Introducción a la Animación Digital en Aplicaciones Multimedia

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Introducción


Un elemento predominante en los entornos mediáticos electrónicos de la actualidad es la comunicación visual en movimiento, conocida comúnmente como animación. A nivel de producción de medios, la animación se crea al presentar ante el espectador y a cierta velocidad, una serie de imágenes fijas que generan la sensación visual de movimiento. Así, cuando se integra una animación dentro de una aplicación multimedia, ésta se potencializa en términos de atracción y dinamismo.

Ilustración de animación con técnica de stop motion

CUAED-UNAM (2017).Animación con técnica stop motion [ilustración]



El estudio de este tema te permitirá:

Reconocer los fundamentos de la animación elaborada por computadora, ya sea bidimensional (2D) o tridimensional (3D), a través de su conceptualización general, historia, características y proceso general de producción, para considerarla dentro todas las posibilidades audiovisuales que pueden formar parte de una aplicación multimedia y potenciar su impacto visual.

Origen del término animación


El término animación proviene del griego anemos, que evolucionó a animus en latín, cuyo significado es “dar aliento, dar vida”. Se puede definir a la animación como la generación, almacenamiento y presentación de imágenes que, en sucesión rápida, producen sensación de movimiento. Esta definición guarda una estrecha relación con la tecnología de visualización que se emplea y se basa en el descubrimiento hecho en 1824 por Peter Mark Roget respecto al fenómeno de la persistencia de la visión en el sistema visual del ser humano (Blender, 2009). La historia de la animación coincide con los antecedentes del cinematógrafo. Es precisamente durante el siglo XIX en Europa donde inicia la tradición de tres técnicas que dan origen no solamente a la animación, sino al cine mismo. Según Rodríguez (2007), las técnicas son las siguientes: “[...] la invención de imágenes fijadas en un soporte químico-mecánico, la proyección de imágenes con recursos de la óptica y el registro del movimiento de los seres animados” (p. 17). Joseph-Nicéphore Niépce fue el primer fotógrafo identificado por la historia. Su herramienta era una cámara hecha de madera fabricada por Charles y Vincent Chevalier en París.

Proyectar imágenes a través de una linterna es la primera actividad registrada por la historia como antecedente del cine. Este hecho se le asigna a un jesuita de nombre Atanasius Kirtcher (Rodríguez, 2007, p. 18). Con el paso del tiempo, la técnica se fue perfeccionando en manos de otros y recibió el nombre de linterna mágica.

Sobre el registro del movimiento de los seres vivos, Edward James Muybridge, exitoso fotógrafo e investigador conocido principalmente por sus experimentos con la generación del movimiento, fue el primero en registrar el movimiento de seres vivos, reproducirlo e incluso proyectarlo. Su trabajo es de gran importancia para el cine; se trata de la primera serie de fotografías que descompone el movimiento rápido, y recibe el nombre de cronofotografía.

El sistema fue precursor del posterior desarrollo de las cámaras de cine. Su técnica consistió en alinear 24 cámaras en forma paralela al recorrido del movimiento de animales y personas con la finalidad de estudiar sus movimientos. El mecanismo utilizado para la proyección de sus registros fue un aparato basado en el fenaquistiscopio y la linterna mágica.




Rodríguez (2007, p. 45) expresa que fue un paso casi natural la adaptación del cómic al cine de animación; de esta manera, se llevó toda una forma narrativa de la imagen impresa a la imagen en movimiento. Ha sido una constante la aportación del cómic no sólo al cine de animación, sino de imagen en vivo. Los ejemplos que da el autor en cuanto a alimentación-retroalimentación son las adaptaciones de Superman, Batman, Popeye, Dick Tracy y Swamp o, en México, el largometraje de Los Supersabios.

La característica del medio animado son los códigos narrativos empleados, donde el tiempo, forma, color, luz, planos, entre otras cosas, dicen mucho en el contexto de los sucesos. Son diversas las maneras de hacer animación por computadora, como la cinematográfica, la virtual y la que se logra mediante la programación. En la cinematográfica, el efecto de movimiento se logra al cambiar de posición algunos objetos o fragmentos del conjunto sobre un fondo o background. De esta manera, la animación se logra mediante cambios mínimos y sucesivos en los dibujos que en conjunto forman los movimientos del personaje o situación. La animación virtual está basada en la creación de espacios donde se mueven objetos virtuales que simulan la realidad en un alto grado. La animación por programación se logra mediante instrucciones; pueden carecer de gran realismo, pero técnicamente son muy aconsejables, ya que ocupan menos memoria. Son adecuadas para resolver animaciones sencillas como un botón, texto o cambios de pantalla. Otra técnica de animación es el morphing; se trata de una metamorfosis o morfismo de un objeto o elemento de animación a otro. En el lenguaje del diseñador gráfico, se conoce como pregnancia de movimiento.

Animación bidimensional (2D)


La persistencia de la visión es un fenómeno fisiológico que permite a los estímulos de una imagen permanecer en la retina del ojo durante un periodo de entre 100 y 200 milisegundos; de esta manera, si llega otra imagen antes de que la primera se desvanezca, el cerebro las funde. Bajo ese principio, la técnica animada estimula la retina al presentar en periodos cortos de tiempo imágenes muy parecidas entre sí que, al ser percibidas por el ojo, simulan movimiento. Al hablar de animación digital en dos dimensiones, se orienta el pensamiento a la técnica utilizada para su creación donde el uso de una computadora es la base principal. Este tipo de animación consiste en cambiar de posición algún elemento o situación con base en una trayectoria previamente definida en el monitor o al alterar paso a paso sus dimensiones u otras características propias del elemento a animar; de esta manera, se logran desvanecimientos, disolvencias, acercamientos, etcétera. Los efectos como la luz, sombras o texturas sólo se adquieren a través de técnicas de tratamiento del color que los paquetes contienen, o bien, es posible apoyarse en imágenes digitalizadas (fotos, video o grafismos).

Bola roja que rebota, conformada por seis fotogramas

(s. a.) (2007). Fotogramas por separado [ilustración]. Tomasa de: https://es.wikipedia.org/wiki/Animaci%C3%B3n#/media/File:Animexample3edit.png



Grandes empresas productoras de historias animadas que realizaban su trabajo bajo técnicas tradicionales han evolucionado en su producción gracias a la capacidad de trabajo de la computadora; de esta forma, han dejado tras ellas una larga historia y enormes producciones. La animación bidimensional hace referencia a la representación sobre las coordenadas de los planos “X” y “Y”. Prevalece el uso de los cuadros individuales o frames, como también se les denomina. Para cada segundo de animación, se requiere establecer 24 cuadros para que la persistencia de la visión se registre en el cerebro con movimiento. El punto de partida son imágenes planas seccionadas para darles movimientos independientes y simular dibujos animados.

Los programas de software para hacer animación permiten la modificación de los cuadros por segundo si es necesario. Existen muchas herramientas que impresionan por los resultados que ofrecen debido a efectos o técnicas. Es importante no dejarse llevar por ellas: sólo resuelven técnicamente la animación, pero pueden no ser funcionales. Hacer un análisis de lo que se necesita y vaciarlo en un storyboard o guión gráfico brinda claridad en la propuesta y facilita la planeación de los tiempos. Para que la producción de la animación cumpla en tiempos, se recomienda economizar en los elementos que componen la animación. Existen diversas maneras de hacer el diseño del storyboard; en realidad no importa el diseño de la plantilla de que se trate. Lo importante es no dejar de lado ningún elemento.



Storyboard; conjunto de ilustraciones mostradas en secuencia

Ray, T. (2007). Storyboard [fotografìa]. Tomada de https://es.wikipedia.org/wiki/Storyboard#/media/File:Storyboard_for_The_Radio_Adventures_of_Dr._Floyd.jpg



El diseño del storyboard (Zurera, 2002; Simon, 2009) implica tiempo; sin embargo, se traduce en tiempo ganado en la producción. Es el guion de la película. Mientras más claro y fácil de seguir sea, su elaboración técnica resultará impecable. Su diseño puede llevar tiempo, ya que se requieren habilidades creativas en la propuesta. La originalidad es un recurso que se aprecia en todo tipo de medios. Se recomienda ser ágil en la historia y coherente con el manejo de los planos, cambios de escena y narrativa. Papel y lápiz son instrumentos suficientes para la creación del storyboard; sin embargo, existen algunos programas creados específicamente para ello, ya que su ambiente de trabajo presenta los elementos necesarios para la elaboración de la historia en formatos de storyboard. Aunque en realidad, lo que se requiere es tener claridad en la idea, sin importar la manera en que se vacíe al storyboard. El formato del storyboard puede ser de diversas maneras; en realidad, puede haber convencionalismos en cuanto a su diseño según el lugar de que se trate. En el caso de los animadores, existe libertad en su uso y diseño. En la producción de medios animados, para la industria privada se prefieren formatos estandarizados, ya que permiten el manejo común de diversos términos. Por otro lado, algunos artistas sólo ocupan una hoja de papel para hacer su registro.

Ejemplo de formato de un storyboard

Ferrusca, R. (2007). Ejemplo del storyboard [ilustración]. Tomada de https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Storyboards#/media/File:Story_bord.jpg



Los elementos que debe contener el guion son: número de escena, frame o cuadro; descripción de la toma; locución en caso de llevarla; audio ambiental o efectos especiales que acompañan la escena y tiempo que se considera debe durar. A continuación, se muestra un ejemplo:

Alt text: Elementos que debe contener el guion

Ferrusca, R. (2007). CUAED-UNAM (2017). Elementos para guion [ilustración]



Este formato se repite sobre una hoja en forma horizontal y vertical para tener al final una hoja completa donde se puedan establecer las diversas escenas; es necesario dejar un área establecida para el título del proyecto y el número de página. Es posible que un storyboard esté compuesto por varias hojas para su registro; en el caso de las aplicaciones multimedia, es posible que menos de cinco hojas sean suficientes. Para quienes tienen poca experiencia en el trazado de elementos y objetos para animar, plantear una animación simplificada en sus trazos y acciones ahorrará tiempo en la producción.

Ya se explicaron los problemas técnicos recurrentes, sobre todo cuando las animaciones se ejecutan desde un dispositivo externo. A continuación, se presenta el formato de un storyboard con el área para el título y número de página que corresponda.

Alt text: Hoja para establecer las diversas escenas

CUAED-UNAM (2017). Hoja para diversas escenas [ilustración]



La animación que sirve a las aplicaciones multimedia debe analizarse en su contenido, pero también se debe considerar el uso que se le dará. Algunos casos frecuentes de uso de la animación son los siguientes:



En estos casos las animaciones son la introducción al contenido de la aplicación. Generalmente ocupan toda la pantalla; por ello, se recomienda que su tratamiento sea con un estilo sencillo para que el despliegue del medio sea efectivo. En caso contrario se corre el riesgo de perder la sincronía, es decir, que la animación y el audio no se ejecuten de manera coordinada por la cantidad de recursos en memoria que requiera el equipo, lo cual causaría de inicio una mala impresión en el usuario. Se recomienda programar estas animaciones con la opción de cancelar su ejecución, lo cual permite al usuario no tener que verla cada vez que entra a la aplicación.

En estos casos, el tamaño del medio es variado. Corresponde al diseñador gráfico y al animador establecer el tamaño en alto y ancho para armonizar con el resto de los elementos con que se presentará. En estos casos, el estilo y la técnica están determinados por diversos factores propios de la aplicación, contenidos, objetivo del programa y estilo gráfico de la interfaz.

El ejemplo más común de esta categoría son los botones que presentarán la forma de un botón o cualquier forma. Su condición indica que son elementos que, al ser activados, realizarán alguna acción.

Cada proyecto es una particularidad. Por ello, se debe conocer muy bien el contenido del producto y sus objetivos para proponer una animación bidimensional acorde con las características requeridas.

Creación de un archivo de animación en 2D

Para crear una animación, básicamente se requiere el storyboard elaborado, su tamaño en pixeles, velocidad de los fotogramas y formato de salida.



Animación tridimensional (3D)


A diferencia de la animación bidimensional, donde se dibuja el objeto y se va animando cuadro a cuadro, en la animación tridimensional se construye el objeto al cual se le da vida a través de técnicas de movimiento que recrean la naturalidad del movimiento. A nivel informático, la tercera dimensión (3D) considera el uso de los tres ejes en el plano (“X”, “Y” y “Z”), correspondientes al largo, ancho y profundidad de una imagen, aunque esto sea simulado. Para la creación de formas y escenas, se requiere realizar cálculos matemáticos que la computadora hace al momento. Esto explica que los requerimientos técnicos para la elaboración de animaciones en tercera dimensión ocupen muchos recursos.

Generalmente, los programas en tres dimensiones tienen diversos módulos internos para la especificación o elaboración de ciertas características del objeto. El trabajo para cada módulo se realiza desde el mismo ambiente de trabajo de la aplicación; sólo se requiere cambiar al módulo que se desea ejecutar. De esta manera existe un módulo para modelar, otro para animar y otro para lo que se conoce como render, que implica no solamente los acabados en el objeto, sino la asignación de luces, movimientos, texturas, profundidad de campo, efectos, tipos de vista, etcétera, en toda la escena.

Software de gráficos 3D, conjunto de aplicaciones que permiten la creación y manipulación de gráficos 3D por computadora

Grace, A. (2006). Blender, un programa de modelado y animación en 3D [fotografìa]. Tomada de https://es.wikipedia.org/wiki/Software_de_gr%C3%A1ficos_3D#/media/File:Blender241.png



Con la animación en tercera dimensión, lo que se pretende es presentar el movimiento de los objetos en todas las dimensiones para mostrarlo con efectos fotorrealistas. Otras características que se vuelven importantes son los materiales opacos o con reflejos y el manejo de luces-sombras. Ambos recursos dan sentido al objeto en movimiento y cierto grado de credibilidad a la propuesta. Para el manejo de luces, se recomienda tener un acercamiento al ámbito de la fotografía, ya que en ella se ha hecho una serie de estudios y experimentaciones sobre los tipos de iluminación.

La recreación de escenarios obliga a utilizar imágenes de buena resolución si se pretende dar un sentido muy cercano a la realidad. Las texturas se logran a través de programas para el tratamiento de gráficos con formatos comunes como JPG o BMP. Al asignar la textura a un objeto, se indica su localización y las características con que debe establecerse al objeto en la escena. Sin embargo, el texturizado es un factor que se debe tomar en cuenta debido al peso; si la imagen ha sido generada con mucha calidad, repercutirá al momento de hacer el render, ya que en cada movimiento e iluminación de la textura, el equipo requerirá más tiempo y recursos para resolver el objeto cuadro por cuadro.

Para iluminar una escena, la colocación de una luz principal puede ayudar a identificar la posición de las sombras; el uso de luces secundarias mejora la escena siempre y cuando se dirijan en la posición adecuada. Es común que esas luces secundarias sólo sean para iluminar los objetos o destacar detalles, no para generar sombras. Elaborar la propuesta de animación mediante el storyboard garantiza una idea clara, una identificación de los alcances de la herramienta y la parte creativa y, sobre todo, una producción controlada. Respecto a los diversos módulos con que cuentan los programas de tercera dimensión, cada uno tiene un uso particular, lo cual es importante para la elaboración de la animación.

Modelado

Los objetos se resuelven a través de polígonos unidos entre sí, los cuales son editables. A su vez, cada polígono permite la edición de sus vértices para modificar su forma y posición espacial. La unión de los polígonos crea mallas, las cuales a su vez conforman a los objetos. Por ello, el objeto modelado es un conjunto de objetos más simples.

Con la evolución de los programas para tercera dimensión, se resuelven las superficies curvas definidas matemáticamente. Esta aportación impulsa nuevas herramientas dentro de las aplicaciones para 3D que facilitan el trabajo del modelado. El usuario nunca percibe las fórmulas matemáticas, sino los resultados en pantalla de los elementos que está creando. Modelar los elementos implica conocer las opciones para optimizar los recursos. El storyboard generado permite identificar la importancia de los elementos; con ello, es posible establecer criterios para reducir el número de polígonos en elementos secundarios o de un tamaño pequeño. Esta forma de economizar permite optimizar el trabajo en los módulos posteriores y el proceso de render.



La gran mayoría de los modelos 3D hoy en día están construidos como modelos de textura poligonal porque son flexibles

(s. a.) (2005). 3D modelado poligonal de una cara humana [ilustración]. Tomada de https://es.wikipedia.org/wiki/Modelado_3D#/media/File:Polygon_face.jpg



Materiales

La asignación de los materiales se hace en un módulo que funciona como una librería. Presenta opciones que establecen las características visuales del material: color, relieve, porosidad, reflexión, iluminación, transparencia, etcétera. Con el manejo del material, se obtienen resultados de imágenes que revisten a los objetos en forma fotorrealista y bajo las condiciones requeridas para el objeto de que se trate y su secuencia animada. Con los parámetros establecidos, se aplica la textura al objeto correspondiente y se puede solicitar al programa que realice una muestra de la escena. Al final, se presentará una imagen donde se aprecien las condiciones de iluminación y las sombras, tipo de vista que se haya solicitado como prueba, acabados de los materiales, etcétera. Con esta muestra, se evalúa el resultado y se decide o no la edición del material.

La tetera de Utah es uno de un puñado de modelos icónicos de principios del desarrollo de gráficos 3D por ordenador

(s. a.) (2005). (s. a.) (2008). Un render moderno del modelo icónico de la tetera de Utah desarrollado por Martin Newell (1975) [ilustración]. Tomada de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Utah_teapot_simple_2.png



Animación

Mediante una línea de tiempo que contiene un número determinado de frames, se crea la animación. Para ello se utilizan las posiciones o cuadros clave (keyframe), donde se hace la modificación necesaria de los elementos en escena mientras el programa se encarga de realizar el contenido de los cuadros restantes con base en el tiempo de duración de cada movimiento. Por ejemplo, si se trabaja una animación de 100 cuadros, se puede establecer que los cuadros clave serán el 20, el 60 y el 100. En cada uno de ellos se hacen las modificaciones correspondientes y, de forma automatizada, el resto de la animación será creada por el software. Al final, se verá una animación completa que se ejecuta en un determinado tiempo.

Los cuadros clave o keyframes se pueden editar para modificar posiciones o tiempos de la animación.

En el escenario, generalmente se presentan cuatro tipos de vista que permiten la visualización de la escena desde distintos ángulos, lo cual facilita la colocación y ajuste de los objetos, cámaras y luces dentro del plano. Las vistas se pueden personalizar aunque, por omisión, se establece la vista frontal, superior, lateral y una perspectiva de la escena. Ya que se han establecido todos los parámetros de la animación se procede al proceso de render, consistente en crear la animación cuadro por cuadro con las especificaciones señaladas en cada módulo y los parámetros y tipos de vista de cada escena. Si la animación creada es muy pesada, es recomendable dejar trabajar al equipo en este proceso para que todos los recursos se orienten al procesamiento de cada imagen que conforma la animación en tercera dimensión.

Técnicamente, la animación se resuelve mediante una secuencia de imágenes que se almacenan en archivos de video o animación. Los formatos más comunes para la secuencia son AVI, MPEG, SWF, VRML o GIF. Si se trata de imágenes sueltas, los formatos correspondientes son JPG, TARGA, TIFF, BMP, GIF, etcétera.



Imagen renderizada

Tran, G. (2006). Imagen renderizada [ilustración]. Tomada de https://es.wikipedia.org/wiki/Renderizaci%C3%B3n#/media/File:Glasses_800_edit.png



El trabajo para este medio puede resultar sumamente creativo; por ello, se reitera la importancia de establecer la propuesta desde el guion para medir los alcances de la misma. El resultado debe ser algo sencillo y que no recurra a excesivos efectos visuales que podrían no aportar nada al contenido. Se trata de apegarse al objetivo del proyecto y las necesidades que se desean cubrir con este medio. Caer en excesos de todo tipo desvirtúa la propuesta; no se trata de hacer un medio más vistoso que otro, sino de tener mesura en el uso de cada uno y establecer la conjugación entre todos. El sentido del proyecto puede verse gratamente resuelto cuando hay armonía entre los recursos audiovisuales: todos se presentan con un fin.

Ciertamente, la capacidad tecnológica para la producción de la animación 3D resuelve técnicamente el proceso y lo hace relativamente sencillo. Sin embargo, la generación de buenas ideas obtenidas de la observación y el comportamiento de los objetos en la realidad permite crear propuestas originales por su contenido mismo. No vale tanto la pena sobrecargar de efectos innecesarios una animación si la idea no es buena; la técnica no podrá hacer mucho por ella.

Ante la importancia de representar naturalmente los objetos en tercera dimensión, se han creado técnicas alternas para la captura del movimiento. Entre las más conocidas, se encuentran los sensores colocados sobre el cuerpo que miden la frecuencia de un campo magnético generado por un transmisor, mediante el cual se correlaciona la posición del cuerpo en un campo específico; estas posiciones se representan en un software 3D.

Un multimedia recurre a las animaciones en tercera dimensión para visualizar procesos generalmente científicos o procedimentales, los cuales no se pueden obtener de videos para mostrarse. La animación 3D se crea como un apoyo didáctico para la ilustración de contenidos verbales o textuales.

Creación de un archivo de animación 3D

Actividad 1. Conceptos teóricos e históricos que han fundamentado la técnica de la animación

Es fundamental conocer algunos conceptos teóricos e históricos que permitirán al entusiasta de la producción multimedia entender el proceso de creación de una animación, la cual se resuelve mediante la presentación de una secuencia de imágenes que se pueden almacenar en video análogo (técnica de animación cinematográfica) o digital (animación virtual).

Actividad 2. Elementos básicos de la animación producida por computadora

La animación tradicional ha sufrido una evolución técnica al adoptar a la computadora y programas especializados como herramientas de producción; sin embargo, los El participante tendrá un solo intento para responder.

Mostrar puntuación y mensaje de retroalimentación una vez finalizado el intento fundamentos utilizados de la animación tradicional continúan vigentes.

A continuación elige la opción que corresponda a cada una de las aseveraciones que hacen referencia a los elementos básicos de la animación producida por computadora.

Autoevaluación. Animación, técnicas 2D y 3D para aplicaciones multimedia

La técnica de la animación, utilizada desde antes de la invención del cine, ha evolucionado a tal grado que ahora es posible generar animaciones a través de técnicas 2D y 3D más avanzadas en cómputo para obtener resultados visuales hiperrealistas que pueden incluirse como parte de una aplicación multimedia interactiva.

Fuentes de información

Básicas

Bibliografía

De Vega, A. L. (2017). Animación de elementos 2D y 3D. Madrid: Alfaomega/Altaria.

Gilland, J. (2009). Elemental Magic [Magia Elemental]. Burlington, Estados Unidos: Focal Press.

Glebas, F. (2008). Directing the Story [Dirigiendo la Historia]. Burlington, Estados Unidos: Focal Press.

Williams, R. (2001). The Animator´s Survival Kit [Kit de supervivencia del animador]. Londres: Faber & Faber.

Complementarias

Bibliografía

Muybridge, E. (2000). Animals in motion. [Animales en movimiento]. Nueva York: Dover Publications.

Ratner, P. (2009). Modelado humano 3D y animación. Madrid: Anaya Multimedia.

Sitios electrónicos

Blender 3D. (s. f.). Consultado el 11 de octubre de 2017 de
https://www.blender.org/. (Freeware para la creación de animación 3D.)

OpenToonz. (s. f.). Consultado el 11 de octubre de 2017 de
https://opentoonz.github.io/e/. (Freeware para la creación de animación 2D.)

StudioBinder.(2017). Consultado el 11 de octubre de 2017 de
https://www.studiobinder.com/blog/top-10-storyboard-software-of-2016-free-storyboard-templates/. (Freeware para la creación de storyboards.)

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