Blender • PRÁCTICO

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Creación de personajes animados con Blender

DIBUJOS ANIMADOS

necesario generar todas y cada una de lasimágenes de una secuencia. Por ejemplo,podríamos especificar la posición de unobjeto en el primer y décimo fotograma.Blender calcula automáticamente lospasos intermedios, lo cual reduceconsiderablemente nuestra carga detrabajo.

Unos objetos flotantes y que rotan altiempo que cambian de color y tamañopuede ser un buen efecto para la intro deun programa de noticias, por ejemplo,pero no es lo que se podría llamar anima-ción de caracteres. Después de todo, nosólo queremos mover nuestra figura por lapantalla: queremos que sus piernas semuevan cuando atraviesan la escena. Yqueremos que las uniones de la rodillasean continuas. Es por esto que la anima-ción de caracteres no significa sólo rotar ymover un objeto, sino también cambiarespecíficamente la forma del objeto tridi-mensional. Si doblamos una manguera,esto tiene un efecto sobre su diámetro.Aunque no es un ejemplo demasiado hala-gador para los humanos, el principio es elmismo para la piel y la carne que cubrenuestros huesos cuando movemos brazosy piernas.

De nuevo, esta herramienta simplementeimita a la Madre Naturaleza: el programausa un “esqueleto” (Armature) de huesos yarticulaciones como base para mover figu-ras. Podemos mover los huesos de la mismaforma que se mueve una marioneta. Blen-der trata los miembros como objetoselásticos y cambia su forma para adaptarse.

La animación de personajes, es decir,el arte de dar vida a personajes vir-tuales, es la contraparte

computerizada de la animación dibujada amano. Se reemplaza el tablero de dibujopor el ordenador, aunque no deja de serun trabajo casi artesano. Las animacionesgeneradas por ordenador se aprovechandel aspecto y apariencia realistas que seles pueden dar. Blender es capaz de pro-ducir imágenes fotorealistas ofreciendoalgunas ventajas que la animación tradi-cional nunca disfrutará. Por ejemplo, losobjetos en una escena Blender “interac-túan” de manera autónoma, calculandoademás correctamente las luces y sombrascuando las figuras 3D cambian de posi-ción (véase Figura 1).

En el artículo anterior mostramos cómocrear una imagen 3D con Blender. Estemes veremos cómo ponerla en movi-miento haciendo uso de sus herramientasde animación.

Mover los HilosBlender incorpora poderosas herramientaspara generar imágenes en movimiento.Estas herramientas trabajan con losdenominados key frames: es decir, no es

Blender no genera sólo fotogramas realistas aislados. También es

capaz de capturar los movimientos naturales de la gente y los

animales. Presentamos algunas de las funcionalidades de animación

de Blender. POR PETER KREUSSEL

Figura 1: Los objetos en Blender pueden

rotarse, y generan sombras exactamente

iguales a las del mundo real.

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Podemos descargar Blender desde supágina Web [1]. Vamos a usar la últimaversión del programa en los pasos de estetutorial. Después de todo, las funciones deanimación son mucho más rápidas en estaúltima. Como Blender usa OpenGL paramostrar el mallado, tendremos que asegu-rarnos que nuestra tarjeta gráfica soportaaceleración 3D.

En los siguientes pasos supondremosque estamos familiarizados con los pasosbásicos en Blender como pueden ser hacerzoom en la escena y seleccionar objetos.En caso contrario, puede que sea buenaidea leer previamente el primer artículo dela serie.

La animación 3D es un proceso compu-tacionalmente caro. Incluso un pequeñoclip puede contener 20 fotogramas, lo quesignifica que el programa tiene que recal-cular la escena 20 veces. Antes delanzarnos a la animación deberíamos sim-plificar el modelo de mallas. Para ellopulsamos el botón Editing situado en eltercio inferior de la ventana (véase Figura2, item 1), para mostrar el panel Editing demanipulación de objetos. Pulsamos [Z]para conmutar entre la vista de malla y lavista sólida. Es preferible el mallado, yademás es más rápido. También necesita-mos asegurarnos de que estamostrabajando en el modo Object Mode y noen el Edit Mode.

El panel Editting se ha rediseñado enBlender 2.40. Muchas funciones que esta-ban confusamente agrupadas en Mesh enversiones anteriores están ahora agrupa-das con más lógica en Modifiers. Elsuavizado de superficie (Subsurf), quehabilitamos para la mayoría de nuestrosobjetos en la primera parte de este tuto-rial, se agrupa ahora también bajoModifiers.

Empezaremos seleccionando la gorra,luego deshabilitamos el botón destacado ala derecha de Subsurf, mostrado en laFigura 2, ítem 2. Esto deshabilita elmallado del elemento concreto pero sin

que afecte a los resultados finales del ren-dering. Sin embargo, con ello se aceleradefinitivamente la vista previa. Ahora pul-samos Add Modifier y seleccionamosDecimate en el menú desplegable. En elcampo Percent: fijamos el valor 0.100, ypulsamos sobre Apply. Esperamos queBlender se actualice (es decir, esperamosmientras los botones cambian de colorcuando posicionamos el ratón encima deellos), pulsamos el botón de nuevo, y ledamos a OK cuando nos pregunte Blender.Repetimos este procedimiento para quetodos los objetos tengan un valor en Deci-mate / Percent como el mostrado en laFigura 2. Deshabilitamos la vista previa dela superficie de los elementos (Figura 2,2)para el resto de objetos que tengan el valorSubsurf en Modifiers.

Los HuesosPosicionamos elcursor como semuestra en laFigura 3. Verifica-mos la posicióndesde las vistasfrontal y lateral.Pulsamos la barraespaciadora yseleccionamos Add| Armature delmenú. Ahora pre-sionamos [G] y

arrastramos el ratón para mover el puntofinal del “hueso” que acabamos de añadira la posición de la rodilla (en el medio dela pierna). A continuación pulsamos [E]para extrudir hasta añadir un segundohueso. Movemos el hueso a una posiciónque tenga sentido anatómicamentehablando. Entonces pulsamos [A] dosveces para seleccionar ambos huesos. Con[Shift]+[D] creamos una copia que pode-mos arrastrar hasta la otra pierna conayuda del ratón.

De nuevo pulsamos [A] dos veces paraseleccionar los cuatro huesos. Habilitamoslos botones Draw Name y X-Ray en mediodel área Armature en la parte inferior de laventana. En este momento Blender nosmostrará los nombres de los huesos, desdeBone hasta Bone.003. Para facilitar lascosas, puede que queramos asignar nom-bres más intuitivos. Si la lista de huesos noencaja en la ventana, podemos arrastrar elborde del panel inferior un poco haciaarriba. Llamemos a los huesos ul de “upperleg” y ll de “lower leg”. Añadimos .L o .R deleft o right (véase Figura 4). La convenciónpara etiquetar objetos simétricos como .L y.R es un requerimiento para realizar unefecto espejo de manera automática, cosaque haremos más tarde.

Con esto completamos la estructura delas piernas. Pero si intentamos mover todono tendremos mayor efecto en losresultados del rendering. Los huesos sonsimples objetos auxiliares en Blender:todo lo que hacen es definir losmovimientos y deformaciones del malladoque los rodea. Para que ocurra eso,tenemos que indicarle a Blender qué áreasdel entorno de los objetos 3D se dirigenmoviendo los huesos. Este proceso sedenomina skinning, ya que lo que sehace es poner una piel virtual y flexiblecubriendo los huesos. Queremos que laspiernas con forma de tubo se doblen en

Figura 2: Ahorrando esfuerzos: usamos la

herramienta “Decimator” para reducir el

tiempo de procesado y la memoria necesaria

para el rendering.

Figura 3: Cuando posicionamos el cursor en el espacio 3D, siempre

debemos verificar las dos perspectivas.

Key frames: Un key frame es unfotograma en vídeo comprimido quecontiene un conjunto completo deinformación de la imagen. En Blender,un key frame es un fotograma dondefijamos manualmente la posición de unobjeto, en contraposición a losfotogramas que se generanautomáticamente por el programa.

Glosario

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seleccionamos los huesos. Todo lo quenecesitamos es un simple clic, y los cuatrohuesos pasan a ser sub-elementos delmismo objeto. Pulsamos [Ctrl]+[P] yseleccionamos Armature en la ventanaMake Parent que aparece. Ahora seleccio-namos Create From Closest Bones en elmenú Create Vertex Groups. Los VertexGroups representan los huesos superior einferior de ambas piernas, que puedenmoverse de forma separada. Ahora pulsa-mos [Ctrl]+[A] para deseleccionar laselección actual, y seleccionar sólo laspiernas. Al habilitar el modo ediciónencontramos los nombres de los cuatrohuesos en el área Link and Materials bajoVertex Groups. Pulsamos [Ctrl]+[A] paradeseleccionar todos los puntos destacadosamarillos, y pulsamos sobre Select bajoVertex Groups. Todos los puntos que semueven cuando se rota Us.L (la parte infe-rior de la pierna izquierda), se vuelvenahora amarillos. Como podemos ver, elmapeado automático de los puntos delmallado a los huesos ha funcionado per-fectamente. Debido a que nuestra figurano tiene tobillos, tenemos que mover lospies junto con la parte inferior de las pier-nas. Pulsamos [B] y seleccionamos lospuntos que faltan. Seguidamente pulsa-mos sobre Assign para asignarlos al huesode la parte inferior de la pierna. Pulsamos[Ctrl]+[A] para deseleccionar, y repeti-mos los pasos para la pierna derecha y elVertex Group Us.R

¡En Movimiento!

Ya podemos mover las piernas de nuestropersonaje. Salimos del modo edición. Sim-plemente seleccionamos la estructura deesqueleto y pasamos a vista lateral. Enlugar de Object Mode, seleccionamos PoseMode en la lista del menú Object. Escoge-mos uno de los huesos inferiores de lapierna y pulsamos [G]. La rodilla deberíadoblarse cuando arrastramos el ratón.Salimos de la rotación pulsando [Esc] .

Nuestro próximo objetivo es que lafigura corra en la escena. Para ello necesi-tamos cuatro fotogramas, cada uno de loscuales representa una fase de la acción decorrer (véase Figura 6). Blender calculalos pasos intermedios automáticamente.En el primer fotograma de la secuencia devídeo queremos que la figura esté simple-mente como en la primera parte deltutorial. Para seleccionar la pose actualpara el sub-fotograma 1 nos aseguramosprimero que el campo en el que se basa elfotograma actual (Figura 6) contiene un 1.Pulsamos [A] dos veces para seleccionartodos los huesos, que deberían volverseazules. Ahora pulsamos [I] y selecciona-mos LocRot. Esto le indica a Blender queguarde la información de posición y rota-ción de los huesos seleccionados en elfotograma 1.

A continuación nos vamos al campo delfotograma 5. En él queremos que nuestropersonaje mueva su pierna izquierdahacia adelante, su derecha hacia atrás yque doble las rodillas ligeramente, comose muestra en la Figura 6. Para permitirque ocurra esto, seleccionamos el huesosuperior de la pierna en la vista frontal.Posicionamos el cursor exactamente en la

las rodillas cuando la figura camine, yqueremos que cambien las formas parareflejarlo. Por tanto necesitamos indicarlea Blender qué áreas del objeto 3D estánconectadas a qué huesos.

Hasta ahora las piernas se han formadoa partir de un único tubo. Para ser capacesde asignar la mitad superior de la pierna alhueso superior, y la parte inferior al huesoinferior, tenemos en primer lugar que divi-dirlas. Como éstas siempre se mueven almismo tiempo, tiene sentido agruparlashasta formar un único objeto antes dehacer esto. Seleccionamos la piernaizquierda pulsando el botón derecho delratón, mantenemos pulsada la tecla de[Shift] y añadimos la pierna derecha. Pul-samos [Ctrl]+[J] para agrupar los dosobjetos. Pulsamos la tecla de [Tabulador]para habilitar el modo edición. Si vemosunos puntos amarillo brillante, los desha-bilitamos pulsando [Ctrl]+[A]. En la vistalateral, pulsamos [B] y arrastramos unmarco de selección sobre las secciones decruce de las partes superior e inferior de lapierna (véase Figura 5, izquierda). Selec-cionamos ahora Mesh | Edges | Subdivideen el menú del borde inferior del área dedibujo. Un anillo de nuevos asiderosdivide la pierna en la posición en la quenecesitamos tener la unión de la rodilla(véase Figura 5, derecha).

Ahora salimos del modo edición. Nosaseguramos que el mallado de las piernasesté habilitado, pulsamos la tecla [Shift] y

Figura 4: Un objeto Blender tiene un sistema de músculo-esqueleto idéntico al de un auténtico

animal. Nuestro personaje animado usa huesos y articulaciones.

Figura 5: Para mover la rodilla, la pierna

tiene que dividirse en dos secciones.

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para navegar por los distintos diseños deventana de Blender. Ahora presionamos[Ctrl]+[izq] para mostrar una vista gene-ral en la parte izquierda de la pantalla.Mantenemos pulsada la tecla [Shift] y pul-samos Camera y desde Lamp.001 hastaLamp.003 para eliminar estos objetos dela selección. Si pulsamos [Ctrl]+[der] vol-vemos a la disposición normal deventanas.

Tenemos que encontrar lo que ha demoverse la figura en cada paso. Para ellonos vamos al fotograma 5 y hacemoszoom para mostrar únicamente los pies.Contamos los cuadros grandes y pequeñosentre los límites inferiores de los huesosinferiores de las piernas. La figura tieneque moverse el doble de lejos en el avancede cada paso. Ahora seleccionamos elfotograma 1. El personaje está en el centrode la pantalla en este momento. Pulsamos[0 XXXX] en el bloque numérico para con-mutar la perspectiva de la cámara,pulsamos ahora [G], [Y] y arrastramos elpersonaje hacia atrás hasta una posiciónen la que la cabeza esté alineada con lacámara (se indica con el marco exterior depuntos). Pulsamos [I] y seleccionamosLocRot para fijar la posición de partida delprimer fotograma. A continuación nosvamos al fotograma 20. Pulsamos [G], [Y]y arrastramos la figura a la izquierda ladistancia que averiguamos anteriormente.Con [I] y LocRot mapeamos la posición alfotograma. Ahora, cuando vamos al foto-grama 1, pulsamos [Alt]+[A], ydeberíamos ver cómo nuestro personajecomienza a caminar.

Es hora de renderizar. Pulsamos en laparte inferior de la ventana y presionamos[F10] para mostrar el panel derenderizado. La configuración de laprimera parte del tutorial sigue siendoválida. Renderizar una secuencia puedellevar un buen rato. Para tener unaprimera impresión, puede que queramos

reducir la resolución y haceroversampling, lo que crea superficies mássuaves en el proceso de renderizado.Deshabilitamos el botón OSA en el áreaRenderer, y reducimos la resoluciónpulsando en 25%. La secuenciacomprende 20 fotogramas, por lo quenecesitamos un valor de 20 en End, que esel campo situado bajo el botón Play. Elbotón grande Anim en el centro de laventana inferior da inicio al proceso. Elcursor muestra el número del fotograma.Blender termina la animación cuando elcursor vuelve a su estado normal y laventana de rendering muestra el últimofotograma de forma permanente.Cerramos la ventana de rendering ypulsamos Play para comprobar losresultados. Si pulsamos [F9] en el tercioinferior de la ventana volvemos al panelEditing.

Un Poco Más AlláBlender ha calculado los pasos interme-dios entre los fotogramas medianteinterpolación. También es posible extrapo-lar pasos. Esto nos permite que nuestropersonaje camine por toda la pantalla sintener que redefinir las posiciones de laspiernas.

Pulsamos [Ctrl]+[izq] para habilitar elmodo pantalla dividida, que usamos ante-riormente para seleccionar elementosindividuales en una lista. Esta pantalla fuediseñada especialmente para trabajar conanimaciones. Además de la lista de obje-tos a la izquierda y la vista previa delmallado, encontraremos la ventana de IPO(IPO viene de interpolación) a la derecha.Esta herramienta nos permite controlar lamanera en la que Blender interpola yextrapola movimientos.

Habilitamos Armature en la lista deobjetos. Fijamos los dos campos de listade la ventana Object Mode / Object a PoseMode y Pose, respectivamente.

unión superior de la pierna. Pulsamos [R]para mover ligeramente la pierna a laizquierda para reflejar la posición delpaso. Habilitamos el hueso inferior de lapierna, pulsamos [R], y doblamos ligera-mente la pierna. Seguimos el mismoprocedimiento para mover la otra piernaligeramente a la izquierda, y de nuevodoblamos la rodilla. Finalmente, habilita-mos todos los huesos y pulsamos [I] paraguardar los valores de la posición y rota-ción.

La tercera pose, con la pierna derechahacia adelante y la izquierda atrás, es unaimagen especular de la pose del fotograma5, por lo que no es necesario crearlamanualmente. Para copiar la pose, selec-cionamos Copy Current Pose en el menúPose, y seleccionamos el fotograma 15.Seleccionamos Paste Flipped Pose. Nosaseguramos que todos los huesos estánhabilitados y guardamos los valores pul-sando [I].

En el fotograma 20, queremos que laposición de las piernas vuelvan al puntode partida del fotograma 1. Para conse-guirlo, nos vamos al fotograma 1 yseleccionamos Copy Current Pose. Pega-mos la pose en el fotograma 20seleccionando Paste Pose y pulsamos [I]para guardar. Podemos ahora irnos al foto-grama 1 y pulsar [Alt]+[A] para mover lafigura en vista previa. El cursor señala quéfotograma se muestra en cada momento.Salimos de la animación con [Esc].

Si queremos que el personaje corra deverdad, por supuesto que tenemos quemoverlo a través de la escena. Esto es fácilde conseguir con Blender: sólo tenemosque guardar distintas posiciones de lafigura 1 y 20. Para ello, pulsamos sobre elárea de dibujo y presionamos [A] paraseleccionar todos los objetos. Esto haceque los objetos se separen del personaje ytambién selecciona la cámara y las luces.Pulsamos [Ctrl]+[izq] y [Ctrl]+[der]

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Figura 6: Un paso de la figura animada requiere 4 key frames. Blender genera automáticamente los fotogramas intermedios.

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Seleccionamos uno de los huesosinferiores en la vista previa. Las curvascoloreadas en la ventana derecharepresentan la posición del objeto y larotación del hueso. El eje X muestra eltiempo transcurrido en fotogramas. El ejeY muestra el movimiento/rotación enunidades Blender.

Podemos usar la rueda del ratón paracambiar la escala de tiempo del movi-miento y el botón central del ratón paracambiar la selección. Arrastramos el ratónhasta la ventana IPO, y presionamos [A]para seleccionar todos los puntos del grá-fico. Ahora, cuando seleccionamos Curve |Extend Mode | Cyclic en el menú bajo laventana, todas estas curvas se extiendencíclicamente por toda la pantalla.

Fijamos los valores del campo End: a100, y pulsamos [Alt]+[A] mientrasposicionamos el ratón sobre la vista previadel personaje. Los 20 primeros fotogramasnos son familiares. Entonces elmovimiento hacia adelante se detienepero las piernas siguen moviéndose. El

movimiento cíclico de las piernas se haextrapolado y el personaje corre en todoslos fotogramas, pero el movimiento linealde la figura completa no se ha extrapoladomás allá.

Seleccionamos Curve.001 en la lista deobjetos. Suponiendo que tenemos un fac-tor de zoom y un segmento de vistaadecuados, veremos que la línea naranjamostrada como LocY (= posición en ladirección Y) en el gráfico, es al principioconstante, luego va de 0 a 20, y luegovuelve a ser constante. Esto refleja elmovimiento de nuestro personaje ani-mado, que comienza en el fotograma 0 ytermina en el fotograma 20. Pulsamos [A]mientras posicionamos el ratón sobre laventana IPO. Seleccionamos entoncesCurve | Extend Mode | Extrapolation en elmenú bajo la ventana. La línea naranjaLocY se desarrolla entonces por todo elsistema de coordenadas. Podemos usaresta técnica para extrapolar el movimientode todos los objetos, excepto World,Camera, y de Lamp.001 hasta Lamp.003.

Seleccionamos Object Mode/ Object enambas ventanas para el objeto Armatureen esta ocasión. Se creó anteriormente elmovimiento de las piernas en Pose Mode,sin embargo, el movimiento lineal de lafigura se ha definido en Object Mode.Blender soporta dos sistemas de anima-ción en este caso.

Ahora ya podemos configurar los últi-mos fotogramas para permitir que lafigura se mueva completamente fuera dela escena. Con [F10] accedemos a los con-troles de rendering. Seleccionamos eldirectorio donde guarda Blender la anima-ción terminada, dentro de Output. Pordefecto el programa guarda los fotogramascomo imágenes individuales jpeg. Estopuede modificarse en Format abajo a laizquierda. Seleccionamos AVI Jpeg enlugar de Jpeg.

Nuestro personaje animado puedemover sus piernas, aunque su aparienciaes bastante rígida. Las técnicas de anima-ción que hemos examinado en esteartículo nos ayudarán a seguir aplicándo-las a todo el sistema locomotor de lafigura (podemos mover los brazos paraacompasar a las piernas, e indicarle quemueva la cabeza, por ejemplo). Los pro-fesionales usan técnicas similares cuandodiseñan huesos y articulaciones de suspersonajes en Blender para imitar expre-siones faciales.

Si necesitamos algo de inspiración trasel duro trabajo, podemos pasarnos por laWeb, donde el equipo de Pixar describe eldesarrollo de la producción de “Toy Story2” en [2]. �

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[1] Descarga de Blender: http://www.blender.org/cms/Blender.31.0.html

[2] “Toy Story 2”, de Pixar: http://www.pixar.com/howwedoit/index.html

RECURSOS

Figura 7: De un fotograma a un ciclo: Blender puede repetir secuencias de animación un cierto

número de veces.

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