Neste trabalho, com objetivo de oferecer um ambiente no qual diferentes bibliotecas da Física pudessem coexistir e controlar personagens articulados em uma mesma animação, uma camada de integração entre o arcabouço DANCE e a biblioteca de controle de personagens por Dinâmica Bullet, além de uma...

Neste trabalho, com objetivo de oferecer um ambiente no qual diferentes bibliotecas da Física pudessem coexistir e controlar personagens articulados em uma mesma animação, uma camada de integração entre o arcabouço DANCE e a biblioteca de controle de personagens por Dinâmica Bullet, além de uma estrutura para o mapeamento de personagens articulados, foram propostas, implementadas e testadas. Inicialmente, um estudo comparativo entre as duas principais bibliotecas da Física (ODE e Bullet) foi realizado, apontando as limitações de cada abordagem. Três estudos de caso envolvendo a animação por Dinâmica de um personagem articulado, realizando quatro passos específicos de dança, foram então conduzidos com foco na análise dos seguintes aspectos: estabilidade das articulações modeladas; desempenho das articulações especializadas, frente às genéricas e da animação em si; e nível de escalabilidade das animações. Os resultados obtidos mostraram que a camada de integração implementada possibilitou com sucesso a adição da Bullet ao DANCE, evidenciando-se como uma alternativa mais competitiva, eficiente e estável, frente à biblioteca ODE, anteriormente disponível nesse arcabouço. A estrutura para mapeamento de personagens articulados teve também sua funcionalidade comprovada através da geração dos movimentos esperados durante a montagem e execução dos testes. Foi demonstrado que a Bullet, apesar de sua robustez na modelagem de animações contendo múltiplos objetos articulados realistas, gera pequenas zonas de instabilidade ao redor das juntas, particularmente, quando essas iniciam algum movimento ou atingem seus limites angulares. Além disso, foi verificado que as articulações genéricas consomem mais recursos computacionais e maior tempo de processamento que as especializadas, embora as genéricas possibilitem ao animador definir juntas com comportamentos personalizados. Quanto à arquitetura do DANCE, esta mostrou-se recomendada no que diz respeito ao suporte a plug-ins, contudo, apresentou limitações de desempenho nos testes realizados, mesmo com os objetos articulados de configuração mais simples, influenciando negativamente o tempo gasto para a geração das animações.

Palavras-chave: Animação por Computador, Bibliotecas Físicas, Personagens Articulados, Controle por Dinâmica.

In this work, aiming to provide an environment in which different Physics libraries could coexist and control articulated characters in a same animation, an integration layer between the DANCE framework and the Bullet Physics library for Dynamic character control, as well as a structure for mapping...

In this work, aiming to provide an environment in which different Physics libraries could coexist and control articulated characters in a same animation, an integration layer between the DANCE framework and the Bullet Physics library for Dynamic character control, as well as a structure for mapping articulated characters, have been proposed, implemented and tested. Initially, a comparative study between the two main Physics libraries (ODE and Bullet) was performed, pointing out the limitations of each approach. Three case studies involving Dynamic animation of a articulated character, performing four specific dance steps were then conducted focusing on the analysis of the following aspects: stability of the joints modeled; performance of the specialized joints, in relation to the generic ones and of the animation itself; and scalability level of the animations. The results obtained showed that the implemented integration layer successfully enabled the addition of the Bullet engine in the framework DANCE, therefore being more competitive, efficient and stable alternative than the ODE library, previously available in this framework. The structure for mapping articulated characters had also its functionality confirmed by the generation of the expected movements during the creation and execution of the tests. It has been demonstrated that the Bullet library, despite its robust capacity for modeling animations with multiple realistic articulated objects, generates small areas of instability around the joints, particularly when these begin the process of moving or reach their angular limits. Besides, it has been verified that the generic joints spend more computational resources and more processing time than the specialized ones, although allowing the animator to define joints with customized behaviors. Regarding the DANCE architecture, it has proved to be recommended for supporting of plug-ins, however, it showed performance limitations during the execution of the tests, even with articulated objects with a modest configuration, negatively influencing the time spent to generate the animations.

Keywords: Computer Animation, Physics Engine, Articulated Characters, Dynamic Control.

Disponibilidade forma física: Existe obra impressa de código : 89692