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Tema: Cómo crear un video recorrido virtual según Álvaro Ulldemolins

  1. #1
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    Thumbs up Cómo crear un video recorrido virtual según Álvaro Ulldemolins

    Pasos por capítulos sobre cómo funciona un recorrido virtual:

    Qué es un recorrido virtual
    En qué se aplican los recorridos virtuales
    Teoría de un recorrido virtual
    Recorridos fijos
    Tipos de planos
    Storyboard
    Recorridos interactivos
    Tecnologías disponibles
    Tipos de cámaras
    Anatomía de la cámara 3D
    Parámetros propios
    Navegación con la cámara
    Animación de cámaras a través de un recorrido
    Animación clásica key-to-key
    Ejemplo de aplicación
    Animación con controladores
    Mover una cámara a través de un recorrido (Path constraint) ayudantes/dummies
    Seguir a un objeto en movimiento (LookAt)
    Animación con el asistente de recorrido
    Creación de un panorama 360
    Render de diferentes cámaras (Batch Render)
    Ejemplo de aplicación
    Anexo 1

    Este manual en su totalidad ha sido creado por Álvaro Ulldemolins.

    Archivo adjunto 230258

    CC-BY-NC-ND - PID_00168434

    Archivo adjunto 230259
    Los textos e imágenes publicados en esta obra están sujetos -excepto que se indique lo contrario- a una licencia de Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada (BY-NC-ND) v.3.0 España de Creative Commons. Podéis copiarlos, distribuirlos y transmitirlos públicamente siempre que citéis el autor y la fuente (FUOC. Fundación para la Universitat Oberta de Catalunya), no hagáis de ellos un uso comercial y ni obra derivada. La licencia completa se puede consultar en https://creativecommons.org/licenses...s/legalcode.es.
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  2. #2
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    Qué es un recorrido virtual

    Llamamos recorrido virtual a una simulación de un lugar virtual compuesto por una secuencia de imágenes, aunque a veces esta definición, dado el auge de la tecnología, se puede quedar un poco corta.

    Actualmente, podemos mostrar un lugar virtual con la simple edición de un vídeo, o ir más allá gracias a los sistemas de imagen panorámica, donde podemos ver todos los recovecos de un lugar de una forma un poco más interactiva.

    -recorrido_virtual_1.png

    Edición de vídeo
    -recorrido_virtual_2.png

    Imagen panorámica
    Finalmente, también podemos mirar hacia el futuro y pensar en los últimos avances en el campo de la simulación, pudiendo visitar un entorno virtual con un sistema cave, donde, gracias a un sistema de proyectores y a unas gafas polarizadas, puedes realizar una inmersión total dentro de una escena e interactuar con los objetos; y todo esto con un nivel de calidad extraordinario de las imágenes.

    -recorrido_virtual_3.png


    Lamentablemente, estos sistemas todavía están fuera de nuestras posibilidades, por lo que nos centraremos en los dos primeros.
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  3. #3
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    En qué se aplican los recorridos virtuales

    Los recorridos virtuales se utilizan ampliamente en industrias de muy diversa índole, de forma más o menos interactiva:
    Industria del entretenimiento, videojuegos, consolas etc.

    -recorrido_virtual_4.png


    Previsualización de proyectos arquitectónicos, recorridos por dentro de casas antes de construir.

    -recorrido_virtual_5.png


    Previsualización de prototipos, como la visualización del interior de un coche para realizar el test de usuario, determinando si todos los extras son acorde con el perfil de comprador;
    -recorrido_virtual_6.png


    Representación digital de las instalaciones de una empresa para realizar una visita virtual vía web.

    -recorrido_virtual_7.png


    También se emplean en cualquier lugar donde el objetivo sea mostrar o enseñar las características de un sitio o elemento en el que se tenga que visualizar desde diferentes ángulos.
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  4. #4
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    Teoría de un recorrido virtual

    Para poder realizar un buen recorrido, es importante conocer las bases de cómo presentar el conjunto de imágenes que vamos a mostrar, ya sea fijo o interactivo.

    En los recorridos fijos, el usuario no puede interactuar con el entorno, por lo que el montaje del recorrido determina lo que el usuario verá; por lo tanto, es importante conocer los tipos de planos que podemos utilizar a la hora de realizar un montaje de un recorrido virtual.

    En los recorridos interactivos, el usuario puede interactuar con lo que está viendo, desplazándose al lugar deseado y acercándose o alejándose según desee; en tal caso, no es necesario realizar un montaje, pero sí conocer qué métodos existen para generar este tipo de recorridos.

    Empecemos, pues, por los tipos de planos existentes para realizar un recorrido fijo.
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  5. #5
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    Recorridos fijos

    Tipos de planos

    Existen muchos planos que podemos utilizar para realizar un montaje. En esta lectura están divididos en tres categorías:
    1) Planos clásicos: planos estáticos heredados del cine.
    2) Planos en movimiento: secuencias en movimiento.
    3) Planos 3D: planos imposibles de recrear en la vida real sin ayuda de un software 3D.

    Planos clásicos

    1) Plano general
    Introduce al espectador en la situación, le ofrece una vista general y le informa acerca del lugar y de las condiciones en que se desarrolla la acción. Suele colocarse al comienzo de una secuencia narrativa. En un plano general se suelen incluir muchos elementos, por lo que su duración en pantalla deberá ser mayor que la de un primer plano para que el espectador pueda orientarse y hacerse cargo de la situación. Puede realizarse de varios modos, según su grado de generalidad.

    -recorrido_virtual_8.png


    2 ) Plano panorámico general
    Es una filmación que abarca muchos elementos muy lejanos. Los personajes tendrán menos importancia que el paisaje; por ejemplo, en una cabaña en el bosque vista de lejos, las personas se verán pequeñas.

    3) Gran plano general
    Es una panorámica general con mayor acercamiento de objetos o personas (alrededor de treinta metros).

    4) Plano general corto
    Abarca la figura humana entera, con espacio por arriba y por abajo.

    5) Plano americano
    Toma a las personas de la rodilla hacia arriba. Su línea inferior se encuentra por debajo de las rodillas.

    -recorrido_virtual_.png


    6) Plano en profundidad
    Se colocan los objetos/actores entre sí sobre el eje óptico de la cámara, dejando a unos en primer plano y a otros en plano general o plano americano. No se habla de dos planos, primer plano o segundo plano, como haríamos en lenguaje coloquial, pues hemos definido plano, por razones prácticas, como sinónimo de encuadre.

    7) Plano medio
    Limita ópticamente la acción mediante un encuadre más reducido y dirige la atención del espectador hacia el objeto. Los elementos se diferencian mejor, y los grupos de personas se hacen reconocibles y pueden llegar a llenar la pantalla.

    8) Plano medio largo
    Encuadre que abarca la figura humana hasta debajo de la cintura.

    9) Plano medio corto
    Encuadre de una figura humana cuya línea inferior se encuentra a la altura de las axilas. Es mucho más subjetivo y directo que los anteriores. Los personajes pueden llegar a ocupar la pantalla con un tercio de su cuerpo, y permite una identificación emocional del espectador con los actores. Mediante este encuadre es posible deslizar también muchos otros elementos significativos.

    10) Primer plano
    Encuadre de una figura humana por debajo de la clavícula. El rostro del actor llena la pantalla. Tiene la facultad de introducirnos en la psicología del personaje. Con este encuadre se llega a uno de los extremos del lenguaje visual: los objetos crecen hasta alcanzar proporciones desmesuradas y se muestran los detalles (ojos, boca, etcétera).

    -recorrido_virtual_9.png


    11) Semi primer plano
    Concentra la atención del espectador en un elemento muy concreto, de forma que sea imposible que lo pase por alto. Si se refiere al cuerpo humano, este tipo de encuadre nos mostrará una cabeza llenando completamente el formato de la imagen. Desde el punto de vista narrativo, nos puede transmitir información sobre los sentimientos, analiza psicológicamente las situaciones y describe con detenimiento a los personajes.

    12) Gran primer plano
    La cabeza llena el encuadre.

    13) Plano corto
    Es el encuadre de una persona desde encima de las cejas hasta la mitad de la barbilla.

    14) Plano detalle
    Son los primerísimos planos de objetos o sujetos, flores, una nariz, un ojo, un anillo, etc.

    15) Plano sobre el hombro
    Se toma a dos personas dialogando; una, de espaldas (desde el cogote); y otra, de frente abarcando dos tercios de la pantalla.

    16) Plano secuencia
    En una toma única se hacen todos los cambios y movimientos de cámara necesarios. No se rompe el plano y nos va mostrando poco a poco toda una serie de hechos. No suelen hacerse muy largos por la dificultad de rodaje que entrañan (aunque en 3D se puede utilizar sin problemas, ya que no hay problemas de rodaje). No obstante, hay planos secuencia que son memorables por su calidad, longitud y anécdotas de rodaje, como el comienzo de Sed de mal (Touch of evil, 1958), de Orson Welles, o el de Uno de los nuestros, de Martin Scorsese. Aunque el más famoso es el caso del filme La soga, de Hitchcock, que posee un único plano aunque falso, pues para realizarlo debía hacer los cambios de rollo aprovechando puntos oscuros, como la espalda de un actor, una columna, etc. No obstante, toda la acción acontece en un mismo espacio temporal, el más largo que existe en el cine.

    17) Plano subjetivo o punto de vista
    La cámara sustituye la mirada de un personaje.

    Otros planos generados con la cámara en ángulo en relación con el objeto son los siguientes.

    1) Plano en picado
    La cámara está sobre el objeto, en un cierto ángulo. El objeto está visto desde arriba. Suele emplearse a veces para destacar aspectos psicológicos, de poder, etcétera. O, para ridiculizar a un objeto, fijémonos en el mismo objeto en plano picado y contrapicado: uno destaca por la grandiosidad y el otro, por parecer un tanque de juguete.

    -recorrido_virtual_10.png


    2) Plano en contrapicado
    Al contrario que el anterior, la cámara se coloca debajo del objeto, por lo que éste destaca por su altura.

    3) Plano aéreo o avista de pájaro
    La cámara filma desde bastante altura: montaña, avión, helicóptero, etc.

    4) Plano frontal
    La cámara está en el mismo plano que el objeto.

    5) Plano cenital
    La cámara se encuentra en la vertical respecto del suelo, y la imagen obtenida ofrece un campo de visión orientado de arriba a abajo.

    La cámara se puede colocar de muchas formas: invertida (salen los objetos al revés), a ras del suelo (vista de oruga: pies de personas, ruedas de coches, etcétera).

    Planos en movimiento
    Cuando realizamos un recorrido, no solo se recrean imágenes; Se filman, sobre todo, movimientos. La gran fuerza expresiva radica en los numerosos tipos de movimientos que son posibles.

    1) Movimientos en la misma cámara
    Son capaces de reproducir con exactitud el movimiento de los sujetos filmados: el paso rítmico del filme detrás del objetivo y del obturador. En los aparatos primitivos, el arrastre del filme se hacía manualmente. Era muy complicado, pero los operadores de cámara se convirtieron en verdaderos artesanos que lograban en cada momento el ritmo y la cadencia adecuada a la escena filmada. Podían exagerar en escenas cómicas o ralentizar en las dramáticas. Nacieron así dos tipos de movimiento: cámara lenta y cámara acelerada. El «cámara lenta» se logra acelerando la velocidad de filmación y ralentizando la de proyección. El «acelerado» se realiza a la inversa. Muchos de los efectos especiales de hoy están realizados con estos criterios, con los que se han aplicado las nuevas tecnologías. El efecto celuloide rancio de la velocidad de las películas antiguas se debe a que se filmaron a una velocidad muy lenta y se proyectan con motor a una velocidad constante, más alta.

    2) Movimientos de la cámara sobre sí misma
    Otro recurso del lenguaje cinematográfico es el movimiento de la cámara sobre sí misma, cuando la cámara se mueve para perseguir objetos o figuras. La cámara gira sobre una plataforma esférica. Se logran así las panorámicas horizontales, verticales y diagonales. Se busca a los actores, se siguen sus movimientos con el fin de incrementar los espacios y las formas de ver la realidad.

    Gracias a estos movimientos se creó el plano secuencia, visto más arriba.

    3) Movimientos externos a la cámara
    La misma cámara se desplaza. El movimiento externo de la cámara se puede conseguir de muy diversos modos: mediante el travelling, con la grúa o montando la cámara en un helicóptero. Así como las panorámicas se mueven sobre el eje de la máquina, los travelling se hicieron colocando la cámara en un carrito que se desplazaba sobre unos rieles. Vino luego la transformación de la óptica variable, que permitió el denominado travelling óptico (zoom). Hoy, la liviandad de las cámaras y la facilidad de su manejo permiten que el operador, a pie y cámara en mano, siga al sujeto, con lo que se logran efectos de una veracidad sorprendente. La grúa tiene la capacidad y versatilidad de hacer tomas verticales desde una altura determinada y a nivel del suelo, y también de realizar vistas aéreas. El helicóptero, por su facilidad de movimiento en el aire, sirve para recrear ambientes que de otra forma serían imposibles, como filmar grandes multitudes, espacios inmensos, batallas, etc.

    -recorrido_virtual_11.png


    En 3D todos estos movimientos son extremadamente fáciles de conseguir, puesto que, a diferencia del rodaje real, no tenemos impedimentos y podemos realizar posiciones y giros imposibles con nuestras cámaras virtuales. Por lo tanto, si conocemos bien las bases, podemos extrapolar fácilmente todos estos conceptos en el desarrollo de una escena en 3D para así conseguir lo mejor de los dos mundos, el real y el virtual.

    Planos 3D
    Tal como comentamos anteriormente, gracias a la tecnología, actualmente podemos realizar planos imposibles. Algunos de ellos son el plano 360, popularizado por la película Matrix; el plano que entra en el objeto o zoom infinito, y el plano time bullet o tiempo de bala.

    1) Plano 360
    Gracias a este plano podemos describir un recorrido completo a la escena, sin que se muevan los objetos; de tal manera que da la sensación de que es la cámara la que se mueve y los objetos se quedan quietos en el tiempo y en el espacio.

    Esta técnica, tal como he comentado, se introdujo en la película Matrix, donde vemos que la escena se para y el personaje de Trinity queda suspendido en el aire para que la cámara gire sobre ella y recoja una nueva perspectiva.

    Para realizar este efecto, se diseñó un array de cámaras de alta velocidad, colocadas en línea alrededor del personaje, las cuales se disparaban todas a la vez, con lo que se obtenía una imagen tridimensional y temporal de, por ejemplo, un salto de un personaje; lo que nos permitía ir a la cámara que quisiéramos y rotar al personaje, ya que disponíamos de todas las vistas del movimiento del actor.

    -recorrido_virtual_12.png


    -recorrido_virtual_13.png


    En 3D, obviamente, tenemos una ventaja clara: todo es virtual; por lo que con una única cámara nos sobra, ya que podemos pausar la escena cuando queramos y mover la cámara donde y cuando queramos para conseguir el mismo efecto de paro del tiempo.

    2) Plano entra en el objeto
    Con este plano lo que se pretende es crear el efecto de acercarnos tanto a un objeto que no dispongamos de ninguna barrera física.

    Ejemplo
    Imaginemos por ejemplo un zoom infinito de un satélite. El zoom empieza en la atmósfera, traspasa el cielo, se centra en una ciudad, una persona, su reloj (hasta aquí podríamos llegar a creer que es real); pero si traspasa el reloj, entra en la maquinaria, se centra en una de las tuercas y descubrimos que existe un mundo de seres microscópicos dentro de la tuerca.

    Obviamente, es un plano imposible, lo que nos permite adentrarnos en un único plano, en una escena irreal. De esta manera se intenta representar lo diminutos que son, en el caso del ejemplo, los seres microscópicos de las tuercas del reloj; lo que de otra manera no tendríamos manera humana de comparar.

    -recorrido_virtual_14.png


    3) Bullet Time (tiempo de bala)
    El bullet time, o tiempo bala, es muy similar al efecto anterior 360, ya que consiste en una extremada ralentización del tiempo para permitir ver movimientos o sucesos muy veloces como el recorrido de una bala.

    También popularizado en la película Mátrix, gracias a sus efectos 3D con los que podríamos ver cómo las balas se desplazaban por la pantalla hasta impactar en sus objetivos.

    -recorrido_virtual_15.png


    En la imagen podemos observar con imagen real la mezcla del plano tiempo de bala con el plano 360.

    El plano 3D es un plano muy fácil de realizar, ya que, al igual que en el plano 360, disponemos de todo el tiempo necesario para recrear el movimiento del objeto, por lo que no hace falta disponer de ningún tipo de cámaras ultrarrápidas. Si además lo complementamos con una buena postproducción añadiendo un poco de desenfoque al objeto que se está moviendo y algún tipo de calima para recrear el efecto de que corta el aire, el plano da unos resultados excelentes.

  6. #6
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    Storyboard

    Una vez que conocemos los tipos de planos que podemos utilizar para realizar un recorrido virtual, lo ideal sería realizar un prediseño o un dibujo que nos ayude a imaginarnos qué partes necesitamos generar en 3D y cómo iremos avanzando en el recorrido para ir mostrando todo lo que nos interese. Entonces aquí se hace patente la necesidad de un storyboard o guión gráfico.
    Qué es y para qué sirve
    Un storyboard o guión gráfico es un conjunto de ilustraciones mostradas en secuencia con el objetivo de servir de guía para entender una historia, previsualizar una animación o seguir la estructura de una película antes de realizarse o filmarse.

    Un storyboard es esencialmente una serie grande de viñetas que ordenan la narración de los hechos de una película. Se utiliza como planificación previa a la filmación de escenas y secuencias; en él se determina el tipo de encuadre y el ángulo de visión que se va a utilizar. Sirve como guía al director; no obstante, éste puede desglosar y segmentar su filmación sin seguir estrictamente el orden lógico de la trama.

    El proceso de storyboarding, en la forma que se conoce hoy, fue desarrollado en el estudio de Walt Disney durante principios de los años 1930, después de varios años de procesos similares que fueron empleados en Disney y otros estudios de animación. El storyboarding se hizo popular en la producción de películas de acción viva durante principios de los años 1940.

    -recorrido_virtual_16.png

    Storyboard Peter Pan
    En la creación de una película con cualquier grado de fidelidad a una escritura, un storyboard proporciona una disposición visual de acontecimientos tal como deben ser vistos por el objetivo de la cámara.

    En el proceso de storyboarding, los detalles más técnicos y complicados en el trabajo de una película pueden ser descritos de manera eficiente en el cuadro (la imagen) o en la anotación al pie del mismo.

    La elaboración de un storyboard está en función directamente proporcional con su uso. En publicidad, suele ser mucho más general para que el director y el productor aporten su talento y enriquezcan la filmación, mientras que en cine es mucho más técnico y elaborado para que sirva de guía a cada miembro del equipo de trabajo.

    -recorrido_virtual_17.png


    También podemos encontrar storyboards llenos de color o en blanco y negro, llenos de detalles o simplemente trazos que esbozan una idea de figuras.

    -recorrido_virtual_18.png

    -recorrido_virtual_19.png


    Para realizar un storyboard existen multitud de plantillas que podemos utilizar.

    Veamos algunos ejemplos de plantillas.

    -recorrido_virtual_20.png

    -recorrido_virtual_21.png


    En el anexo 1 podemos ver una opción de la iconografía utilizada en los storyboards para representar la utilización de cada plano. Por ejemplo, zoom, panorámica a la derecha.

    En 3D, la realización de un storyboard es indispensable, ya que, como partimos de cero, tendremos que crear todo lo que tenga que salir en la escena; así que hay que tener muy claro qué es imprescindible para que la escena funcione, y qué hará falta y qué no, puesto que si, por ejemplo, tenemos una escena que ocurre en una habitación, y sólo tenemos planos cortos de los personajes, podremos ahorrarnos bastante modelado de la habitación simplemente modelando los fondos en los que actúan nuestros personajes. De esta manera ahorraremos en costes y tiempo.

    Fijémonos en los grandes como Pixar o DreamWorks, donde hacen todo un arte de la creación del storyboard.

    -recorrido_virtual_22.png

    Storyboard a página completa de la película Up (Pixar Animation Studios).

    Más adelante volveremos a insistir sobre este tema, pero, aunque suene a disco rayado, es muy importante destacar la realización de un buen storyboard (da igual si los dibujos quedan mejor o peor). Simplemente, queremos ver en una primera impresión lo que sería nuestro recorrido o nuestra escena en un primer boceto, dibujamos lo que nosotros creemos que sería la escena, y así nos hacemos esa primera idea de dónde queremos llegar. Parece mentira, pero el simple hecho de hacer cuatro dibujos nos aporta una serie de ideas y de claridad sobre el desarrollo, que posteriormente nos ayudarán a la hora de realizar todas las fases, desde el modelado hasta la animación.

    También cabe mencionar que es muy importante juntarnos con unos amigos y enseñarles la idea. Ellos, mejor que nadie, valorarán si la escena funciona, y al ver sus expresiones, veremos un fiel reflejo de lo que queremos (o no) conseguir.
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    Recorridos interactivos

    Tal como comentamos en la introducción del punto, existen otro tipo de recorridos virtuales donde no hace falta montar ningún storyboard, ni conocer los tipos de plano que visionaron los espectadores.

    En los recorridos virtuales interactivos podemos ver cualquier zona que deseemos, o interactuar con los elementos del escenario, alejarnos, acercarnos, caminar o volar por la escena, de tal manera que el recorrido lo realizamos a nuestro antojo.

    Para desarrollar este tipo de experiencia existen algunas tecnologías que nos permiten, en mayor o menor medida, tener una sensación más o menos creíble y más o menos interactiva con la escena que estamos recorriendo.
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  8. #8
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    Tecnologías disponibles

    Panorámico 360
    Lo que nos permite visualizar un recorrido panorámico 360 es experimentar una sensación similar a si estuviéramos en medio de una habitación y giremos alrededor de nosotros mismos para ver toda la dimensión de la habitación, dando un giro de 360 grados.

    A este tipo de giro se le denomina panorama 360 cilíndrico, puesto que lo que la tecnología hace realmente es mapear la imagen del entorno dentro de un cilindro, como si tuviéramos una cámara en medio de la habitación y tomáramos una fotografía continua de todas las paredes, de tal manera que el final de una es el principio de otra; lo que nos permite tener una continuidad infinita a la hora de visualizarla.

    -recorrido_virtual_23.png

    Mapeado cilíndrico.

    Una variación de esta tecnología es el panorama 360 esférico, el cual realiza el mapeo en una esfera, en lugar de en un cilindro. Este tipo es más adecuado cuando también necesitamos recorrer el techo y el suelo del escenario, ya que la continuidad a través de la navegación es más suave al tratarse de una esfera.

    -recorrido_virtual_24.png

    Mapeado esférico.

    Para realizar este tipo de tomas, como hemos podido ver, ya sea cilíndrico o esférico, existen multitud de formatos, puesto que la filosofía siempre es la misma: tener una imagen o conjunto de imágenes donde el final de una parte sea el principio de otra para, de esta forma, dar la sensación de continuidad.

    Uno de los más extendidos es el QTVR (Quicktime Virtual Reality), cuyo fichero, con algún software de generación de panoramas, lo podemos guardar en .mov panorámico y posteriormente visualizarlo con el reproductor de Quicktime.

    Posteriormente, veremos un ejemplo con el 3dSMax, ya que dispone de un módulo de generación y exportación de panoramas.
    VRML
    El VRML (siglas del inglés virtual reality modeling language, lenguaje para modelado de realidad virtual) es un formato de archivo normalizado que tiene como objetivo la representación de escenas u objetos interactivos tridimensionales, diseñados particularmente para su empleo en la web.

    El lenguaje VRML posibilita la descripción de una escena compuesta por objetos 3D a partir de prototipos basados en formas geométricas básicas o de estructuras en las que se especifican los vértices y las aristas de cada polígono tridimensional y el color de su superficie. Esto nos permite navegar por la escena 3D experimentando con los objetos que la componen.

    El VRML permite también definir objetos 3D multimedia, a los que se puede asociar un enlace, de manera que el usuario pueda acceder a una página web, imágenes, vídeos u otro fichero VRML de Internet cada vez que haga clic en el componente gráfico en cuestión.

    -recorrido_virtual_25.png


    El consorcio Web3D fue creado para desarrollar este formato. Su primera especificación fue publicada en 1995; la versión actual funcionalmente completa es la VRML 97.

    En el mercado existen muchos software de animación 3D, incluido el 3dSMax, que tienen soporte para realizar y exportar escenas en VRML97, aunque la tecnología ha quedado un poco en desuso a favor de nuevos desarrollos basados en VRML y XML, como X3D-Extensible 3D. (https://www.web3d.org/about/overview/).
    Mesas virtuales
    Gracias a los avances de la tecnología de visualización 3D, podemos encontrar lo que más bien sería un periférico de visualización, lo que llamamos mesas virtuales.

    Gracias a estos elementos, compuestos normalmente, en sus diversas configuraciones, por una gafas estereoscópicas y algún elemento tipo mando o joystick, se nos permite interactuar con el objeto u escenario que estamos viendo, con lo que visualizamos los diferentes elementos que componen nuestro escenario con un grado bastante elevado de realismo 3D y exploramos además cualquier detalle del mismo.

    -recorrido_virtual_26.png

    -recorrido_virtual_28.png

    Entorno CAVE
    Si recopiláramos todas las tecnologías anteriores y añadimos la variable de paredes de tamaño real y sonido envolvente, obtendremos lo que denominamos un entorno CAVE.

    El CAVE, caracterizado por su forma cúbica, está compuesto por cinco pantallas fijas; tres de las cuales están dispuestas verticalmente y las otras dos, horizontalmente, en el suelo y el techo.

    Las imágenes se proyectan en las cinco pantallas, con lo que los usuarios, dotados de gafas estereoscópicas, experimentan una sensación de inmersión total. Gracias a proyectores de gran potencia, se obtienen imágenes de gran luminosidad.

    La perspectiva de la imagen proyectada se calcula en función del desplazamiento de los usuarios, cuyos movimientos se detectan por medio de una serie de cámaras infrarrojas.

    -recorrido_virtual_29.png


    Gracias a esta tecnología, la inmersión en la escena es total. Nos permite visualizar a escala real el prototipo, escena o elemento que deseamos ver con el fin, por ejemplo, de detectar problemas de montaje, o hacer un test de usuario con el que poder verificar que el proceso de fabricación es correcto.

    -recorrido_virtual_30.png

    -recorrido_virtual_31.png


    Obviamente, los recursos necesarios para montar un sistema de estas características son bastante elevados.
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    Tipos de cámaras

    Una vez hemos visto la teoría necesaria y las tecnologías existentes para generar un recorrido virtual, ya sea interactivo o no, vamos a centrarnos en cómo desarrollar algunos de estos procesos en un software de animación 3D.

    Lo primero que vamos a utilizar son las cámaras, ya que, gracias a un buen control de éstas, podremos realizar nuestro recorrido por la escena; por lo que es importante conocer cómo funcionan y cuáles son sus características.

    En la mayoría de paquetes de software 3D, y particularmente en 3DSMax, disponemos de dos tipos de cámaras:

    1) cámaras objetivo
    2) cámaras libre

    -recorrido_virtual_32.png


    Ambas tienen los mismos parámetros de configuración, aunque su comportamiento al moverse en la escena 3D es diferente.

    Las cámaras con objetivo son las más adecuadas para representar posiciones fijas, ya que su objetivo puede direccionarse a un punto determinado de un elemento de la escena. Por otra parte, las cámaras libres son las más apropiadas para animar un recorrido, puesto que únicamente visualiza el área hacia donde apuntan y no pueden direccionarse, a no ser que utilicemos las herramientas de rotación para así realizar un giro que apunte a otro elemento.

    Para colocar una cámara en la escena, en el caso de cámara libre, sólo se necesita un clic para seleccionar el tipo y otro clic para posicionarla en la escena.

    -recorrido_virtual_33.png


    -recorrido_virtual_34.png


    En el caso de las cámaras objetivos, seleccionamos el tipo; después hacemos dos clics, uno para posicionar el cuerpo de la cámara, y el segundo para indicar que debería estar visualizando. Con este tipo de cámara obtenemos un control más que en la libre, puesto que, gracias al control de objetivo, podemos apuntar lo que queremos que la cámara visualice.

    -recorrido_virtual_35.png


    -recorrido_virtual_36.png


    Un truco para posicionar una cámara objetivo en la escena, si ya tenemos una vista de perspectiva que nos gusta y queremos hacer que la cámara tenga exactamente esa vista, es éste:

    TIP: Seleccionar la vista en la perspectiva que queremos y presionar Ctrl+C; de esta forma se crea una nueva cámara automáticamente con la posición y vista que tenemos activa.

    Sólo funciona con vistas axonométricas, no con vistas ortogonales.

    4.1. Anatomía de la cámara 3D
    Existen dos tipos de parámetros a la hora de configurar una cámara en 3D:

    1) Parámetros propios de la cámara: Estos parámetros son los típicos de cualquier cámara: lentes, distancia focal, Motion Blur.

    -recorrido_virtual_37.png


    2) Herramientas de navegación con la cámara: Con estas utilidades podemos corregir los parámetros anteriores de una forma interactiva y fácil para el usuario y visualizarlo en la escena en tiempo real tal y como afecta a lo que estoy viendo a través de la cámara.

    -recorrido_virtual_38.png


    -recorrido_virtual_39.png


    4.1.1. Parámetros propios

    Lens: Configuración de la longitud focal de la cámara en milímetros.

    -recorrido_virtual_40.png


    Mayor valor -> menor apertura.

    Valores normales: de 15-25 mm (gran angular) a 135-200 mm (teleobjetivo).

    A través de las opciones disponemos de botones con los valores más habituales:

    15-20-24.

    -recorrido_virtual_41.png

    15 mm y 35 mm

    -recorrido_virtual_42.png

    50 mm y 135 mm

    FOV: (campo de visión, field of view) Es el mismo parámetro anterior, pero medido en grados (apertura que deseamos visualizar). Podemos aplicarlo tanto en horizontal como en vertical y en diagonal. En el siguiente apartado veremos cómo ajustar interactivamente con las herramientas de navegación de la cámara.

    Orthographic Projection: Cuando se activa vemos el visor como una vista ortográfica, en lugar de la vista estándar de perspectiva.

    -recorrido_virtual_43.png


    -recorrido_virtual_44.png


    Vista ortográfica
    -recorrido_virtual_45.png


    Type: Podemos intercambiar el comportamiento por defecto de una cámara, pasando de cámara libre a cámara objetivo, o al revés. Aunque, si cambiamos el tipo y la cámara está animada, perderemos los presets de la animación.

    -recorrido_virtual_46.png


    Show Cone: Nos muestra el cono (en realidad es una pirámide) definido por el campo de visión de una cámara. Sólo aparece en los visores que no son de tipo cámara.

    Show Horizon: Al activarlo, muestra una línea negra representando el nivel del horizonte.

    Environment Ranges: Desde esta opción podemos configurar los rangos de cercanía y lejanía donde se verán afectados los efectos atmosféricos. Por ejemplo, desde donde aparecería la niebla y hasta donde podríamos ver.

    -recorrido_virtual_47.png


    -recorrido_virtual_48.png


    Near Clip/Far Clip: Con estos parámetros podemos hacer que la cámara sólo visualice todo lo que esté dentro de estos rangos. Por ejemplo, todo lo que esté a partir de 5 metros y hasta los 15 metros.

    -recorrido_virtual_49.png


    Multi-Pass Effect: Gracias a estos controles podemos asignar un efecto de profundidad de campo o un efecto de desenfoque de movimiento a la cámara. Cuando se generan a través del movimiento de la cámara, estos efectos generan desenfoque al realizar el render en múltiples pases, por lo que se incrementa el tiempo de proceso.

    -recorrido_virtual_50.png


    -recorrido_virtual_51.png


    -recorrido_virtual_52.png


    Target Distance: Parámetro sólo aplicable a la cámara objetivo, nos indica la distancia de la cámara al objetivo.

    -recorrido_virtual_53.png


    4.1.2. Navegación con la cámara
    Gracias a estas herramientas podemos posicionar la cámara donde queramos y visualizar aquello que sea relevante para el espectador de una forma totalmente interactiva.

    -recorrido_virtual_54.png


    Dolly Camera: Mueve la cámara desde y hacia su objetivo. Si nos pasamos, la cámara gira 180 grados. Si mantenemos presionado el icono, tenemos tres opciones:
    a) mover sólo la cámara.
    b) mover sólo el objetivo.
    c) mover los dos a la vez.

    -recorrido_virtual_55.png


    Perspectiva: Mueve la cámara intentando mantener el campo de visión original, lo que conlleva que la perspectiva se deforme.

    -recorrido_virtual_56.png

    Roll: Rota la cámara sobre su eje de visión.

    -recorrido_virtual_57.png

    Field of View: Ajusta la cantidad de escena que es visible en un visor. Este efecto es similar a que se produce al cambiar las lentes de una cámara.

    -recorrido_virtual_58.png

    -recorrido_virtual_59.png


    Truck: Gracias a esta opción podemos mover la cámara en paralelo al plano de la vista de cámara que estamos viendo.

    En la opción de Truck, también disponemos de una opción llamada Walkthrough, con la que podemos navegar por la escena como si de un videojuego se tratara. Con las teclas WADS, podemos ir adelante, atrás, a la izquierda, a la derecha; y con el mouse, al mismo tiempo que nos movemos, cambiamos el objetivo de lo que deseamos ver.

    Orbit: Rota la cámara sobre su objetivo o rota el objetivo sobre la cámara, según la opción seleccionada.

    -recorrido_virtual_60.png

    En esta opción también disponemos de la opción de Pannig, con la que podemos posicionar donde apunta la cámara, moviéndonos por el visor.

    -recorrido_virtual_61.png
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    Animación de cámaras a través de un recorrido

    Una vez que hemos visto cómo utilizar una cámara y sus funcionalidades, vamos a realizar la animación de la misma por medio de un escenario.

    Para ello disponemos de distintos procedimientos: desde la animación simple de llave a llave, donde le decimos en cada momento qué y hacia dónde debe mirar la cámara; pasando por el uso de controladores que nos facilitan un poco la tarea al darnos la posibilidad de utilizar splines como recorridos y controladores que observen siempre al mismo objeto, para así despreocuparnos del proceso de ir añadiendo llaves y para que la cámara vaya en correlación con el movimiento del objeto en cuestión.

    Finalmente, podemos utilizar el asistente de recorrido, el cual nos permite, de una forma interactiva y de manera muy sencilla, ir posicionando la cámara en cada unidad de tiempo para recorrer un entorno.
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    Animación clásica key-to-key

    La animación key-to-key nos permite ir añadiendo fotogramas clave para la animación, definiendo puntos ancla donde establecemos una posición y configuración determinada de cámara, la cual se interpola hasta llegar al siguiente punto ancla.

    -recorrido_virtual_62.png


    Para ello, se utiliza la herramienta de AutoKey. Con dicha herramienta, vamos variando la posición de la cámara sobre la línea de tiempo, de manera que se crean los fotogramas clave automáticamente en los tiempos y posiciones que vamos actualizando la configuración de la cámara. Además, también sirve para todos los parámetros animables de la cámara, como el Lens FOV.
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    Ejemplo de aplicación

    Disponemos de una escena en la que tenemos una cámara enfocando el elemento principal; lo que queremos es ver el elemento principal desde diferentes perspectivas por medio de unos movimientos de cámara; por lo que vamos a tener que variar la posición y la configuración de visualización de la cámara a medida que vamos avanzando en el recorrido.

    -recorrido_virtual_63.png


    1) En primer lugar, vamos a activar la herramienta de AutoKey. Seleccionamos la cámara (podemos hacerlo en el visor o haciendo clic en la H y con el menú de selección). Y hacemos un clic en el icono de la llave (SetKeys), que añade un fotograma clave en el tiempo cero de nuestra animación.

    2) Seguidamente, adelantamos la barra de tiempo al fotograma 25 y movemos cámara para obtener otra perspectiva. En este caso, una perspectiva lateral.

    Fijémonos en que se ha creado automáticamente un fotograma clave en la barra de tiempo, el cual indica que en el fotograma 25 la cámara tiene que estar posicionada en este nuevo lugar.

    De esta manera tan sencilla, vamos añadiendo fotogramas clave y nuevas posiciones a la cámara.

    3) Vamos a realizar otro giro, pero, además, ahora, aparte de mover la cámara, vamos a animar también el zoom.
    a) Nos posicionamos en el fotograma 50.
    b) Modificamos la posición de la cámara a otra frontal lateral, y actualizamos el vamos de la lente a 135, puesto que queremos mostrar un detalle del elemento.

    -recorrido_virtual_64.png


    Si reproducimos la animación, vemos cómo la cámara se desplaza a los sitios que hemos prefijado; además, podemos observar cómo los valores de Lens se van actualizando a medida que avanzamos en la línea temporal.

    -recorrido_virtual_65.png


    Fijémonos en que en el fotograma 0 el parámetro Lens de la cámara estaba en el valor por defecto, y en el fotograma 50 está en 135. Éste no es exactamente el efecto que deseamos, pues el movimiento deseado es que el zoom sólo lo realice a partir del fotograma 25 y hasta el fotograma 50, lo que nos indica que tenemos que añadir un nuevo fotograma clave en el fotograma 25, indicando que deseamos mantener el mismo valor de zoom (parámetro Lens) hasta el 25 y después realizar el zoom.

    1) Vamos al fotograma 0, vemos el valor de Lens.
    2) Vamos al fotograma 25 e introducimos el mismo valor del fotograma 0.

    3) Finalmente, hacemos clic en AutoKey para apagar la herramienta.

    De esta manera, fijamos el valor desde el 0 al 25, y a partir del 25 hasta el fotograma 50 se realiza el zoom.
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  13. #13
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    Animación con controladores

    La animación de recorridos con controladores nos proporciona unas herramientas muy útiles a la hora de posicionar una cámara o de hacer que observe un determinado objeto.

    Disponemos de varios métodos que utilizan dichos controladores, ya sea de forma única o conjunta. Por lo que vemos, obtenemos un abanico de posibilidades gracias a la versatilidad de las herramientas.

    Podemos mover la cámara a través de un recorrido preestablecido con una línea, utilizar un controlador para que la cámara siga siempre a un objeto, o bien tener objetos ayudantes (dummy) que nos añaden un grado de libertad a la hora de cambiar la visualización de un elemento a otro.

    Veamos qué controladores existen, así como las técnicas que podemos utilizar, y posteriormente veremos un ejemplo completo de su utilización.
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    Mover una cámara a través de un recorrido

    Mover una cámara a través de un recorrido (Path
    Constraint) ayudantes/dummies
    Es muy común, sobre todo en entornos arquitectónicos, disponer de una cámara que siga un recorrido; también, por ejemplo, en paseos en montaña rusa y todo lo que implique un movimiento continuo de la acción que deseamos visualizar.

    -recorrido_virtual_66.png
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    Path Constraint

    Este controlador nos permite asignar una cámara al recorrido que conformaría una línea cualquiera, por lo que dicha cámara seguiría la línea durante el tiempo que dura nuestra animación.

    Si una cámara debe estar fija o cerrada a un poco de su vertical (como si tuviéramos una cámara en una vagoneta de una montaña rusa), normalmente utilizamos una cámara libre (free camera). Asignamos el Path Constraint directamente al objeto. La cámara sigue el recorrido, y podemos ajustar el punto de vista animando la lente de la cámara para ofrecer panorámicas o realizando una transformación de rotación. El efecto es similar al de grabar con una cámara de mano.
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