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Uma Proposta de um Motor de Animação para o Controle de Personagens Articulados Baseado em Autômatos Finitos

Dissertação de Mestrado
(indexado pela 1ªvez em 30/11/2011)

Nome: José Diego Ferreira Martins 
Instituição: UFRS - Instituto de Informática
Programa: Programa de Pós-Graduação em Computação
Orientação: Luciana Porcher Nedel e Paulo Fernando Blauth Menezes
Ano: 2010
País: Brasil

Resumo
Segundo Thalmann em 1996, animação é a visualização da variação do  estado de objetos em relação ao tempo. A meta principal da animação  modelada por computador é sintetizar o efeito desejado de movimento que é  uma mistura de fenômenos naturais, percepção e imaginação. O sistema de  animação deve providenciar ferramentas de controle de movimento para  traduzir os desejos do usuário na linguagem do sistema. O controle dos  movimentos de uma animação pode ser dividido em duas classes de  algoritmos: a classe intencional, dirigida aos aspectos de controle em  alto nível, onde as intenções de uma animação são expressas e a classe  concreta, dirigida aos aspectos específicos de animação de objetos. A  relação hierárquica destas classes favorece a implementação de um motor  de animação usando camadas de abstração. Uma das abordagens atuais para a  construção de um motor de animação para atores humanóides é um sistema  implementado em camadas. A camada inferior lida com os movimentos  individuais das articulações. As intermediárias são responsáveis por  encapsular conjuntos de movimentos que atuam como tarefas simples. O  encapsulamento destas tarefas é feito por camadas superiores que lidam  com ações sensíveis ao ambiente.  Por fim, a camada de mais alto nível  atua no nível cognitivo onde um mecanismo dotado de capacidade de  raciocínio comanda ações aos atores de acordo com as informações do  contexto e também de acordo com as intenções, crenças e desejos dos  atores.
Este trabalho visa analisar uma proposta de implementação de um  motor de animação para simular o comportamento de atores humanóides,  gerando animações em três dimensões via World Wide Web. Dois modelos de  animação baseados no formalismo AFS (Autômato Finito com Saída) que  lidam com camadas específicas de abstração de um sistema de animação  serão apresentados. O modelo AGA-J é uma extensão do modelo AGA para  lidar com a classe concreta de movimentos de atores humanóides em 3D e  serve como camada de fundação para outros modelos. O modelo AGA gera  sequências animadas a partir de um conjunto de AFS que representam os  atores da animação e um conjunto de fitas de entrada que determinam os  comportamentos dos atores. O alfabeto de saída é representado por  imagens e efeitos sonoros e a animação se dá pela sequência das saídas  dos autômatos. O modelo AGA-T é um modelo orientado a tarefas, baseado  em autômatos probabilísticos e eventos.  Este modelo atua como uma  camada de nível superior sobre o AGA-J, e foi projetado para lidar com  alguns aspectos da classe intencional, sobretudo o encapsulamento de  movimentos através de tarefas. O formalismo de AFS foi escolhido para a  construção dos modelos porque propicia muitas características  importantes: saída configurável através da análise da fita de saída;  reusabilidade pelo fato de vários atores poderem usar o mesmo AFS; e  recuperação de informação, observando o estado atual dos autômatos dos  atores que compõem a animação.

Palavras-chave: Animação, WWW, Grafo de cena, Autômato finito

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