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