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A Paisagem Sonora Eletrônica: A Reconstrução do Mundo Sonoro Contemporâneo no Cinema

Artigo em Revista On-line
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: José Cláudio Siqueira Castanheira
Revista: Contemporânea, v. 6, n. 3 (2008)
Instituição: UERJ - Faculdade de Comunicação Social - PPGC
País: Brasil

Resumo
Este trabalho pretende apresentar uma proposta de investigação sobre a experiência cinematográfica segundo um viés das Materialidades. Meu objeto principal é o ambiente sonoro e as formas de cognição favorecidas através do uso de sons desvinculados de um objeto empírico, a dizer, sons criados ou modificados eletronicamente. Julgo pertinente confrontar idéias de alguns autores que pensam um campo não hermenêutico como Hans Ulrich Gumbrecht, com estudiosos de cinema, como Michel Chion e Rick Altman. Trago ainda para a discussão alguns elementos da Fenomenologia Existencial, de Merleau-Ponty, aplicada à experiência cinematográfica por Vivian Sobchack.

Palavras-chave: Cinema, som, materialidades, novas formas cognitivas

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Utilização da Animação Computacional na Verificação do Programa Arquitetônico de Necessidades

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Alessandra Arenales Salgado de Oliveira
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Civil
Programa: Pós-graduação em Engenharia Civil
Orientadora: Regina Coeli Ruschel
Ano: 2003
País: Brasil

Resumo
Com a introdução da prática computacional tem-se dado muita atenção à representação arquitetônica. As animações digitais proporcionam a exploração da expressão visual possibilitando a compreensão das complexidades do projeto. Existem variados softwares no mercado para a criação de animações, e infinitas metodologias para seu desenvolvimento, porém não se tem tido o cuidado de avaliar a eficácia da aplicação das animações gráficas no processo de projeto. O objetivo desta pesquisa é verificar a percepção dos usuários quando estes são submetidos à compreensão de um projeto arquitetônico através do uso de uma animação computadorizada. Foi executada uma pesquisa de campo para identificar a percepção do usuário ao assistir uma animação do projeto arquitetônico de uma cozinha comparada com a realidade da obra. O ensaio foi realizado em três etapas: 1) na exposição de uma animação gráfica; 2) numa visita à obra concluída e 3) na comparação da percepção do ambiente animado com relação ao ambiente visitado. Após a primeira e a segunda etapa o participante respondia a um questionário que traduzia em perguntas objetivas e subjetivas o programa de necessidades do ambiente em estudo. Dois tipos de animações foram experimentados: simplificada (recurso de sombreamento padrão e procedimento de pré-visualização do render) e realista (recurso scanline para renderização das cenas). Verificou-se que a animação computacional simplificada apresenta satisfatória relação de custo-desempenho visando a compreensão do projeto para ambos, usuário e projetista. Com base neste experimento foram especificadas diretrizes para criação e aplicação de um questionário em conjunto com a animação digital para verificar as exigências do programa arquitetônico e para uma melhor compreensão do projeto.

Palavras-chave: animação por computador, visualização, projeto arquitetônico, cozinhas, percepção


Abstract

With the introduction of computers in architecture a lot of attention has been given to the digital representation. The digital animation provides the exploration of virtual expression making possible to understand design complexities. There are several softwares available, for animation development in architecture, however not enough attention is given to evaluate the effectiveness of graphic animation in design process. The purpose of this research is to verify user perception of the architectonic project watching a computerized animation. An experiment was developed to identify the user architectonic perception when watching the project animation compared to the reality of the accomplished project. This experiment was carried out in 3 phases: (1) the exhibition of a graphic animation. (2) a visit to the accomplished project and (3) a comparison between perception through the graphic animation of the site and through the site visit. After the first and second stages the participants answered a questionnaire composed of subjective and objective questions inquiring attendance in design to the architectonic program requisites of the space in study (kitchen). Two kinds of digital animation were experimented: a simplified animation (using standard shading and render preview) and a realistic animation (using scanline resource for digital scenes rendering). It was verified that the simplified digital animation presents satisfactory cost-benefit relation in order to obtain design understanding for both, user and designer. Based on this experiment, directives were specified for the creation and application of a questionnaire together with design digital animation in order to verify architectonic program requirements, for increased design comprehension.

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Um Modelo de Deformações para Superfícies: Análise e Simulações

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Paulo F. de Santa Clara Ramos Junior
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Wu, Shin-Ting
Ano: 1998
País: Brasil

Resumo
Esta dissertação trata da análise de um modelo baseado em princípios físicos, proposto por Terzopoulos et al., para gerar superfícies elasticamente deformáveis. Com equações que unificam as descrições de forma e movimento, o modelo viabiliza a animação automática de corpos relativamente complexos, com bastante realismo e a um custo computacional razoável. Apesar destas vantagens terem conquistado a atenção da comunidade, impulsionando vários trabalhos subseqüentes, alguns aspectos ainda não foram abordados. Embutidos nas equações que regem o movimento da superfície, encontram-se os parâmetros de controle da elasticidade, que por sua vez, são definidos por meio de elementos da Geometria Diferencial, usados para medir variações de alongamento e curvatura a partir de valores iniciais de repouso. Para a controlabilidade do modelo, um tópico essencial, não discutido anteriormente, consiste na interdependência existente entre alongamento e curvatura e a relação destes efeitos com o nível de realismo alcançado nas simulações. Recorrendo aos conceitos da Geometria Diferencial, buscou-se um melhor entendimento do modelo e elaborou-se uma proposta para a escolha de valores aos parâmetros,. Tentando explorar a versatilidade e o caráter intuitivo. Adicionalmente, foram desenvolvidas técnicas para analisar os resultados obtidos nas simulações. Com os estudos realizados, foi possível conhecer a potencialidade e a flexibilidade do modelo e proporcionar novas perspectivas para a síntese de imagens que envolvam objetos deformáveis como uma peça de tecido ou uma folha de papel.

Palavras-chave: animação por computador, superfícies - modelos, computação gráfica, simulação (computadores)

Abstract
This work concerns the analysis of a physically-based model proposed by Terzopoulos et al for generating elastically deformable surfaces. With equations that unify the descriptions of shape and motion, the modeI is suitable for automatic animation of relatively complex objects, providing some realistic effects at a reasonable computational cost. A1though those advantages have caught the atention of the modeling community, motivating many other subsequent works, some aspects were not yet approached. lnside the equations that govern the surface's motion, there are elasticity control parameters which are defined upon concepts from Differential Geometry used to measure stretching and bending variations from an initial rest state. An essential issue on the model's controllability that was not discussed before lays on the non-independency between stretching and bending and how these two effects are related to the leveI of realism attained in simulations. A closer look into those Differential Geometry concepts allowed a better understanding of the mo de!. A proposal for the choice of parameters values was then elaborated, trying to explore versatility and the intuitive character. Furthermore, some technics were developed in order to analyze the results obtained from simulations. From those studies it was possible to know the model's power and flexibility, providing new perspectives in the synthesis of images involving non-rigid objects like a piece of cloth or a paper sheet.
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TOOKIMA: Um Conjunto de Ferramentas para a Descrição de Animação Modelada por Computador

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Marcelo da Silva Hounsell
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Leo Pini Magalhães
Ano: 1992
País: Brasil

Resumo
TOOKIMA (a Tool Kit for Scripting Computer Modeled Animation) consiste num conjunto de ferramentas para facilitar a descrição e o desenvolvimento de animações cinemáticas. Vários algoritmos foram implementados para a manipulação de quaisquer dos parâmetros dos elementos tais como objetos, câmera, tonalização, fontes de luz, etc. Ele é, atualmente, uma extensão da linguagem de programação de uso geral C, sobre seus tipos de dados primitivos e sobre sua biblioteca de funções, baseado no rendering Scan-line sobre objetos representados por bordos. Características adicionais estão disponíveis para animação sobre trilhas, geometria temporal, vários comportamentos de aceleração pré-estabelecidos, estruturação hierárquica de objetos e o desenvolvimento incremental da animação. Nosso objetivo foi, principalmente, desenvolver um ambiente inicial para pesquisas em animação no nosso projeto maior em Computação de Imagens, denominado ProSIm, do que propor técnicas ou algoritmos novos.

Palavras-chave: visão por computador

Abstract
TOOKlMA (a Tool Kit for Scripting Computer Modeled Animation) consists of a set of tools that intend to help the descriptton and development of kinematics animations. Several algorithms are available for the manipulation of any parameters of elements like objects, camera, shading, light-sources, etc. These tools, nowadays, are a scanline-based renderlng extension to the C general-purpose programming language on its data types and libraries, using boundary representation of objects. Additional features are available for track animation, temporal geometry, several accelerated behavior, hierarquical structure of objects and tweaking. Our goal was, mainly, to develop an initial research enviroment for animation in our major project on computer graphics, called ProSlm, rather than propose any new techniques or algorithms.

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Animação Facial por Computador Baseada em Modelagem Biomecânica

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Renata Correa
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Engenharia de Computação
Orientador: Leo Pini Magalhães
Ano: 2007
País: Brasil

Resumo
A crescente busca pelo realismo em personagens virtuais encontrados em diversas aplicações na indústria do cinema, no ensino, jogos, entre outras, é a motivação do presente trabalho. O trabalho descreve um modelo de animação que emprega a estratégia biomecânica para o desenvolvimento de um protótipo computacional, chamado SABiom. A técnica utilizada baseia-se na simulação de características físicas da face humana, tais como as camadas de pele e músculos, que são modeladas de forma a permitir a simulação do comportamento mecânico do tecido facial sob a ação de forças musculares. Embora existam vários movimentos produzidos por uma face, o presente trabalho restringiu-se às simulações dos movimentos de expressões faciais focalizando os lábios. Para validar os resultados obtidos com o SABiom, comparou-se as imagens do modelo virtual obtidas através do protótipo desenvolvido com imagens obtidas de um modelo humano.

Palavras-chave: animação por computador, biomecânica, expressão facial

Resumo
The increasing search for realism in virtual characters found in' many applications as movies, education, games, so on, is the motivation ofthis thesis. The thesis describes an animation model that employs the biomechanics strategy for the development of a computing prototype, called SABiom. The method used is based on simulation of physical features of the human face, such as layers of the skin and musc1es, that are modeled for simulation of the mechanical behavior of the facial tissue under the action of muscle forces. Although there are several movements produced by a face, the current work limits itself to the simulations of the facial expressions focusing the lips. To validate the results obtained from SABiom, we compared the images of the virtual model with images from a human model.

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Uma Proposta de Morphing Utilizando Técnicas de Interpolação de Formas e Média Morfológica

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Rogério Seiji Higa
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Orientador: Yuzo Iano
Ano: 2008
País: Brasil

Resumo
A animação é muito utilizada na área cinematográfica para produzir efeitos visuais ou para fazer filmes inteiros. Nessa área, a busca por novas ferramentas caminha junto com a necessidade da indústria do entretenimento de sempre mostrar novidades. Tentando suprir essa demanda, este trabalho propõe uma nova ferramenta que mistura o morphing de imagens, já muito utilizado nesta área, com a média morfológica. O uso dessas duas técnicas permite a geração de uma seqüência de imagens diferente de outras técnicas de morphing. Além disso, também é proposta a utilização de um algoritmo de interpolação de formas, que é utilizado junto ao morphing para interpolar os seus marcadores de atributos. O uso da interpolação de formas permite que dois marcadores correspondentes tenham um número diferente de pontos, e também adiciona opções de compensação de rotação entre as formas dos marcadores. Neste trabalho são mostrados os resultados obtidos com o método proposto.

Palavras-chave: animação (cinematografia), processamento de imagens, morfologia matemática, interpolação, compressão de imagens

Abstract
Animation is used in the cinema industry to produce visual effects or entire movies. In this area, the search for new tools comes along with the need of the entertainment industry to show new stuff all the time. To fulfill this need, this work proposes a new tool that blends the image morphing, a famous tool for visual effects, with the morphological median. The use of these two techniques provides an image sequence that's distinct from other similar tools. It is also proposed in this work the use of the shape interpolation which is used in the morphing algorithm to interpolate the features markers. The shape interpolation algorithm allows that the corresponding markers have a different number of points, it also includes a rotation compensation options for the interpolation of the shapes of the markers. In this work are shown the results obtained form the proposed method.

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Modelagem e Controle de Caimento e Dobras em Superfícies Deformáveis

Tese de Doutorado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome:
Vanio Fragoso de Melo
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Wu, Shin-Ting
Ano: 2004
País: Brasil

Resumo
Esta tese de doutorado tem como objetivo apresentar uma proposta de modelo computacional de superfície deformável. Há duas vertentes de modelos de superfícies deformáveis fisicamente embasados: modelos de mecânica das partículas e modelos de mecânica dos contínuos. Os modelos de mecânica dos contínuos são mais realísticos e intuitivos, por se basearem numa estrutura geométrica contínua e utilizarem os elementos de Geometria Diferencial para a sua análise. Similar a maioria dos modelos deformáveis com base na mecânica dos contínuos, propomos um modelo de superfície deformável com base na superfície de Cosserat elástica. Diferentemente dos modelos existentes na literatura de Computação Gráfica e Animação, o nosso modelo considera a relação entre as deformações tangenciais e normais, e inclui um novo paradigma lineariz ável para estimar os vetores normais. Isto possibilita a formação de dobras e rugas a partir da ação de forças tangenciais. Uma implementação é apresentada. Para corrigir alguns tipos de desequilíbrios criados pelo método das diferenças finitas empregado na discretização, propomos fatores de correções das forças internas atuantes nas bordas. Experimentalmente, o modelo proposto foi validado com aplicações para caimentos, para criação de dobras e rugas de tecido de pano.

Palavras-chave: animação por computador, c
ascas (Engenharia) - modelos matemáticos, deformações (Mecânica), superfícies - modelos, simulação e modelagem

Abstract
This doctoral thesis aims at presenting a proposal of a computational model for a deformable surface. There are two trends of deformable surface models that are physically based: particle systems and continuum mechanical models. The continuum mechanical models are more realistic and intuitive, since the underlying geometric structure is a continuum which can be analyzed with use of Differential Geometriy. Similar to most of works based on the continuum mechanics, we propose a deformable surface model based on an elastical Cosserat surface. Differently from the existing models in the Graphic Computer and Animation literature, our model considers a relation between the tangential and normal deformations, and integrate a novel linearizable approach for estimating the normal vectors. This provides an efficient way to simulate folds and wrinkles under the action of tangential forces. An implementation is presented. In order to correct some kinds of unbalance of forces, due to the methods of finite differences employed on the discretization, we propose correction factors for the internal forces that act on the boundaries. Experimentally, the proposed model was validated in the simulations of cloth draping, folds and wrinkles of cloth.

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Animação Facial 2D Sincronizada com a Fala Baseada em Imagens de Visemas Dependentes do Contexto Fonético

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Paula Dornhofer Paro Costa
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia da Computação
Orientador: José Mario de Martino
Ano: 2009
País: Brasil

Resumo
A animação facial por computador sincronizada com a fala permite a implementação de cabeças virtuais que podem contribuir para tornar interfaces humano-computador mais eficientes e atraentes. O presente trabalho apresenta um método de síntese de animação facial 2D baseado em imagens cujo desenvolvimento foi guiado por dois objetivos principais: a reprodução realista da movimentação articulatória visível da fala, incluindo os efeitos da coarticulação, e a possibilidade de implementação do método mesmo em plataformas com capacidades limitadas de processamento e memória, tais como celulares e assistentes pessoais digitais. O método desenvolvido baseia-se em uma base de imagens de visemas dependentes de contexto para o Português do Brasil e adota a técnica de metamorfose entre visemas para a síntese da animação facial. A abordagem proposta representa uma estratégia de síntese alternativa e inovadora, capaz de reproduzir a movimentação articulatória visível da fala, incluindo os efeitos da coarticulação, a partir de uma base de apenas 34 imagens. O trabalho inclui a implementação de um sistema piloto integrado a conversor texto-fala. Adicionalmente, o método de síntese proposto é avaliado através de teste de inteligibilidade da fala. Os resultados desta avaliação indicam que a informação visual fornecida pelas animações geradas pelo sistema contribui para a inteligibilidade da fala em condições de áudio contaminado por ruído. Apesar do trabalho estar restrito ao Português do Brasil, a solução apresentada é aplicável a outras línguas. Palavras-chave: Computação Gráfica, Animação Facial, Visemas, Coarticulação, Metamorfose.

Palavras-chave: computação gráfica, animação (cinematografia), metamorfose, animação por computador, comunicação visual

Abstratc
Speech synchronized facial animation allows the implementation of talking heads that potentially can improve human-computer interfaces making them more efficient and attractive. This work presentsan image based 2D facial animation synthesis method whose development was guided by two main goals: the realistic reproduction of visible speech articulatory movements, including coarticulation effects, and the possibility to implement the method also on limited processing and memory platforms, like mobile phones or personal digital assistants. The developed method is based on an image database of Brazilian Portuguese context dependent visemes and uses the morphing between visemes strategy as facial animation synthesis technique. The proposed approach represents an alternative and innovative synthesis strategy, capable of reproducing the visible speech articulatory movements, including coarticulation effects, from an image database of just 34 images. This work includes the implementation of a pilot system integrated to a text-to-speech synthesizer. Additionally, the proposed synthesis method is evaluated through a speech intelligibility test. The test results indicate that the animations generated by the system contribute to improve speech intelligibility when audio is degraded by noise. Despite the fact this work is restricted to Brazilian Portuguese, the presented solution is applicable to other languages. Keywords: Computer Graphics, Facial Animation, Visemes, Coarticulation, Morphing.

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Animação Facial Sincronizada com a Fala: Visemas Dependentes do Contexto Fonético para o Português do Brasil

Tese de Doutorado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome:
José Mario De Martino
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Engenharia de Computação
Orientador: Leo Pini Magalhães
Ano: 2005
País: Brasil

Resumo
Aparência de uma face sintética ao longo do tempo. Animação facial sincronizada com a fala está relacionada ao controle da movimentação da face virtual comandada pelos eventos fonéticos de uma locução. Tal controle implica na manipulação da face virtual de forma coordenada e em sincro-nismo com o sinal acústico da fala. A coordenação é a1cançada pela reprodução, na face virtual, da movimentação articulatória visível necessária à produção dos sons da fala. O objetivo do trabalho é estudar e propor uma metodologia para a definição de representações para os padrões visuais de movimentação articulatória observáveis na face durante a fala, os denominados visemas. A metodo-logia proposta estabelece visemas dependentes do contexto fonético que contemplam o fenômeno da coarticulação perseveratória e antecipatória. Além disso, a partir da descrição geométrica e temporal de visemas estabelecidos pela análise de um corpus lingüístico do português do Brasil, são derivados modelos para a movimentação da articulação temporomandibular e do tecido dos lábios. Apesar do material fonético utilizado no trabalho estar restrito ao português do Brasil, a metodologia proposta é aplicável a outras línguas.

Palavras-chave: computação gráfica, a
nimação por computador

Abstract
Computer facial animation refers to the techniques for specifying and controlling the positioning, motion, and appearance of a synthetic face over time. Speech synchronized facial animation addres-ses the control of a virtual face conducted by the phonetic events of an utterance. Such control implies the manipulation of the virtual face synchronized and coordinated with the speech signal. The coor-dination is achieved by reproducing on the virtual face the visible articulatory movements necessary for speech production. The objective of the work is to study and propose a methodology to establish representations for, the visual articulatory pattems displayed on the face during speech production, the so called visemes. The proposed methodology identifies phonetic context dependent visemes that cope with persevera tive and anticipatory coarticulation. Additionally, the movements of the temporo-mandibular joint and the lip tissue are modelled from a set of visemes established by the analysis of a Brazilian Portuguese linguistic corpus. Although the corpus is restricted to Brazilian Portuguese, the methodology is general enough to be applied to other languages.

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Da Modelagem de Plantas a Dinâmica de Multidões: Um Modelo de Animação Comportamental Bio-Inspirado

Tese de Doutorado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome:
Alessandro de Lima Bicho
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Leo Pini Magalhães
Ano: 2009
País: Brasil

Resumo
Este trabalho apresenta um método para simulação de multidões baseado no algoritmo de colonização do espaço. Este algoritmo foi originalmente proposto para modelar padrões de nervuras em folhas vegetais e de ramificações em árvores. A técnica baseia-se na competição por espaço entre nervuras ou ramificações durante o crescimento vegetal. Adaptado à simulação de multidões, o algoritmo de colonização do espaço visa simular a competição por espaço durante o movimento dos pedestres. Vários comportamentos observados em multidões reais, tais como evitar colisões, variar a velocidade de deslocamento do pedestre em função da densidade populacional e formar vias (lanes) de pedestres, nas quais o pedestre seguirá aquele imediatamente a sua frente, cuja direção e sentido são similares, são propriedades do algoritmo. O modelo de simulação de multidões proposto também caracteriza-se pela simplicidade de implementação, robustez e eficência computacional, permitindo, de acordo com o ambiente de simulação adotado, o controle interativo da multidão simulada.

Palavras-chave: 
multidões, comportamento humano - métodos de simulação, animação por computador, simulação (computadores), computação gráfica

Abstract
This work presents a method for crowd simulation based on the biologically-motivated space colonization algorithm. This algorithm was originally introduced to model leaf venation patterns and the branching architecture of trees. It operates by simulating the competition for space between growing veins or branches. Adapted to crowd modeling, the space colonization algorithm focuses on the competition for space among moving agents. Several behaviors observed in real crowds, including collision avoidance, relationship of crowd density and speed of agents, and the formation of lanes in which people follow each other, are properties of the algorithm. The proposed crowd modeling method is simple to implement, robust, computationally efficient, and suited to the interactive control of simulated crowds.


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Um Sistema Interativo de Animação no Contexto ProSIm

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Alberto Barbosa Raposo
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Leo Pini Magalhães
Ano: 1996
País: Brasil

Resumo
A produção de uma animação por computador sem a presença de um especialista em programação requer um sistema que apresente facilidades tanto na criação da mesma quanto na comunicação animador-computador. O objetivo deste trabalho é a reformulação do TOOKIMA (TOOl Kit for scripting computer Modeled Animation), um conjunto de ferramentas cinemáticas para a descrição algorítmica de animações modeladas por computador, de modo a tomá-Io um sistema interativo para a criação de animações. O trabalho pode ser dividido em duas etapas distintas. Na primeira etapa, é desenvolvida uma nova linguagem para o roteiro de animação. Essa nova linguagem tem como objetivo permitir a criação de roteiros com um nível mais alto de comandos (que se aproximem mais daqueles desenvolvidos pelos animadores profissionais). Isso elimina a necessidade do conhecimento, por parte do animador, de comandos de baixo nível da linguagem do TOOKIMA, que é uma extensão da linguagem C. A segunda etapa do trabalho é a implementação de uma interface gráfica, que permite a construção interativa de um roteiro de animação, utilizando a linguagem desenvolvida. Dessa maneira, o sistema pretende atingir três tipos de usuários: o usuário leigo em programação (que utilizará a interface), o usuário experiente (que utilizará a interface, mas terá conhecimento da linguagem de roteiros) e o usuário "especialista" (que conhecerá a linguagem do TOOKIMA e a linguagem C, podendo dispor da maior flexibilidade que uma linguagem de mais baixo nível permite).

Palavras-chave: animação por computador, computação gráfica, interfaces de usuário (Sistema de computador)


Abstract
The production of a compute r animation without the presence of a programmer requires a system that facilitates that production and the communication between the animator and the computer. The objective of this work is to improve the TOOKIMA (TOOl Kit for scripting computer Modeled Animation), a kinematic toolkit for the algorithmic description of computer modeled animations, in order to transform it in an interactive system for the production of animations. This work can be divided in two phases. In the first phase, a new scripting language for the animations is developed. This new language allows the creation of scripts with high leveI commands (closer to that used by professional animators). This avoids the necessity of the animator to know the down level commands of the language of the TOOKIMA, which is an extension of C. The second phase of the work is the implementation of a graphical interface that allows the interactive construction of the scripts, written in the developed language. In this way, the system can be used by three kinds of users: the nonprogrammer user (who will use the interface), the experienced user (who will also use the interface, but will know the scripting language) and the expert (who will know the language of the TOOKIMA and C).


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Implementação e Avaliação de um Apresentador Virtual Tridimensional

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Denise Hippler
Instituição: UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Engenharia Elétrica e de Computação
Orientador: José Mario De Martino
Ano: 2008
País: Brasil

Resumo
Um apresentador virtual é um agente representado por uma forma antropomórfica que permite a transmissão de informações usando uma combinação de formas de expressão que pode envolver elementos como fala, gestos, expressões faciais e mudanças de postura, podendo ainda incluir a interação com objetos. Apresentadores virtuais possuem um amplo leque de aplicações em potencial, como guias e instrutores. Este trabalho relata a implementação e avaliação de um apresentador virtual de notícias que realiza movimentos verbais sincronizados com o sinal acústico da fala e movimentos não-verbais que complementam a fala, estruturando a apresentação. A animação é gerada a partir de informações acerca do texto a ser apresentado oralmente e dos movimentos não-verbais que devem acompanhá-lo, descritas pelo usuário em um arquivo de entrada. De modo a gerar animações convincentes, estudou-se gravações de apresentações de notícias de um canal televisivo e derivou-se regras de comportamento, um conjunto de movimentos que se repetem em dadas situações. Esse padrão comportamental insere alguns movimentos automaticamente na animação, complementando os movimentos dados pelo usuário. Por fim, realizando experimentos com voluntários, avaliou-se a contribuição dos movimentos não-verbais à apresentação.

Palavras-chave: computação gráfica, animação por computador

Abstract
A virtual presenter is an anthropomorphic graphical representation, that transmits informations using a combination of communication possibilities like speech, gesture, facial expression, posture and interaction with virtual objects. Embodied Conversational Agents (ECAs) have several potential applications like guides and instructors. This work reports on the implementation and evaluation of a virtual news presenter that makes verbal movements in synchrony with the acoustic speech signal and non-verbal movements that complement the speech, structuring the presentation. The input file contains the description of the text that should be presented and the movements to be performed. In order to generate convincing animations, a real news presenter has been studied allowing the definition of behavior rules, a group of movements that occur in certain situations. This behavior model inserts some movements automatically in the animation, complementing the movements given by the user. Experiments were made with volunteers to evaluate the contribution of the nonverbal movements to the presentation.


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Animação Baseada em Física com Modelos Geométricos em Multi-Resolução

Tese de Doutorado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)
Nome: Luis Antônio Riveira Escriba
Instituição: PUCRIO - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro
Programa: Programa de Pós-graduação em Informática
Orientador: Paulo Cezar Pinto Carvalho
Co-orientador: Luiz Carlos Pacheco Rodrigues Velho
Ano: 2000
País: Brasil

Resumo
O uso de leis físicas na geração de animações permite produzir efeitos reais de movimentos e tratamentos automáticos de colisoes. Enfrenta-se, no entanto, dificuldades para executar eficientemente os cálculos numéricos necessários e para produzir efeitos interessantes, devido à complexidade da geometria dos objetos em animação. Nesta tese formala-se um modelo para gerar animações baseados em modelos físicos de objetos de geometria arbitrária.Os detalhes irregulares das superfícies dos objetos são incorporados no cálculo da dinâmica de contrato dos objetos em colisão. Usa-se a teoria de multiresolução baseada na transformada wavelet para se relacionar os detalhes de superfícies do objeto, com estimadores estatísticos, ao grau de rugosidade das superfícies de referência. Esta abordagem também facilita a construção hierárquica de envelopes adaptados retangulares orientados MOBBtree-Multiresolution Oriented Bounding Boxe tree que preservam os detalhes das superfícies em colisão, que posteriormente são utilizados para determinar analiticamente os pontos de contatos tolerados.A dinâmica de contatos usa o paradigma baseado em impulsos que, junto com o grau de rugosidade local do ponto de colisão fornece animações interessantes e visualmente realistas.

Palavras-chave: Animação 3D, Computação Gráfica, Imagem



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Animado: Um protótipo de um sistema de animação modelada por dinâmica

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)

Nome: Maria Andreia Formico Rodrigues
Instituição: Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Departamento de Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Léo Pini Magalhães
Ano: 1993
País: Brasil

Resumo
O objetivo geral desta dissertação é apresentar uma pesquisa que vem sendo realizada sobre o tema "Animação Modelada por Dinâmica" desde o ano de 1990. A partir desta pesquisa, o objetivo principal deste trabalho é a criação do ANIMADO, um Protótipo de um Sistema de Animação Modelada por Dinâmica, no âmbito do Projeto ProSlm, no grupo de Computação de Imagens, no DCA- FEE- UNICAMP. A Dinâmica refere-se à descrição do movimento como uma relação entre forças e torques atuando sobre massas. Desta forma, a Física é aplicada na intenção de modelar o movimento que será apresentado pelos objetos. Este movimento pode ser muito realista, dependendo do tipo e exatidão da modelagem envolvida. No ANIMADO, o animador poderá produzir movimentos selecionando forças e torques de controle que estarão diretamente relacionados às leis mecânicas que regem o movimento. Basicamente, o ANIMANDO é composto por cinco módulos totalmente independentes, escritos em linguagem C e C++, porém, fortemente inter-relacionados: o EGESP, um módulo contendo o Método de Gauss para Resolução de Sistemas Lineares com pivoteamento parcial- parâmetro T, o FRED, um módulo contendo o Método Numérico de Runge-Kutta Variante de quarta ordem para Resolução de Equações Diferenciais Ordinárias com m variáveis independentes, o COLISÃO, um módulo para Detecção de Colisões e Dinâmica de Impacto associada, o CONTROLE, um módulo para o controle da animação e o INTEREXPSERV, um interpretador de expressões baseado no modelo cliente-servidor. É importante salientar que a Animação Modelada por Dinâmica requer a presença de ferramentas que suportem cálculos matemáticos intensivos e precisos, pois, constantemente, está sujeita a erros de precisão numérica e grande consumo de CPU. As animações produzidas com o uso da Dinâmica podem ser usadas em vários campos de aplicação: educacional, industrial, Robótica, Propaganda, entre outros.

Palavras-chave: Animação por computador, Movimento, Dinâmica

Abstract
The general aim of this work is to present in details, a research that has been done about "Modeled Animation by Dynamics", since 1990. The main objective is to introduce the ANIMADO,a first example of using Dynamic Simulation in the Computer Animation field, a research branch area of the group ProSlm, in the DCA at UNICAMP. Dynamics refers to the description of movement as a relation between forces and torques acting upon masses. In this way, we use Physics to find out the movement which will be performed by the objects. This movement can be very realistic and depends on the modelling. Using the ANIMADO,the ammator will be able to produce movements by selecting control forces and torques which will be directly related to mechanicallaws of motion. Generally speaking, the ANIMADO is divided into five totally independent, though strongly inter-relationed modules, implemented using the C and C++ language: the EGESP, a module that solves Systems of Linear Equations by standard Gauss-Jordan elimination with maximal pivoting, the FRED, a module that contains a 4th variant Runge-Kutta Numerical Integration Method, the COLISÃO,a module to Detect and Response collisions, the CONTROLE, a module to control the animation, and the INTEREXPSERV, an interpreter of expressions based in the client-server model using sockets. It is important to say that the Modeled Animation by Dynamics needs appropriated mathematic tools which avoid inaccurate results and reduce time processing. The produced animations will be able to be used in various fields of application and with a variety of objectives, as a helpful tool in the educational and industrial area, Robotic Engineering, Propaganda and many others.

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Um Ambiente de Animação Dinâmica de Corpos Rígidos

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)

Nome: Leonardo de Lima Oliveira
Instituição: Universidade Federal do Mato Grosso - UFMT. Departamento de Computação e Estatística
Programa: Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
Orientador: Paulo Aristarco Pagliosa
Ano: 2006
País: Brasil

Resumo
O objetivo geral deste trabalho é o estudo dos fundamentos da animação por computador e o desenvolvimento orientado a objetos de um sistema de animação procedimental de cenas 3D para visualização de simulações dinâmicas em aplicações de ciência e engenharia. Uma animação é especificada através de uma linguagem de animação, derivada de uma linguagem de propósito geral chamada L, estendida com produções para descrição de roteiros de animação baseados em scripts e ações que modificam o estado dos objetos no tempo, além de uma API de animação. Os principais componentes do sistema são: compilador da linguagem de animação, máquina virtual de animação, renderizador, controlador de animação, ligador e visualizador de arquivos de animação, e um motor de física de corpos rígidos denominado PhysX, desenvolvido pela Ageia Technologies. Os objetivos específicos do trabalho estão divididos em duas etapas. A primeira é o estudo dos fundamentos matemáticos e computacionais necessários ao desenvolvimento das classes de objetos que compos o sistema. Tal estudo inclui técnicas de animação e controle de movimentos, teoria de compiladores, máquinas virtuais, gerência de memória e coleta de lixo, bibliotecas nativas e conceitos da mecânica clássica. A segunda etapa consiste no desenvolvimento dos componentes do sistema, sua integração com o motor de física, e a implementação da API de animação.

Palavras-chave: Animação (Computação Gráfica), Dinâmica dos Sólidos, Computação Gráfica

Abstract
The general purpose of this work is the study of the fundamentals of the computer animation and the object-oriented development of a procedural animation system for visualization and dynamic simulations of 3D scenes in science and engineering applications. In such system an animation is specified by an animation language AL and an animation API.AL was derived from a general-purpose language called L, which was extended with productions for description of scripts and actions that modify the state of scene objects over time. The main components of the system are: animation language compiler, animation virtual machine, renderer, animation controller, animation file viewer and animation file linker, and a physics engine for dynamic simulation of rigid bodies called PhysX, developed by the Ageia Technologies. The specific purposes of the work are divided in two stages. The first one is the study of mathematical and computational principles and methods for developing the object classes that compose the animation system. Such study includes animation techniques and movements control, compilers theory, virtual machines, memory and garbage collection management, native interfaces and classic mechanics concepts. The second stage is the development of the system components, including the integration with the physics engine, and the animation API implementation.

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Controle de Animações por Computador utilizando Redes de Petri

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)


Nome: Alessandro de Lima Bicho
Instituição: Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Departamento de Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Léo Pini Magalhães
Ano: 2001
País: Brasil

Resumo
As alterações visuais, decorrentes das ações presentes em uma animação por computador, somente são possíveis porque há um mecanismo para selecionar e controlar os atributos da cena necessários para produzir os efeitos visuais desejados. Este trabalho explora o uso de redes de Petri como o mecanismo de controle que possibilita simplificar a coordenação das ações em uma animação ao descrevê-la por meio do tratamento dos eventos presentes. Este mecanismo permite definir modelos hierárquicos de controle com diferentes níveis de abstração, onde o encapsulamento de detalhes facilita a reutilização em animações cujos comportamentos sejam similares e possibilita que mudanças possam ser realizadas sem a necessidade de remodelar toda ou grande parte da animação. Além disso, um modelo de controle baseado em redes de Petri também permite prever e testar o comportamento de uma animação antes mesmo da sua execução. O mecanismo proposto é discutido através do estudo de casos de figuras bípedes.

Palavras-chave: Computação gráfica, Animação por computador, Redes de Petri

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Desenvolvimento de um Ambiente para Construção de Animações Interativas: Combinando VRML e Java

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)

Nome: Fabiana Saldanha Tamiosso
Instituição: Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Departamento de Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Léo Pini Magalhães
Ano: 1998
País: Brasil

Resumo
O desenvolvimento de um ambiente para a construção de animações interativas é o tema deste trabalho. Esse ambiente possibilita que, de uma forma fácil e com informações simples, uma animação seja obtida incluindo um tipo de movimento e capacidade de interação com o usuário. Animações interativas são definidas por terem seu comportamento determinado por ações do usuário. As animações, construídas através do ambiente desenvolvido, apresentam a interatividade caracterizada no controle de parâmetros envolvidos na determinação do movimento. Neste tipo de animação o usuário interage com uma interface gráfica, associada à cena animada, de onde controla o movimento. VRML (Virtual Reality Modeling Language) é a linguagem utilizada neste trabalho para a definição de animações interativas. VRML, entre outras características, associa capacidade de processamento às cenas, tornando-as mais "inteligentes". Esta é a característica que torna possível a combinação de VRML com a linguagem lava e, é através desta combinação, que as animações interativas são obtidas. o processo para criar animações interativas pode ser complexo, envolvendo conhecimento de técnicas de modelagem e tecnologias de programação. O ambiente foi desenvolvido para facilitar este processo para os animadores, resumindo-o à definição de movimento e a sua associação a um objeto de uma cena VRML [...].

Palavras-chave: Animação por computador, Interfaces gráficas de usuário (Sistema de computador), Interfaces (Computador)

Abstract
The deveIopment of an environment for interactive animations building is the subject of this thesis. This environment allows that, in an easy way and with simpIe information, an animation is created including a kind of movement and user's interaction capacity. lnteractive animations are defined for having their behaviour controlled by user's actions. The animations, built by the deveIoped environment, present the interactivity based on the controI of parameters used in movement determination. In this kind of animation the user interacts with a graphicaI interface, linked with the animated scene, from where he controIs the movement. VRML (Virtual Reality Modeling Language) is the Ianguage used in this thesis to define interactive animations. Among other features, it links processing capacity to the scenes, making them more "intelligent". This is the feature which makes possibIe the combination between VRML and Java Ianguage and, by this combination, the interactive animations are gotten. The process of interactive animations conception may be compIex, invoIving knowIedge of modeIing techniques and programming technoIogies. The environment was deveIoped to tum the process easier to the animators, summarizing it to the definition of movement and its association to a VRML scene object. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations.


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Desenvolvimento de um Ambiente para Criação de Animações de Cenas VRML para Web

Dissertação de Mestrado
(indexada pela 1ªvez em 16/12/2013)

Nome: Isla Carla Felix da Silva
Instituição: Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Departamento de Engenharia de Computação e Automação Industrial
Orientador: Léo Pini Magalhães
Ano: 2001
País: Brasil

Resumo
O desenvolvimento de um ambiente para a construção de animações interativas na Web é o tema abordado neste trabalho. Neste contexto, deve-se entender por animações interativas aquelas definidas através de ações do usuário. A interação com o ambiente desenvolvido possibilita que o usuário obtenha, de forma simples, uma animação.
VRML (Virtual Reality Modeling Language) é a linguagem utilizada para a modelagem das cenas gráficas e Java a linguagem de programação usada para atribuir processamento às cenas. Desta forma, as animações interativas são obtidas através da combinação da VRML com a linguagem de programação Java. Esta combinação realizada entre Java e a cena VRML é feita através da utilização da EAI (External Authoring Interface).
A forma final de apresentação do ambiente desenvolvido é uma página HTML contendo uma cena VRML e um painel de controle (applet Java) através do qual o usuário irá elaborar e visualizar sua animação. O uso da EAI para fazer a comunicação do painel de controle com a cena gráfica VRML possibilita que o ambiente desenvolvido seja facilmente divulgado através da Web.
A construção de animações interativas é um processo que pode exigir do usuário um amplo esforço e o conhecimento de técnicas de modelagem e tecnologias de programação. O ambiente acima referido foi desenvolvido para facilitar este processo e tornar desnecessário ao usuário o conhecimento dos detalhes envolvidos na criação de animações interativas. Isto amplia a gama de usuários pois possibilita sua utilização sem a necessidade de profundos conhecimentos técnicos.

Palavras-chave: Computação gráfica, Animação por computador, World Wide Web (Sistema de recuperação da informação), Realidade virtual

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