Introducción

capitulo 16 fig 01 Dynamics

Las dinámicas, o “dynamics”, son sistemas que simulan la física del mundo real para generar animaciones. Estos sistemas permiten realizar simulaciones de objetos al ser afectados por fuerzas externas, como viento, gravedad, o fuerzas definidas por el usuario.
La mayoría de los software de desarrollo 3D poseen sistemas de dinámicas, los cuales se componen de elementos llamados “bodies” (cuerpos). De éstos, los tipos más comunes son los “rigid bodies” y los “soft bodies”, que corresponden a cuerpos rígidos y suaves, respectivamente.
Estos sistemas de dinámicas permiten definir cuales objetos serán duros y cuales blandos, para poder realizar las simulaciones. A cada objeto del sistema se le puede asignar valores de masa, flexibilidad (stiffness), fricción, elasticidad, capacidad de compresión y expansión, capacidad de colisionar con los demás objetos, etc. Incluso, algunos sistemas de dinámicas pueden, simular el movimiento de cuerdas, agua o resortes.

Usos y funcionalidad

capitulo 16 fig 02 Dynamics

Estos sistemas son muy útiles a la hora de crear animaciones de objetos afectados por la gravedad, como por ejemplo, cuando se anima un grupo de piedras cayendo, o un ladrillo colisionando con otro. (FIG. 16.2)
Su versatilidad permite un ahorro de tiempo notable en el proceso de animación, y un aumento en la calidad y realismo del mismo, permitiendo, incluso, trabajar sobre animaciones, es decir, que los objetos puedan colisionar con otros que se hayan encontrado en movimiento antes de realizar la simulación de gravedad.

Proceso de implementación

Una vez que se encuentran todos los objetos en escena, antes de realizar las simulaciones, se debe definir que objetos pertenecerán a cada categoría. Para esto, se debe crear una colección de objetos, ya sean rígidos o suaves, y agregar cada objeto de la escena a la colección que corresponda.
En caso de ser necesario, es posible agregar fuerzas externas, como gravedad o viento, asegurándose que la fuerza se encuentre linkeada a cada uno de los objetos que deberán reaccionar a ella. Luego, se debe configurar cada objeto para que se comporte de la manera deseada, definiendo sus propiedades (masa, elasticidad, etc.) y si colisionará, o no, con el resto de los objetos de la escena.
Adicionalmente, para realizar los cálculos de colisiones, se puede definir si el objeto utilizará su misma forma (para realizar el cálculo de colisiones), una caja o una esfera imaginaria a su alrededor. Muchas veces, estos cálculos son demasiado complejos y requieren mucho tiempo de procesamiento, por lo que realizar los cálculos basándose en objetos deformadores puede ser una buena solución.
Finalmente se realiza el cálculo y se comprueba que el resultado obtenido sea satisfactorio. De esto, se obtendrán los fotogramas clave necesarios, que generan la animación.

Información Adicional

Algunas veces, es posible combinar los cálculos de dinámicas con expresiones (scripts), para obtener resultados diferentes. Por ejemplo, se pueden generar de manera azaroza (random) los movimientos de un plano para que los cálculos de dinámicas reaccionen sobre el.
En muchos proyectos, el cálculo de dinámicas es una parte importante del mismo, por lo que es recomendable destinar un recurso para realizar todas las animaciones de este tipo.
Algunas veces, utilizando partículas, se puede llegar a obtener resultados muy parecidos, y puede ser necesario considerar su uso, cuando la cantidad de objetos supera las capacidades del procesador.

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