Animación Avanzada

Guía docente de la asignatura.

En esta asignatura aprenderás técnicas avanzadas de simulación para la realización de animaciones. Estas técnicas permiten la creación de efectos como el movimiento y contacto de sólidos rígidos y deformables, o el movimiento de fluidos y gases, y tienen aplicación en la creación de películas animadas, los vídeo juegos, o los sistemas interactivos de entrenamiento.

 

  • Asignatura: Optativa
  • Nº de créditos: 5
  • Cuatrimestre: Tercero
  • Modalidad de Impartición: Presencial
  • Departamento: DATCCCIA (Departamento de arquitectura y tecnología de computadores, ciencias de la computación e Inteligencia artificial)
  • Horario: Lunes, de 19:00 a 21:00
  • Aula: 104 de Laboratorios I
  • Conocimientos recomendados: Matemáticas (MMAGA), física (FBIG) y animación (APO) del primer curso del máster
  • Web: http://dac.escet.urjc.es/rvmaster/asignaturas/AA

Profesores responsables

  • M. Isabel Herreros Cid
    • Despacho: 2020 Edificio Ampliación del Rectorado
    • Dirección de contacto: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
    • Horario de tutorias: Jueves de 17:00 a 18:00 (con cita previa)
    • Webpage:
  • Miguel Ángel Otaduy Tristán
    • Despacho: 052 Edificio Ampliación del Rectorado
    • Dirección de contacto: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
    • Horario de tutorias: Martes de 15:00 a 17:00, pero mejor concertar cita por e-mail
    • Webpage: http://www.gmrv.es/~motaduy/

    Objetivos

    Saber aplicar métodos de simulación física para resolver problemas de animación gráfica (efectos especiales, simulación en vídeo juegos, realidad virtual,...). El alumno se familiarizará con métodos de discretización de ecuaciones, modelos físicos para efectos visuales y la implementación de dichos conocimientos en código de simulación. Al final de la asignatura, el alumno deberá conocer la implementación de simulaciones interactivas relativamente simples, y estar preparado para comprender de manera independiente técnicas más complejas presentes en la literatura.

    Método de evaluación

    (Sujeto a posibles cambios)
  • 20% Prácticas (1)
  • 30% Proyecto aplicado (en grupos) (2)
  • 40% Examen escrito (3)
  • 10% Participación en clase

    • (1) La solución a las prácticas se hará pública tras la fecha de entrega, con lo cual no se aceptarán prácticas entregadas fuera de dicha fecha. Las prácticas han de realizarse de manera individual, pero se invita a los alumnos a discutir enfoques y resultados entre sí. La experiencia adquirida con la realización de las prácticas será pieza clave para el aprobado del examen.

    (2) El proyecto aplicado puede ser un pequeño juego, una demo, o la simulación de un efecto visual, que comporte la utilización de herramientas aprendidas en la asignatura. Se podrán utilizar librerías externas, pero al menos un efecto físico ha de estar enteramente programado por los participantes.

    (3) Se deberá obtener una nota mínima (por determinar) en el examen para hacer media con el resto de apartados.

    Temario y calendario

  • 6 de Septiembre: Introducción a la asignatura. Método masa-muelle para simulación de objetos deformables; métodos de integración para ecuaciones diferenciales ordinarias.

  • 20 de Septiembre: Método masa-muelle para simulación de objetos deformables; métodos de integración para ecuaciones diferenciales ordinarias (continuación); asignación de Práctica 1 (entrega parte 1 el 6 de Octubre, entrega parte 2 el 13 de Octubre).
  • 27 de Septiembre: Simulación de sólidos rígidos.
  • 4 de Octubre: Restricciones y articulaciones; asignación de Práctica 2 (entrega el 27 de Octubre).
  • 7 de Octubre (17h): Corrección en clase de Práctica 1-1.
  • 11 de Octubre: Detección y tratamiento de colisiones.
  • 14 de Octubre (17h): Corrección en clase de Práctica 1-2.
  • 18 de Octubre: Simulación de ondas, olas y difusión; diferencias finitas para la discretización de ecuaciones en derivadas parciales.
  • 11 de Noviembre (17h): Corrección en clase de Práctica 2.
  • 15 de Noviembre: Simulación visual de líquidos; discretización euleriana.

  • Clase de recuperación: Viernes 19 de Noviembre (19h): Introducción al Método de los Elementos Finitos para PDEs.

  • 22 de Noviembre: Deformaciones Elásticas 3D mediante Elementos Finitos.
  • 29 de Noviembre: Simulación Gráfica de Objetos Deformables mediante Elementos Finitos.
  • Clase de recuperación (confirmado): Viernes 26 de Noviembre (19h): Métodos de partículas e introducción a los métodos sin malla: el Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH).
  • Fecha límite para la entrega de la Prácticas 2-1 y 2-2: 3 de Enero
    • Enero: Presentación de proyectos.

    Bibliografia

  • Physically Based Modeling. A. Witkin and D. Baraff. Online SIGGRAPH 2001 Course Notes.
  • Physics-Based Animation. K. Erleben, J. Sporring, K. Henriksen, H. Dohlmann. Charles River Media (2005)
  • The Finite Element Method for Engineers (4 ed.) K.H. Huebner, D.L. Dewhirst, D.E. Smith, T.G. Byrom Wiley-Interscience Publicacions (2001)
  • Game Physics. D. Eberly. Morgan Kaufmann
  • Numerical Computations of Internal and External Flows. Vol 1: Fundamentals of Numerical Discretization. C.Hirsch. John Wiley and Sons (1988)
  • Finite Elements and Approximations O.C. Zienkiewicz, K. Morgan. John Wiley and Sons(1983)
  • Smoothed Particle Hydrodynamics. G.R. Liu, M.B. Liu Word Scientific, London (2003)
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