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Animación esqueletal

Es una técnica de animación por computadora, esta es particularmente usada en la animación de vertebrados, en donde un personaje esta representado en dos partes, una representación superficial usada para dibujar al personaje, llamada la piel, y una construcción jerárquica de huesos usada solo para la animación, a este se le llama el esqueleto.

Esta técnica es usada construyendo una serie de “huesos”, cada hueso tiene una transformación en tres dimensiones, la cual incluye su posición, escala y orientación, y un hueso opcional padre. De esta manera los huesos forman una jerarquía. La trasformada completa de un nodo hijo es el producto de su transformada padre y de su propia transformada. Así que mover el hueso del muslo también moverá el hueso de la pantorrilla. Conforme el personaje es animado, los huesos cambian su transformación mientras pasa el tiempo, bajo la influencia de algunos controles de animación.

Cada hueso del esqueleto esta asociado con alguna porción de la representación visual del personaje. En el caso más común de un personaje poligonal de malla, la malla esta asociado con un grupo de vértices; por ejemplo, en un modelo de un ser humano, el hueso del muslo estará asociado con los vértices que hacen el polígono del modelo del muslo. Porciones de la piel de personaje pueden ser asociadas con múltiples huesos, cada uno teniendo un factor de escala llamado peso del vértice, o peso de la mezcla. El movimiento de la piel cercana a las articulaciones, pueden por lo tanto ser influenciados por los dos huesos.

Para una malla poligonal, cada vértice puede tener un peso de mezcla para cada hueso. Para calcular la posición final del vértice, cada transformada de hueso es aplicada a la posición del vértice. Escalada por su correspondiente peso. Este algoritmo se llama matriz de paleta de piel, porque el conjunto de transformadas de hueso, almacenada como matrices de trasformadas, forman una paleta para cada vértice de la piel para ser elegido.

La animación esqueletal es útil porque permite a los animadores controlar solo aquellas características del modelo que se mueven independientemente. Un personaje no puede mover su parte inferior de la espinilla independientemente de la parte superior. En vez de hace una animación vértice por vértice solo se moverá el hueso y los vértices relacionados s éste. La desventaja de este tipo de animación es que no provee una animación realista de los músculos, para resolver esto se agregan controles especiales del músculo los cuales son adjuntados a los huesos, todo esto para representar el movimiento completo del músculo.

La animación esqueletal es una forma estándar de animar personajes u objetos mecánicos por un tiempo prolongado, generalmente mas de 100 cuadros, es generalmente usado en videojuegos y en la industria cinematográfica, también puede ser aplicada a objetos mecánicos y cualquier otro objeto que tenga elementos rígidos y junturas.

FBX

FBX provee un intercambio universal de recursos 3D, este es un formato de cración e intercambio 3D, independiente de la plataforma y completamente gratuito (mas no libre), el formato de archivo FBX admite los principales elementos de datos 3D, así como elementos 2D, de audio y de medios de video.

En si FBX es un formato combinado entre binario y código ASCII, debido a esto puede soportar, almacenar, convertir y transportar complejas escenas 3D convinado con 2D, como ejemplo de esto es:

· Mallas poligonales y NURBS

· Mapeo de texturas y materiales

· Vértices normales y mapeo de colores por vértice

· Enlaces a los puntos de control

· Múltiples cámaras e intercambio de cámaras

· Múltiples tipos de luces

· Marcadores

· Segmentos de esqueleto (raíz, extremidades y nodos de extremidades)

· Varias tomas en animaciones mocap

· Posiciones enlazadas en una lista de nodos

· Clips de video (incrustado o referenciado)

· Clips de audio (incrustado o referenciado)

· Shaders

Formato X

El formato X es el formato de archivo de DirectX, este formato es una arquitectura y un formato de archivo libre de contexto. Es conducido por plantillas y es libre de cualquier uso. El formato de archivo podrá ser usado por cualquier aplicación de cliente y actualmente esta siendo usado en Direct3D Retained Mode para describir los datos de geometría, jerarquía de cuadros y animación

El formato .X almacena todo en un método jerárquico. Cada nivel de la jerarquía puede tener cualquier número de “objetos” para mantener datos, pero es recomendable solo tener un número pequeño de “objetos” por cada nivel. El “objeto” principal del modelo de jerarquía geométrica es un cuadro. Para animaciones, el “objeto” principal de la jerarquía es una set de animación.

Fuentes:

http://en.wikipedia.org/wiki/Skeletal_animation
http://images.autodesk.com/emea_s_main/files/fbx_whitepaper.pdf
http://local.wasp.uwa.edu.au/~pbourke/dataformats/directx/