BCTO Boceto de Objeto
GUI Guión de animación
StB Story Board
RP Resolución de problemas (composición geométrica)
UH Uso de herramientas
DA Desempeño del alumno
TD Técnicas de diseño
CTP Carpeta de TP (Registro de todo el proceso por etapas - bocetos - History Board - Guión).
Gntt Diagrama de Gantt
TCC Trabajo clase por clase
TA Toma de apuntes
EO Exposición Oral
Rnd Render
ENL Edición no lineal.
jueves, octubre 07, 2010
viernes, agosto 13, 2010
Sobre cinemática inversa
El vínculo entre la simulación animada en 3 dimensiones y la cinemática inversa.
Cuando se desea trabajar con objetos animados por jerarquía, se debe acceder al concepto de cinemática inversa y cinemática directa.
Todo software de simulación orientado a la animación tridimensional, aplica algoritmos que desarrollan estos cálculos. El avance tecnológico en el ámbito de las placas de video y procesadores, ha hecho que dichos cálculos requieran de un simple nanosegundo para resolverlo.
La figura que se visualiza arriba, es un esqueleto vinculado por jerarquías, que utilizan para su construcción, la convención y algoritmo de Denavit-Hartenberg, y también las uniones
revolutiva y esfera-y-cavidad para aplicarlas a las articulaciones del cuerpo humano a
través del uso de los frames asociados a cada elemento de la cadena articulada.
Uniones revolutiva y esfera-y-cavidad: Es la unión que permite la rotación relativa entre dos elementos (eslabones) y tiene un solo grado de libertad.
Cinemática Inversa . Concepto teórico
El problema cinemático inverso consiste en encontrar los valores que deben adoptar las coordenadas articulares del robot q = [q1, q2, . . . , qn] para que su extremo se posicione y oriente según una determinada localización espacial. Al contrario que el problema cinemático directo, el cálculo de la cinemática inversa no es sencilla ya que consiste en la resolución de una serie de ecuaciones fuertemente dependiente de la configuración del robot, además de existir diferentes n − uplas q = [q1, q2, . . . , qn] que resuelven el problema.
Codo Abajo Codo Arriba
Cuando se desea trabajar con objetos animados por jerarquía, se debe acceder al concepto de cinemática inversa y cinemática directa.
Todo software de simulación orientado a la animación tridimensional, aplica algoritmos que desarrollan estos cálculos. El avance tecnológico en el ámbito de las placas de video y procesadores, ha hecho que dichos cálculos requieran de un simple nanosegundo para resolverlo.
revolutiva y esfera-y-cavidad para aplicarlas a las articulaciones del cuerpo humano a
través del uso de los frames asociados a cada elemento de la cadena articulada.
Uniones revolutiva y esfera-y-cavidad: Es la unión que permite la rotación relativa entre dos elementos (eslabones) y tiene un solo grado de libertad.
Cinemática Inversa . Concepto teórico
El problema cinemático inverso consiste en encontrar los valores que deben adoptar las coordenadas articulares del robot q = [q1, q2, . . . , qn] para que su extremo se posicione y oriente según una determinada localización espacial. Al contrario que el problema cinemático directo, el cálculo de la cinemática inversa no es sencilla ya que consiste en la resolución de una serie de ecuaciones fuertemente dependiente de la configuración del robot, además de existir diferentes n − uplas q = [q1, q2, . . . , qn] que resuelven el problema.
En la actualidad existen procedimientos genéricos susceptibles de ser programados para la resolución de la cinemática inversa y obtener la n−upla de valores articulares que posicionen y orienten el extremo final. Sin embargo, el principal inconveniente de estos procedimientos es que son métodos numéricos iterativos, que no siempre garantizan tener la solución en el momento adecuado. De esta manera, a la hora de resolver el problema cinemático inverso es mucho más adecuado encontrar una solución cerrada. Es decir, encontrar una relación matemática explícita de la forma:
Para poder conseguir esta relación suele ser habitual emplear métodos geométricos, que consisten en la utilización de las relaciones trigonométricas y la resolución de los triángulos formados por los elementos y articulaciones del robot. La mayoría de los robots suelen tener cadenas cinemáticas relativamente sencillas, y los tres primeros gdl, que posicionan al robot en el espacio, suelen tener una estructura planar. Esta condición facilita la resolución de la n − upla. Además, los tres últimos grados de libertad suelen usarse para la orientación de la herramienta, lo cual permite la resolución desacoplada (desacoplo cinemático) de la posición del extremo del
robot y de la orientación de la herramienta. Como alternativa para resolver el mismo problema se puede recurrir a manipular directamente las ecuaciones correspondientes al problema cinemático directo. Es decir, a partir de la relación entre la matriz de transformación y las ecuaciones en función de las coordenadas articulares q = [q1, q2, . . . , qn], es posible despejar las n variables articulares qi en función de las componentes de los vectores n, o, a y p:
robot y de la orientación de la herramienta. Como alternativa para resolver el mismo problema se puede recurrir a manipular directamente las ecuaciones correspondientes al problema cinemático directo. Es decir, a partir de la relación entre la matriz de transformación y las ecuaciones en función de las coordenadas articulares q = [q1, q2, . . . , qn], es posible despejar las n variables articulares qi en función de las componentes de los vectores n, o, a y p:
Cinemática Inversa . Resolución para el Robot RRR.
Vamos a resolver la cinemática inversa de este robot mediante el método geométrico. El dato de partida son las coordenadas (px, py, pz) referidas al sistema [S0] en las que se quiere posicionar su extremo.
El valor de q1se obtiene fácilmente como:
Considerando que los eslabones se encuentran situados en un mismo plano y utilizando el teorama del coseno, se tendrá:
Mediante esta expresión obtenemos el valor de q3:
Como se puede observar, existen 2 posibles soluciones para q3 según se tome el signo positivo o el signo negativo en la raíz. Éstas corresponden a las configuraciones de codo arriba y codo abajo:
Codo Abajo Codo Arriba
El cálculo de q2 se realiza a partir de la diferencia entre B y A, q2= B-A, siendo:
Por lo que finalmente:
sábado, junio 19, 2010
APUNTES DE 3D STUDIO MAX - Interfaz de usuario
1. Método de trabajo con 3D Studio MAX
El entorno representa lo que se muestra en la pantalla una vez accedemos al programa en cuestión. En este caso, se deben tener en cuenta todos los menús que aparecen , que serán explicados en el siguiente orden: Bara de menús, visores, barra de herramientas, panel de comandos menú de animación y zoom.
Dentro del entorno, el mayor espacio lo ocupan los visores (por defecto son: superior, anterior, izquierda y perspectiva). Para cambiar el modo de representación de los visores se hace clic con el botón derecho del ratón en el nombre de cada visor y se selecciona en el menú pop-up que aparece en pantalla..
1.2. Barra de Menús
1.3. Barra de Herramientas
1.4. Panel de Comandos
1.6. Controles de tiempo
2.1. Menú Archivo
2.2. Menú Edición
2.4. Menú Grupo
2.5. Menú Vistas
2.6. Menú Representación
1.2. Barra de Menús
La barra de menús muestra seis elementos que son, por orden de izquierda a derecha, "Archivo", "Edición", "Herramientas", "Grupo", "Vistas" y "Representación".Cada uno de estos menús se desplegan a su vez ofreciendo diversas posibilidades.
Casi todas las opciones del programa son accesibles desde la barra de menús, así como la configuración del programa o cualquiera de sus componentes.
Casi todas las opciones del programa son accesibles desde la barra de menús, así como la configuración del programa o cualquiera de sus componentes.
Desde este menú es posible abrir cualquier tipo de archivo permitido por el programa, insertar un trabajo sobre el archivo en uso, guardar el estado actual del trabajo o configurar gran parte de las posibilidades del programa.
Contiene funciones para seleccionar y editar objetos de la escena, además de las opciones de deshacer y rehacer la última operación realizada.
Algunas de las opciones de ste menú se utilizan como herramientas para repreoducir objetos ( Simetría, Matriz e Instantánea); también nos encontramos con el editor de materiales y el Visor de materiales /mapas que dan acceso a todas las aplicaciones de texturas de una escena.
Este menú se complementa con la barra de herramientas.
Este menú se complementa con la barra de herramientas.
Contiene funciones para agrupar y desagrupar objetos de la escena.
Contiene funciones para configurar y controlar los visores de 3DS MAX.
Contiene funciones de representación de escenas, de establecimiento de efectos ambientales y para componer escenas e imágenes con Video Post.
El menú Track View abre el cuadro de diálogo del mismo nombre que nos va a permitir poder modificar todos los elementos de la escena y sus modificadores de una forma más precisa y cómoda, además de poder aplicar determinados efectos.
Ofrece acceso rápido a herramientas y cuadros de diálogo para muchas de las tareas comunes de 3DS MAX, tales como el editor de materiales, la transformación, etc.
Proporciona comandos, controles y parámetros para crear, modificar, vincular, animar y presentar los objetos y elementos de la escena de 3D Studio MAX. Entre los elementos que presenta el panel de comandos se encuentran Crear, Modificar, Jerarquía, Movimiento, Presentación y Utilidades.
1.5. Controles de visores Los botones reunidos en el ángulo inferior derecho de la ventana MAX sirven para moverse dentro de los visores, esto es, hacer un zoom, rotar la vista, etc...
Son botones para crear animaciones, reproducirlas y moverse entre sus cuadros.
1.7. Barra de estado y línea de mensajesSon dos líneas que se presentan en la parte inferior de la ventana MAX y presentan mensajes e información sobre la escena y el comando activo, como la posición del cursor en el visor activo. También contienen conmutadores de sistema que controlan propiedades de la selección, precisión y presentación.
2. Barra de menús2.1. Menú Archivo
Borra el contenido de la escena actual sin cambiar la configuración del sistema (visores, ajuste, Editor de materiales, imagen de fondo, etc.).Dispone de las opciones siguientes:
Con objetos y jerarquía: Cuando se utiliza mantiene los objetos y sus vínculos jerárquicos en la escena (si están agrupados) y elimina las claves de animación.
Con objetos: Sirve para mantener los objetos en la escena y eliminar sus vínculos con claves de animación.
Todos nuevos (predeterminada): Se utiliza para borrarlo todo y empezar desde cero.
Borra todos los datos y reinicia la configuración del sistema (visores, ajuste, Editor de materiales, imagen de fondo, etc.). Cuando se reinicia, 3DS MAX accede a sus valores predeterminados de inicio, que se almacenan en el archivo maxstart.max.
Carga un archivo de escena de MAX (archivo .max).
Fusiona objetos de otros archivos de 3DS MAX.
El archivo de escena de MAX para fusionar se elije con el selector de archivos normal, y después se seleccionan los objetos para fusionar en el cuadro de diálogo Fusionar.
El cuadro de diálogo Fusionar contiene las siguientes opciones:
Grupo de casillas de verificación que indican qué componentes de la escena aparecen en la lista izquierda: objetos, formas, luces, cámaras, ayudantes y efectos especiales.
Haga clic o haga clic y arrastre para seleccionar los elementos que fusionar en la lista izquierda. CTRL + clic selecciona más de un elemento no consecutivo. MAYÚS + clic selecciona un rango de elementos consecutivos.
Actualiza la escena de 3D MAX actual sobrescribiendo la última versión guardada de la misma. Si no se ha guardado antes la escena, tiene el mismo efecto que Guardar como.
Cuando se guarda una escena, también se guarda la configuración del sistema. Al volver a abrir el archivo, éste tendrá la misma configuración de visor, niveles de vista y zoom, ajuste y cuadrícula, etc.
Guarda la escena de 3DS MAX actual con otro nombre de archivo.
Guarda la geometría seleccionada como un archivo de escena de 3DS MAX con otro nombre de archivo.
Carga o fusiona todos los archivos de datos que no estén en formato de escena 3DS MAX. Puede importar archivos DXF, PRJ, 3DS y SHP.
Al importar un archivo 3DS o PRJ, el sistema pregunta si desea fusionar los objetos importados con la escena actual, en cuyo caso el comando Importar funciona como Fusionar, o si desea sustituir por completo la escena actual. Si elige fusionar los objetos con la escena actual, el sistema le preguntará si desea restablecer la longitud de la animación de la escena con la longitud del archivo importado (si es que contiene animaciones).
Si importa un archivo PRJ, también deberá indicar cómo quiere que 3DS MAX administre las formas del archivo entrante: convertirlas en un objeto o en varios
Convierte y exporta escenas de 3DS MAX a varios formatos. El campo Guardar como ofrece conversión de salida a los tipos de archivo 3DS y DXF.
Crea un archivo comprimido empleando un programa externo. Especifique el programa de compresión que desea emplear en el panel Archivos del cuadro de diálogo Preferencias.
Muestra estadísticas sobre la escena actual.Se generan estadísticas como el número de objetos, caras y vértices, hora de última representación, etc.
Permite seleccionar y ver una imagen inmóvil o un archivo de animación.
Define las rutas de acceso a archivos para las carpetas de 3DS MAX. Puede editar estas rutas de acceso para señalar a las carpetas en las que desea almacenar escenas de 3DS MAX, materiales, secuencias de Video Post, etc. Cuando se definen correctamente estas rutas de acceso se ahorrará mucho tiempo de exploración por carpetas al abrir y almacenar archivos.
En el menú de preferencias se puede configurar la disposición de 3D Studio MAX, sus visores, los colores empleados al seleccionar y deseleccionar, la gamma, opciones de representación, la cinemática inversa, opciones de animación, etc.
Sale del programa, si no se ha guardado el modelo (y se ha hecho alguna modificación, aunque sea un zoom), el programa preguntará si se desean guardar los cambios.
Cancela la última acción. El nombre de la acción que va a deshacer aparece en el menú Edición junto al comando.El máximo número de veces que se puede aplicar este comando se determina desde el menú Archivo/preferencias/General
Retiene la escena actual de MAX y sus configuraciones en un búfer restaurable. El comando Restituir restaura el contenido del búfer Retener. Se almacena toda la información de geometría, luces, cámaras, etc. configuración de visores y conjuntos de selección. Se suele utilizar cuando se va a ejecutar una orden y no se sabe si funcionará como se espera.
Restaura la escena de 3DS MAX y las configuraciones antes guardadas con el comando Retener.
Elimina la selección actual de la escena. Se puede abreviar mediante la tecla Supr.
Crea una copia, calco o referencia del objeto u objetos seleccionados.
Copiar: Sitúa una copia del objeto seleccionado en la posición especificada. El objeto copiado es idéntico pero totalmente independiente del objeto original.
Calcar: Sitúa un calco del objeto seleccionado en la posición especificada.Cualquier transformación o modificación realizada en el calco se aplica en el original y en el resto de los calcos.
Referenciar: Sitúa una referencia del objeto seleccionado en la posición especificada.Cualquier modificación aplicada al objeto original pasa simultáneamente a sus referencias, pero una modificación aplicada a la referencia no repercute en el objeto original.
Selecciona todos los objetos de la escena
Deselecciona todos los objetos de la escena que estuviesen seleccionados.
Deselecciona todos los objetos de la escena que estuviesen seleccionados y selecciona todos los que no lo estuviesen.
Ofrece opciones de selección por color o nombre de los objetos de la escena, es decir, se pueden seleccionar de una vez todos los objetos que tengan un mismo color , o seleccionar según el nombre de éstos.
Conmuta entre la selección de objetos situados total o parcialmente dentro de una ventana rectangular. Ofrece dos posibilidades, la completa y la parcial.
Nos permite definir una determinada selección de elementos de una escena asignándole un nombre. Para repetir esta selección nos bastará con elegir el nombre de la lista.
Ofrece el cuadro de características de los objetos actualmente seleccionados, también se puede acceder a este pulsando el botón derecho del ratón sobre ua selección de elementos de la escena.
Tenemos varias áreas:
-Información de objeto: nos proporciona el nombre , las dimensiones, material aplicado, etc.
-Control de representación y Desenfoque: estas dos definen el comportamiento del objeto en la representación final de la escena.
-Propiedades de presenatción: especifica el modo en que un objeto se muestra en los visores.
-Búffer G: indica el ID de canal del buffer gráfico y se utiliza para especificar qué objetos recibirán postproceso en caso de utilizar sucesos de Video Post.
Tenemos varias áreas:
-Información de objeto: nos proporciona el nombre , las dimensiones, material aplicado, etc.
-Control de representación y Desenfoque: estas dos definen el comportamiento del objeto en la representación final de la escena.
-Propiedades de presenatción: especifica el modo en que un objeto se muestra en los visores.
-Búffer G: indica el ID de canal del buffer gráfico y se utiliza para especificar qué objetos recibirán postproceso en caso de utilizar sucesos de Video Post.
Permite introducir valores exactos para transformaciones de movimiento, rotación y escala. El título del cuadro de diálogo refleja la transformación activa. Si se ha activado la rotación, el título es Rotar y sus controles afectan a la rotación. Si se ha activado la escala, el título es Escalar, etc.
Nos permite ocultar o congelar objetos determinados con los que no se trabaje para reducir el tiempo de cálculo de las operaciones. Esto mismo normalmente se lleva acabo desde el panel presentación.
Muestra uncuadro en la pantalla con el listado de todos los objetos que configuran la escena, haciendo dos veces clic sobre nombres del listado selecciona los objetos correspondientes sin cerrar dicho cuadro.
Desplaza uno o más objetos reflejando en simetría su orientación. Crea un simétrico de la selección actual con respecto al centro del sistema de coordenadas existente. Asimismo, se puede definir con exactitud el eje que se presenta sea el centro de la simetría.Es una de las opciones de clonación junto con Matriz e Instantánea.
Crea una repetición específica de elementos permitiendo un control preciso sobre las tres transformaciones (rotar, desplazar y escalar), y en las tres dimensiones.
Clona un objeto animado en el tiempo, genera clones espaciados con el mismo valor en el tiempo.
Nos permite alinear los objetos con otros elementos, esta opción nos solicitará la selección del objeto con el que se desea realizar la alineación, dando acceso al cuadro de alineación; las distintas áreas nos permiten definir la posición y orientación según elsistema de coordenadas de referencia actual, tomando cualquiera de los puntos del objeto actual o el objeto destino que ofrece el cuadro.
Es similar al anterior, partiendo con el objeto que queremos alinear seleccionado, pulsamos este comando y seleccionamos sobre cada objeto las caras cuyas normales deseemos alinear.
Se aplica con una luz seleccionada y será necesario seleccionar la cara de un objeto para que la luz se sitúe en su recta normal, de modo que se reciba el máximo brillo.
Accede al cuadro del editor de materiales que se explicará posteriormente.
Accede al visor de materiales/mapas desde el que podremos seleccionar estos.
Se emplea para crear un grupo con un conjunto de objetos con la finalidad de tratarlos como uno mismo. De esta misma forma, se pueden crear subgrupos a cualquier nivel.
Permite desagrupar temporalmente un grupo y acceder a sus objetos. Se pueden transformar y modificar los objetos del grupo con independencia del resto y después volver al grupo original con el comando Cerrar.
Vuelve a agrupar un grupo abierto.
Separa el grupo actual en los objetos o grupos que lo componen.
Desagrupa todos los objetos de un grupo, independientemente del número de grupos anidados. Por su parte, Desagrupar solo afecta a un nivel.
Disocia el objeto seleccionado de su grupo. Este comando se activa cuando se abre el grupo seleccionando el comando Abrir del menú Grupo
Convierte el objeto seleccionado en parte de un grupo existente.
Cancela el último cambio del visor actual.Funciona como Deshacer del menú Edición, excepto porque sólo afecta a cambios del visor.
Guarda la vista activa en un búfer interno.
Restaura la vista almacenada con Guardar vista activa. La vista activa se restaura si están activas la misma vista y formato
Establece el método de presentación de unidades.
Establece la configuración de cuadrícula inicial y de ajuste, es decir, establece las dimensiones de la cuadrícula inicial o la intensidad (etc) de la herramienta de ajuste.
Ofrece funciones de manipulación de la cuadrícula inicial y de objetos de cuadrícula.
Controla la presentación de una imagen de fondo en el visor. Este cuadro de diálogo controla la presentación de una imagen en el visor, para alineación, rotoscopia, etc, pero no afecta a la escena representada.
Conmuta la presentación de la tríada de ejes XYZ en todos los visores.
Sombrea sólo los objetos seleccionados en la escena. Este comando es útil porque permite trabajar con una escena en representación alámbrica y sombrear sólo los objetos seleccionados cuando se desee visualizarlos más claramente.
Muestra los objetos que dependen del seleccionado cambiando su color.
Redibuja todos los visores. Es a fin de regenerar el dibujo y eliminar todas las líneas que no existen y se representan.
Establece las opciones de todos los visores, como son, el método de representación, el formato, etc.
Abre el cuadro de diálogo Representar escena y permite establecer todos los parámetros de representación, que ya se explicarán más adelante.
Ofrece salida representada compuesta de varios tipos de sucesos, incluidas la escena actual, imágenes bitmap, funciones de proceso de imágenes, etc.
Nos muestra el Búfer de cuadro cirtual con la última representación que hemos realizado.
Establece efectos atmosféricos y de fondo.
Crea una presentación preliminar en archivo .AVI de la animación del visor actual.Cuando termina la presentación preliminar, 3DS MAX ejecuta el Reproductor Multimedia con el archivo creado.
Muestra el Reproductor Multimedia de Windows para ver el archivo de presentación preliminar actual.
Cambia el nombre al arcivo de presentación preliminar (.AVI).
2.7. Menú Track View
Abre el cuadro de diálogo que nos va a permitir poder modificar todos los elementos de la escena y sus modificadores de una forma más precisa y cómoda, además de poder aplicar determinados efectos.Carga un nuevo Track View.Elimina todas las modificaciones realizadas sobre el Track View.
viernes, junio 04, 2010
Trimestral Parte II
- Sobre el ejercicio anterior, mostrar 3 vistas y una isometría de la figura construida en simultáneo.
- Asignar capas a cada cubo,
- asignar un color a cada capa, el color de las capas deben ser diferente uno de otro.
- Construir un bloque con la composición final e insertarlo en la coordenada 200,200.
Trimestral Parte I
Evalaución trimestral de Multimedia 2
Crear cuatro cubos de 50*50*50, que cumplan con los siguientes requisitos:
A) Partiendo de un cubo a, ubucarlo en la coordenada 80,80.
B) A partir del cubo a, construir una matriz con 3 cubos que continuen con el inicial.
Los mismos deben vincularse en sus vértices:
a vértices sur
b vértices oeste
c vértices este
d vértices norte.
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