Master of science-level of the Bologna process in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino Master of science-level of the Bologna process in Design Sistemico - Torino Master of science-level of the Bologna process in Ingegneria Del Cinema E Dei Media Digitali - Torino
L'insegnamento è insegnato in italiano.
La computer animation è largamente diffusa per produrre pubblicità, corti di animazione e film. In particolare, l'animazione 3D riveste un ruolo chiave sia per l'industria dell'intrattenimento sia per le produzioni multimediale. L'animazione 3D è anche propedeutica allo sviluppo di applicazioni di realtà virtuale e aumentata.
L'insegnamento ha l’obiettivo di presentare le tecniche e le metodologie per la produzione al calcolatore di video e animazioni 3D. Partendo dalle tecniche di modellazione delle scene, vengono affrontate le problematiche inerenti il posizionamento delle luci, i movimenti di camera, le animazioni dei personaggi, gli algoritmi di rendering e di codifica dei filmati.
Oltre agli approfondimenti teorici verrà dato ampio spazio alla sperimentazione in laboratorio al fine di sviluppare le competenze necessarie per poter realizzare dei corti in 3D computer animation.
Computer animation is widely used to create spots, trailers, cartoons, and movies. In particular, 3D animation plays a key role in the entertainment industry and in multimedia productions. 3D animation is also a prerequisite for the design of virtual and augmented reality applications.
This course aims to provide students with an overview of techniques and methodologies for designing and developing 3D computer graphics animations. Starting from 3D scene modeling, light positioning, camera movements, character pose and animation, rendering, and video coding will be introduced.
In addition to the theoretical aspects, time will be devoted to laboratory experimentation to develop the skills needed to design and implement short 3D computer animation videos.
Le competenze acquisite sono sia teoriche sia pratiche, in quanto gli argomenti svolti a lezione sono integrati da esercitazioni in laboratorio, mirate alla realizzazione di un video con l’uso di strumenti software di modellazione, animazione e rendering. In particolare, lo studente acquisirà la:
- conoscenza della cinematica diretta e inversa e l'abilità di posizionare un personaggio virtuale mediante l'utilizzo di catene cinematiche;
- conoscenza delle principali tecniche di controllo del moto e l'abilità di applicarle nell'animazione di personaggi virtuali;
- capacità di utilizzare tecniche di animazione non lineare per la creazione di video in computer animation;
- capacità di analizzare e realizzare sistemi vincolati;
- conoscenza delle principali tecniche di deformazione e morphing e l'abilità di applicare tali conoscenze per la realizzazione di video in computer animation;
- conoscenza delle principali tecniche di rilevamento e gestione delle collisioni;
- conoscenza dei sistemi particellari e abilità nell'applicare queste conoscenze per la simulazione di fenomeni come: gas, fuoco, fumo, pioggia, ecc.;
- conoscenza e abilità di utilizzare le principali tecniche per la simulazione di corpi deformabili e liquidi;
- conoscenza dei principali formati video.
The main goal of the course is to provide students with the skills to design and implement a computer-animated video using modeling, animation, and rendering tools. In particular, students will learn the:
- knowledge of direct and inverse kinematics and the ability to pose a virtual character
- knowledge of main techniques for motion control and the ability to apply them in controlling the motion of a virtual character
- ability of manage non-linear animation techniques for video production
- ability to analyze and develop constrained systems
- knowledge of main deformation and morphing techniques and the ability to apply this knowledge to implement malleable bodies
- knowledge of particle systems and the ability to apply this knowledge to simulate phenomena such as: gas, fire, smoke, rain, etc.
- ability to simulate soft bodies and fluids
- knowledge of main video formats
Gli studenti devono possedere conoscenze di modellazione e rendering di scene statiche 3D. In particolare, gli studenti dovrebbero saper:
1. modellare oggetti 3D complessi;
2. applicare materiali e texture a modelli 3D;
3. eseguire rendering foto-realistici di scene 3D.
Gli studenti devono pertanto aver seguito un insegnamento di fondamenti di informatica grafica.
Modeling and rendering techniques are mandatory prerequisites. Therefore, the Computer Animation course can be selected only by students who have attended the course "02MNVXJ Computer grafica" or the course "03KPWYG Computer graphics".
In particular, students must know:
- The human visual system
- Color perception and representation
- Architectures of graphic systems
- 3D model geometry and manipulation
- Lighting models and rendering techniques
Knowledge of Blender (https://www.blender.org/) is desired.
Argomenti trattati nelle lezioni e relativo peso in crediti:
- tecniche di controllo del moto e gestione delle collisioni (2 CFU);
- posa e animazione di personaggi virtuali mediante catene cinematiche (1 CFU);
- tecniche di deformazione (1 CFU);
- corpi deformabili e fluidi (1 CFU);
- sistemi particellari e flocking (1 CFU)
The list of topics taught and the corresponding involvement in credits is as follows.
- Motion control techniques and collision detection/management (2 CFU)
- Pose and animation of virtual characters by kinematics chains (1 CFU)
- Deformation techniques for deformable body simulation (1 CFU)
- Soft bodies and fluids (1 CFU)
- Particle systems and flocking (1 CFU)
This course is organized as: theoretical lessons (50%) and laboratories (50%).
A team project must be developed and discussed at the exam; the teams are composed of 3-4 students.
This course is organized as: theoretical lessons (50%) and laboratories (50%).
A team project must be developed and discussed at the exam; the teams are composed of 3-4 students.
L’insegnamento è strutturato in:
- 30 ore di lezione in aula mirate allo sviluppo di conoscenze relative alle tecniche di animazione e deformazione di personaggi virtuali 3D;
- 30 ore di esercitazione in laboratorio mirate ad applicare le tecniche presentate a lezione. Le esercitazioni di laboratorio saranno propedeutiche allo sviluppo di un progetto di gruppo, che concorrerà a determinare il voto finale.
Experimental laboratories will focus on developing computer-animated video clips. Several laboratories will be scheduled, during which the most important parts of the topics introduced in theoretical lessons will be covered. Laboratories are preparatory to a project activity to be performed in a team and will contribute to the final mark.
- R. Parent. Computer Animation, Third Edition: Algorithms and Techniques , Morgan Kaufmann, ISBN-13: 978-0124158429 . (libro di testo)
- Materiale e documentazione su Blender: http://www.blender.org
- Dispense sul sito della didattica: http://didattica.polito.it (materiale addizionale come le slide dell'insegnamento)
- R. Parent. "Computer Animation: Algorithms and Techniques", 4th edition , Morgan Kaufmann, ISBN-13: 978-0443135125 (reference textbook)
- Material and documentation related to Blender can be found at: http://www.blender.org
- Course slides and additional material can be downloaded from: http://didattica.polito.it
Slides; Libro di testo; Esercitazioni di laboratorio;
Lecture slides; Text book; Lab exercises;
Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group project;
...
L’esame è volto ad accertare la conoscenza teorica degli argomenti elencati nel programma dell'insegnamento di Computer Animation mediante una prova scritta e la capacità di applicare le tecniche di computer animation illustrate durante i laboratori per la realizzazione di un video che deve essere presentato e discusso durante una prova orale.
La prova scritta, della durata di un'ora, consiste nel rispondere a quattro domande a risposta aperta; una o due domande possono essere sostituite da esercizi.
La prova orale consiste nella discussione di un progetto di gruppo (il progetto riguarderà lo sviluppo di un video in 3D computer animation).
Valgono le seguenti regole:
- è necessario prenotarsi per l'esame;
- è necessario presentarsi all’esame muniti di un documento d’identità con foto;
- durante l’esame non è possibile consultare né libri né appunti.
Il voto finale dell'esame è determinato per metà dalla parte scritta e per metà dalla parte orale. Entrambe le parti devono essere sufficienti (ovvero l'allievo deve conseguire una votazione di almeno 18/30 per entrambe le
parti) per il superamento dell'esame. In particolare, per la parte scritta, le quattro domande/esercizi assegnano un punteggio di 7,5/30 ciascuna. Il voto finale è la media dei due voti (espressi in trentesimi); la lode potrà essere assegnata solo in caso di progetti particolarmente meritevoli.
Gli studenti e le studentesse con disabilita o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unita Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione piu idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group project;
The exam aims to assess the theoretical knowledge of the topics listed in the Computer Animation course syllabus through a written test and the capacity to apply the computer animation techniques taught during laboratories to produce a 3D-based video, which must be presented and discussed during an oral examination.
The exam consists of a written and an oral examination. The written examination is 1 hour long, and students must answer 4 questions; 1 or 2 questions may be replaced by exercises. During the oral examination, students must present a team project (concerning the implementation of videos and applications in 3D computer animation). In general, the following rules are valid:
- students have to enroll for the exam;
- a personal document is necessary for the student's identification at the exam;
- it is not possible to use books and other supports during the exam.
The written and the oral parts provide an equal contribution to the final mark; both parts have to be sufficient (e.g., 18/30) in order to pass the exam. In particular, the four questions/exercises each count for 7,5/30 in the written examination. The final mark is computed as the average of the written and oral marks. The final mark "30 cum laude" is assigned only for outstanding projects. The written and the oral parts must be taken during the same exam call.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.