Aprender 3ds Max: animación y efectos especiales con 100 ejercicios prácticos

Aprender 3ds Max: animación y efectos especiales con 100 ejercicios prácticos

© 2022 Sonia Llena Hurtado

© 2022 MARCOMBO, S. L.

www.marcombo.com

Director de colección: Pablo Martínez Izurzu

Directora de producción: M.ª Rosa Castillo Hidalgo

Diseño de la cubierta: ArteMio

Maquetación: ArteMio

Correctora: Haizea Beitia

«Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra solo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra.»

ISBN: 978-84-267-3432-7

Producción del ePub: booqlab

Presentación
APRENDER 3DS MAX AVANZADO CON 100 EJERCICIOS PRÁCTICOS

3ds Max, propiedad de la compañía Autodesk (responsable, entre muchas otras aplicaciones, de AutoCAD y Maya), es uno de los programas de creación y animación tridimensional más utilizados y respetados en el mundo. Los profesionales del diseño y la creación multimedia trabajan con este programa para crear desde juegos de ordenador hasta escenas cinematográficas con espectaculares efectos especiales, además de anuncios, simulaciones, etc. Se trata, pues, de una de las herramientas preferidas de los profesionales que buscan una solución 3D completa de modelado, animación y renderización con resultados inmediatos. En este volumen se tratan exclusivamente los aspectos relacionados con la creación de animaciones y la generación de efectos especiales: los distintos métodos de animar los elementos de una escena, la aplicación de componentes para restringir y concretar movimientos, cinemática, sistemas de huesos, sistemas de partículas para crear explosiones, burbujas y animaciones de fluidos, así como otros efectos con los cuales usted podrá dar vida a sus creaciones.

Con los 100 ejercicios que proponemos en el presente libro, debidamente descritos e ilustrados, estamos seguros de que será capaz de sacar el máximo partido a este gran programa y animar sus propias escenas en un entorno tridimensional lleno de realismo.

A QUIÉN VA DIRIGIDO

A todos aquellos que deseen empezar a trabajar en el mundo de la animación tridimensional y cuya ilusión sea crear y simular escenarios complejos y reales con un sinfín de efectos especiales que 3ds Max pone a su disposición. A todos aquellos que, habiendo aprendido a modelar objetos y personajes, tengan la intención de dar vida a sus creaciones en entornos nunca imaginados.

LA FORMA DE APRENDER

Nuestra experiencia en el ámbito de la enseñanza nos ha llevado a diseñar este tipo de manual, en el que cada una de las funciones se ejercita mediante la realización de un ejercicio práctico. Cada ejercicio se explica paso a paso y pulsación a pulsación, a fin de no dejar ninguna duda en su proceso de ejecución. Además, lo hemos ilustrado con imágenes descriptivas de los pasos más importantes y de los resultados que deberían obtenerse, y con recuadros «IMPORTANTE», que ofrecen información complementaria sobre los temas tratados en los ejercicios.

LOS ARCHIVOS NECESARIOS

En la parte inferior de la primera página del libro, encontrará el código de acceso que le permitirá descargar de forma gratuita los contenidos adicionales del libro en www.marcombo.info.

Cómo leer
los libros “Aprender...”

A todos aquellos que habéis decidido comprar este libro. Espero que disfrutéis poniendo en práctica todo lo aprendido.

Índice

001 Qué encontrará en este libro

002 Conocer los controles de animación

003 Barra de pistas y fotogramas clave

004 Animar automáticamente: Auto Key

005 Animar de forma manual: Set Key

006 Modificar las preferencias de una animación

007 Establecer el tiempo de una animación

008 Previsualizar animaciones

009 Utilizar restrictores de recorrido

010 Utilizar restrictores de asociación

011 Utilizar restrictores de superficie

012 Utilizar restrictores de posición

013 Utilizar restrictores de vinculación

014 Utilizar restrictores de limitación de movimientos

015 Utilizar restrictores de orientación

016 Trabajar con Track View: Curve Editor

017 Trabajar con Track View: Dope Sheet

018 Insertar audio en una escena

019 Utilizar dummies y crear jerarquías

020 Comprobar jerarquías

021 Distinguir entre cinemática directa (FK) e inversa (IK)

022 Crear un sistema de huesos básico

023 Aplicar un solucionador a un sistema de huesos

024 Asignar controladores a un sistema de huesos

025 Utilizar ayudantes como huesos intermedios

026 Establecer una posición inicial

027 Cubrir el sistema de huesos con el modificador Skin

028 Gestionar los pesos que aplica el modificador Skin

029 Crear un sistema de huesos para rostros (Parte I)

030 Crear un sistema de huesos para rostros (Parte II)

031 Transformar un rostro con el modificador Morpher

032 Animar los objetivos de Morpher

033 Sincronizar el movimiento de los labios con un audio

034 Sistemas de animación de personajes

035 Crear un personaje predefinido con CAT

036 Personalizar un personaje predefinido

037 Guardar un personaje personalizado

038 Crear un personaje con CAT desde cero

039 Manipular las diferentes partes de un CATRig

040 Animar un CATRig

041 Editar animaciones en CAT

042 CATMotion: caminar a cuatro patas

043 Caminar sobre una trayectoria

044 Modificar la velocidad de la animación

045 Caminar sobre superficies irregulares

046 Combinar ciclos de movimiento

047 Character Studio: crear un bípedo

048 Cambiar los parámetros de un bípedo

049 Generar una posición de reposo para el bípedo

050 Asignar una skin a un bípedo con el modificador Physique

051 Ajustar el modificador Physique

052 Footsteps: caminar para bípedos

053 Modificar un ciclo de movimiento

054 Footsteps: correr para bípedos

055 Footsteps: saltar para bípedos

056 Animar bípedos mediante poses (Parte I)

057 Animar bípedos mediante poses (Parte II)

058 Populate: crear multitudes de gente

059 Modificar escenas animadas con gente

060 Crear una onda expansiva: deformadores de fuerza

061 Aplicar viento y gravedad: deformadores de fuerza

062 Conocer los deformadores de deflexión

063 Transformar objetos con deformadores de geometría

064 Fragmentar objetos con un deformador de geometría

065 Sistemas de partículas en 3ds Max

066 Generar un sistema de partículas básico

067 Conocer el sistema de partículas Super Spray

068 Metapartículas para crear flujos de agua (Parte I)

069 Metapartículas para crear flujos de agua (Parte II)

070 Generar partículas con Particle Flow Source (Parte I)

071 Generar partículas con Particle Flow Source (Parte II)

072 Aplicar materiales a un sistema de partículas (Parte I)

073 Aplicar materiales a un sistema de partículas (Parte II)

074 Partículas con imágenes

075 El sistema de partículas PArray (Particle Array)

076 Crear muelles y amortiguadores

077 Cuerpos rígidos en MassFX

078 Cuerpos rígidos dinámicos y cinemáticos en Mass FX

079 Ajustar los parámetros de una simulación física

080 Manipular la velocidad de un cuerpo rígido

081 Simulación de fluidos en 3ds Max

082 Crear una simulación de líquidos básica (Parte I)

083 Crear una simulación de líquidos básica (Parte II)

084 El Master Voxel Size en una simulación de fluidos

085 Renderizar fluidos

086 Materiales en un sistema de fluidos

087 Generar espuma en un sistema de fluidos (Parte I)

088 Generar espuma en un sistema de fluidos (Parte II)

089 Emisor de líquidos en movimiento (Parte I)

090 Emisor de líquidos en movimiento (Parte II)

091 El modificador mCloth de MassFX

092 Elegir el tipo de simulación de mCloth

093 mCloth y deformadores de espacio

094 Hair and Fur para crear cabello

095 Crear un efecto de fuego

096 Crear un efecto de niebla con volumen

097 Crear un efecto de niebla

098 Luces volumétricas para crear efectos ambientales

099 Video Post para posproducir escenas (Parte I)

100 Video Post para posproducir escenas (Parte II)

001
Qué encontrará en este libro

EL LIBRO QUE TIENE USTED ENTRE LAS MANOS ES UN VOLUMEN que ha sido elaborado con un objetivo principal: acompañarle en sus primeros pasos en el apasionante mundo de la animación y la simulación con el programa de creación y simulación tridimensional 3ds Max. Déjese sorprender y disfrute con todas las posibilidades que ofrece este maravilloso programa.

1. Empezamos advirtiendo de aquello que NO encontrará en este libro: ejercicios dedicados en exclusiva a los conceptos básicos del programa, como su interfaz general y los diferentes elementos que la componen, y el modelado de objetos. Tampoco encontrará lecciones que traten los distintos procesos de aplicación de materiales, de luces o de cámaras, ni tampoco aspectos relacionados con el renderizado de imágenes. Si desea conocer más acerca de todos estos conceptos, permítanos recomendarle que consulte el volumen aparecido recientemente en esta misma colección, titulado Aprender 3ds Max básico con 100 ejercicios prácticos. En él encontrará todo aquello que necesita saber para modelar cualquier objeto que imagine y solventar otras dudas más básicas acerca del uso del programa.

2. En 3ds Max podemos animar cualquier tipo de elemento, desde un simple objeto como un balón de fútbol hasta una elaborada criatura que se desplaza dando saltos. En las primeras páginas de este libro podrá conocer la parte de la interfaz destinada a la generación de animaciones y los distintos elementos que la componen. Una vez entendido cada uno de estos elementos, con su uso y su aplicación, podremos pasar a mostrarle cómo animar objetos en 3ds Max y cómo hacer que se desplacen por el visor siguiendo una única dirección o moviéndose por una trayectoria e, incluso, aplicando distintos tipos de restricciones. En otras palabras, aprenderá a crear sus primeras animaciones básicas.

3. El término «cinemática» describe el movimiento o la animación de una cadena de elementos denominados huesos que, unidos entre ellos, forman jerarquías. Estas cadenas o jerarquías simplifican el proceso de animación, tanto de objetos como de personajes, puesto que el movimiento de uno de los elementos que la componen puede afectar a otros o a todo su conjunto. A partir del ejercicio 19 se describe de un modo práctico cómo funciona esto de la cinemática. Así, usted podrá generar una jerarquía de elementos y crear un sistema de huesos que servirá para poder animar un objeto en concreto.

4. También podrá conocer dos de los modificadores más utilizados y prácticamente imprescindibles en cualquier proceso de animación. El primero es el modificador Skin, que vincula el sistema de huesos generado con el objeto modelado que deseamos animar. Se trata del proceso denominado skinning, tan sencillo de utilizar como espectacular en cuanto a resultados obtenidos. El segundo modificador es el denominado Morpher que se utiliza habitualmente, aunque no en exclusiva, para animar rostros humanos.

5. Una vez haya conocido el funcionamiento de la cinemática y su aplicación en 3ds Max, llega el momento de mostrarle cómo animar personajes, sin ninguna duda, una de las partes más apasionantes y entretenidas de nuestra aventura. Así en las correspondientes páginas conocerá el significado del término rigging y su relación con la creación y la animación de humanos y animales. Aprenderá a generar personajes, tanto bípedos como cuadrúpedos, y a animarlos. Nuestra intención es que conozca los dos sistemas de generación y animación de personajes que presenta 3ds Max: CATRig y Character Studio. Para cada uno de ellos aprenderá sus características y en cada uno de ellos creará y animará un tipo de personaje: un cuadrúpedo en CATRig y un bípedo en Character Studio. Así, dichos personajes podrán moverse, andar, correr y saltar.

6. Paralelamente a los dos sistemas mencionados en el paso anterior, la animación facial de personajes se merece un apartado en exclusiva. Y es que, en muchos sectores, resulta primordial que un rostro se mueva del modo más real posible: que sonría, que se enfade, que sea capaz de guiñar un ojo... En definitiva, que exprese sentimientos. Tenga en cuenta que la animación facial, sus fundamentos y su aplicación, podría tratarse en exclusiva en un volumen independiente y serían necesarias horas de práctica para conseguir los mejores resultados, empezando por el modelado de un rostro humano. Sin embargo, creemos que con el material que le proporcionaremos para ello y las ganas y el empeño aplicados conseguirá comprender el proceso y empezar a realizar sus propias animaciones faciales.

7. También podemos ubicar en un apartado propio la simulación y los efectos especiales, un entorno igualmente fascinante en el cual abandonamos los personajes para centrarnos en la generación de todo tipo de efectos mediante el uso de un sinfín de herramientas incluidas en el programa que, una vez más, le dejarán boquiabierto. Así, podrá generar y animar efectos atmosféricos o sistemas de partículas para conseguir, por ejemplo, una dispersión de agua o de nieve, y objetos dinámicos, como muelles o amortiguadores. En las últimas 40 lecciones de este libro tendrá la ocasión de simular y animar muchos otros tipos de elementos, como fluidos, ropa, cabellos..., así como generar distintos efectos ambientales, como fuego o niebla. Todo ello perfectamente descrito y detallado.

8. Como ve, se trata de un contenido de lo más completo, gracias al cual estamos seguros de que, al terminar este libro, habrá adquirido las nociones necesarias para generar sus propias escenas animadas, creando sus propios personajes y añadiendo sus propios efectos. Así es que tome aire y sumérjase en el apasionante mundo de la animación y la simulación en 3ds Max.

002
Conocer los controles de animación

LOS CONTROLES DE ANIMACIÓN SE ENCUENTRAN en la parte inferior derecha de la pantalla y permiten gestionar las animaciones creadas en los visores de 3ds Max. El regulador de tiempo puede incluirse en este grupo de controles de animación, puesto que con él podemos desplazarnos, fotograma a fotograma, a lo largo de la animación mediante la sencilla técnica del arrastre.

1. Para poder llevar a cabo este ejercicio de reconocimiento de los controles de animación que forman parte de la interfaz de 3ds Max, necesitaremos una animación. Para ello, hemos preparado una sencilla escena —archivo 002.max—, que encontrará en la sección de contenido adicional de nuestra web. Todo el material que suministramos para la realización de las distintas prácticas puede ser descargado de forma gratuita con el código que encontrará en las primeras páginas de este libro. Lo primero que haremos será reproducir la animación. Para ello, utilizaremos uno de los controles disponibles. Haga clic sobre el comando que muestra el típico símbolo de reproducción, Play Animation, y observe el comportamiento del objeto en el visor.

2. La animación se reproduce desde el primer fotograma hasta el último y, cuando termina, vuelve a empezar, en bucle. Para detenerla utilice el mismo botón que ha pulsado en el paso anterior, que ahora muestra el típico símbolo de Pausa.

3. Vamos a situar nuestro objeto al inicio de la animación. Para ello, haga clic sobre el botón Go to Start, que muestra dos puntas de flecha que señalan hacia la izquierda y una línea vertical en el grupo de controles de la animación.

4. Automáticamente, el regulador de tiempo se desplaza hasta el primer fotograma de la animación. Para moverse hasta el último fotograma, haga clic en el botón Go to End, que muestra dos puntas de flecha señalando hacia la derecha y una línea vertical.

5. Los controles Next Frame y Previous Frame actúan del mismo modo que los botones de punta de flecha del regulador de tiempo, es decir, nos sitúan respectivamente en el fotograma anterior y posterior al seleccionado. Pulse sobre el control Previous Frame, situado justo a la izquierda del botón Play Animation.

6. Observe que, además de en el regulador de tiempo y en la barra de pistas, también podemos ver el número de fotograma en el que nos encontramos en el campo Current field frame. Para desplazarnos a un fotograma concreto, podemos insertar su número en dicho campo, utilizar los botones de flecha situados a su derecha o bien arrastrar el regulador de tiempo hasta el fotograma deseado. En este caso, inserte el valor 55 en el mencionado campo y pulse Retorno.

7. El botón Key Mode Toggle nos permite desplazarnos por las diferentes keys creadas. Al activar este comando, los botones Previous Frame y Next Frame se convierten en Previous Key y Next Key. Pulse sobre el botón Key Mode Toggle, situado justo a la izquierda del campo Current field frame.

8. Para visualizar las keys en la barra de pistas, haga clic sobre el objeto animado en el visor activo.

9. Ahora, pulse sobre el botón Previous Key, situado a la izquierda del botón Play Animation.

10. Como ve, el regulador de tiempo localiza el fotograma clave situado inmediatamente antes del que se encuentra seleccionado. Lógicamente, el botón Next Key, situado a la derecha del control Play Animation, realizará la localización y el desplazamiento hacia delante en la animación.

11. El único control que nos queda por mencionar es Time Configuration, que trataremos en exclusiva en un ejercicio posterior. Por el momento, le contaremos que su función es abrir el cuadro con el mismo nombre, que nos permite establecer las condiciones de tiempo y medida en que se representará la animación. Para acabar este breve y sencillo ejercicio, desactive el modo key pulsando de nuevo sobre el botón Key Mode Toggle y devuelva la animación al inicio con el botón adecuado.

003
Barra de pistas y fotogramas clave
IMPORTANTE

Al crear una animación, indicamos las posiciones de cada uno de los fotogramas clave en la barra de pistas. Estos fotogramas quedan representados mediante unos pequeños rectángulos, que se pueden ver cuando se selecciona el objeto animado.

ENTRE LOS ELEMENTOS DE INTERFAZ destinados al control y la gestión de animaciones en 3ds Max se encuentra uno de los más importantes: la Track Bar, o barra de pistas, la cual se encuentra situada bajo el regulador de tiempo, en la parte inferior de la pantalla. De hecho, en la lección anterior ya ha tenido un primer contacto con ella, por lo que ya sabrá que desde esta barra podemos controlar el proceso de animación.

1. Continuamos trabajando con nuestra sencilla animación. Compruebe que, si el objeto animado no se encuentra seleccionado, la barra de pistas está inactiva, sin contenido en cuanto a fotogramas se refiere. Para mostrar los keyframes existentes, seleccione dicho objeto.

2. Dependiendo del tipo de key, los rectángulos indicadores de la barra de pistas serán de uno u otro color: las keys de posición son rojas, las de rotación son verdes y las de escalado son azules. Nuestra animación dispone de dos de estos tipos, incluso algunos de los fotogramas indican dos transformaciones a la vez. Utilizando el menú contextual de la barra de pistas, el usuario puede configurar las keys, filtrarlas o eliminarlas. Haga clic sobre la marca roja situada en el fotograma 70 para seleccionarla.

3. Compruebe que el marcador seleccionado pasa a ser de color blanco. Puede situar este cuadro clave en otro punto de la animación simplemente arrastrándolo. Pulse de nuevo sobre la marca seleccionada y, sin soltar el botón del ratón, arrástrela hacia la derecha hasta el fotograma 60, punto en el que puede liberar el botón del ratón.

4. Si ahora reproduce la animación, comprobará que el objeto empieza a dar el segundo giro y se tumba en el fotograma 60. Es posible crear nuevos fotogramas desde la Track Bar; de hecho, en un ejercicio posterior veremos cómo crear una animación desde cero con el sencillo método Auto Key y también con Set Key, para poder comprobar las diferencias entre ambos. Sin embargo, también puede hacerlo mediante el cuadro de diálogo Create Key, que aparece al pulsar con el botón derecho del ratón sobre el regulador de tiempo cuando el objeto está seleccionado. Imagine que desea manipular la animación de manera que al final de la misma el coche se tumbe. Para ello, desplace en primer lugar el key-frame 100 hasta el key 95.

5. De este modo añadimos un poco de espacio al final de la animación para la nueva acción. A continuación, pulse con el botón derecho del ratón sobre el regulador de tiempo; se abre de este modo el cuadro de diálogo antes mencionado, en el que deberemos establecer keys de posición, de rotación o de escalado entre los tiempos de origen y de destino señalados. Inserte el valor 95 en el campo Source Time y el valor 100 en el campo Destination Time.

6. Comprobaremos que las marcas de key correspondientes a rotaciones son, como hemos dicho antes, rectángulos de color verde. Haga clic sucesivamente sobre las casillas de verificación Position y Scale para desactivarlas y pulse el botón OK.

7. Efectivamente, la key que acabamos de crear en el punto 100 de la línea de tiempo se identifica con el color verde. Ya solo nos queda fijar la nueva transformación en la nueva key. Para ello, arrastre el regulador de tiempo hasta el fotograma 100, active el modo Auto Key pulsando sobre el correspondiente botón de los controles de animación y gire el coche 90 grados (vea la imagen para ver la posición propuesta). Reproduzca la animación y vea cómo el movimiento obedece el proceso indicado en la barra de pistas.

8. Para eliminar una key seleccionada, puede pulsar directamente la tecla Suprimir o bien utilizar la opción Delete selected keys de su menú contextual. La opción Delete Selected Animation del menú Animation permite eliminar a la vez todos los cuadros clave de aquellos objetos seleccionados; cada objeto conserva el estado en el que se encuentra en el cuadro donde se utiliza esta herramienta. Por último, solo queda señalar que el botón que aparece a la izquierda de la barra de pistas abre el cuadro Mini Curve Editor, que es una herramienta similar al Track View, que estudiaremos en lecciones posteriores, pero en versión reducida. Para dar por concluido este sencillo ejercicio, deseleccione nuestro objeto animado pulsando en cualquier zona libre del visor Perspective.