, Por lo cual estamos más que satisfechos. REFERENCIAS [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] https://www.youtube.com/watch?v=LW7frPYvOZ4&t=1s https://www.youtube.com/watch?v=wP24w2PDn-U&t=182s https://www.youtube.com/watch?v=9zCQFLw-AHs&t=1s https://www.youtube.com/watch?v=o_HH8Yt4vyU https://www.youtube.com/watch?v=CnmKdSJ-v3w https://www.youtube.com/watch?v=_p1spdCNf-w https://www.youtube.com/watch?v=3Sev_uVILG0 https://www.youtube.com/watch?v=TFCckVXWHgg https://www.youtube.com/watch?v=Oq0q8AmTnDU&t=56s https://www.youtube.com/watch?v=XP-LUNTHpuE&t=4229s https://www.youtube.com/watch?v=a7qyW1G350g&t=132s https://www.youtube.com/watch?v=haG4B62GbBE https://www.youtube.com/watch?v=A6fpDP55gJU https://www.youtube.com/watch?v=gj0EhJ1FrOM https://www.youtube.com/watch?v=15-kEIkgv5I 5