Animación por computadora

La animación por computadora (también llamada animación digital, animación computarizada, animación informática o animación por ordenador) es la técnica que consiste en crear imágenes en movimiento mediante el uso de una computadora (máquina también llamada «ordenador»). Hay animación bidimensional (2D) y animación tridimensional (3D). La animación bidimensional fue la pionera en la industria, siendo el formato más prolífico a lo largo del siglo XX; la transición hacia una industria digital tendría lugar durante la segunda mitad del mismo siglo, cuando comenzaron a realizarse experimentaciones con gráficas a computadora, convirtiéndose hacia inicios del siglo XXI en un área con amplia oportunidad artística y comercial. En la actualidad, programas informáticos como Blender, Zbrush, Cinema 4D, entre otros, acaparan la base instrumental de la animación y sus disciplinas auxiliares, como la modelación 3D, la escultura digital, la programación y la edición de video.
Algunas veces el objetivo de la animación es la computación en sí misma, otra puede ser otro medio, como los diagramas de infografía, una película o un videojuego. Los diseños se elaboran con la ayuda de programas de diseño, modelado y por último renderizado.
Para crear la ilusión del movimiento, una imagen se muestra en pantalla sustituyéndose rápidamente por una nueva imagen en un fotograma diferente. Esta técnica es idéntica a la manera en que se logra la ilusión de movimiento en las películas y en la televisión.
Para las animaciones tridimensionales, los objetos se modelan en la computadora (modelado) y las figuras 3D se unen con un esqueleto virtual (huesos). Para crear una cara en 3D se modela el cuerpo, ojos, boca, etc. del personaje y posteriormente se animan con controladores de animación. Finalmente, se renderiza la animación.
En la mayor parte de los métodos de animación por ordenador, un animador crea una representación simplificada de la anatomía de un personaje, pues tiene menos dificultad para ser animada. En personajes bípedos o cuadrúpedos, muchas partes del esqueleto del personaje corresponden a los huesos reales. La animación con huesos también se utiliza para animar otras muchas cosas, tales como expresiones faciales, un coche u otro objeto que se quiera dotar de movimiento.
En contraste, otro tipo de animación más realista sería la «captura de movimiento» (calco semántico del inglés motion capture), que requiere que un actor vista un traje especial provisto de sensores, siendo sus movimientos captados por una computadora y posteriormente incorporados en el personaje.
Para animaciones tridimensionales, los fotogramas deben ser renderizados después de que el modelo es completado. Para animaciones vectoriales bidimensionales, el proceso de renderizado es clave para el resultado. Para grabaciones grabadas anticipadamente, los fotogramas son convertidos a un formato diferente o a un medio como una película o video digital. Los fotogramas pueden ser renderizados en tiempo real, mientras estos son presentados al usuario final. Las animaciones para transmitir vía Internet en anchos de banda limitados (ejem. 2D Flash, X3D) utilizan programas en el ordenador del usuario para renderizar en tiempo real la animación como una alternativa para la transmisión y para animaciones precargadas para enlaces de alta velocidad.
La animación digital presenta muchas ventajas para los animadores y las animadoras por lo cual es una buena opción para iniciar a incursionar en el campo de la animación.
Se elige un fondo de pantalla como el negro. En este caso, se dibuja una cabra en la parte derecha de la pantalla. El siguiente paso es volver a poner negra la pantalla y colocar la cabra en una posición ligeramente a la izquierda de la posición original. Este proceso se repite moviendo la cabra un poco más a la izquierda cada vez. Si este proceso es repetido lo suficientemente rápido, parecerá que la cabra se mueve suavemente hacia la izquierda. Este procedimiento básico es utilizado para todas las animaciones creadas en películas y televisión.
La cabra en movimiento es un ejemplo de cómo modificar la ubicación de un objeto. Transformaciones más complejas de las propiedades de un objeto como el tamaño, forma, efectos de luz o color, requieren cálculos y renderizar por medio de la computadora en lugar de un sencillo procedimiento de duplicar o redibujar imágenes.
Para engañar al ojo y al cerebro para que alguien piense que está viendo un objeto en movimiento, las imágenes deben ser mostradas a alrededor de 12 imágenes por segundo o más rápido. Con velocidades superiores a 70 imágenes por segundo, no se notará una mejoría en el realismo o suavidad en el movimiento de la imagen debido a la manera en que el ojo y cerebro procesan las imágenes. A velocidades inferiores a 12 imágenes por segundo la mayoría de las personas podrán detectar un parpadeo en el momento en que se muestre la secuencia de imágenes y disminuirá la ilusión de un movimiento realista. Animaciones convencionales realizadas a mano, normalmente utilizan 15 imágenes por segundo con el objetivo de disminuir la cantidad de dibujo que se requiere, pero esto es normalmente aceptado debido a la naturaleza de los dibujos animados. Por esto, para crear una animación por ordenador realista, se requiere una cantidad superior de imágenes por segundo.
El motivo de que a altas velocidades no sea perceptible el parpadeo de la imagen, es por la «persistencia de la visión». De momento a momento, el ojo y cerebro trabajando juntos almacenan cualquier cosa que se esté mirando por una fracción de segundos, y automáticamente realiza «saltos» pequeños y suaves. Las películas que se exhiben en los cines, corren a 24 imágenes por segundo, que es suficiente para crear esta ilusión de movimiento continuo.
La animación digital ha ido evolucionando con el tiempo, dando como frutos varios estilos de animación. Todos tienen como objetivo captar la atención del público y poder trasmitir una idea.
En la mayor parte de los sistemas de animación 3D, un animador crea una representación simplificada del cuerpo del personaje, análogo a un esqueleto o a un stickman.​ La posición de cada segmento del modelo del esqueleto está definida por las así llamadas «variables de la animación» o Avars (unidad nombrada a partir de la abreviación del término inglés animation variables).
En personajes humanos y animales, muchas partes del modelo de esqueleto corresponden a la ubicación real de los huesos, pero la animación del modelo de esqueleto skeletal animation es también utilizada para animar otras cosas, como expresiones faciales (a pesar de que existen otros métodos de animación facial facial animation). «Woody», el personaje de Toy Story, por ejemplo, usa 700 Avars, de los cuales incluye 100 Avars en la cara. La computadora no render el modelo de esqueleto directamente de forma habitual. El esqueleto es invisible, pero usa el modelo de esqueleto para calcular la posición exacta y la orientación del personaje, que es eventualmente renderizado en una imagen. Cambiando los valores de los Avars sobre la línea de tiempo, el animador crea movimiento realizando el personaje cuadro por cuadro.
Existen varios métodos para generar los valores de Avars para obtener un movimiento realista. Tradicionalmente, los animadores manipulan los Avars directamente. En lugar de crear Avars para cada cuadro, usualmente colocan los Avars en puntos estratégicos de los cuadros y permiten al ordenador realizar la transición entre ellos, este proceso es llamado keyframing. Keyframing pone el control en las manos del animador, y está basado en la animación manual traditional animation.
En contraste, la técnica de la captura de movimiento utiliza metraje obtenido en imagen real. Cuando la animación por ordenador está realizada mediante esta técnica, un actor real actúa como si fuera el personaje al que los animadores tienen que dar vida. Mientras el actor actúa, su movimiento es grabado en una computadora utilizando cámaras de vídeo y marcadores corporales o faciales. Gracias a los marcadores, la computadora conserva en su memoria todos los movimientos llevados a cabo por el actor y de este modo los animadores no tienen más que retomar el patrón de movimiento creado por el actor y aplicarlo al personaje animado. El procedimiento de la captura de movimiento es similar al procedimiento de la animación mediante rotoscopio, una técnica anterior al advenimiento de la tecnología informática. Para obtener una escena rotoscopada, primero se filmaba a actores reales y más tarde, mediante el uso de un rotoscopio, se hacía un dibujo por encima de cada uno de los fotogramas que habían sido obtenidos previamente mediante el rodaje real. Los estudios Walt Disney ya habían utilizado el rotoscopio para la realización de su primer largometraje animado, Snow White and the Seven Dwarfs (1937). Ralph Bakshi es un director reconocido por haber hecho un uso recurrente al rotoscopio en sus películas de animación (como El Señor de los Anillos, de 1978, o Fire and Ice, de 1983). El paralelismo entre esta antigua técnica de animación mediante rotoscopio y la actual técnica de animación mediante captura de movimiento ha hecho que en el uso del lenguaje se llamase rotoscopia a la técnica de la captura de movimiento, pero estas técnicas, aunque similares, son diferentes, y no puede llamarse a una con el término que corresponde a la otra. El rotoscopio es una máquina que funciona mediante un procedimiento mecánico y no recurre de ningún modo a la informática o al uso de computadoras.
Cada método tiene sus ventajas, y hasta el 2007, juegos y películas utilizaban alguno o ambos de ellos en sus producciones. La animación por cuadros puede producir movimientos que un actor nunca podría desempeñar, mientras que la captura de movimiento puede reproducir las características de un actor en particular. Por ejemplo, en la película del 2006 Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest, el actor Bill Nighy realizó el personaje Davy Jones. Incluso aunque él prácticamente no aparece en la película, la producción se benefició grabando las características de su lenguaje corporal, posturas, expresiones faciales, etc. La captura de movimiento es apropiada en situaciones en las que se requiere un comportamiento realista, pero que las características de un personaje excede lo que se puede realizar con maquillaje y vestuario convencional.