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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TEPOSCOLULA
CARRERA:
Ingeniería En Sistemas Computacionales

DOCENTE:

Lic. Marco Antonio Ruiz Vicente
ASIGNATURA:
Graficación
ESTUDIANTES:
Damián Bladimir Jiménez López
Carlos Javier Quezada Hernández
Christian Cruz Jiménez
SEMESTRE:
5°
GRUPO:
"A"
VIERNES 25 DE NOVIEMBRE DE 2022.

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La animación por computadora, comenzó entre los 40s y 50s, con la creación de una serie de películas experimentales con un dispositivo creado a partir de una antigua computadora análoga llamada Predictor Kerrinson. Dicha computadora estaba conectada por servo motores para controlar el movimiento de las luces e iluminar objetos.

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Entre sus orígenes se encuentra la generación del primer escáner digital en 1957, desarrollada por Russell Kirsch, era un escáner de tambor; el cual servía para medir las variaciones de intensidad en la superficie de una fotografía

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En 1960, William Fetter acuñó el término “gráficas computacionales” para describir su trabajo en aquella época. El trabajo de Fetter comenzó el desarrollo de descripciones ergonómicas del cuerpo humano que fueron tan precisas como adaptables a varios ambientes, lo cual dio como resultado a la primera figura "wire-frame" tridimensional animada. Tales figuras humanas se cerraron en íconos de las primeras gráficas computacionales, y probablemente referidas como "Boeing Man".

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Ivan Sutherland es considerado el creador de las gráficas computacionales interactivas y pionero de Internet. Trabajó para el laboratorio Lincoln en el MIT en 1962, donde desarrolló un programa Sketchpad I, el cual permitió a un usuario interactuar directamente con una imagen en pantalla, siendo ésta la primera interfaz gráfica de usuario, y su programa es considerado como uno de los más destacados de la historia.

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Edward Zajac produjo una de las primeras películas generadas por computadora en los laboratorios Bell, titulada A Two Gyro Gravity y Ken Knowlton desarrolló el sistema de animación Beflix (Bell Flicks), el cual fue utilizado para producir decenas de películas.

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En 1963, Ken Knowlton desarrolló el sistema de animación BEFLIX (Bell Flicks) para películas producidas por computadora usando mapas de bits, bitmap, el cual fue utilizado para producir decenas de películas por artistas como Stan VanDerBeek, Knowlton y Lillian Schwartz. En lugar de valerse de programación en bruto, Beflix utilizaba primitivas básicas, como trazar una línea, copiar una región, llenar un área, acercar, etc.

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Película 3D - Técnica de Proyección Estereográfica

En 1965, Michael Noll creó una película 3D con la técnica de proyección estereográfica, en la cual mostró un ballet con varios personajes a base de líneas moviéndose por un escenario.

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Animación 4D para Secuencia de Títulos

Para 1967, Michael Noll utilizó su técnica de animación 4D para crear secuencias de títulos para el cortometraje Incredible Machine (producido por Bell Labs) y el especial de televisión The Unexplained (producido por Walt DeFaria).

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En 1968 un grupo de físicos y matemáticos soviéticos con Nikolai Konstantinov al mando crearon un modelo matemático para determinar el movimiento de un gato. Con ayuda de una computadora BESM-4, idearon un programa capaz de resolver ecuaciones diferenciales ordinarias para dicho modelo. La computadora devolvía el resultado de cientos de posiciones en papel utilizado los símbolos del alfabeto y después eran filmados en una secuencia, dando origen al primer personaje animado, el andar de un gato.

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Scanimate

La primera máquina que alcanzó fama en los medios fue Scanimate, una computadora análoga diseñada y construida por Lee Harrison de la Corporación de Imágenes Computacionales en Denver. A partir de 1969, los sistemas Scanimate fueron utilizados para producir varias de las animaciones vistas en comerciales y títulos de series de la época. Era capaz de crear animaciones en tiempo real lo que significó un gran avance en esos momentos.

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Técnicas Básicas del 3D.

El Programa de Ciencias de la Computación de la Universidad de Utah fue fundado por David Evans en 1965, y muchas de las técnicas básicas del 3D fueron desarrolladas a principios de los años 70 con el proyecto ARPA. Entre tales técnicas se encuentran los sombreados Gouraud, Phong, y Blinn, mapas de texturas, algoritmos de determinación de cara oculta, subdivisión de superficies, trazado de líneas en tiempo real y los primeros intentos de realidad virtual.

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Interpolación

El artista Peter Foldes, lanza el filme Metadata en 1971. Su película constaba de dibujos animados que cambiaban gradualmente de una imagen a texto, valiéndose de la técnica conocida como "interpolación" (también conocida en inglés como "in betweening" o "morphing") , la cual también es utilizada en numerosos trabajos durante la década de los sesenta.

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Colin Emmett y Alan Kitching desarrollaron su primer sólido renderizado a un color, para la animación del título para el especial de televisión de la BBC The Burke

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Software de Animación

En 1973, Alan Kitching se centró en el desarrollo de un software llamado Antics, el cual permitió a los usuarios crear una navegación sin la necesidad de conocer ningún lenguaje de programación. El paquete se basó extensamente en la técnica de celdas, pero a su vez dispuso de una amplia variedad de herramientas que incluiría una cámara, efectos, interpolación, el uso de esqueletos para las figuras, cuadrícula y superposiciones.

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Primer Largometraje en Uso del Procesamiento de Imágenes Digitales

El primer largometraje en utilizar el procesamiento de imágenes digitales fue en 1973 con Westworld, una película de ciencia ficción escrita y dirigida por el novelista Michael Crichton. Se procesaron digitalmente fragmentos de la película para darle un toque “pixelado” a algunas escenas.

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Renderización de un Sólido

En 1974, Foldes consumó su trabajo titulado "Hunger / La Faim", la cual fue una de las primeras películas en mostrar la renderización de un sólido.

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Utilización de Imágenes 3D en un Largometraje

La primera vez que se utilizaron imágenes en 3D fue en la secuela de “Westworld” titulada Futureworld (1976), dirigida por Richard T. Heffron. En ella se mostró una mano y rostro generados por computadora, creados por los entonces recién egresados ​​de la Universidad de Utah Edwin Catmull y Fred Parke, los cuales habían utilizado en su corto experimental de 1971 llamado “A Computer Animated Hand”.

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Primeros Intentos de Interpolación 3D

Con la llegada del CGI en 3D, la interpolación de modelos fotorrealistas hizo posible alcanzar resultados similares al “morphing”, aunque técnicamente se trataron de procesos completamente diferentes. Uno de los primeros intentos por utilizar esta técnica fue en la película de 1977 de Nelson Max Turning asphere inside out.

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Fractales

En esta época, se modificó un paso más hacia el realismo en la animación 3D gracias al desarrollo de fractales. En 1979–80, la primera película en hacer uso de fractales fue Vol Libre de Loren Carpenter. En ella se mostró un vuelo sobre un paisaje conformado por un fractal, y dicho video fue presentado en la SIGGRAPH de 1980.

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Paintbox

En 1981, Quantel lanzó el "Paintbox", el primer sistema de animación para usuarios finales, diseñado para la creación y composición de contenidos gráficos y de video para la televisión. A pesar de que era suficiente una herramienta de diseño para imágenes fijas, también se redujo en algunas ocasiones para animaciones por cuadro. Su lanzamiento significó una revolución para la producción de gráficos de televisión.

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Primeros Sólidos CGI Utilizados en Hollywood

La primera película en hacer un uso extensivo del CGI fue Tron, dirigida por Steven Lisberger, en 1982. Tron es grabada por marcar el inicio de una nueva era para los efectos especiales en la industria del cine, aunque en total se usaron apenas 20 minutos de animación, principalmente en las escenas que muestran al mundo virtual y en vehículos como motocicletas de luz, tanques y naves.

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El Primer Procesador de Efectos de Video 3D en Tiempo Real

En 1982 la empresa lanzó el Quantel Mirage o "Digital Video Manipulator", un procesador en tiempo real para efectos de video. La máquina era capaz de deformar una fuente de video en vivo agregando mapas de texturas al azar a una forma tridimensional, a la cual el operador podía girar o acercar en tiempo real, al tiempo que podía interpolar o transformar dos formas diferentes. Fue considerado el primer procesador de efectos de video 3D en tiempo real, y el predecesor de máquinas como la DVE.

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Interpolación 3D

En 1986 se modificó la técnica de "morphing" para la película Star Trek IV: The Voyage Homel. La película apareció la secuencia de un sueño en donde la tripulación viaja en el tiempo hacia el pasado, y sus rostros se transforman en otros. Para lograr el efecto, se empleó una nueva tecnología de escáner 3D, desarrollada por Cyberware para digitalizar las cabezas de los miembros del reparto y usar el archivo resultante para crear los modelos por computadora.

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Interpolacion y "morphing"

La primera cinta cinematográfica en donde se usó la técnica del “morphing” o transformación fue en 1988 con la película de fantasía "Willow" de Ron Howard, donde el personaje principal, Willow, usa una varita mágica para transformar a un animal en otro, y en otro y finalmente a una hechicera.

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El Abismo - CGI Fotorealista

En 1989 James Cameron lanzó la película de acción submarina El Secreto del Abismo. Fue la primera película que incluyó CGI foto realista en sus escenas. La secuencia de cinco minutos muestra un tentáculo animado y fue creado por ILM, quienes diseñaron un programa que producía ondas de diferentes tamaños en la superficie del agua y propiedades kinésicas para el tentáculo, incluyendo reflexión, refracción y una secuencia de “morphing”.

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Walt Disney Y MAYÚSCULAS

A finales de los años ochenta se presenta un nuevo hito dentro de la animación por computadora en el 2D: el desarrollo del sistema de Disney "CAPS". Los dibujos de los animadores y los escenarios eran escaneados en una computadora, y los dibujos animados eran entintados y pintados por artistas digitales. Posteriormente, los dibujos y escenarios fueron combinados utilizando un software que permite realizar movimientos de cámara, multiplanos y otras técnicas, incluyendo la composición con material 3D.

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Primera Película Animada de Forma Tradicional Producida por Computadora

La primera película que produjo el sistema CAPS de Disney fue La sirenita de 1989, para la escena cercana al final del arcoíris, pero el primer uso a gran escala fue en Bernardo y Bianca en Cangurolandia, siendo ésta la primera película animada de forma tradicional en produjo por computadora, e inclusive, la primera película 100% digital que se había producido hasta ese entonces.

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La película Terminator 2

La película Terminator 2: el juicio final de James Cameron atrajo la atención del público con el uso de la técnica CGI, lo que permitió animar a los dos robots "Terminator", siendo el modelo The "T-1000" capaz de mimetizar a otros personajes que hubiera tocado, gracias a su estructura de metal líquido que le permitía cambiar de forma. Siendo este el proyecto CGI más ambicioso luego de la aclamada cinta Tron en 1982.

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La Bella y la Bestia

La cinta de Disney La Bella y la Bestia fue la segunda película de animación 2D en usar completamente el sistema CAPS. Con este sistema fue posible combinar fácilmente arte hecho a mano con modelos 3D, en ella destacando la secuencia del Vals, en donde Bella y Bestia bailan en un salón CGI, mientras la cámara gira a su alrededor en el espacio tridimensional.

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Parque Jurásico

Para 1993 se perfeccionó otro respecto al CGI gracias a Steven Spielberg con Jurassic Park, en la cual se perfeccionaron modelos 3D de dinosaurios con modelos animatronics a escala. Los animales CGI fueron creados en Industrial Light & Magic, quienes mostraron a Spielberg una escena en la que compararon ambas técnicas con la cual Spielberg terminó decantándose por el CGI.

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Partido en Movimiento

Match moving se refiere a la técnica de seguimiento de cámara, que registra el movimiento para replicarlo en una computadora. La técnica puede ser utilizada tanto en 2D como en 3D para agregar elementos a las imágenes en vivo y agregar CGI como si hubiera estado ahí desde el inicio. Uno de los primeros software comerciales en utilizar Match Moving fue 3D-Equalizer por Science y rastrack de Hammerhead Productions,126​ ambos lanzados a mediados de la noventa.

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Captura de Movimiento

El registro por computadora de movimientos comenzó a popularizarse en los años noventa, incluso algunos videojuegos comenzaron a usarlas para animar a sus personajes, siendo Highlander: The Last of the MacLeods, de 1995 para Atari Jaguar, uno de los primeros en usar Mocap.

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Toy Story

En 1995 Disney-Pixar estrenó el primer largometraje animado por computadora, Toy Story, la cual resultó ser un gran éxito comercial en todo el mundo.

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Dobles Virtuales y Generadores de Multitudes

Durante los 90's, la tecnología permitió que se añadieran dobles virtuales en las escenas de riesgo y junto con el Match Moving, se desarrollaron efectos que hasta entonces eran imposibles. Los dobles generados por computadora comenzaron a usarse para crear escenas con muchas personas, gracias a simuladores de multitudes. El hecho de que se base principalmente en el software lo hizo bastante accesible a medida que las computadoras bajaron de precio y consiguieron mayor rendimiento.

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Estudios Virtuales

En la televisión es habitual el uso de estudios virtuales los cuales permiten combinar personas en tiempo real con otros objetos y ambientes CGI de forma fluida. Para el año 2000, las computadoras tienen la suficiente memoria para procesar los estudios virtuales en tiempo real, también se usan en el cine, aunque no se requiere de ninguna operación en tiempo real sino que el movimiento de cámara puede registrarse y agregar después los elementos CGI durante el proceso de posproducción.

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Simulación de Superficies en un Rostro Humano

En el año 2000, un equipo liderado por Paul Debevec exigirá capturar adecuadamente (y simular) los reflejos sobre un rostro humano, valiéndose de una caja de luz virtual. Estos avances fueron la pieza fundamental para dar inicio a las versiones digitales de los actores en las películas.

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Cinematografía Virtual

A inicios de la década del 2000 comenzó la cinematografía virtual, siendo consideradas las películas The Matrix Reloaded y The Matrix Revolutions las primeras que contaron con un diseño tan convincente que era difícil distinguir si en una escena había actores reales tomados con una cámara convencional o modelos 3D con simulaciones de cámara. Esto fue en parte a que algunas escenas se reconstruyeron y se trabajaron dentro de un ambiente virtua.

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El Señor de los Anillos

En 2002, Peter Jackson con su película El Señor de los Anillos: las dos torres obtuvieron el primer sistema de captura de movimiento en tiempo real, lo que permitió al actor Andy Serkis animar el modelo 3D de Gollum en directo como si estuviera vivo

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Los increíbles

Da lugar el lanzamiento de la película "Los increíbles”. Donde se utilizó un nuevo software y la nueva tecnología “goo”. Disney y Pixar llegan al final de su contrato, por ello desaparece el 2D.

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EVE y WALL-E

Se demuestra el alto nivel de animación y el avance de la tecnología que logra el cálculo de cada movimiento, de los personajes, en el largometraje: WALL.-E, en la escena del baile en el espacio entre EVE y WALL-E donde se mueven al ritmo de la música.

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Película Cars 2

Sale la película “Cars 2" donde se aprecia el detalle que puede darse a las texturas y colores que emanan a través de la pantalla.

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Animaciones muy realista Valiente

Parecen animaciones muy realista como se pude observar en el cortometraje de "Valiente" (Brave) de los directores Mark Andrews, Brenda Chapman & Steve Purcell.

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CGI en los 2010

Durante la expo SIGGRAPH 2013 Activision junto con la USC presentó un rostro digital capaz de reaccionar en tiempo real llamado "Ira", utilizó el sistema Light Stage X que emite 20 patrones de luz sobre el rostro y con una serie de fotografías obtenidas un modelo 3D de alta resolución junto con texturas de una persona.​ El resultado final es bastante realista y aunque en un principio la técnica fue utilizada para efectos especiales en películas, ya comienza a emplearse en videojuegos.

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Videojuegos 3D

Actualmente proliferan los videojuegos 3D, en los cuales la animación por computadora es clave en la creación de personajes y entornos, ya que cada personaje debe ser tratado desde el proceso de creación/ modelado, texturizado, rigging, hasta el momento en que se anima con diferentes acciones que serán importadas al videojuego más adelante.

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Avalos Blanco, A. (2017). Evolución de la animación por computadora. sutori. https://www.sutori.com/es/historia/evolucion-de-la-animacion-por-computadora--jDx56RhRtmXsaHBdbM72qMJe