Matemáticas VFX

[SUPER87]

Buenas a todos. Tengo una simple pregunta. Es esencial conocimientos en matemáticas, para llegar lejos en el campo de los VFX?
De ser así, que nivel de conocimientos estaríamos hablando?
Muchas gracias y espero vuestra ayuda.

[_Moe_]

Hola super87. Creo que no son necesarios. Bueno, lo básico sí, lo que sabemos todos. Lo que sí es imprescindible es tener un buen razonamiento lógico, y conocer.

Muy bien la metodología de la composición por capas. Saludos.

[larryvm]

Como todo, depende, a que parte de los VFX te quieras dedicar, y como, si como operario o cómo TD, un iluminador, con que queden bien sus escenas vale, un TD de iluminación puede escribir su Shaders y demás, con lo que si necesita una buena base.

Un operador de efectos y un TD de efectos lo mismo, así que, se puede hacer sin saber y también viene bien saberlo.

[MiguelPerez]

Creo que no son necesarios. Bueno, lo básico sí, lo que sabemos todos.

No estoy del todo de acuerdo con eso.

Yo creo que los conocimientos de matemáticas son bastante importantes, aunque depende del nivel al que trabajes. Son importantes en especial usando Houdini, ya que te ayudan a entender muchas cosas y a crear comportamientos complejos. Sobre todo, operación con vectores, trigonometría y la parte de la física.

En mi opinión la animación de efectos y las matemáticas van muy unidas y creo un requisito muy valioso tener cuantos más conocimientos de ésta. Rara es la escena en la que no utilizo algún algoritmo para crear algún movimiento complejo o algún sistema.

[bealobo]

Yo soy de la opinión de Miguel. Es importante saber matemáticas para hacer cosas más complejas. Y física también, muy importante para entender los comportamientos a reproducir y encontrar soluciones.

[SUPER87]

Ok, gracias por vuestras respuestas. Pero lo que no me queda claro, es al nivel (matemático) que hay que llegar para ir con soltura en programas como Houdini.

Yo considero tres niveles de referencia:
1- Nivel matemático (bachillerato).
2- Nivel matemático (de cualquier ingeniería).
3- Nivel matemático (de un licenciado en matemáticas).
¿Cuál es el óptimo? Yo me encuentro de momento en el 2.

También pienso que es importante saber programación, ¿no? Saludos.

[larryvm]

No es tan importante el nivel al que te refieres como la facilidad para moverse por esos conceptos y utilizarlos de modo creativo que es una cosa que por desgracia casi nunca se enseña de las matemáticas ni en bachillerato ni en ingeniería, en cuanto a los conceptos con los que te vas a mover, la mayoría son los mismos que se daban el 2 de BUP (ahora no sé cómo se llamara) pero utilizándolos de otro modo y con problemas prácticos.

[_Moe_]

Muy bien, entonces, me podréis poner un ejemplo en el que las matemáticas. Avanzadas o conocimientos de física sean necesarios para la ejecución de una.

Secuencia con VFX, por muy compleja que sea, ¿no?
A ver.

[bealobo]

A ver, lo que tengo más a mano: fluidos. Una emisión en forma de cono de partículas desde una superficie que se deforma para hacer espuma en un fluido. Ahí necesitarías matemáticas.

Diferencia entre densidad y viscosidad para simular el comportamiento de varios fluidos. Física.

[Mars Attacks]

Así a ojo, si quieres meterte en efectos realistas, necesitarás saber de álgebra (p, ejemplo: vectores, matrices, cambios de dimensiones), física (p, ejemplo: movimientos, volúmenes, momentos) y cálculo diferencial (p, ejemplo: modelado computacional de movimientos complejos, transmisión de energía, ondas, etc).

Pero por supuesto, siempre se puede intentar hacer a ojo de buen cubero, si no te importa que los resultados no sean muy para, allá.

[_Moe_]

A ver, lo que tengo más a mano: fluidos.

No he podido evitar reírme. Lo siento, es que tengo la lectura sucia.

Fuera coña, en parte tienes razón en ese caso, pero en los estudios importantes.

Que hacen proyectos complejos suele haber personal especializado para.

Esas cosas. Creo que estamos hablando de operador de VFX, o VFX artista.

En cuyo caso, ecuaciones y física poca.

Así a ojo, si quieres meterte en efectos realistas, necesitarás saber de álgebra (p, ejemplo: vectores, matrices, cambios de dimensiones), física (p, ejemplo: movimientos, volúmenes, momentos) y cálculo diferencial (p, ejemplo: modelado computacional de movimientos complejos, transmisión de energía, ondas, etc).

Moskis.

[larryvm]

Muy bien, entonces, me podréis poner un ejemplo en el que las matemáticas. Avanzadas o conocimientos de física sean necesarios para la ejecución de una.

Secuencia con VFX, por muy compleja que sea, ¿no?

Las bolas de fuego de shreque, por ejemplo, que los TD de efectos se tuvieron que programar sus propios modelos para hacerlas?
Superman returns donde para el avión programaron sus propios Shaders?
El spot de The Mill del Mercedes de la pelea de nubes donde alteraron los sistemas de fluidos para poder manipularlos.

Muchos sistemas de dinámicas en estudios que los modifican para hacer a su vez por dinámicas y por animación.

Y muchos de esos los hacen los TD de efectos y TD de iluminación, ya que en esos estudios no hay operadores o artista, son td.

[ikerCLoN]

Un poco de pensamiento lateral nunca está de más, y eso, lamentablemente, no se enseña en ningún sitio.

[bealobo]

Sí, eso es muy útil en general.

[slime]

Muy bien, entonces, me podréis poner un ejemplo en el que las matemáticas. Avanzadas o conocimientos de física sean necesarios para la ejecución de una.

Secuencia con VFX, por muy compleja que sea, ¿no?

Casi nada.

Algunos ejemplos de cosas que he tenido que hacer muchas veces en distintos planos.

Calcular las tangentes de los puntos de una curva respecto a una superficie para definir un campo vectorial.
- Calcular la dihedral de dos vectores para mantener la orientación de un tercero de acuerdo con una animación de personaje.
- Calcular la velocidad angular de las partículas respecto a un Vector de superficie y otro de velocidad.
- Pasar rotaciones Euler a quaternians y viceversa.
- Generar ruido fractal espacial y radial.
- Calcular la posición resultante de un cambio de trayectoria vectorial en un punto intermedio entre la posición actual y del fotograma anterior.
- Generar una deformación de un sistema de levelset basándome en las áreas de intersección de superficies.
- Calcular la posición relativa de partículas a baricentros de triángulos adyacentes, filtrar los artefactos de una superficie poligonizada a partir de un campo mediante un suavizado.

Todo esto necesita de conocimientos de física y matemáticas, necesitas saber cómo realizar productos escalares, vectoriales, operación trigonometricas, saber cómo calcular un baricentro, la velocidad angular, la diferencia entre ruido en la aceleración, velocidad o posición, la distancia a la curva más cercana, y muchas cosas más.

En cuanto a temas más avanzados, la secuencia del nacimiento del hombre de arena necesito del desarrollo de estas herramientas, entre otras.

Simulador de fluidos.
- Sistema de volumetricas compatible con luces y sombras RenderMan.
- Instanciación modular adaptativa.
- Shader con Lod multi-tipo (punto / multipunto / curva / rib)
- Simulador de cuerpos rígidos simples (esferas)
- Sistema de levelsets.

Para desarrollar esto se necesita saber de derivadas | integrales | matrices | matemáticas avanzadas para varios algoritmos | programación en c, Python, RenderMan |, por supuesto no es necesario conocerse de memoria las distintas ecuaciones (vanler, Euler, langrangian, etc) o algoritmos (marching cubes, octres, etc) pero sí que se necesita saber saber cómo funcionan, interpretarlas y convertirlas en algoritmos optimizados.

Estas son las partes más técnicas, que las desarrollan programadores puros en general, pero estos también son TDS de efectos en muchos casos. Un saludo.