animación mediante cámara de captura de movimiento para
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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE SINALOA PROGRAMA ACADÉMICO DE
INGENIERÍA EN INFORMÁTICA
Tesina
“Animación mediante cámara de captura de movimiento para mascota
de la universidad”
Para cumplir la acreditación de las estadías profesionales y contar con los créditos necesarios para obtener el grado de Ingeniero en Informática
Autor:
Jesús Manuel Zavala González
Asesor:
M.C. Ismaylia Saucedo Ugalde
Asesor OR:
M.C. Ismaylia Saucedo Ugalde
Mazatlán, Sinaloa 15 de diciembre de 2017
Agradecimientos.
A Dios.
Como una persona creyente, es algo importante este agradecimiento por que Dios
siempre ha estado a mi lado es mis triunfos y así como en mis fracasos, y le doy
las gracias a Él por ser el sustento de mi familia y levantarnos en todo momento.
Mis padres.
Porque ellos son mi principal apoyo económico, todo esto es posible gracias a los
grandes sacrificios que ha hecho mi padre como trabajador y principal fuente de
ingresos de mi familia, al igual que mi madre que aun con lo que gana me ha apoya
para que hoy pueda terminar mi carrera universitaria.
Amigos.
Por haber hecho de esta carrera algo más fácil de cursar, ya que pasamos
momentos de felicidad y de tristeza juntos, algunos quedaron en el camino, pero
los que aun luchamos por conseguir nuestras metas damos todo por terminar una
de las etapas más importantes de mi vida, y le agradezco a ellos por estar ahí,
regañándome, dándome palabras de aliento entre otras cosas que nos decimos
mutuamente.
Profesores.
Por ser nuestros facilitadores en este ciclo, ya que son el pilar fundamental de la
institución, cada uno es muy distinto al otro, pero todos tienen el mismo propósito,
que es apoyarnos para superar este gran reto.
A todos y cada uno de ellos, les doy mis más sinceros agradecimientos, por que
influyeron de alguna manera en toda mi estadía en el ciclo escolar 2014-2017, es
por eso que tomo este pequeño espacio en esta tesina universitaria para que se
sepa que no siempre podemos solos, siempre habrá alguien dispuesto a apoyarnos
para que podamos superar todas nuestras adversidades.
Índice.
Resumen .................................................................................................................... 9
Abstract. .................................................................................................................. 10
Introducción ...................................................................................................................................... 11
Capítulo I .................................................................................................................. 12
1.1 Antecedentes ........................................................................................................................... 13
1.1.2 Localización de organismo receptor (UPSIN) ................................................................... 14
1.2 Organización de organismo receptor................................................................................ 16
1.2.1 Misión .................................................................................................................................. 16
1.2.2 Visión. .................................................................................................................................. 16
1.2.3 Organigrama....................................................................................................................... 17
1.3 Planteamiento del problema ................................................................................................ 18
1.3.1 Propuesta de investigación. ............................................................................................. 19
1.4 Objetivos ................................................................................................................................... 20
1.4.1 Objetivo General. ............................................................................................................... 20
1.4.2 Objetivos Específicos ........................................................................................................ 20
1.5 Hipótesis ................................................................................................................................... 21
Capítulo II ................................................................................................................. 22
2.1 Estado del arte ........................................................................................................................ 23
2.2 Animación ................................................................................................................................. 23
2.3 Historia de la animación ....................................................................................................... 24
2.4 Animación 3D y sus inicios ................................................................................................. 27
2.5 Métodos y herramientas para creación animación 3D ................................................. 28
2.5.1 3DS Max ............................................................................................................................. 28
2.5.2 Blender ................................................................................................................................ 29
2.5.3 Cámaras de captura de movimiento............................................................................... 30
2.5.4 OptiTrack-Flex-3 ................................................................................................................ 30
2.5.5 Software de captura de movimiento ............................................................................... 31
2.5.6 Clave del hardware ........................................................................................................... 32
2.5.7 Trajes ................................................................................................................................... 32
2.6 Metodologías. .......................................................................................................................... 32
2.6.1 Metodología de cascada. ................................................................................................. 33
2.6.1.1 Etapas. ......................................................................................................................... 33
2.6.1.2 Ventajas de la metodología de cascada................................................................. 35
2.6.1.3 Desventajas de la metodología de cascada. ......................................................... 35
2.6.2 Modelo incremental. .......................................................................................................... 36
2.6.2.1 Fases del modelo incremental ................................................................................. 36
2.6.2.2 Ventajas. ...................................................................................................................... 37
2.6.2.3 Desventajas. ............................................................................................................... 37
2.6.3 Modelo de desarrollo basado en componentes ............................................................ 38
2.6.3.1 Ventajas ....................................................................................................................... 38
2.6.3.2 Desventajas................................................................................................................. 39
Capítulo III ................................................................................................................ 40
3.1 Desarrollo ................................................................................................................................. 41
3.1.2 Adaptación del modelo de cascada ................................................................................ 42
3.1.3 Herramienta de desarrollo del modelo ........................................................................... 43
3.1.4 Calibración y colocación de cámaras ............................................................................. 44
3.1.5 Diseño ................................................................................................................................. 47
3.1.6 Modelado ............................................................................................................................ 48
3.1.7 Implementación .................................................................................................................. 49
Resultados. ..................................................................................................................................... 50
Conclusión ...................................................................................................................................... 51
Bibliografía .................................................................................................................................... 52
Índice de Imágenes
Imagen 1.1 Ubicación de la UPSIN……………………………………………...…14
Imagen 1.2 Edificio de la UPSIN……………………………………………………15
Imagen 1.3 Organigrama de la UPSIN…………………………………………….17
Imagen 2.1 Post-it Como forma animación……………….……………………….23
Imagen 2.2 Zoótropo…………………………………………………………………24
Imagen 2.3 Primera animación…………………………………………….............25
Imagen 2.4 Mickey the mouse……………………………………………………...26
Imagen 2.5 Primera animación 3D…………………………………………………27
Imagen 2.6 Interfaz de 3DSMax……………………………………………………28
Imagen 2.7 Interfaz de Blender……………………………………………............29
Imagen 2.8 Cámaras Flex-3……………………………………………….............31
Imagen 2.9 Fases modelo de cascada……………………………………………33
Imagen 2.10 Fases del modelo incremental……………………………………...37
Imagen 3.1 Bosquejo de mascota de la universidad………………………........41
Imagen 3.2 Logotipo de 3DSMax……………………………………………........44
Imagen 3.3 Acomodo de cámaras………………………………………………...45
Imagen 3.4 Calibración……………………………………………………………..46
Imagen 3.5 Software mostrando la calibración…………………………………..47
Imagen 3.6 Modelado……………………………………………………………….48
Imagen 3.7 Modelo en el software………………………………………………...49
Imagen 3.8 Modelo físico real……………………………………………………...49
9
Resumen
El documento que se muestra a continuación describe la utilización de distintos
software y hardware con el único objetivo de dar movilidad a una creación de
personajes en tercera dimensión, conocidos como avatares, con el cual se pretende
darle vida de esta manera a la mascota de la universidad.
Por lo cual se tendrá a nuestra disposición, equipo de alta calidad, proporcionado por
la institución, cámaras de captura de movimiento, con las cuales se pretende dar
movilidad a nuestros avatares creados a partir del software de modelado 3D los
cuales son el software de modelado Blender y/o 3DSMax y en el hardware se
recurrió al uso de las cámaras OptiTrack, quienes proporcionan el software necesario
para la creación del esqueleto tridimensional en el cual se pondrá el avatar para darle
movilidad.
Es un pequeño proyecto donde dos carreras trabajan en conjunto,
proporcionándonos mutuamente conocimientos en campos específicos de cada una
de las especialidades.
Los avatares en cuestión se pretenden que sean imágenes de la mascota oficial de
la universidad porque consideramos que no se le da protagonismo a la misma, ya
que las actividades como el deporte y la cultura es algo importante para las
instituciones, y este personaje representa la esencia de cada alumno que nos
representa en competiciones fuera de la universidad.
10
Abstract.
The next document shown, describe the utilization of some software and hardware
with the only objective to give mobility and life to some characters created in third
dimension and are known as avatars, with this we want to give life to the university’s
mascot.
For that reason, we got high quality equipment, provided by the institution, motion
capture cameras, and we want to give mobility to our avatars created on a 3D
modeling software, using Blender or 3DSMax and in the part of the hardware we use
OptiTrack, whom give us the necessary software to create a tridimensional skeleton
which we will use to make the avatar’s mobility.
This is a little project where two careers are working together, and we are sharing
knowledge each other in specifically fields of the careers.
The avatars are created starting in images of the university’s mascot because, we
considered that the pet doesn’t have the necessary leadership and activities as sports
and cultural activities are very important for the university and this character
represents the essence of each student that are competing on those activities.
11
Introducción
Hoy en día en la Universidad Politécnica de Sinaloa las actividades extracurriculares
son algo importante para el prestigio de la universidad, las cuales son representadas
por actividades deportivas y culturales, el alumnado se enorgullece en saber que su
esfuerzos en deportes y cultura son bien recompensados, poniendo así en nombre
de la universidad en alto, pero no solo los alumnos nos representan en la
actividades, sino que la universidad tiene un símbolo que sirve de inspiración para
los terceros, como lo es la mascota de la universidad, representada por un venado,
ya que Mazatlán viene de la lengua náhuatl que significa tierra de venados y por
ende la universidad opto por este representativo animal.
Por lo cual darle un poco de vida mediante un modelado 3D y cámaras de captura de
movimiento, hará que la inspiración aumente, para el desarrollo del avatar se emplea
un software de modelado en 3D, así como el hardware necesario la para darle
movimiento a dicho avatar, el cual es propiedad de la universidad y se nos ha sido
confiado para la creación de este pequeño proyecto teniendo como objetivo subirlo a
la página oficial, lamentablemente el tiempo es limitado, pero algo innovador para el
prestigio de la universidad a través de la página con este tipo de animación, ya que
sería la primera vez que se hace este tipo de proyecto para implementarlo en la
página oficial, de manera que sea más dinámica y agradable a la vista, para los
alumnos de nuevo ingreso, a la hora de elegir un deporte o algún actividad
extracurricular.
12
Capítulo I Antecedentes y Planteamiento del problema.
13
1.1 Antecedentes
La universidad Politécnica de Sinaloa como organismo receptor es una institución
pública de educación superior, perteneciente al subsistema de Universidades
Politécnicas, con dirección en Carretera internacional libre Mazatlán higueras
kilómetro 3, en la colonia Genaro Estrada con código postal 82199, ubicada en la
ciudad de Mazatlán Sinaloa México.
Abreviada comúnmente como UPSIN (Siglas del nombre de la institución), haciendo
referencia a datos oficiales de la página, esta institución surge a partir de una
correspondencia de los dos niveles de gobierno, Federal y Estatal, compartiendo la
misma preocupación de diversificar la oferta educativa en aquellas regiones que
carezcan de opciones viables de operar. Además, surge como parte de la propuesta
contenida en el Programa Nacional de Educación 2000-2006, que pretende impulsar
el desarrollo de equidad de un sistema de educación superior de buena calidad que
responda con oportunidad a las demandas sociales y económicas del país y obtenga
mejores niveles de certidumbre, confianza y satisfacción de sus resultados, y así el
30 de agosto de 2004 se crea la Universidad Politécnica de Sinaloa (UPSIN).
A partir de la fecha de publicación del decreto de creación, en el diario oficial del
estado, se iniciaron trabajos que se requerían para estar en posibilidades de
convocar a aspirantes a ingresar a la UPSIN, una vez terminados estos trabajos se
concluyó con un registro oficial de 138 alumnos distribuidos únicamente en tres
carreras, dando inicio a las primeras actividades académicas el 2 de mayo de 2005,
esto en base a la información dada por la misma universidad en su página.
Hoy en día la Universidad Politécnica de Sinaloa es una de las universidades más
prestigiosas del estado de Sinaloa contando con más de 10 carreras y obteniendo
una expansión cada vez mayor, e inclusive añadiendo nuevas carreras que no se
han visto en la ciudad y aun en el estado, ya que su nueva ubicación le permite la
construcción de nuevas edificaciones para la institución. [1]
14
1.1.2 Localización de organismo receptor (UPSIN)
El proceso de estadía se realizó en la universidad politécnica de Sinaloa la cual está
ubicada, como se mencionó anteriormente, dirección en Carretera internacional libre
Mazatlán higueras kilómetro 3, en la colonia Genaro Estrada con código postal
82199, ubicada en la ciudad de Mazatlán Sinaloa México. En la figura 1.1 se muestra
un mapa con la ubicación exacta de la universidad. [2]
Figura 1.1 Ubicación de la Universidad Politécnica de Sinaloa
15
La figura 1.2 muestra una de las edificaciones más representativas de la Universidad
Politécnica de Sinaloa, es una edificación de piedra que perteneció anteriormente al
extinto Tecnológico de monterrey, que ahora es acondicionado para el uso de la
universidad, es comúnmente llamada por los alumnos como el “Edificio de piedra”.
Figura 1.2 Edificio en la Universidad Politécnica de Sinaloa.
16
1.2 Organización de organismo receptor
1.2.1 Misión
Formar profesionistas con alta capacidad tecnológica, espíritu emprendedor y sólidas
bases humanistas; generar, aplicar y difundir conocimiento, mediante servicios de
calidad, sustentados en programas académicos pertinentes, en un modelo educativo
basado en competencias y estándares internacionales, contribuyendo al desarrollo
regional y del país
1.2.2 Visión.
La Universidad Politécnica de Sinaloa es reconocida nacionalmente, como una
institución pública de educación superior que ofrece programas educativos de
excelencia, vinculada a organismos nacionales e internacionales, desarrollando y
aplicando líneas de investigación que impulsan la asimilación, transferencia y mejora
de la tecnología e incrementando la especialización de la fuerza laboral del país a
través de la educación continua y vinculación con el sector productivo. [3]
17
1.2.3 Organigrama
En la figura 1.3 se puede apreciar el organigrama de la Universidad Politécnica de
Sinaloa, vigente en la administración 2012-2016
Figura 1.3 Organigrama de organismo receptor
18
1.3 Planteamiento del problema
La Universidad Politécnica de Sinaloa ofrece a la comunidad estudiantil distintos
talleres deportivos culturales, como parte de su formación integral. Estos talleres son
obligatorios durante el primer año de ingreso de los estudiantes. Sin embargo, una
vez concluida la obligatoriedad, gran parte de los alumnos continúan en cada taller
participando en eventos deportivos y culturales representando a la Universidad en
cada una de las disciplinas.
Aun cuando existe redes sociales donde se muestra estas actividades, en la página
oficial de la Universidad existe poca información respecto a esta información. Es por
ello que se propone la realización de una animación 3D de la mascota representativa
de la Universidad, un venado, (animal que hace referencia a la ciudad de Mazatlán,
lugar donde se encuentra ubicada la Universidad) esto con el objeto de informar a
quien accede a la página la importancia de las actividades extracurriculares.
19
1.3.1 Propuesta de investigación.
Una vez detectado el problema, se optó por una solución más atractiva para la
universidad en lo referente a la información de los talleres ofertados. Se propone
ofrecer un ambiente más atractivo y llamativo que capte la atención de los usuarios
que naveguen en la página oficial o en el Sistema Integral de Información Académica
y Administrativa (SIIAA) en la sección de Actividades Académicas. a través de la
inserción de la mascota de la Universidad, modelada en 3D
Se utilizará tanto software como hardware como herramientas para el desarrollo del
proyecto, los cuales han sido proporcionados por la institución, ya que son materiales
costosos y básicamente necesarios, gracias a la universidad pudimos hacer uso de
este equipo.
Blender y/o 3DSMax son los softwares que involucraremos para la realización de los
modelos 3D, es decir, los avatares que pretendemos tomen forma de la mascota de
la universidad, para posteriormente darle movimiento y algo de vida con las cámaras
de captura de movimiento de OptiTrack.
Por falta de experiencia de nuestra parte en el modelado 3D, nos llevó tiempo al
menos comprenderlo, pero gracias a la intervención de la carrera de animación,
podremos sacar adelante el modelado, por lo que el tiempo será largo para intentar
terminar el proyecto.
20
1.4 Objetivos
1.4.1 Objetivo General.
Nuestro principal objetivo es hacer más atractiva la elección de las actividades
deportivas y culturales, haciendo de la mascota de la universidad una imagen con
vida a través de un modelado 3D y capturando cada uno de sus movimientos con
cámaras, según las actividades correspondientes, ya sea deportiva o cultural, es
decir que la mascota imite los movimientos de un jugador de futbol para ejemplificar
la actividad, para que sirva de inspiración para los alumnos de nuevo ingreso que
vayan a elegir su carrera.
1.4.2 Objetivos Específicos
Investigación de herramientas que son de utilidad para el modelado 3D.
Crear bocetos a partir de las imágenes de la mascota de la universidad, donde
nos basaremos para hacer el modelo.
Creación del modelo 3D de la mascota.
Calibración de las cámaras de captura de movimiento, las cuales darán
movilidad al avatar creado anteriormente.
Adaptar el avatar creado al esqueleto creador en el software de las cámaras.
Subir los resultados (el avatar en movimiento) a la página o en su defecto al
SIIA.
21
1.5 Hipótesis
Utilizando tecnologías tanto de hardware como de software, se creará un avatar con
la forma de la mascota de la universidad, en este caso se utilizará el software de
Blender y en su defecto también se utilizará 3DS
Max, según se observe la situación y el conocimiento de ambas carreras
involucradas por esa razón el modelado 3D es la parte fundamental de este proyecto.
En el caso de hardware se optó por utilizar las cámaras de captura de movimiento de
OptiTrack, las cuales tienen su propio software llamado Motive Caption, los cuales
nos serán de utilidad para poderle darle el movimiento necesario al avatar creado
con anterioridad.
Una vez terminado los procesos se pretender subirlo a la página oficial o en su
defecto al SIIAA, para que, a la hora de elegir un deporte, sea algo más agradable y
motivante a la vista del alumno nuevo.
22
Capítulo II Estado del arte
23
2.1 Estado del arte
En la cuestión de diseño de personajes y animación, la tecnología ha avanzado a
pasos agigantados, de los cuales se ha pasado de crear animación y personajes en
2D, como los son las series animadas que veíamos en nuestra niñez, hasta la
creación de personajes en 3D, ya sea para videojuegos, series o inclusive películas,
existen distintas tecnologías que nos ayudan a la creación de modelos tanto en
segunda como en tercera dimensión.
La animación tienes un más de un siglo de creación, fue algo muy innovador para su
época de creación porque se podía dar vida a una serie de dibujos y fotografías, pero
por aquellas lejanas décadas, no había suficientes recursos tecnológicos para su
creación y muchas veces era difícil crearla, pero cuando se hacía era algo fascinante
de ver y digno de admirar.
2.2 Animación
Una animación es un proceso por el cual se le da movimiento a un dibujo o alguno
objeto inanimado, todo esto siendo posible, como se explicó anteriormente, gracias a
una secuencia de dibujos o fotografías en sí, que son ordenadas de manera
consecutiva para crear el efecto de movimiento.
Un ejemplo claro y sencillo de animación, es el que se hace con los llamados Post-it,
como muestra la figura 2.1, los Post-It permiten al dibujante crear una animación
haciendo dibujos consecutivos en ellos. [4]
Figura 2.1 Post-it, la forma más sencilla de crear animación
24
2.3 Historia de la animación
En el año de 1824 Peter Mark Roget, fue la primera persona en estudiar el
fenómeno, al observar la rueda de un carruaje a través de una persiana, rueda la
cual daba la impresión de girar hacia atrás, dicho efecto causo en Peter Mark tal
curiosidad que decidió estudiarlo a fondo.
En el año de 1831 Joseph Antonie Plateau y Simon Ritter construyeron una maquina
llamada Phenakistoscopio en Bélgica, tiempo después se crearon máquinas
similares, pero con pequeñas diferencias, como el Zoetrope creada por George
Horner a partir del de Plateu y Ritter, e incluso el mismo Thomas Alba Edison crea su
propio diseño llamado Kinetoscopio que era capaz de proyectar hasta 13 segundos
de película.
La figura 2.2 muestra un zoótropo, el cual fue uno de los primeros aparatos que
podían crear animación, el cual se giraba y posteriormente se tenía que observar por
la rendija para que se crear el efecto de movimiento en las imágenes. [4]
Figura 2.2 El zoótropo, instrumento creado por George Horner que da un efecto de animación a la
imagen contenida adentro.
25
Ya en el siglo veinte James Stuart Blackton, quien es considerado el padre de la
animación estadounidense, crea la primera película de dibujos animados, la cual es
llamada “Humorous Phases of Funny Faces”, la cual fue proyectada el mismo año
con una duración de tan solo 1 minutos 20 segundos, este filme se mueve a 20
fotogramas por segundo, esto quiere decir que en con cada segundo que pasaba el
filme había mostrado 20 imágenes, por lo tanto, basándonos en el tiempo y en el
número de imágenes por segundo se requirieron alrededor de 1600 imágenes para la
creación de este filme.
El autor creó, dibujó y animó, personajes en un pizarrón a los cuales posteriormente
les dio vida mediante el método de animación Stop-Motion, el cual consiste en hacer
creer al espectador que un objeto estático puede tener movimiento, esto se logra
mediante una serie de imágenes, como se mencionó anteriormente.
Esto, en aquellos tiempos, era una maravilla, porque hacía creer a las personas que
las imágenes que estaban estáticas podían tomar vida.
La figura 2.3 las muchas imágenes que Stuart Blackton utilizó en 1906 para la
creación de dicho filme. [19]
Figura 2.3 Imágenes dibujadas en un pizarrón usadas para la creación del filme “Humorous Phases of
Funny Faces”, creado por James Stuart Blackton.
26
El siglo 20 fue donde la animación fue más sólida dando lugar a la primera serie
animada de la historia llamada “Felix the cat”, o como la conocemos “El gato Félix”,
en 1913, la cual era una serie animada muda, dicha serie fue creada por Pat
Sullivan.
Pero no fue sino hasta la década de los 20´s donde uno de los animadores más
reconocidos de la historia, Walt Disney, comenzó a tomar algunas técnicas de
animación para que sus personajes tuvieran una acción real, es decir, que un
personaje no se viera tan estático, con esta técnica extendida de una de otro
animador llamado Max Fleischer.
Pero antes las películas animadas eran mudas, o si tenían algún sonido, era algo
ajeno al filme, por lo cual en el año de 1928 el mismo Walt Disney, crea la primera
película animada con sonido sincronizado, esto quiere decir, que el filme daba la
sensación de que los personajes creaban su propio sonido dentro del mismo,
surgiendo así la primera aparición del ratón más famoso “Mickey the mouse”.
A partir de aquí, los métodos y técnicas de animación se fueron perfeccionando más
y más hasta nuestros tiempos, dando lugar y paso a muchos animadores a crear sus
propias caricaturas, como comúnmente se les conoce. [4]
La figura 2.4 muestra el filme del tan famoso ratón Mickey, de la década de los 30.
Figura 2.4 “Mickey the mouse”, personaje creado por el aclamado animador Walt Disney.
27
2.4 Animación 3D y sus inicios
La animación en general tuvo grandes inicios, ya que comenzó siendo algo científico,
por lo cual muchas personas se interesaron en investigar a fondo la creación de esta.
Pero hoy en día podemos observar que además de la animación 2D, hay una más
que es la denominada animación 3D, la cual consiste en la creación de personajes
mediante un computador, es decir, digitalmente sin la necesidad de crear dibujos.
En la animación en 2D son requeridos una serie de dibujos o imágenes consecutivas
para poder crear el efecto de movimiento del personaje que se ha creado, entonces
en una animación 3D, como no son dibujos, se crean modelos en tres dimensiones
de personajes, ya sean originales o algunos que son obtenidos directamente de
alguna animación 2D para darles un poco más de realismo.
Se cree que la primera animación en 3D se realizó en 1972, de la mano de Ed
Catmull y Fred Parke, es mismo Catmull fundador y actual presidente de Pixar, la
casa animadora en 3D más importante del mundo. Esta animación consistía en la
técnica de renderización, es decir, tomaron un modelo real y lo crearon digitalmente
mediante un ordenador.
La primera animación en 3D muestra cómo se crea una mano “realista” a la cual se
le da movimiento, en el modelo se dibuja polígonos como referencia a los puntos de
movimiento del modelo. El video también muestra una válvula del corazón y un rostro
modelado en 3D. [5]
El filme fue hecho en la Universidad de Utah, la figura 2.5 muestra los polígonos
dibujados en el modelo en tercera dimensión utilizados como puntos de referencia.
Figura 2.5 imagen de un fragmento del primer filme en 3D del año 1972, creado por Ed Catmull y Fred
parke en la Universidad de Utah
28
2.5 Métodos y herramientas para creación animación 3D
Como se ha observado, para poder llegar hasta este punto de crear animaciones en
tercera dimensión, se tuvo que pasar por distintos procesos que a su vez eran
simples pero revolucionarios en su época, para la realización de una animación
cualquiera.
Hoy en día existen distintas herramientas que permiten a los animadores crear sus
propios personajes, a los cuales llaman avatares, ya que es el personaje modelado,
pero sin movilidad, y para darle realismo en la actualidad estos avatares imitan casi a
la perfección movimientos humanos, que son tomados mediante cámaras de captura
de movimiento.
2.5.1 3DS Max
Es un software de creación de gráficos y animación en 3D, que ha sido desarrollado
por Autodesk, la cual es una empresa que se dedica al diseño 2D y 3D, ya se para
manufactura, infraestructura, animación, etc.
Este software es uno de los más conocidos y utilizados hoy en día, para la creación
de personajes, ya sea de videojuegos, películas animadas, entre otros.
La figura 2.6 muestra la interface de 3DS Max, así como también un carácter creado
en esta misma plataforma, el cual forma parte de un efecto especial de alguna
película, ya que es muy comunes crear personajes por medio de computadora, esto
para dar realismo a personajes ficticios, o en este caso, la creación de un animal por
computadora. [6]
Figura 2.6 Un animal creado en la plataforma 3DS Max, es común crear animales para películas, ya
que es difícil trabajar con ellos y esto reduce sus costos.
29
2.5.2 Blender
Blender es otro software que es dedicado al modelado, iluminación, renderización,
animación y creación de gráficos en tercera dimensión.
Lo que diferencia Bender de 3DS Max, es que, este cuenta con un motor de juegos
interno, esto quiere decir, que en esta plataforma se pueden desarrollar videojuegos,
que es algo en lo que muchas personas que se dedican a la animación gustan por
hacer, ya que el mundo de los videojuegos es muy extenso más para un animador,
además de ser un software de código libre y totalmente gratuito.
La figura 2.7 muestra la interface y un pequeño diseño que ha sido hecho en la
plataforma de Blender, mostrando una interface un tanto amigable para los usuarios.
[7]
Figura 2.7 Interface del Software Blender que muestra un personaje siendo modelado.
Blender a su vez es compatible con múltiples versiones de Windows, Mac y Linux,
siendo este un software adaptable a computadores con distintos sistemas operativos.
Algo importante que Blender nos muestra que tiene la tecnología suficiente para
poder crear efectos de fluidos, como el agua, y a su vez también puede lograr el
efecto de un gas, telas e inclusive cabello, esto permite a los animadores crear
personajes más humanamente posibles, ya sé que los rasgos de un personaje
pueden variar dependiendo del software en el que se esté creando, proponiendo así
una gran ventaja a Blender en el tema de detallado de personajes. [13]
.
30
2.5.3 Cámaras de captura de movimiento.
Como se ha podido observar, algunos softwares permiten hacer animación en
tercera dimensión, empezando desde un modelado de personaje y otorgándoles
movimiento, ya que estos mismos permiten hacerlo.
Pero existe un método más efectivo que consiste en dar movilidad, pero una
movilidad mucho más específica, es decir, llegar a un punto donde se copian
expresiones y movimientos humanos a la perfección o casi cal compás de ellos.
La tecnología de captura de cámaras de movimiento entra en acción, software y
hardware son requeridos para el funcionamiento de este, ya que los desarrolladores
de estas herramientas son celosos de sus creaciones, por lo cual, las cámaras de
captura de movimiento tienen su propio software que es creado también por la
compañía diseñadora de este tipo de herramientas.
En esta ocasión se optó por utilizar tecnología de OptiTrack, la cual es una de las
empresas más prosperas en el tema de captura de movimiento, esta empresa se
dedica también a la creación de cámaras de seguimiento de alta velocidad, las
cuales se usan para medir, como su nombre los dice, la velocidad a la que los
vehículos circulan. Como se mencionó la empresa también tiene su propio software
de captura de movimiento, llamado Motive.
2.5.4 OptiTrack-Flex-3
Es un hardware de la empresa OptiTrack, es un tipo de cámara de captura de
movimiento, la cual es una de las tecnologías que se están utilizando para la
movilidad de nuestro personaje en este proyecto. Este tipo de cámara ofrece una
captura de imagen integrada, procesamiento y seguimiento de movimiento potente y
compacto, es capaz de capturar objetos de movimiento rápido ya que tiene un
obturador de imágenes global y también una captura de 100 FPS.
A su vez las cámaras Flex-3 cuentan con una resolución de 640x480 y una latencia
de video de 10 MS. [8]
31
La figura 2.8 muestra la cámara Flex-3 utilizada para el proyecto, obtenida
directamente de la página oficial de la empresa.
Figura 2.8 Hardware de la empresa OptiTrack, las cámaras Flex-3
2.5.5 Software de captura de movimiento
OptiTrack cuenta con un software de captura de movimiento llamado Motive, en su
versión actual 2.0 ofrece un conjunto de características ampliadas y una interfaz de
usuario que ha sido rediseñada de versiones anteriores, ya que ha avanzado con su
precisión en las funciones de seguimiento de objetos y humanos a través de
aplicaciones de realidad virtual, animación, ciencias del movimiento en inclusive en la
robótica. Sus características más notables incluyen: calibración continua, marcador
activo y seguimiento de esqueleto activo de cuerpo rígido y nuevas métricas de
latencia del sistema para un mejor análisis de datos.
En conjunto con las cámaras, estas dos herramientas dan resultados satisfactorios
en el momento de la animación, pero como nos dice la información obtenida de su
página oficial, tiene distintos usos además de la animación, lo cual lo hace un
software completo, siendo complemento de las cámaras de captura de movimiento,
por lo que un sistema así es muy útil y eficiente.
Pero para poder capturar todo ese movimiento, tanto el software Motive y el
hardware Flex-3 necesitan una guía, es decir, puntos de referencia que van a seguir,
ya que las cámaras son sensibles a la luz, existen trajes especiales con puntos
luminosos para hacer dicha referencia. [9]
32
2.5.6 Clave del hardware
Es un dispositivo USB que contiene la licencia del software de Motive, esta le permite
a los usuarios tener la misma licencia en diferente computadoras, es decir, si tiene
una configuración de Motive en su computadora, pero usa Motive para editar de
captura de movimiento en otra computadora, simplemente puede mover las clave del
hardware a la estación de trabajo que esté utilizando. [10]
2.5.7 Trajes
Son trajes utilizado por las personas modelo, quienes harán los movimientos del
avatar, son transpirables y se pueden utilizar sobre la ropa ligera del día a día, su
superficie de velcro ayuda a adherir los marcadores personalizados para crear un
esqueleto.
Tienen diferentes accesorios hechos de mismo material para poder colocar los
marcadores, como son: gorras, zapatos, y guantes.
Cada uno de estos accesorios son importante para hacer la captura de movimiento y
otorgársela al avatar creado, ya que, como se mencionó, las cámaras son sensibles
a la luz, porque lo que marcas luminosas en trajes negros es lo más eficaz para
detectar, y estos puntos se ponen en lugares específicos.
El software ofrece un ejemplo de esqueleto, es decir donde podemos colocar las
marcas luminosas en nuestro modelo con el traje puesto, ya que también el software
muestra el número de maras mínimas que se necesitan para generar el esqueleto ya
con movimiento, y en dado caso se escapa un pequeño fragmento de luz, el mismo
software nos da la opción de poder tapar o ignorar esa luz que se ha escapado. [11]
2.6 Metodologías.
Una metodología se define como el grupo de mecanismos o procedimientos
racionales, que son empleados para lograr un objetivo, o en su defecto una serie de
objetivos, los cuales dirige una investigación científica. Con frecuencia puede
definirse como el estudio o la elección de un método pertinente o adecuadamente
aplicada a un objeto. [14]
33
Este término se encuentra vinculado directamente con la ciencia, sin embargo, puede
presentarse en otras áreas como la educativa. Existen diferentes tipos de
metodologías que permiten llegar a un resultado final, como este ligado a la ciencia,
parte de una hipótesis hasta llegar a dicho resultado. [15]
2.6.1 Metodología de cascada.
En ingeniería de software, es el enfoque metodológico que ordena rigurosamente las
etapas del proceso para el desarrollo de software, de tal forma que el inicio de cada
etapa debe esperar a la finalización de la etapa anterior. Al final de cada etapa, el
modelo está diseñado para llevar a cabo una revisión final, la cual se encarga de
determinar si el proyecto está listo para avanzar a la siguiente fase.
La figura 2.9 muestra el esquema que debe seguir la metodología de cascada para el
desarrollo de un proyecto.
Figura 2.9 Fases de método de cascada
2.6.1.1 Etapas.
Las etapas de la metodología de cascada son:
Análisis de requisitos del software: En esta fase se analizan las
necesidades de los usuarios finales del software para determinar qué objetivos
debe cubrir, aquí surge la SRD (Documento de especificación de requisitos),
el cual contiene la especificación completa de lo debe de hacer el sistema sin
entrar en detalles internos.
34
Por lo que es importante señalar que en esta etapa se debe consensuar todo
lo que se requiere del sistema y será aquello lo que seguirá en las siguientes
etapas, no pudiéndose requerir nuevos resultados a mitad del proceso de
elaboración del software de una manera.
Diseño del sistema: Descompone y organiza el sistema de elementos que
puedan elaborarse por separado, aprovechando las ventajas del desarrollo en
equipo. Como en la anterior etapa surgió la SRD, en esta etapa surge el SDD
(Documento de diseño del software), ambas con siglas en inglés. SDD
contiene la descripción de la estructura relacional global del sistema y la
especificación de lo que debe hacer cada una de sus partes, así como la
manera en que se combinan unas y otras.
Diseño del programa: Es la fase en donde se realizan los algoritmos
necesarios para el cumplimiento de los requerimientos del usuario, así como
también los análisis necesarios para saber que herramientas usar en la etapa
de codificación.
Codificación: Es la fase donde se implementa el código fuente, haciendo uso
de prototipos, así como de pruebas de ensayos para corregir errores.
Pruebas: Todos los elementos ya programados, se ensamblan para
componer el sistema y se comprueba que funcione correctamente y que
cumple con los requisitos, antes de ser entregado al usuario final.
Verificación: Es la fase donde el usuario final ejecutara un sistema, para ellos
previamente se hicieron las pruebas correspondientes.
Mantenimiento: Una de las etapas más críticas, ya que se destinan un 75%
de los recursos, es el mantenimiento del software ya que al utilizarlo como
usuario final puede ser que no se cumpla con todas las expectativas. [20]
35
2.6.1.2 Ventajas de la metodología de cascada.
Hay ciertas ventajas del modelo de cascada, lo que hace que sea un modelo
muy práctico y utilizable, algunas de estas ventajas son:
Al ser un modelo lineal, es muy simple de implementarse.
La cantidad de recursos necesarios para implementar este modelo son
mínimos
La documentación se produce en cada una de las etapas, en lugar de hacerse
al último, permitiendo una mejor comprensión del procedimiento del diseño del
producto.
Se realizan pruebas en cada etapa para comprobar el buen funcionamiento
del código.
2.6.1.3 Desventajas de la metodología de cascada.
Como cualquier metodología de trabajo, está también tiene sus desventajas,
ya que, siendo un modelo simple y fácil de utilizar para obtener un producto,
es muy probable que tenga algunas desventajas que, si no se cuidan
detalladamente, pueden afectar por completo al producto final.
No se puede volver atrás, por lo que, si no se revisa previamente la etapa
anterior, puede afectar de gran manera al proyecto.
La poca visión del cliente, es decir, que no sabe definir aun que es lo que
realmente quiere, lo que puede llegar a provocar cambios inesperados aun
después de haber pasado por otras etapas.
Cualquier pequeño error o cambio en el software terminado puede ocasionar
grandes problemas.
Retomando una desventaja anterior, donde el cliente aún no define muy bien
sus necesidades, no se sabrá si el producto final generado mediante ese
proceso es el que el cliente realmente quiere, ya que no se pudo definir con
exactitud cuales era las necesidades primordiales del cliente en cuestión. [18]
36
2.6.2 Modelo incremental.
Es un tipo de modelo que combina algunos elementos del modelo en cascada con la
filosofía interactiva de construcción de prototipos. Se basa en la filosofía de construir
incrementando las funcionalidades del programa, por lo que este modelo aplica
secuencias lineales de forma escalonada mientras progresa el tiempo.
Cuando se utiliza un modelo incremental, generalmente el primer incremento, es lo
esencial del programa, es decir, lo primero que se ha desarrollado de este mismo,
por ende, son los requisitos básicos, ya que se tiene que entregar al en
funcionamiento.
2.6.2.1 Fases del modelo incremental
Requerimientos: objetivos específicos y centrales que sigue el proyecto.
Definición de las tareas y las iteraciones: es básicamente crear una lista de
actividades para encaminar el proyecto.
Diseño de incrementos: Como el tema lo indica, es la fase donde se planea
los incrementos para el proyecto, es decir hacer una actualización de lo ya
hecho, mejorándolo cada vez más.
Desarrollo del incremento: una vez planeado se procede a desarrollar el
incremento.
Validación de incrementos: Es la fase donde se hacen las pruebas
correspondientes, esto para evitar los errores, ya que cada encargado de las
iteraciones observa detalladamente que todo esté en orden, en dado caso y
exista algún error, se debe volver a atrás para encontrar lo que causa este
error y resolverlo a la brevedad.
Entrega del producto: Una vez verificado cada una de las fases, se entrega
el producto garantizando la buena funcionalidad al cliente, por lo que es muy
importante que cada fase este ampliamente verificado detalladamente.
Lo que esta metodología enseña, es que, se tienen que hacer estas fases con cada
incremento, ya que para poder entregar algo funcional se debe revisar
minuciosamente, por lo que con cada incremento se realiza el mismo proceso, ya
37
que el proyecto es divido en partes, hasta obtener el producto final que los clientes
quieren, pero sobre todo y lo más importante de todo, entregar un trabajo de calidad.
La figura 2.10 muestra el esquema general del modelo incremental, es decir, cuáles
son las fases se realizan en cada incremento, y se puede apreciar que las fases son
las mismas en cada incremento
Figura 2.10 Fases del modelo incremental.
2.6.2.2 Ventajas.
El modelo incremental tiene algunas ventajas que pueden ayudar a la creación del
proyecto las cuales son:
Mediante este modelo se genera software operativo de forma rápida y en
etapas tempranas del ciclo de vida del software.
Es un modelo flexible, por lo que reduce el costo en el cambio de alcance y
requisitos.
Es fácil probar y depurar en una iteración más pequeña
Es más fácil gestionar riesgos
Cada iteración es un hito gestionado fácilmente.
2.6.2.3 Desventajas.
Como cualquier otra metodología, el modelo incremental tiene también sus
desventajas y estas son:
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Cada fase de una iteración es rígida y no se superponen con otras
Pueden surgir problemas referidos a la arquitectura del sistema porque no
todos los requisitos se han reunido, ya que supuestamente se definieron todos
al inicio. [17]
2.6.3 Modelo de desarrollo basado en componentes
En muchos proyectos de software hoy en día existe algo llamado reutilización, ya
que, mucha de la tecnología que esta por crear tiene sus bases en una igual o similar
a la que se está creando, por lo que, mucha veces para los desarrolladores es muy
fácil crear una innovación a partir de otra tecnología, por lo tanto muchas de las
innovaciones que se crean provienen de otra más que le faltaba satisfacer algún tipo
de necesidad, entonces la reutilización de dicha tecnología ayudara al desarrollador
a crear una nueva que si pueda satisfacer las necesidades requeridas.
El modelo de desarrollo basado en componentes se basa en la reutilización, este
modelo fue creado por Boehm en el año de 1988, y una de las mayores ventajas es
que puede reducir la cantidad de software que se está creando lo cual va de la mano
con la reducción de costos y riesgos, por la tanto permite una entrega del software o
producto final, más rápida y ágil.
2.6.3.1 Ventajas
Como cualquier otra metodología, también el modelo de desarrollo basado en
componentes tiene sus pros.
Tiene funcionalidad mejorada
Reduce los costos y los tiempos para la entrega
La reutilización del software
Hace que la pruebas sean más simples
El mantenimiento del sistema también se simplifica
Una mejor calidad
Ciclos de desarrollo cortos
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2.6.3.2 Desventajas
Genera mucho trabajo adicional
Se tiene que confiar ciegamente en los componentes
Muchas veces lo componentes son cajas negras, es decir, que no se puede
acceder al código de estos mismos, por lo que se tiene que crear el
componente indagando del código. [16]
40
Capítulo III Desarrollo
41
3.1 Desarrollo
Conforme el tiempo avanza, las tecnologías tienen una constante innovación y con lo
que respecta a este tema, la Universidad Politécnica de Sinaloa no se queda atrás,
ya que continuamente su alumnado está a disposición para lograr que esta misma
crezca y vaya a la par con las nuevas tecnologías.
En este proyecto se quiere lograr implementar un modelado en tercera dimensión
para darle movilidad a la mascota, porque se cree que, animando a la mascota, los
alumnos puedan sentirse identificados con las representaciones visuales de su
deporte favorita a través de la misma, ya que como se ha ido mencionado a lo largo
de este documento, la mascota es un símbolo que representa los origines de la
universidad, además de homenajear a la ciudad donde está situada.
Los bosquejos o los dibujos representativos de la mascota se colocaban en hojas
impresas que era distribuidas para hacer publicidad a la actividad extracurricular, y
su diseño, por ende, es en segunda dimensión, los cuales fueron creados por
personas ajenas a la universidad. Por lo que se propuso crear un modelo en tercera
dimensión para estas imágenes de la mascota e implementarlos en la página oficial
de la universidad o en su defecto en el SIIA.
En la figura 3.1 se muestra un bosquejo en 2D creado en la plataforma Photoshop,
diseño por agentes externos a la universidad, el cual hace referencia a la actividad
deportiva que se realiza en la universidad, dado que no se cuenta con el deporte
mostrado, se hace referencia también, a que la universidad tiene su propio gimnasio
para sus atletas.
Figura 3.1 Bosquejo de mascota de la universidad en levantamiento de pesas
42
3.1.2 Adaptación del modelo de cascada
Se eligió el modelo de cascada para este proyecto, por su simplicidad, ya que
como se ha mencionado a lo largo de este trabajo, no se cuenta con la
experiencia suficiente para la realización de este proyecto, ya que se requiere
de personas que sepan algo de animación de la misma institución, por lo que
optar por una metodología de trabajo más complicada no sería la mejor
opción.
Para adaptar esta metodología a este proyecto se explicarán las etapas
adaptadas que serán trabajadas.
Análisis de requisitos: Esta etapa está enfocada a los usuarios
finales, en este caso, a los alumnos de nuevo ingreso de la universidad,
pero cambiando un poco el concepto, se indaga que los alumnos no
elijen sus actividades extracurriculares por gusto sino por obligación ya
que algunos no saben que elegir, lo cual es una cuestión que se quiere
evitar.
Diseño del sistema: Adaptado al proyecto, el proyecto se divide ya
que se han juntado a dos carreras para llevarlo a cabo, por lo que se
aprovecha el trabajo en conjunto, por ejemplo, la animación y efectos
visuales se encargara de hacer el modelado en tercera dimensión del
avatar de la mascota de la universidad, y la carrera de ingeniería en
informática se encargara de utilizar las cámaras de movimiento para
otorgarle movilidad al avatar, esto conlleva a la instalación, calibración y
adaptación del personaje.
Codificación: Como no se codifica, lo que se entiende en esta fase,
aplicada al proyecto, es en donde se crea tanto el modelaje y la
calibración, es decir que ambas partes empiezan hacer lo que les
corresponde.
Pruebas: Una parte fundamental, ya que es donde ambas partes se
juntan para mostrar sus trabajos hechos, es decir, juntarlos para hacer
pruebas antes de obtener le producto final.
43
Verificación: Una vez terminado cada fase, se llega a la verificación,
que es donde los usuarios finales prueban el resultado obtenido.
Mantenimiento: Es aquí donde todo depende de las pruebas del
usuario final, si es de su agrado o si se deben hacer algunas
modificaciones.
3.1.3 Herramienta de desarrollo del modelo
Primeramente se procedió a obtener las imágenes previamente citadas, las cuales
estaban en manos de personal administrativo, quienes amablemente las han
proporcionado para empezar con el proyecto, una vez obtenidas dichas imágenes, se
procedió a analizarlas para basarnos en el modelo de algunas de ellas y empezar a
hacer, junto con alumnos de animación, el bosquejo y el modelado del avatar basado
en dicha imagen, ya que también se requiera tener el conocimiento de cuantas
actividades, tanto deportivas como culturas, existían dentro de la universidad, a
excepción de algunas, como se mostró anteriormente.
Conforme se analizaban la imágenes, se observó cual se adaptaba más a los
conocimientos que entre ambas carreras se tenía, por lo que después de hacer dicho
análisis se puso sobre la mesa que herramienta se utilizaría para la realización de
modelado en 3D, y este documento mostro algunas de las herramientas que pueden
utilizarse para dicha actividad, las cuales son, Blender y 3DSmax, por lo que se entró
en platica con los mismos alumnos de la carrera de animación y efectos visuales
para tomar la decisión acerca de la herramienta, por lo tanto se observó que los
alumnos tenían más experiencia en la plataforma de 3DSMax que en la de Blender,
por lo tanto esa fue la decisión final.
La figura 3.2 muestra el logotipo de la herramienta a utilizar para la creación del
avatar en 3D, la herramienta en cuestión 3DSMax, ya que resulto mucho más
cómodo trabajar en esta misma, porque los alumnos apoyaron tenían mucho más
conocimiento de esta misma que de Blender, la cual fue mostrada su interfaz
anteriormente en este documento, donde da un pequeño vistazo a como se va a
trabajar dentro de esta plataforma.
44
Figura 3.2 Logotipo de la plataforma 3DSMax desarrollada por Autodesk
3.1.4 Calibración y colocación de cámaras
Por otra parte, la cuestión de la captura de movimiento es algo independiente del
software de modelado, aunque al final se tiene que unir para generar el movimiento
del avatar, ya que como se fue mencionando, se utilizaran cámaras de captura de
movimiento de OptiTrack, las cámaras son del modelo Flex-3, dichas cámaras son
proporcionadas por la institución y el asesor a cargo de las mismas.
Primeramente, se localizó el sitio exacto donde las cámaras estaban ubicadas y
después se hizo un pequeño análisis del lugar y de la colocación de las mismas, ya
que las cámaras estaban colgadas en tri-pies, estaban algo olvidadas por lo que no
se les daba uso algún, ni aun por los alumnos de la carrera de animación y efectos
visuales, por lo que a través de algunos tutoriales proporcionados por una docente
de la misma carrera, se les dio una adecuada colocación para que funcionara la
cuestión de la calibración, es decir, colocarlas a la altura exacta que requería para
hacer la calibración.
La figura 3.3 muestra a los alumnos de la carrera de ingeniería en informática,
realizando la colocación de las cámaras para posteriormente proceder a la
calibración, ya que las cámaras estaban en una posición incorrecta cuando fueron
analizadas, por lo que fue requerido el video del tutorial, el cual estaba en inglés,
pero se pudo comprender las altura y posición exactas que las cámaras requerían.
45
Figura 3.3 Alumnos de la carrera de ingeniería en informática realizando actividades de colocación de
cámaras, para lograr un mejor posicionamiento, y por ende un mejor enfoque para posteriormente
iniciar la calibración.
Las cámaras de captura de movimiento son muy sensibles a cualquier tipo de luz,
por lo cual es muy importante que el cuarto o lugar en donde estén colocadas haya lo
más mínimos de luz, tan poca que ninguna de las cámaras pueda detectar la luz, ya
que la única luz que deben detectar son las de las marcas de los trajes y del tridente
que se utilizaran para la calibración.
Entrando en este tema de calibración, requieren ciertos elementos que permiten
hacer, uno de los más importante es algo que llamados “Tridente”, el cual es un
objeto que contiene tres de estas marcas luminosas distribuidas en forma de tridente,
otro elemento era un Angulo con otras marcas para indicar donde estaba el centro de
enfoque, es decir a donde deberían apuntar las cámaras, lo cual nos permitía usarlo
como punto de partida para la calibración, por lo que permitía saber dónde se
colocaría el modelo, tanto el que calibraba como el que usaba el traje.
La figura 3.4 muestra cómo se calibra a través del tridente, dicha calibración requiere
de movimientos suaves para que las cámaras de captura de movimiento puedan
detectar las marcas, al igual que calcular el enfoque exacto de la cámara para poder
detectarla, por lo que el tridente debe pasar por el Angulo de cada una de las
cámaras.
46
Figura 3.4 Calibración de las cámaras con tridente, se observa a la persona como mueve el tridente
hacia la ubicación de cada cámara.
Una vez que se ha realizado cada uno de los pasos anteriores, el software “Motive”
permite a los usuarios del mismo observar la calibración, como se dijo anteriormente
el tridente se debe mostrar en cada una de las cámaras, en este caso ocho cámaras
en total, por lo que software muestra de una manera muy específica y llamativa si el
tridente fue detectado correctamente por las cámaras.
La figura 3.5 muestra el software “Motive” en funcionamiento, también muestra en
pantalla lo que cada una de las ocho cámaras ve, lo que permite tener diferentes
vistas, ya sea a color normal, blanco y negro, etc., pero en este caso en específico
muestra el modo de calibración, es decir, que en pantalla en lugar de mostrar una
imagen que las cámaras estén capturando, las cámaras detectan las marcas del
tridente, por lo tanto en las pequeñas pantallas se muestra un color diferente para
cada cámara, la calibración funciona como si se colorearan las pantallas mediante el
artefacto “Tridente”.
Lo que se pudo observar al momento de realizar la calibración fue, que si la cámara
no detectaba bien las marcas del tridente no se marcaba correctamente en la
pantalla, pero otra observación que se pudo realizar fue, que el tiempo de calibración
era muy importante, ya que cuando el enfoque de la cámara en el tridente se perdía
dejaba de pintar, pero enseguida volvía a pintar, pero el tiempo para cubrir las zonas
era mayor.
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Dando una explicación más resumida la cobertura de toda la zona de la pantalla, es
decir, todo el enfoque que la cámara tenia se debía cumplir en un cierto tiempo del
cual aún se desconoce el exacto, por lo que cumplimento todos estos requisitos el
software otorgaba el acceso a la siguiente fase, que era la creación del esqueleto.
Figura 3.5 Software “Motive” en modo de calibración de cámaras.
3.1.5 Diseño
Para la creación del diseño, mencionado con anterioridad, se utilizó la herramienta
de modelado en tercera dimensión 3DSMax, además de utilizar el hardware de
OptiTrack con sus cámaras modelo Flex-3, en las cuales se han hecho énfasis que
fueron proporcionadas por la institución. Como los diseños de la mascota también
fueron dados por la universidad no fue necesario crearlos, pero como mención
honorifica se puede decir que Adobe Photoshop es la mejor herramienta para la
creación de este tipo de imágenes, todo lo demás fue con el apoyo de la carrera de
ingeniería en animación y efectos visual, ya que ambas carreras estuvieron de
acuerdo en el uso de dichas herramientas para el desarrollo del modelo/avatar de la
mascota de la universidad.
48
3.1.6 Modelado
Una de las fases más importantes de este proyecto, ya que prácticamente todo
depende de este paso, y del cual se ha hablado en todo este documento.
Se tomaron algunos bosquejos de las imágenes de las mascotas, los cuales sirvieron
de referencia para iniciar el modelado del avatar de la misma o que tenga un
parecido, porque el cuerpo del venado es algo músculos, la inexperiencia por parte
de ambas carreras nos permitió hacer algo parecido en forma y tamaño a nuestra
mascota, la idea es crear uno solo y a partir de mismo adaptarlos a las otras
actividades curriculares.
La figura 3.6 muestra el modelado creado y diseñado por ambas ingenierías juntas.
Figura 3.6 Modelo en 3DSMax del cuerpo
49
3.1.7 Implementación
La idea de la implementación del modelo es darle movimiento al modelo previamente
mostrado, por lo cual es esta parte entra en juego la captura de movimientos, para lo
cual se necesita de un modelo, una persona encargada de dar los movimientos al
avatar diseñado anteriormente, por lo que en esta fase se requiere de los trajes de
captura de movimiento, es cual es un traje totalmente oscuro al cual se le agregan
marcas de luz que las cámaras tendrá que capturar, pero se debe tener pleno
conocimiento de donde serán colocadas dichas marcas, por lo que el software
“Motive” nos presenta un modelos indican la ubicación exacta de los puntos de luz.
Las figuras 3.7 y 3.8 muestran como es el ejemplo a seguir del esqueleto para su
creación y su representación en la vida real mediante una persona modelando el
traje, el esqueleto es la referencia para la colocación de los puntos luminosos en el
traje, los cuales deben cubrir partes importantes del cuerpo del modelo, las partes
que tiene más movilidad, esto para simular en el software la movilidad de una
persona normal promedio.
Figura 3.7 y 3.8 muestran al modelo simulando el esqueleto mostrado y el número de marcas de luz
que debe de tener el traje.
50
Resultados.
En este proyecto se aprendió mucho acerca de lo que es un modelado en tercera
dimensión y así como el uso de las cámaras de capturas de movimiento,
lamentablemente por falta de tiempo y la inexperiencia del equipo algunos resultados
no fueron concluidos del todo, por lo que se presentó el bosquejo del avatar de la
mascota de la universidad, así como el conocimiento acerca de la implementación de
las cámaras de captura de movimiento, el cual fue mutuo y compartido entre
carreras, gracias a la colaboración de ambas se logró avanzar en el proyecto.
Este proyecto puede tener una continuidad más a la de la obtenida actualmente,
porque requiere de más tiempo mejorarlo y por ende terminarlo para que quede listo
para los usuarios finales y lograr el objetivo inicial del proyecto
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Conclusión
En conclusión, podemos decir que constante cambio en las tecnologías puede
afectar el crecimiento y prestigio de una universidad, por lo tanto, este proyecto
quiere poner a la par de otras universidades a la Universidad Politécnica de Sinaloa,
implementando algo de manera visual y agradable para un alumno nuevo,
enfocándose en las actividades deportivas y culturales. Para este proyecto se puede
decir que la animación es difícil, más para personas sin experiencia, que aún están
descubriendo este tema, se aprendieron muchas cosas, no solamente del proyecto
en general, sino de temas relacionados con la animación tanto 2D como 3D, así
mismo el conocimiento de nuevas herramientas que permiten la creación del mismo
proyecto mencionado. Hay plena certeza de que este proyecto es interesante y
puede continuar su desarrollo en otras generaciones.
52
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