Animación: Constraints de animación, LookAt Constraint

En el mundo de la animación 3D todo lo que se mueve, rota o escala, es decir, todo lo que es posible de “animar” siempre está manejado por un controlador. En el caso de 3DSMAX, un controlador es un plugin que controla el almacenamiento y la interpolación de todos los valores animados, es decir, gestiona todas las tareas de animación. En el programa tenemos tres tipos de controladores predeterminados y estos son los siguientes:

  • Posición: Position XYZ.
  • Rotación: XYZ Euler.
  • Escala: Bezier Scale.

Además de los controladores de animación standard, también disponemos de un tipo especial de controladores llamados Restrictores o Constraints los cuales son precisamente “restrictores de movimiento” que nos facilitan bastante el proceso de animación, ya que gracias a estos se puede restringir y/o controlar la jerarquía, posición, rotación y escala de un objeto. Dependiendo del tipo de animación que deseemos realizar dependerá la cantidad de objetos que necesitemos para aplicar un constraint. En este apunte veremos todos los Constraints de animación a excepción de Path Constraint, ya que este último es estudiado en su apunte respectivo.

Para desarrollar los temas de este apunte, puede descargar el archivo base realizando clic en el siguiente enlace: descargar archivo base.

Constraints o Restrictores de animación

Como ya dijimos en un principio, un Constraint es un controlador o “restrictor” de animación y en el caso de 3DSMAX, tenemos varios tipos de estos los cuales se utilizan para diferentes tipos de animaciones según lo que necesitemos resolver. Los Constraints pueden encontrarse en el menú Animation >> Constraints de la parte superior de 3DSMAX:

En total tenemos siete tipos de constraints los cuales son:

  1. Attachment Constraint: Asocia la posición de un objeto a la cara de otro.
  2. Surface Constraint: Limita la posición de una superficie 2D a la superficie de otro elemento 3D.
  3. Path constraint: Limita el movimiento de un objeto a lo largo de un recorrido.
  4. Position constraint: Limita la posición de un objeto a la posición de otro.
  5. Link Constraint: Genera uno o más vinculos entre el objeto que tiene la restricción y otros.
  6. LookAt constraint: Limita la orientación de un objeto a la posición de otro.
  7. Orientation constraint: Limita la rotación de un objeto a la rotación de otro.

Dependiendo de qué es lo que queremos animar dependerá el o los constraints que aplicaremos. Para este apunte estudiaremos el restrictor llamado LookAt Constraint.

LookAt Constraint

Este es uno de los constraints más interesantes puesto que significa literalmente “mirar hacia” ya que, al restringir la orientación de un objeto a la posición de otro, el primer objeto literalmente “mira” hacia el otro, y por ende se utiliza en animación de personajes ya que gracias a este restrictor podremos controlar la mirada de un personaje o realizar animaciones de objetos que sigan a algún otro. En este caso y para no realizar el ya clásico ejercicio de la mirada, veremos la herramienta mediante el siguiente ejercicio: abriremos el archivo llamado 3dsmax_animacion_lookatconstraint.max y al hacerlo se nos mostrará lo siguiente:

Como podemos notar, el archivo representa a un misil con el cual sigue una trayectoria y a la vez hay cuatro antenas, las cuales seguirán al misil para detectarlo. El misil ya está animado de antemano y por ende, no se debe hacer nada ya que sólo trabajaremos con el Dummy que controla el pivoteo de las antenas ya que a este es el que se le aplicará el Constraint. Podemos probar la correcta jerarquización de las antenas seleccionando el Dummy y luego rotándolo, donde apreciamos que todo funciona sin problemas:

Ahora aplicaremos el constraint de la siguiente manera: seleccionamos el Dummy de la antena más cercana al misil y luego iremos a Animation >> Constraints, y elegiremos LookAt Constraint. Notaremos que al aplicarlo, veremos una línea segmentada similar a cuando vinculamos los objetos. En este caso, elegiremos el misil y realizamos Click para terminar de asignar el restrictor.

Notaremos que en el caso de nuestra antena, se gira un poco y se activará el panel LookAt constraint. Al igual que en el caso de Path Constraint, podremos agregar más objetivos de mirada o mejor dicho, la orientación de los objetos que queremos a los que nuestro Dummy se restrinja y ajustar la influencia o peso de cada uno. Podremos agregarlos mediante Add LookAt Target y borrarlos mediante Delete LookAt Target. También podemos corregir la posición de la antena manteniendo su posición inicial activando la casilla Keep Initial Offset.

Aplicación de Keep Initial Offset.

Sin embargo, en el caso del Dummy esto último no es necesario ya que si bien se aplicó la restricción esta no es correcta, puesto que lo que necesitamos es que sea la antena la que “mire” al misil y al aplicar el restrictor esto no ocurre, ya que por defecto LookAt Constraint define que la orientación del Dummy respecto al eje “X” sea la que realmente esté observando al misil. Corregiremos esto simplemente yendo a Select LookAt Axis y estableciendo “Z” como eje de mirada. Esto hará que el Dummy se oriente en esa posición y por ende, toda la antena mire al misil y así se resuelva el problema:

Si bien el problema ya ha sido resuelto es interesante conocer la opción Viewline Length, ya que esta nos permitirá ajustar la longitud de la línea de mirada que se forma al realizar el Constraint. Por defecto es 100, perpo podremos alargarla o acortarla según lo necesitemos.

En el ejemplo, la longitud de Viewline es 70.

Si nos vamos a la cámara y reproducimos la animación mediante play, notaremos que la antena ya sigue al misil sin ningún problema y con esto hemos aplicado correctamente el restrictor.

Animación de la antena y el misil en el cuadro 75.

Ahora todo es cosa de repetir el procedimiento en el resto de las antenas para resolver el ejercicio y renderizar nuestra animación final.

Configuración final y test de la animación de las antenas y el misil en los cuadros 60 y 114.

El renderizado final de nuestra animación es el siguiente:

Como pudimos apreciar, los restrictores son fundamentales para lograr animaciones creíbles y realistas puesto que el principio de estos es justamente emular la realidad ya sea mediante la modificación de la jerarquía, posición, orientación o escala de uno o más objetos. El o los constraints a aplicar a los objetos 3D dependerán exclusivamente del tipo de animación que deseemos realizar en 3DSMAX.

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