Como animar modelos 3D en máximo
En los videojuegos 3D, la animación es un proceso fundamental para darle vida a los personajes y objetos dentro de un entorno virtual. Para este ensayo se ha trabajo con 3 diferentes modelos tridimensionales, uno tomado de la página Sketchfab y dos creados desde la aplicación Ready player me, a cada uno de estos modelos se les aplica un modelo de animación tomado de la página mixamo, una herramienta en línea que animar personajes 3D.
Se propone analizar las diferentes implementaciones de animación para cada modelo, teniendo en cuenta aspectos como compatibilidad, formatos para importar a mixamo y modificaciones para una correcta integración y una buena calidad del resultado final, a través de este proceso se busca comprender como influye el diseño de cada modelo con la animación. Una vez adaptado a las 5 animaciones en la aplicación de Blender se juntan todas las animaciones creando una sola.
Este ensayo aborda a detalle el proceso de importación de los modelos, la aplicación de animación y las diferentes dificultades que se puede presentar en cada caso. Además se tratará los beneficios y las limitaciones de usar la plataforma mixamo para la aplicación de animaciones en diferentes proyectos.
QUE ES LA ANIMACIÓN 3D
Es una disciplina muy interesante y dinámica de todas las existentes en el mundo digital. Es una técnica usada para la creación de personajes, escenarios y objetos tridimensionales los cuales son muy fáciles de cobrar vida con diferentes, esto para el desarrollo de cortas animaciones, videojuegos incluso películas. La animación se basa en 3 etapas fundamentales:
- Modelado: Creación de personajes y objetos.
- Rigging y animación: se construye una estructura interna del personaje, esqueleto, que permite animar al personaje.
- Renderizado: proceso en el que se generan imágenes finales aplicando diferentes elementos visuales como texturas, iluminación entre otros.
La animación 3D tiene un campo muy amplio como lo son los videojuegos, arquitectura, medicina, realidad virtual, entre otros.
MIXAMO
Mixamo es una herramienta en línea desarrollada por la empresa Adobe. Es una plataforma que permite automatizar procesos de rigging y la animación de personajes en 3D, facilitando el proceso de animación para diferentes proyectos que requieren animación en 3D, como lo son películas, videojuegos entre otros, y no requiere conocimientos avalados de animación para hacer uso de esta. E sus principales características se encuentra:
- Rigging: La aplicación permite a los usuarios poder subir modelos 3D en 3 diferentes formatos como lo son FBX, OBJ o ZIP. Una vez se tiene el modelo seleccionado se ajusta diferentes partes del modelo como lo son cabeza, tronco y extremidades, algunas veces el mismo programa es capaz de ajustarlo de forma automática.
- Biblioteca de animaciones: la plataforma de mixamo ofrece una amplia variedad de animaciones, muchas de ellas sencillas, como lo son correr, saltar, caminar, bailar, entre muchas otras, las cuales se pueden aplicar a cualquier personaje riggeado.
- Descargas personalizadas: Los usuarios de esta aplicación pueden personalizar sus descargas como la velocidad de movimiento, cantidad de flames, orienntacion, postura inicial del modelo.
SKETCHFAB
Sketchfab es una plataforma web, que permite a los usuarios visualizar, publicar, compartir, descargar y vender modelos 3D en tiempo real. Esta aplicación es considerada una de las bibliotecas 3D más grandes del mundo, la que cuenta con millones de usuarios y modelos 3D.
- Visor 3D interactivo: En esta plataforma todos los usuarios pueden explorar los múltiples modelos 3D en tiempo real permitiendo hacer zoom, cambiar iluminación incluso ver a detalle los modelos y su estructura interna.
- Soporte para realidad aumentada: Los modelos tienen un método de visualización el cual es en realidad aumentada permitiendo una visualización inmersiva.
- Marketplace: Sketchfabs es también un mercado en línea donde los artistas pueden poner a la venta sus modelos 3D permitiendo la descarga gratuita de estos con diferentes licencias que brinda la aplicación
- Integración y compatibilidad: En esta página se permite la integración de modelos mediante un iframe el cual es compatible con diferentes plataformas de desarrollo.
QUE ES FBX
Un formato fbx es muy parecido al formato OBJ, estos formatos contienen información de 3D que pueden abrir diferentes programas, este formato es muy utilizado para el desarrollo de videojuegos, películas de realidad aumentada y más. En este formato se almacenan datos como lo son captura de movimientos donde se pueden almacenar escenas de movimiento del modelo
QUE ES OBJ
El formato OBJ, es un archivo que puede contener diferentes vértices, caras y texturas que pueden tener diferentes diseños. Estos archivos, al igual que los fbx son muy utilizados en la animación, videojuegos, realidad aumentada entre otros pero el problema es que este requiere algunas plantillas o bibliotecas para definir algunas propiedades como lo son el color, reflexividad y texturas
QUE ES .ZIP
En la computación el tipo de archivo .ZIP es un formato usado para almacenar archivos de compresión utilizado para la comprensión de datos, documentos, imágenes o programas. En este tipo de archivos se pueden contener múltiples datos a una menor capacidad de almacenamiento
DESARROLLO
Para hacer el proceso de animación de un personaje 3d se puede usar una gran cantidad de herramientas las cuales tienen diferentes niveles de dificultad, que permiten grandes resultados en el producto final. Una aplicación de fácil uso y accesibilidad es la plataforma mixamo o la aplicación Blender las cuales permiten brindar unos buenos resultados para un proceso de animación básico.
PROCESO DE CREACIÓN PERSONAJE SKETCHFAB
Para iniciar el proceso de animación es importante definir el modelo a usar, se puede usar cualquiera siempre y cuando sea 3D. Si no se cuenta con un modelo se puede descargar desde la página de Sketchfab.
Ya en la página en la barra de buscador se busca el modelo de su preferencia, pues en esta página hay una inmensa cantidad de modelos de diferentes temas, para este trabajo se usará el modelo de spiderman.
Entre todos los modelos disponibles se busca el más agradable y se selecciona para proceder a hacer la descarga. Una vez seleccionado en el apartado anterior se selecciona la opción Download 3D Model y se inicia sesión.
Una vez iniciada la sesión se mostrarán diferentes opciones para descargar el modelo, entre estas están, fbx, obj, USDZ entre otros. Para importar el modelo en la página de mixamo se debe descargar en modelo fbx, obj o zip. Una vez descargado el .rar se accede a la página de Mixamo.
Ya en la página se debe loguear con una cuenta, de no tenerla se puede hacer el registro. Una vez dentro aparecerá un gran catálogo de animaciones y personajes disponibles. Para subir el modelo previamente seleccionado en sketchfab se selecciona en la opción upload character, esto abre una ventana emergente para subir el archivo
Acá se sube el archivo .rar del modelo que se descargó previamente, puede que presente algunos problemas, como que no se pudo subir el archivo o hubo un archivo que no pudo leerse, debe intentarse varias veces hasta que este suba.
Una vez subido el modelo se tienen diferentes opciones para posicionar el modelo y esta debe quedar frente a la cámara.
Al dar siguiente una nueva ventana se abre para ajustar marcas en el modelo como lo son las articulaciones en estas se puede ver la barbilla, muñecas, codos, rodillas y pelvis. una vez completado se procesa el personaje y se muestra con una animación para un vistazo general de como se ve el modelo en ella hay diferentes opciones para ver el modelo de diferentes ángulos o ver el esqueleto del modelo.
Ya importado el modelo que se desea usar se buscan 5 animaciones Sora crear un secuencia, pueden ser cualquier tipo siempre y cuando se tenga una lógica de movimiento. Para este caso, ya que es un superhéroe, se busca una secuencia de animación de Spiderman como balanceos, volteretas entre otras.
Todas las animaciones que se descarguen permite la descarga en formato fbx para ser usado en aplicaciones como blender para que con todas las animaciones crear una sola.
Orden de animaciones
- Swing to land La animación es el personaje columpiándose en telaraña hace una voltereta y cae al suelo.
- Crouched to Sprinting El personaje ya en el suelo se levanta de forma brusca para empezar a correr.
- Running El personaje hace la animación de correr en el lugar.
- Front flip Una vez el personaje va corriendo toma impulso y hace un mortal hacia adelante.
- Flip Kick Terminada la voltereta hace una voltereta hacia atrás apoyándose en una pared.
PROCESO DE CREACIÓN PERSONAJE READY PLAYER ME
Para crear un modelo personal desde la página web Ready player me se puede hacer desde cero ya que este permite crearlo con un paso a paso donde se puede parecer muy personal al usuario o no. Para que el proceso de creación de personaje sea más rápido se usa la opción subir una foto. En esta opción se sube una foto frente a la cámara y la página la procesa y muestra un personaje lo más parecido, algunos casos puede fallar con respecto al cabello, ojos, color de piel, pero esto se puede cambiar.
Ya creado el modelo se pueden hacer diferentes ajustes para hacerlo más parecido, ya con el resultado final se le asigna una vestimenta. Esta página da algunas sugerencias pero también se puede elegir prenda por prenda.
Una vez creado por completo en la opción arriba a la derecha hay una opción que dice “ siguiente” al dar click en esta opción se muestra el modelo y en la parte inferior un link. Al copiarlo y abrirlo en una nueva pestaña se descarga un archivo GBL El cual es el modelo del personaje.
Ya descargado se sube a la plataforma de mixamo, normalmente esto presenta diferentes problemas son las texturas. Una solución es subirlo a blender, exportarlo como fbx sin esqueleto, para que el esqueleto lo agregue mixamo permitiendo una mejor animación, y se exporta el archivo.
AJUSTE DE TEXTURAS
Al hacer la descarga de los modelos este puede presentar algunos problemas de texturas, no son notorios al hacer la descarga pero cuando se importan en mixamo estos son visibles, para resolver este problema se importa el modelo en la aplicación de Blender
Al importar el modelo en blender puede parecer que todo está bien pero este tiene diferentes problemas en las texturas para solucionarlo en el apartado Shading.
En esta opción se debe hacer un llamado a todas las texturas del modelo. Para esto se selecciona una y en la parte inferior aparecerán diferentes nodos que son los que llaman las texturas.
Al seleccionar una parte del modelo como cara, ojos, cabello o cualquier otra opción, en el nodo llamado base Color se debe eliminar el archivo que tiene, presionando en la x del archivo.
Al eliminar este archivo, en la parte superior se selecciona el apartado de Texture Paint para poder hacer el llamado de las texturas.
En esta opción se va aguardar las texturas para poder volver a llamarlas,para ello en la parte superior izquierda hay una opción llamada Image, al seleccionarla se debe guardar el archivo con el mismo nombre para poder llamarlas.
Ya guardada la textura se vuelve a la pestaña de Shading y en el nodo que se eliminó el archivo se vuelve a llamar abriendo el archivo con la opción Open.
Este proceso debe hacerse si es necesario con todas las texturas para que puedan visualizarse, si se desea ver como va el proceso se puede descargar el modelo como fbx y visualizarlo en la aplicación Visor 3D.
Esta aplicación por default no permite la visualización de archivos fbx, para que esto sea posible, es tan fácil como seleccionar la opción de ayuda>configuración.
Aca solo se debe activar la opción Abrir archivos FBX, con esto se podrá hacer una previsualización del modelo y saber qué texturas se deben llamar y cuáles no.
Una vez se ha realizado todo este proceso, se procede a importar el modelo a la plataforma Mixamo, para ello se descarga el modelo en formato fbx, para poder subirlo a la página en la opción UPLOAD CHARACTER acá se selecciona el archivo y se mostrará en la plataforma.
Ya en mixamo se realiza el mismo proceso que se creó con el Spiderman, buscar 5 animaciones buscando una secuencia. Para esto se busca una secuencia de pelea donde ataca y recibe ataques.
Para la creación del modelo random de sketchfab se hace el mismo proceso ya realizado en el primer modelo y con 5 diferentes animaciones.
PROCESO DE ANIMACIÓN Ya con los diferentes modelos y sus respectivas animaciones con la plataforma de Blender se hace la integración de las diferentes animaciones para crear una sola.
A continuación, se importan las animaciones, una de los métodos más rápidos es empezando por la última animación, para eso se usará como ejemplo el modelo de Spiderman importando el modelo fbx. Se selecciona la opción File luego importar y la opción importar .fbx. Cuando se abra el buscador de archivo se selecciona la animación.
Al importar la animación con el formato fbx, esta se debe cargar permitiendo su visualización para iniciar el proceso de la animación, en la parte superior se encuentra una opción llamada Animation o Animación.
Al seleccionarla se cambia la visualización mostrada en la parte inferior, en el apartado Dope Sheet, en este se encuentran diferentes puntos conocidos como Frames, los cuales son las imágenes por segundo tomadas que crean la animación del personaje. En la izquierda se encuentra una previsualización de cómo se verá la animación ya grabada. Para la siguiente animación se seleccionan todos los frames y con el comando de teclado Ctrl + c se copian todos los frames.
Ya con los frames copiados en el apartado superior derecho de Scene selection se selecciona el personaje y con click derecho se selecciona Delete hierarchy o Eliminar jerarquía. Esto elimina por completo el personaje para poder importar la siguiente animación.
A Continuación importa la siguiente animación de la misma forma que la anterior en el apartado de File. Ya importado el modelo se vuelve a seleccionar la opción de Animation o Animación, y en los nuevos fames, se coloca la línea de tiempo después de todos los frames y se pegan los anteriores comandos con el comando Ctrl + v, esto junta las dos animaciones.
Cuando se importan las animaciones puede que se presenten diferentes inconvenientes como lo son cambios de posiciones repentinos. Para solucionar esto se puede hacer paso a paso, frame por frame el ajuste de la posición para un trabajo más preciso. cada ajuste que se hace en la posición se presiona la tecla i, para que se guarden los cambios.
Si no se desea hacer ese trabajo tan tedioso, se selecciona el último frame de cada animación y se ajusta el modelo donde quiera que esté guardando la animación con la tecla i. Esto hará que el movimiento que hace durante la animación se mueva lentamente hasta la posición del último frame.
Créditos:
Autor: Nicolás Araújo Rodríguez
Editor: Carlos Iván Pinzón Romero
Código: UCCGG1-9
Universidad: Universidad Central
Fuentes:
Fuentes:
Adobe. (s.f.). Mixamo [Herramienta de animación en línea]. https://www.mixamo.com/#/
Adobe. (s.f.). ¿Qué son los archivos OBJ? [Artículo informativo]. https://www.adobe.com/ec/products/substance3d/discover/what-are-obj-files.html
Adobe. (s.f.). Tipos de archivos 3D: ¿cuál es el mejor para ti? [Artículo informativo]. https://www.adobe.com/co/products/substance3d/discover/3d-files-formats.html
ESDESIGN. (s.f.). ¿Qué es la animación 3D y qué tipos existen? ESDESIGN Escuela de Diseño de Barcelona. https://www.esdesignbarcelona.com/actualidad/animacion/que-es-la-animacion-3d-y-que-tipos-existen
Jesús. (2023). Mixamo - Como unir varias animaciones de Mixamo en Blender con el editor NLA [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=uW-9-7bSP98&t=1s
KRITZ STUDIO 3D. (2024). Combinar animaciones de MIXAMO en BLENDER Tutorial básico y simplificado [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=SyCU7xqivBE
Ready Player Me. (s.f.). Avatar personalizado generado por usuario [Modelo 3D]. https://readyplayer.me/avatar?id=67f045acf1af5a762e2a0541
Sketchfab. (s.f.). TASM Superior Spider-Man Andrew Garfield [Modelo 3D]. Sketchfab. https://sketchfab.com/3d-models/tasm-superior-spider-man-andrew-garfield-4e408e3303454820b4d9eba047cfefcf
SoftZone. (2023, 28 de febrero). Qué son los archivos FBX y cómo abrirlos en Windows. https://www.softzone.es/windows/como-se-hace/archivos-fbx/
Wikipedia. (s.f.). Formato de compresión ZIP. https://es.wikipedia.org/wiki/Formato_de_compresi%C3%B3n_ZIP