[pt] Com o recente aumento das aplicações da animação por computador, na mais diversas e importantes áreas, torna-se necessário o bom entendimento e a evolução das técnicas de animação. Este trabalho tem por objetivo mostrar algumas áreas de atuação e classificações da animação por computador. É apresentado um sistema integrado de geração de figuras e de animação por computador usando a técnica chamada Animação por Quadro-Chave Agrupados. Esta técnica é baseada na geração dos quadros de uma animação partindo-se dos quadros-chaves (quadros com posições extremas do movimento) desta. O termo agrupados é usado porque pode-se ter tantos quadros-chaves quanto se queira permitindo assim o maior controle do movimento. Através deste sistema é possível compreender como é feita a geração automática de quadros intermediários de uma animação, é possível fazer o controle do movimento final através do computador e ainda é permitida a animação de cores através de interpolações que fazem com que se uma figura muda de cor de um instante para o outro esta mudança seja suave e agradável aos olhos do usuário. / [en] Today, the continuing development of computer animation applications is becoming increasely important not only is background but also the current state-of-the-art research. This work presents some application areas and taxonomies of available techniques. It developes a Computer Animation System for keyframe drawing and inbetween segments computer creation. The system uses a knew assemblage tecnique (named Quadro-Chave Agrupados) for motion control. The algorithm empolys as many keyframe as necessary in cach animation. The system provides an enviroment where it is easy to know how atomatic inbetween is genereted and how motion control is reached. Given the initial and final collor, the figure hue and saturation are interpolated between the keyframes, the smoothly change produces pleasant result.

[pt] O uso de leis físicas na geração de animações permite produzir efeitos reais de movimentos e tratamentos automáticos de colisoes. Enfrenta-se, no entanto, dificuldades para executar eficientemente os cálculos numéricos necessários e para produzir efeitos interessantes, devido à complexidade da geometria dos objetos em animação. Nesta tese formala-se um modelo para gerar animações baseados em modelos físicos de objetos de geometria arbitrária.Os detalhes irregulares das superfícies dos objetos são incorporados no cálculo da dinâmica de contrato dos objetos em colisão. Usa-se a teoria de multiresolução baseada na transformada wavelet para se relacionar os detalhes de superfícies do objeto, com estimadores estatísticos, ao grau de rugosidade das superfícies de referência. Esta abordagem também facilita a construção hierárquica de envelopes adaptados retangulares orientados MOBBtree-Multiresolution Oriented Bounding Boxe tree que preservam os detalhes das superfícies em colisão, que posteriormente são utilizados para determinar analiticamente os pontos de contatos tolerados.A dinâmica de contatos usa o paradigma baseado em impulsos que, junto com o grau de rugosidade local do ponto de colisão fornece animações interessantes e visualmente realistas.

[pt] Neste trabalho foi feito um estudo investigativo sobre animação de fluidos utilizando sistemas de partículas. Baseado nas propostas apresentadas por Muller et al., esta dissertação objetiva investigar e compreender o uso do método Lagrangeano baseado em partículas, conhecido como Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), para simulação de fluidos. A validação do método foi feita através da implementação de uma biblioteca capaz de animar fluidos a taxas interativas. Para testar a eficácia e eficiência do método, a biblioteca desenvolvida permite a instanciação de diferentes configurações, incluindo o tratamento de colisões do fluido com obstáculos, o tratamento da interação entre dois fluidos distintos e o tratamento de forças externas exercidas pelo usuário via um mecanismo de interação. / [en] This work investigates the use of particle-based system for fluid animation. Based on proposals presented by Müller et al., the goal of this dissertation is to investigate and fully understand the use of a Lagrangian method known as Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) for fluid simulations. A library has been implemented in order to validate the method for fluid animation at interactive rate. To demonstrate the method effectiveness and efficiency, the resulting library allows the instantiation of different configurations, including the treatment of fluid-obstacle collisions, interaction between two distinct fluids, and fluid-user interaction.

[pt] Este trabalho apresenta um ambiente integrado para o estudo de figuras articuladas sobre efeito de carregamentos dinâmicos. É apresentado um sistema de animação por computador que busca o realismo do movimento a partir da análise dinâmica. Três aspectos são abordados: o Método dos Elementos Componentes para descrever os efeitos de carregamentos sobre as partes dos corpos articulados, o Método de Aproximação por Diferenças Gráfica como um meio de representar, através de imagens realistas, os efeitos de movimento das figuras articuladas sobre carregamentos dinâmicos. / [en] This work presents an integrated environment to the study of articulated bodies under dynamic efforts. It is present a Computer Animation System which tries to realistically represent the movement by means of dynamic analysis. This work comprises three aspects: The Component Element Method to describe the parts of articulated bodies, The Finite Differebce Approximation, to analyze the behavior of each element and Computer Graphics as means to represent, through realistic imagens, the effects of dynamic loads under the articulated bodies.

[pt] Neste trabalho, estendemos o método de simulaão de objetos deformáveis de Muller et al. (2005) para simular fraturas. Em Muller et al., os vértices da superfície do objeto são tratados como partículas, sujeitas a forças externas ao objeto e a uma forçainterna de restituição, que tenta restaurar a forma do objeto através de uma técnica de casamento de forma. Esse método permite-nos simular efeitos como alongamento e flexão de forma estável e, por ser geometricamente motivado, é ideal para situações que não exijam realismo físico, como a área de animação e jogos. Muller et al. propõem uma forma de simulação composta, onde objetos deformáveis podem funcionar como uma composição de agrupamentos de vértices de sua superfície: esses agrupamentos agem como objetos deformáveis em si. Nossas contribuições concentram-se na variação deste modelo. Propomos utilizar o método de Attene et al. (2006) de segmentação hierárquica de superfícies para determinar de forma automática agrupamentos que sejam partes naturais do objeto. Criamos também uma técnica para determinar de forma suave a influência dos agrupamentos em cada vértice, levando em consideração aspectos globais e locais do objeto. Por fim, estabelecemos o algoritmo para a detecção de fraturas entre os agrupamentos e a execução da ruptura correspondente. Utilizamos um conjunto de objetos para provar que nosso método é capaz de simular fraturas naturalmente, podendo ser usado tanto em sistemas os quais exijam resultado mais simples, contudo em tempo real, quanto em sistemas que necessitam de fraturas apresentando maior riqueza de detalhes. / [en] In this work, we extend the simulation method for deformable objects proposed by Muller et al. (2005) so as to be able to simulate fracturing. In Muller et al., the object surface vertices are handled such as particles in a particle system: moved by external forces and by internal restitution forces, which try to restore the original object form using a shape matching technique. This method allow us to simulate stretching and twisting effects in a stable manner, and, because it is geometrically motivated, it is ideal to situations which does not demand physical realism, as in games and animation. Muller et al. propose in their work a composed simulation mode, in which deformable objects work like a composition of clusters of its surface vertices: these clusters behave like deformable objects on their own. Our contributions focus on a variation of this model. We propose the hierarchical vertex surface segmentation method from Attene et al. (2006) as an automatic way of determining clusters which are natural parts of the object. We also created a technique to smoothly calculate the influence of the clusters in each vertex, considering global and local aspects of the object. Finally, we established an algorithm which detects fractures between vertex clusters and which breaks the object surface accordingly. We employed a set of 3D objects to demonstrate that our method is capable of naturally simulating fractures, for systems which demand simpler, real-time results, as well as for systems which need richer and more detailed fractures.

[pt] O presente estudo analisa a aplicação da temporização de animação japonesa para TV nos filmes brasileiros que a utilizaram como recurso estético. Buscou-se, para tanto, mapear as diferentes aplicações de temporização por diferentes estúdios, que fizeram escola. Inicialmente, foi estudada a aplicação da temporização nos filmes de longa-metragem realizados pelo estúdio de Walt Disney, passando pelos curta-metragens da UPA e chegando até o trabalho para TV de Osamu Tezuka. A pesquisa tem como conceitos norteadores a Aura de Walter Benjamin, Legitimidade e Performance de Jean-Francois Lyotard, o estudo da mise-en-scéne no cinema por David Bordwell, e a atualização deste conceito para animação por Maureen Furniss. Com base no estudo prévio da temporização descrito no presente trabalho, pôde-se analisar três obras brasileiras de animação representativas quanto à aplicação da temporização japonesa, a saber: Uma História de Amor e Fúria, de Luiz Bolognesi, O Menino e o Mundo, de Alê Abreu, e Menina, de Pedro Eboli. A análise dos filmes foi confrontada com as informações obtidas em entrevistas semi-estruturadas feita com os autores, a fim de conseguir um quadro mais completo do uso da temporização japonesa nesses filmes, das intenções nessas aplicações e dos resultados obtidos. / [en] This study analyzes the applications of Japanese s TV animation timing in the Brazilian films that used it as a aesthetic tool. In order to do so, it was researched the different applications of timing from the Disney movies to UPA and Osamu Tezuka s TV series. The research has as a guilding concepts the Walter Benjamin s Aura, Lagitimacy and Performance of Jean-François Lyotard, the study of mise-en-scène in the cinema by David Bordwell, and the updating of this concept for animation by Maureen Furniss. Based on the previous study of the timing, it was possible to analyze three representative Brazilian animation movies regarding the application of Japanese timing, namely: Rio 2096, by Luiz Bolognesi, The Boy and the World, by Alê Abreu, and Menina, by Pedro Eboli. The analysis of the films was compared with the information obteained in semistructured interviews with the authors, in order to obtain a more complete picture of the use of the Japanese timing in these works, the intentions in these applications and the results.

[pt] Esta dissertação discute a aplicação de efeitos de colorização 3D a animações 2D produzidas pela técnica quadro-a-quadro. Utilizando algoritmos de processamento de imagens, desenhos 2D são preparados para receber técnicas de sombreamento evitando a transformação da cena para uma geometria 3D. Esta preparação se dá através da obtenção de mapas de normais que aproximam a geometria do desenho. O sombreamento é obtido através de um conjunto de técnicas de renderização foto-realistas e não-foto-realistas, que podem ser adaptadas para utilização de normais aproximadas. Visando amenizar o trabalho exaustivo de colorir cada desenho, um método baseado no relacionamento entre imagens é apresentado para colorir automaticamente cada quadro numa seqüência de desenhos. Este processo de colorização considera a necessidade de possíveis intervenções humanas para garantir a qualidade final de cada imagem da animação. Um estudo sobre aproximação de normais, técnicas de sombreamento, segmentação de imagens e rastreamento de objetos é amplamente discutido nesta dissertação. / [en] This dissertation discusses the 3D colorization effects usage over a 2d animation, which has been produced through frame-by-frame techniques. Normal vector maps approximates the drawing geometry and provide the ability to perform shading effects by applying digital image processing algorithms, avoiding 3D geometry scene transformation. A set of photorealistic and non-photorealistic renderization techniques, which can be adapted to normal approximation usage, is proposed in the colorization process. Also, a method based on interframe dependence is presented, aiming to reduce the thoroughgoing effort of colorizing each individual frame within an animation. This colorization process considers possible human interventions to ensure image´s result quality. Finally, this dissertation provides a comprehensive study regarding several topics, such as normal approximations, shading techniques, image segmentation and object tracking.

[pt] Neste trabalho, é apresentado uma abordagem para animação de águas rasas em aplicações interativas baseada em um modelo físico. Para a simulação, foi empregado o método Langrangreano conhecido como Smoothed Particle hydrodynamics (SPH). Com base no trabalho de Muller et al. (Muller et al., 2003), que utilizou SPH em computação Gráfica, e no trabalho de Rodriguez-Paz e Bonet (Rodriguez-Paz; Bonet, 2005) que propõe uma variação deste método para a simulação de águas rasas em aplicações de engenharia, propomos uma abordagem simples e eficiente para a simulação de águas rasas em jogos a influência de terrenos acidentados. / [en] In this work is present an approach to shallow-water animation on interactive applications based on a physic model. For the simulation, was employed a Lagrangian methos known as Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Based on the work of muller et al. (Muller et al., 2003), which applied SPH in computer Graphics, and on the work of Rodriguez-Paz (Rodriguez-Paz; Bonet, 2005), wich proposes a variation of this method to shallow-water simulation on engineering applications, we have proposed a simple and efficient approach for shallow-water simulation on games under the influence of irregular terrains.

[pt] O presente estudo propõe uma metodologia interdisciplinar para a criação de narrativa animada, que possa ser utilizada tanto como material didático em sala de aula, como também entretenimento. Com o advento de novas tecnologias e o consequente avanço de métodos de ensino como a Educação a Distância, por exemplo, surgiram também outras possibilidades e formas de se pensar a criação de materiais didáticos visando despertar no aluno o interesse pelos conteúdos a serem trabalhados em aula. No entanto, muitos são os desafios para que o novo material seja criado a partir de uma metodologia colaborativa recente, sem se caracterizar como apenas uma nova roupagem para antigos modelos. Fundamentada em conceitos como aprendizagem significativa e educação como introdução a realidade total, esta dissertação traz relatos e analisa situações de ensino aprendizagem utilizando recursos didáticos de natureza tecnológica e de narrativa, como Podcasts, redes sociais e histórias em quadrinhos dentre outros. Uma análise desses recursos e uma discussão e aprofundamento em questões como narrativa, experiência elementar, interdisciplinaridade e cinema de animação são apresentadas. Um estudo de caso, de produção interdisciplinar de uma narrativa animada para ser utilizada por professores em sala de aula, foi realizado. / [en] An interdisciplinary methodology for the creation of animated narratives, which can be used either in the classroom or as entertainment, is the focus of this dissertation. The advent of recent technologies and subsequent teaching methods, as Distance Education, brought new possibilities and ways of thinking about how to catch students’ interest in class content through the creation of new teaching materials. However, many challenges have to be faced, in order to ensure that this new material will be created from recent collaborative methodologies and avoid being only a new look for old models. This dissertation is based on concepts of meaningful learning and teaching as introduction to total reality. It presents reports and analysis on learning-teaching situations, through the use of technological didactic resources and narrative, such as Podcasts, social networks, and comics among others. An analysis of these resources is presented, as well as a discussion on narrative, elementary experience, interdisciplinary issues and film animation. A case study of an animated narrative, created by an interdisciplinary team to be used in classes by teachers, is also reported.

[pt] O trabalho discute a utilização da linguagem da animação nas escolas, como recurso de apoio ao ensino de várias disciplinas curriculares. Apresenta um estudo específico, realizado na área da Educação em Saúde, área que muitas vezes sofre indiferença ou resistência por parte dos alunos, acostumados a comportamentos poucos saudáveis em seu cotidiano. A pesquisa foi desenvolvida com foco em crianças do Ensino Fundamental em duas escolas da cidade do Rio de Janeiro. Animações sobre temas de Educação em Saúde foram adotados nas aulas, como recursos de apoio, para se verificar o impacto que produziam nos alunos. As ações saudáveis dos personagens, mostradas nas animações, foram recebidas de forma bastante positiva, a ponto de produzirem mudanças significativas no comportamento do público alvo. / [en] The dissertation discusses the use of animation language as educational resource to support teaching of various curricular subjects in schools. It presents a specific study conducted in the field of Health Education, a field that often suffers from indifference or resistance from students, accustomed to unhealthy practices in their daily lives. The research was developed with a focus on elementary school children, in two schools in the city of Rio de Janeiro. Animated videos addressing health education issues were selected and used in the classes, as support resources, to verify the impact they could produce on students. The healthy attitudes of the characters shown in the animated videos were received very positively, as to produce significant changes in the behavior of the target audience.