PDF de programación - Modelado de personajes 3D y animación mediante captura de movimiento

Título: Modelado de personajes 3D y animación mediante captura de movimiento



Apellidos: Sánchez Penella



Titulación: Grado en Multimedia



Nombre: Pau

Pla: 2009

Director: Elías Borrás Borrell

Fecha de lectura: 14 de Julio de 2017



Modelado de personajes 3D y animación mediante captura de movimiento



Resumen:

En este trabajo se toma una referencia de una escena de la película “El Señor de los
Anillos: Las dos Torres” en la que el personaje de cgi Gollum habla consigo mismo. El
objetivo ha sido replicar esta escena, para ello se han buscado referentes visuales de
diversas fuentes, se ha creado un storyboard y unos blueprints a partir de los cuales se
ha modelado el personaje en 3D, se han utilizado técnicas de captación de movimiento
corporal y facial para la animación.

Se han investigado diferentes métodos de captura de movimiento y se han utilizado los
que se encontraban más al alcance del estudiante. Mediante una cámara Kineckt de
Xbox one y software específico se ha llevado a cabo esta tarea. Este método de
captación de movimiento se encuentra dentro del grupo de captación de movimiento sin
marcadores que, igual que la animación manual, requiere el uso de morphs y de
sistemas de huesos. De este modo, el resultado final, es el fruto de una animación
capturada y posteriormente refinada y enriquecida de manera manual.

Se ha compuesto la escena que consta del escenario, el personaje, varias luces y las
cámaras, mediante las cuales se ha intentado crear una narrativa audiovisual similar a
la de la película original.

Se han usado técnicas de render fotorrealistas con materiales de sub-surface scattering
y con el motor Mental ray. Los diferentes elementos que componen la escena han sido
renderizados independientemente y compuestos posteriormente en postproducción en
dónde también se han aplicado los retoques de corrección de color pertinentes.
Asimismo, se han sacado canales de render complementarios como pelo, luz de efecto
para lograr un acabado más realista.

Por último, se ha creado una entradilla en 2D para presentar el trabajo en la que se ha
replicado la tipografía de la saga y se ha creado un efecto mediante partículas de
descomposición en granos de arena.



Palabras clave:

Animación 3D, Captura de movimiento, Animación facial, Morphs, Unwrapping,
Skinning, Render, Gollum, Modelado 3D.



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Modelado de personajes 3D y animación mediante captura de movimiento



Índice:


-1 Glosario Motivación, objetivos y planificación……………………………………….3
-2 Gastos / presupuesto………………………………………….……………..………………….6
-3 Presentación……………………………………………………………………………..………….7

-3.1 Gollum en TLOTR (contextualización)…….……………………..………….7

-3.2 Escena de referencia……………………………....…………….…………….….11
-4 Herramientas……...……………………………………….………………………….….………12
-5 Proceso de trabajo..………………………………….……………………………….……..…13
-6 Pre-producción ..…………………………………………………………………………….……16

-6.1 Storyboard ………………………...…………………………….…………….………16
-6.2 Referentes visuales …………...………………………………..……………………………19
-7 Producción ……………………………………………………...……………...………..…………24
-7.1 Modelo 3D………………………………………………………………………………..…….…24
-7.1.1 Blueprints ………………………………………………………………...……………..…….24
-7.1.2.Modelo …………………………………………………………………….………..………….24
-7.1.3 Desplegado de Uvs………………………………………………………...…..………….30
-7.1.4 Texturizado…………………………………………………………………………..………..32


-7.1.5 Composición del escenario ………….………...………..……..36

-7.2 Animación……………………………………………………………………………….38
-7.2.1 Morphing...…………………..………………............................…………………….38
-7.2.2 Skinning …………………………………………..……………………..42


-7.2.3 Captación movimiento facial ..…………………….….……….44
-7.2.4 Captación de movimiento corporal .…………………………………………..……46

-7.2.5 Implementar animaciones en el modelo …………………..…..………47
-7.2.6 Animación manual ..…………………………………………………………..…………..48
-8 Composición………………………………………………...….………………..…..……………51
-9 Post- producción ...……..……………………………………………………………………….55
-9.1 Render.…………...…….…………………………………………………………….……………55


-9.1.2 Render por capas ………………..…………...………..……………56
-9.2 Montaje de vídeo y corrección de color…………….……………….…….57


-9.3 Título ……………………………………………………………..………………...…….61

-9.4 Sonido ..………………………………………………..………………….……..………62
-9.5 Resultado …………………………………………..…………………………………..….…….63
-10 Incidencias……………………………………………………………………….…………………64
-11 Marketing Personal……………………………………………..…………….……………….65
-12 Multidisciplinariedad..……………………………..…………………………………..…….66
-13 Conclusiones…………………………………………..……………………..………………..…67
-14 Bibliografía ……………………………………..……………………………………….………..68
-15 Biografía del director ………………………………………………..……..….…………….70
-16 Agradecimientos ……..………………………………………………..……...….…………..71



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Modelado de personajes 3D y animación mediante captura de movimiento

● 1 Glosario Motivación, objetivos y planificación:



Palabras Clave:


-Morph: Copia de una malla a la que se le ha aplicado cierto cambio en la
posición de todos o algunos puntos, pero nunca añadido o quitado, esta copia se asocia
a la malla original sin deformar, pudiéndose aplicar en un porcentaje específico y
animable. Se usan para crear cada una de las expresiones faciales o corregir
deformaciones no deseadas causadas por los huesos.

-Animática: Render de prueba en el que no se aplican luces o materiales


definitivos que sirve para examinar si la animación es correcta.


-Render: Proceso computacional en el que, en una escena 3d que, calcula la
incidencia de la luz sobre los diferentes materiales y demás efectos, dando lugar a la
imagen o fotograma 2D resultante.



-Frame: cada uno de los cuadros que componen una animación.

-TLOTR: siglas en inglés de “El Señor de los Anillos”


-Hueso: Referente a la pieza virtual que forma junto a otras una estructura de
muñeco articulado, que permite ser animada y emparentada a una geometría para
deformarla.



-CGI: Siglas en inglés de imagen generada por ordenador.

Cuando empecé multimedia fue para poderme especializar posteriormente en modelado
y animación 3D, El TFG ha sido la oportunidad perfecta para poder profundizar en este
ámbito. En cuanto a la temática, "El Señor de los anillos" es una de mis trilogías
favoritas. Fueron las películas que mejor implementaron el CGI de su momento y hoy
en día siguen siendo un referente. Además, Gollum me parece un personaje
perfectamente adecuado para esta tarea ya que fue creado con técnicas similares de
captura en su momento y posee un registro expresivo muy rico que da pie a la captura
de animación facial.

En cuanto a los objetivos específicos de este proyecto, quedan a continuación
nombrados y ordenados:

Búsqueda de documentación software y referentes visuales:

- Búsqueda de metodologías de captación de movimiento
- Búsqueda de referentes visuales
- Elaboración de blueprints
- Búsqueda de software y equipamiento


Modelado anatómico:

- Modelado de la cabeza y la cara
- Del tronco superior


Pruebas de captura y morphing:

- Instalación de software y drivers especializados
- Hacer captura de prueba
- Elaboración de un modelo simplificado sobre el que hacer pruebas
- aplicar Morph al modelo de prueba

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Modelado de personajes 3D y animación mediante captura de movimiento


Pruebas de importación y captura:

- Pruebas de exportación de captura a 3ds max
- Emparentar captura y modelo


Creación de Morph faciales:

- 20 Morph básicos
- 10 Morph de detalle
- Morph extras en su caso


Captura facial definitiva y refinamiento:

- Aprender el guión
- Preparación de equipo de trabajo
- Acting y captura
- Exportación a 3ds max y emparentamiento con el modelo
- Refinamiento manual
- Aplicación de Morphs extra


Captura corporal definitiva y refinamiento:
- Preparación de equipo de trabajo
- Acting y captura
- Exportación a 3ds max y emparentamiento con el modelo
- Refinamiento manual



Texturizado:

- Desplegado de UVs
- Pintar y componer las diferentes capas para crear el material del modelo:



-Difuso.
-Bump.
-Sub-surface scattering.



Composición del escenario 3D y luz:

- Generar en 3D el escenario (columna, rocas de ruinas, árboles, HDR ..)
- Estudio de la iluminación original
- Set up de luces en 3D



Render y postproducción:

-Pruebas de motor render
-Render final
-Composición y retoque con After Effects
-Grabación de diálogos definitivos.



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Modelado de personajes 3D y animación mediante captura de movimiento



-Planificación:


Se ha organizado el trabajo siguiendo el siguiente calendario de planificación
con el objetivo de llegar a tiempo a la primera convocatoria de presentación y
dejar margen para posibles errores.



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Modelado de personajes 3D y animación mediante captura de movimiento

● 2 Gastos/Presupuesto:



A nivel humano el TFG requiere 300 horas de trabajo individual (suponemos 50 € / h
basándome en los conceptos estudiados en la asignatura gestión de proyectos 3D
donde la hora de trabajo de un artista 3D se paga idealmente a entre 50 y 90€.
Aparte de una serie de herramientas de software y hardware (dando por supuesto el
PC):


Software:



Adobe Photoshop (24€/mes)....................................................................144€

Autodesk 3dsmax (242€/mes)...............................................................1.452€

Autodesk Maya (242€/mes) ..................................................................1.452€

Adobe After Effects (24€/mes).....