Editor de Curvas - Apuntes 15 PDF

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Editor de curvas de animación Interfaz del editor de curvas Antes de conocer el aspecto técnico y funcional de esta herramienta de 3ds Max, entendamos la lógica con la que la trabaja el software. Siempre que estemos haciendo animación, tendremos presentes factores como: trayectoria, volumen o escala, aceleración/desaceleración, rotación, entre otros. Cada fotograma clave representa algún valor de estos factores, en base al tiempo. Según cada valor crezca o decrezca en el tiempo, resultará la curva de función. Si el objeto demanda mucho tiempo en comenzar un movimiento, la curva no se eleva demasiado al principio, lo que se traduce en movimiento progresivo o aceleración. Si el objeto se desplaza repentinamente, la curva adopta una figura más bien lineal, lo que determina una trayectoria continua, por dar un ejemplo.

Figura 19: Curva de valores, en base al tiempo, entre dos fotogramas clave

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

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Dichas representaciones se interpretan de manera gráfica en el editor de curvas. Nos brinda la posibilidad no solo de apreciar la manera en que dichos valores se comportan en el tiempo, sino que podemos editarlos o modificarlos a fin de lograr el resultado más óptimo. Pero tengamos en cuenta que siempre nos estaremos manejando en un espacio 3D y, a menos que sea un movimiento que se desarrolle en un solo eje, tendremos una curva de animación por cada eje X, Y, Z, ya sea posición, rotación o escala, por no mencionar otros parámetros, como material, manipuladores, posición de eje, entre otros. Tener en presente qué es lo que va a suceder cuando vayamos a animar un objeto nos da la pauta de cómo hacerlo para que, posteriormente, el trabajo no se nos convierta en una maraña de curvas y valores que nos cueste interpretar. Aun así, esta interfaz del software está diseñada para simplificar la tarea en este tipo de casos y poder pulir, limpiar y optimizar nuestras animaciones, aislando uno por uno los atributos animados de un objeto y evitando la confusión de una numerosa presencia de curvas, lo que puede hacer nuestra lectura más simple. Comencemos. Hay varias maneras de acceder al editor de curvas de 3ds Max. 

Desde la barra de menús: a través del menú Editores Gráficos (Graph Editors), Track View (Curve Editor).

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Desde el botón Abrir mini Editor de Curva (open Mini Curve Editor), que se encuentra al costado izquierdo de la barra de tiempo en la interfaz de animación.

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Haciendo clic derecho en la Ventana de Vistas (Viewport) y accediendo a la opción Editor de Curva (Curve Editor) del menú de opciones emergente.

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Accediendo desde el botón Editor de curvas en la barra de herramientas superior, justo por encima de la Ventana de Vistas (Viewport).

La opción Mini Editor de Curva cambiará la barra de tiempo por la del editor de curvas, emplazado ya en ese espacio, mientras que las otras dos abrirán el editor de curva en una ventana flotante. Aun así, el mini editor de curva, emplazado en la interfaz de animación, puede desprenderse al tomarlo de la barra de menús y arrastrándolo hacia fuera. Esto hará que desparezca la barra de tiempo, pero, al cerrar el editor de curva, la barra de tiempo vuelve a la normalidad (Cap. 13.8, pág. 623. Mediaactive “El gran libro de 3ds Max 2015” ed. Marcombo).

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Figura 20: Elementos de la interfaz del Editor de Curvas

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

La interfaz del editor de curvas se compone de los siguientes elementos. 

Barra de menús principal.

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Barra de herramientas.

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Panel de control.

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Panel de fotogramas clave.

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Regla o línea de tiempo.

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Deslizador o indicador de tiempo de fotograma.

La navegación dentro del Panel de Fotogramas clave es bastante similar a la forma de navegación dentro de la Ventana de Vistas (Viewport). Al mantener clic medio, podemos panear o movernos arriba/abajo, derecha/izquierda. Con las combinaciones de teclas Ctrl + Alt + Clic medio, escalamos la vista del Panel de Fotogramas clave de manera horizontal, vertical o ambos a la vez. Estos atajos nos permiten acceder más rápidamente a la navegación, pero también, el Editor de Curvas cuenta con una barra de herramientas de navegación, entre otras cosas, que se desarrollaran a continuación.

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Herramientas y diseños de interfaz (Layouts) Veremos paso a paso cómo manejarnos dentro del Editor de Curvas. Teniendo al menos una simple animación de un objeto que se mueve de un punto A, a un punto B, ya nos es suficiente para visualizar el alcance de esta herramienta. Al tener el objeto animado seleccionado y al acceder al Editor de Curvas (de cualquiera de las maneras mencionadas anteriormente) nos aparecería la gráfica correspondiente a los valores animados de dicho objeto, pero si así no sucediese, si en algún instante abrimos el Editor de Curvas sin tener nada seleccionado previamente, ninguna curva se mostrará en el editor. Así notaremos que, con el editor abierto, si seleccionamos un objeto, automáticamente se carga en el panel de control el diagrama jerárquico correspondiente al objeto seleccionado, disponiendo a manera de capas los parámetros de transformación, rotación y escala. Teniendo esto a disposición dentro del Editor de Curvas, podemos seleccionar el parámetro que contenga fotogramas clave y centrarnos en uno en particular, o todos a la vez. ¿Por qué es importante tener en cuenta esto? Si ninguna curva aparece en el Editor de Curvas, aunque el objeto esté animado, es porque tal vez ninguno de estos parámetros (transformación, rotación, escala) esté seleccionado y solamente las curvas serán visibles al hacerlo. A continuación, exploraremos las herramientas que la interfaz del Editor de Curvas nos ofrece para editar fotogramas clave y movernos dentro del panel visualizador.

Figura 21: Herramientas de la Barra de Control de Fotogramas Clave

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

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Barra de Control de Fotogramas Clave (Key Control Toolbar): en esta barra, encontraremos los controles correspondientes a manipulación de fotogramas clave, modificación y creación de curvas y modificación de duración de tiempo. Las herramientas que comprende son las siguientes: o Mover fotogramas, horizontal y verticalmente (Move Keys Tool). o Dibujar Curvas (Draw Curves). o Añadir Fotogramas Clave (Add Keys). o Cuadro de Selección (Region Keys Tool). o Herramienta de Re-Temporización ( Retime Tool). o Herramienta de Re-Temporización Total (Retime All Tool).

Figura 22: Herramientas de la Barra de Navegación

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

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Barra de Navegación (Navigation Toolbar): las herramientas que comprende esta barra nos permitirán movernos, ampliar y enfocarnos en áreas específicas dentro del panel de visualización de curvas y fotogramas clave. Dentro de esta barra, tendremos herramientas como: o Desplazamiento (Pan). o Ajustar vista a Fotogramas, horizontal y verticalmente. o Zoom. o Aislamiento de curva (Isolate Curve).

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Figura 23: Herramientas de tangentes de curvas

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

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Barra de Herramientas de Tangentes (Key Tangents Toolbar): en esta barra, tendremos las herramientas útiles para modificar la manera en que las curvas representan la entrada y salida de valores de un fotograma clave. El grado tangencial de una curva, determinada por fotogramas clave, no es otra cosa que el comportamiento de entrada y salida de cada fotograma clave. Cada punto clave dentro del editor de curvas poseerá manipuladores manuales para modificar la forma de la curva, como si se tratase de nodos vectoriales con los que trabaja Adobe Illustrator o cualquier programa de dibujo vectorial, solo que, en este caso, el modificar una curva tiene relación con la animación de un objeto. Estas herramientas nos permitirán obtener diferentes maneras de control sobre dichos manipuladores de entrada y salida de un fotograma clave. Dichas herramientas son las siguientes: o Establecer Tangentes a Automático (Set Tangents to Auto). o Establecer Tangentes a Spline (Set Tangents to Spline). o Establecer Tangentes a Entrada/Salida Rápida (Set Tangents to Fast). o Establecer Tangentes a Entrada/Salida Lenta (Set Tangents to Slow). o Establecer Tangentes Escalonadas (Set Tangents to Stepped). o Establecer Tangentes a Lineales (Set Tangents to Linear). o Establecer Tangentes Suavizadas (Set Tangents to Smooth).

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Figura 24: Cuadro de ingreso de valores de fotogramas clave

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

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Cuadro de Entrada de Valor de Fotograma Clave (Key entry Toolbar): esta barra contiene dos cuadros: uno de magnitud de valor de fotograma clave y el otro de valor de tiempo del fotograma clave. Este cuadro es útil para seleccionar un fotograma clave y determinarle valores absolutos o precisos (por ejemplo, cuadro: 10, valor: 15. El valor se refiere a traslación, rotación, escala o algún otro parámetro más específico, según el que estemos animando y hayamos seleccionado en el editor de curva).

En principio, estas son las herramientas del Editor de Curvas por defecto. Sin embargo, es posible cargar otras herramientas con las que podemos interactuar de otras maneras con los fotogramas clave. Estos son los diseños de interfaz o Layouts. A ellos podemos ingresar en el Editor de Curvas, haciendo clic secundario en la Barra de Menús, seleccionado Cargar Diseño de Interfaz (Load Layout) y seleccionando, por ejemplo, Diseño de Barra de Tiempo (Track Bar Layout). La manera en que se dispondrán las herramientas es la que correspondería al abrir el Editor de Curvas desde el botón de la barra de tiempo. Siendo que las herramientas serán similares, cabe destacar un par que son ciertamente importantes y útiles, como Escalar Tiempo (Scale Time) y Escalar Valores (Scale Values).

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Figura 25: Herramientas opcionales

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

Estas herramientas nos permitirán, mediante la selección de varios fotogramas clave a la vez, ampliar o reducir la duración de tiempo o los valores de los fotogramas clave correspondientes. El uso práctico de esto reside en poder acomodar la duración de la animación dentro de un tiempo más acotado o prolongado, manteniendo la equidistancia entre los fotogramas clave seleccionados. Esto es importante porque, al hacerlo, modificamos la duración de la animación, pero mantenemos la distancia relativa entre cada fotograma clave. Así también sucede al escalar los valores.

Edición de fotogramas clave Estudiaremos un caso práctico, paso a paso, para implementar las herramientas desarrolladas hasta el momento. Supongamos que tenemos una esfera y la animación que queremos realizar es hacer que esa esfera simule que cae, dando un par de rebotes. Este es uno de los ejemplos más utilizados a la hora de explicar la animación: el ejemplo de la pelota que rebota. A primera vista parece sencillo, pero el efecto de la pelota rebotando encierra en sí cuestiones como la caída en función de la gravedad, el volumen de la pelota, la inercia, la distancia recorrida en función de los rebotes y cómo decae la fuerza del rebote en la distancia recorrida. De todas formas, para realizar esta animación no es necesario ser precisamente un ingeniero, pero sí tener algo de perspicacia y observación.

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La pelota iniciará en una posición con cierta elevación a fin de obtener la fuerza inicial para dar la sucesión de rebotes y también recorrer una breve distancia. En principio, la pelota debería obedecer el comportamiento que se esquematiza en la siguiente figura.

Figura 26: Esquematización de la animación de la pelota

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

Con esto en mente, iniciaremos en el software y, ante todo, configuraremos las opciones de tiempo, con formato de Frame rate en NTSC, que es el equivalente a 30 fotogramas por segundo. La velocidad de reproducción de la animación será en tiempo real y también dejaremos activa la casilla loop o ciclo para que, al reproducir, podamos ver una y otra vez la animación, lo cual ayuda a detectar errores en la animación. A su vez, configuraremos el inicio y el final de la barra de tiempo, poniendo tiempo inicial en 0 y tiempo final en 30. De esta manera delimitaremos la línea de tiempo a una duración de 30 fotogramas, lo cual sería un segundo, ya que estaríamos trabajando en formato NTSC de frame rate, equivalente a 30 fotogramas por segundo. Luego creamos una esfera yendo al panel de comandos, seleccionando el panel Crear, Geometría, Primitivas estándar y seleccionamos Esfera. Procedemos a crearla y situarla en una ubicación propicia para iniciar la animación. Cabe mencionar que, para realizar esto, es conveniente cambiar a una cámara frontal o, más precisamente, una cámara lateral en la ventana de vistas, a fin de hacer más ameno nuestro trabajo, ya que la dirección del movimiento de la esfera seria en un solo eje.

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Una vez teniendo configurado el tiempo en escena y ubicado el objeto, podemos iniciar con la animación. Para esto, debemos activar uno de los dos modos de animación. En este caso, se optará por el Modo Automático. Una de las formas de realizar esta animación es situar la esfera en los instantes en los que haría contacto con el suelo. Si seguimos la referencia del esquema podemos ver en qué momentos debemos ubicar la esfera en el suelo y en cuáles en el aire. El valor de fotogramas es aproximado, pero sirve al propósito. Una vez efectuado esto, movemos la Barra Deslizante de Tiempo (Time Slider) hasta posicionarnos en medio de uno y otro fotograma clave, que indican el contacto con el suelo. Ya estando ubicados en el tiempo entre medio de uno y otro, modificamos la posición de la esfera, subiéndola hasta una altura un poco menor que la inicial. Así repetimos el proceso entre cada intervalo, asignando cada vez un menor valor de elevación de la esfera, simulando el cese de movimiento y rebote de esta. Teniendo ya una elaboración básica de dicha animación, podemos reproducirla e ir observando el comportamiento del objeto a medida que transcurre la animación. Lo que vamos a notar es que, si bien al reproducir la animación la ilusión del movimiento parece el de una pelota rebotando, aún quedan ajustes por hacer. Abriremos el Editor de Curvas desde cualquiera de los accesos que hemos visto anteriormente. Seleccionamos la esfera y, dentro del Editor de Curvas en el Panel de Control, seleccionamos cada uno de los ejes X, Y, Z correspondientes a la posición (manteniendo presionada la tecla Ctrl para poder seleccionar uno a uno y dejarlos marcados).

Figura 27: Curvas de parámetros de translación

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

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Se nos presentaran, en la ventana de gráficos, los fotogramas clave y las curvas correspondientes a los valores de posición que realiza el objeto. Si observamos con atención, veremos que la curva del eje Z, correspondiente a la elevación, se observa como un zigzag que decae hacia el final, con formas curvadas en los fotogramas clave que corresponden al rebote de la esfera. Este es un detalle bastante significativo a corregir. Desde su instante en mayor elevación, la esfera comienza a acelerar hacia el suelo, pero una vez que rebota en el suelo, el cambio de trayectoria debe ser brusco, por lo que debemos cambiar el grado de tangente de interpolación, como veremos a continuación.

Herramientas de tangentes de interpolación Lo que necesitamos hacer es que la entrada y salida de los fotogramas clave correspondientes a los instantes en que la esfera está en el suelo sea de manera abrupta, para acentuar los instantes de rebote. En el panel de fotogramas clave, seleccionamos dichos fotogramas con un cuadro de selección. Luego vamos a la Barra de Herramientas de Tangentes (Key Tangents Toolbar) y seleccionamos Establecer Tangentes a Rápido (Set Tangents to Fast). Lo que esto hará será cambiar la forma de curva en entrada y salida de los fotogramas clave seleccionados, dándole una caída y un inicio abrupto, lo que en movimiento se verá como un instante donde la suspensión por aceleración/ desaceleración es prácticamente nula (Figura 28).

Figura 28: Cambio de tangente de fotogramas clave

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

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Ahora, al reproducir la animación, el efecto es mucho más apreciable y veraz, pero aún quedan un par de cosas en corregir. La translación en el eje Z representa el movimiento ascendente y descendente de la esfera. Si nuestra animación la realizamos desde una vista lateral, el movimiento hacia adelante será en el eje Y y, por el contrario, si la animación la realizamos en una vista frontal, la curva de dicho movimiento estará en el eje X. Como podemos ver, en la siguiente figura, el movimiento está en el eje Y, y contiene fotogramas clave que, en realidad no son necesarios, por lo que se borrarán los que estén entre el fotograma clave inicial y el final. El resultado será una curva en forma de S.

Figura 29: Eliminación de fotogramas clave innecesarios

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

Corregiremos esa curva a fin de obtener un inicio repentino, pero un final más amortiguado. Así, tomamos el fotograma clave inicial y, en el panel de herramientas de tangentes, seleccionamos Establecer Tangente a Lineal (Set Tangents to Linear). Esto eliminará la aceleración inicial, provocando un movimiento lineal al inicio y, como ya contamos con una curvatura de desaceleración al final, el movimiento se irá amortiguando hacia el final. De esta manera, la animación de la pelota rebotando será más apropiada y creíble. Por último, tomamos el eje X (en este caso) que, como no tiene ninguna animación, seleccionamos sus fotogramas clave y los eliminamos, a fin de dejar un trabajo de animación más limpio. El resultado debería ser algo como lo que muestra la siguiente figura.

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Figura 30: Resultado final de curvas de movimiento

Fuente: captura de pantalla del software Autodesk 3Ds Max (Autodesk Inc., 2016).

Para concluir: estudiar y comprender la interfaz de la Línea de Tiempo en 3ds Max también implica estudiar y entender no solo la lógica de trabajo del software, en cuestión, sino también la de los numerosos elementos con los que nos iremos topando a medida que desarrollamos nuestros trabajos, en este caso, referidos a la animación. No basta con comprender las herramientas con las cuales desarrollamos, sino también planificar el trabajo con base en una tarea de criterio y observación del mundo que nos rodea a fin de plasmar, ensayar y reproducir la dinámica de los movimientos de una manera creíble. Nuestra observación de las cosas y el conocimiento sobre las herramientas estudiadas nos brindará una visión planificada de cómo desarrollar las tareas necesarias, a fin de lograr un trabajo óptimo, en tiempo y calidad.

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Referencias MEDIAactive. (2015). El Gran Libro de 3ds Max 2015. España: Marcombo (cap. 13, Animacion-Controles). Autodesk Inc. (2016). Autodesk 3Ds Max, Service Pack 3. EE. UU.: Autodesk Inc. Imágenes y gráficas de contenido de elaboración propia, sobre material de autoría del docente, y capturas de pan...