Proposta de linguagem de padrões utilizados em storyboards para geração

semiautomática de animações digitais. Pedro Henrique Cacique Braga1, Ismar Frango Silveira2

1 Pedro Henrique Cacique Braga, Aluno do programa de Doutorado em Engenharia Elétrica da Universidade Presbiteriana Mackenzie - São Paulo, SP,

Brazil, phcacique@gmail.com 2 Ismar Frango Silveira - Professor do Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia Elétrica (Mestrado e Doutorado) – São Paulo, SP, Brazil, ismarfrango@gmail.com

Abstract Animation is a multi-disciplinary art form,

involving drawing, sculpture, modeling, dancing, computer

science, among others. Among several steps of creating an

animation, pre-production is the stage in which artists can

explore their creativity, experimenting with different options

to convey their ideas. The main tool of the pre-production is

the storyboard, which allows the artist to tell his story

through keyframe animation. In order to assist the artist in

producing the storyboard, this paper aims to establish a

pattern language used to represent the movement of

characters and scene features, such as lighting and camera

movements. Along this pattern language, are presented a

computational architecture capable of generating simple

animations that allow users to experience the composition of

each scene and decide on its final form.

Index Terms Animation, Digital Image Processing,

Pattern Recognition, Pre-production, Storyboard

INTRODUÇÃO

A arte do Cinema de Animação vem encantando o

mundo desde o começo do século XX. O fascínio pelo

desenho e a ilusão do movimento moveu grandes artistas

como Émile Cohl, James Stuart Blackton, Walt Disney,

entre muitos outros a criar dispositivos e técnicas para

apresentar seus desenhos de formas inusitadas, sempre

buscando entreter seus espectadores ao máximo.

A animação tradicional é uma das formas de

apresentação do cinema que abrange diferentes áreas do

conhecimento, expandindo os limites das técnicas artísticas e

buscando auxílio na tecnologia para obter resultados cada

vez mais fascinantes. [3]

Grandes estúdios como Hanna Barbera, Disney Pixar e

Dreamworks regem as pesquisas nos métodos de animação

bi e tridimensionais, buscando aperfeiçoar o processo de

criação, sem perder o aspecto mais importante: a criatividade

do artista. [5]

A tradição da sobreposição dos desenhos ainda é o que

guia animadores iniciantes ou experientes na criação de seus

projetos. Esta teoria segue sendo a base dos novos processos

e tem gerado novas pesquisas e métodos de animação. [1]

A pré-produção de um filme de animação passa por uma

série de estágios de criação, começando pela ideia inicial da

história, que gera os conceitos de personagens, cenários e

comportamentos de iluminação. Em seguida, uma série de

estudos sobre o tema é realizada para garantir a veracidade

dos conceitos. São apresentadas as ideias em uma série de

imagens dispostas sequencialmente. Este procedimento é

conhecido como Storyboard.

Este projeto de pesquisa pretende atuar sobre o processo

de criação dos Storyboards e permitir ao artista gerar

animações semiautomáticas de seus desenhos, para que a

apresentação de suas ideias passe por uma avaliação rápida

quadro a quadro antes de ser finalizada. Este artigo apresenta

ainda a primeira etapa do trabalho, caracterizada pela

extração das regiões específicas do storyboard que contém

informações de padrões de movimento.

DESENVOLVIMENTO DA ANIMAÇÃO

TRADICIONAL

“A história da animação é particularmente significativa

na demonstração de como a relação entre técnica e estética

na produção visual da arte é indissolúvel e vital.” [6]

A palavra “animação”, do latim animare, significa

literalmente “dar vida a”. Este termo não foi utilizado desde

o começo do desenvolvimento da técnica, mas a partir do

século XX. [7] Assim sendo, a animação, mesmo sendo

enquadrada no campo das Artes Visuais, tem o movimento

como base de sua existência.

A animação tradicional é caracterizada pela

apresentação de muitas imagens que, vistas rapidamente, dão

a impressão de estarem em movimento.

Alguns historiadores da Arte datam o início da técnica

no período pré-histórico, quando o homem começou a

desenhar o seu cotidiano nas paredes de suas cavernas. O

desejo por expressar o movimento de suas caças pode ser

encarado como os primórdios da animação tradicional.

Outra sugestão da técnica é o Homem Vitruviano, de

Leonardo Da Vinci, que apresentando o dobro da quantidade

de membros de um ser humano, sugere o movimento dos

mesmos.

Apesar das inúmeras situações históricas que sugerem o

começo da animação, foi no século XVIII, na Europa,

durante o período do Renascimento, que começaram a surgir

técnicas e dispositivos para pôr em prática a animação como

se conhece atualmente.

Durante a idade das luzes, vários nomes foram de vital

importância para a idealização da imagem em movimento.

Athanasius Kircher, em 1645, com seu dispositivo

rudimentar, feito com uma lamparina e uma lente esférica,

projetava imagens na parede com o intuito de pregar o

evangelho e catequizar os não cristãos romanos. [8]

Aperfeiçoando a ideia de Kircher, o holandês Pieter van

Musschenbroek criou um dispositivo circular giratório para

mostrar que uma sequência de imagens poderia ser projetada

como proposto há pouco mais de um século. Foi assim que

em 1736 foram exibidas as primeiras cenas animadas da

história. [9]

Em meados do século XVIII a lanterna mágica proposta

por Kircher e aperfeiçoada por Musschenbroek já era

bastante popular na Europa e inúmeras exibições de

animações eram feitas sem nenhum visível progresso

tecnológico.

Foi em 1974, em Paris, que Etienne Gaspard Robert

lançou seu espetáculo Fantasmagorie. O grande diferencial

de seu show estava no ambiente em que ele era apresentado.

“Robertson”, como se autodenominou, criou um ambiente

nvolto de fumaça e esqueletos pendurados que aumentavam

o clima esperado pela exibição. [6]

A projeção também já não era feita sobre a parede, mas

sobre materiais que aumentavam a ilusão, como fumaça e

telas de gaze embebidas de parafina translúcida. As bordas

da imagem foram mascaradas, para que não se observasse

mais o círculo perfeito da projeção, misturando realidade e

animação.

“O artista é um ilusionista e, como tal, deve buscar

transcender a matéria ou a técnica com a qual lida,

ludibriando o espectador. O cientista deve atuar exatamente

o contrário, lidando com regras claras e mantendo-se

firmemente ligado à natureza das coisas.” [6]

Pela história, percebe-se que as maiores inovações

tecnológicas surgiram quando essa barreira entre arte e

ciência foi transposta.

Inúmeros outros dispositivos surgiram a partir de tais

ideias, como o zoostropo, o fenaquistocópio e o

praxinoscópio, por exemplo, que se utilizavam da premissa

de discos com uma sequencia de imagens que, quando

girados, garantiam a ilusão do movimento.

Paralelamente ao desenvolvimento de tais técnicas, o

cinema surgia com grande pompa sobretudo na Europa.

Grandes nomes começaram a ser ouvidos, como Georges

Méliès e seus incríveis efeitos especiais. Seu principal

facínio foram os cortes nas películas dos filmes,

acrescentando pequenos quadros entre cenas. Este feito

causou grande admiração e seu trabalho é considerado um

dos pais do cinema atual. [2]

O primeiro desenho animado, como conhecido hoje, foi

conhecido como “Humorous Phases of Funny Faces”, de

James Stuart Blackton, exibido pela primeira vez em 1906,

na Inglaterra. Depois disso surgiram outros fantásticos

trabalhos como “The Enchanted Drawing”, de Thomas

Edison e “The Haunted Hotel” de J. Stuart Blackton.[6]

A partir de então, os grandes estúdios como Warner e

Hanna Barbera foram se estabelecendo como os principais

produtores de animações, mas foi Walt Disney quem soube

aproveitar as oportunidades da criação de animações

voltadas para o entretenimento. Devido à sua grande

sensibilidade artística e seu profundo conhecimento sobre

cinema, estabeleceu os princípios fundamentais da

animação, que servem de guia até os dias atuais.

COMPOSIÇÃO DA CENA

Outro princípio importante ao se criar um storyboard é

a composição da cena. A disposição com que os elementos

se apresentam no espaço influencia bastante na narrativa da

história.

A regra mais comum para composição é conhecida

popularmente como a Regra dos Terços. É recomendado que

se divida a cena em três porções iguais na horizontal e três

na vertical. A cena então torna-se em um frame balanceado.

Segundo a mesma regra, não é recomendado posicionar um

personagem no centro das divisões, mas se posicionado

sobre uma das linhas horizontais ou verticais, a cena torna-se

mais interessante. [1]

A cena torna-se ainda mais sólida se o personagem se

localiza em um dos pontos de encontro das divisões

anteriores.

FIGURA. 1

COMPOSIÇÃO DE CENA – REGRA DOS TERÇOS

Pode-se observar na Figura 1 que, em ambos os

quadros, o personagem é localizado nos pontos de

intersecção das retas divisórias.

A observação deste posicionamento traduz os

sentimentos expressos pelo artista em cada quadro da

sequencia. Um cenário, por exemplo, pode ser localizado

nos 3 quadros inferiores reflete o preenchimento da cena

com espaços livres e abertos. Caso a linha do horizonte se

encontre nos três quadros superiores, o espaço relacionado

ao céu é bastante reduzido, causando sentimentos de

clausura e falta de oxigênio.

Observa-se ainda na Figura 1 (a) que o personagem

colocado estrategicamente na intersecção inferior causa no

espectador o sentimento de que o personagem está sendo

dominado por um opressor. De forma análoga, o

personagem se encontra no controle da situação quando

posicionado na intersecção superior, conforme visto na

Figura 1 (b).

A animação, diferente de uma ilustração estática, requer

rápida compreensão do espectador sobre todo o contexto do

quadro, os elementos de cenário e dos sentimentos que

envolvem a trama.

A composição correta garante que o expectador retire o

máximo de informações possíveis de uma cena em pouco

tempo de exposição. Uma técnica bastante utilizada é dispor

os elementos criando formas geométricas conhecidas, como

triângulos e trapézios, ou ainda letras, como C, D, S, Z, etc.

A cena apresentada na Figura 2(a) pode rápidamente ser

ttraduzida em uma forma triangular simples, indicando ao

expectador o ponto focal da cena, que recai sobre o herói da

história.

PLANEJAMENTO DO STORYBOARD

Planejar o storyboard é o trabalho de criar um filme

uma vez que a narrativa e a composição da história estão

prontos. Geralmente este planejamento flui de uma

sequencia de ações pequenas a outra, sendo agrupadas em

um número de quadros, responsáveis por uma parte da

história.

A parte mais importante deste trabalho é compreender

bem a narrativa da história para poder escolher os quadros

que melhor definem esta experiência.

É nesta fase da produção que os princípios de animação

propostos por Disney e pelos conceitos de composição

explorados anteriormente devem ser fielmente observados

para transmitir o conhecimento da história e manter o foco

desejado em cada sequencia.

Uma vez que a maior parte dos storyboards são

baseados em sequencias e quadros, é preciso elucidar as

diferenças entre os dois termos.

Sequencias contem um grupo de quadros que têm em

comum a continuação de uma ação, desde o momento em

que ela é concebida à sua execução. A finalização de uma

sequencia salta em tempo e/ou espaço para o início de outra

sequencia.

Quadro é a unidade básica de uma composição

cinematográfica. Um quadro não apresenta cortes na cena

física. A compreensão da ordem de quadros diferentes, mas

consecutivos e a natureza de cada um deles é fundamental

para a coerência do aspecto visual e do estulo narrativo do

filme.

TIPOS DE QUADROS

Uma organização das categorias dos quadros sugere que

estes podem ser agrupados de acordo com o ponto de vista

da cena.

Esta categorização enfatiza principalmente os aspectos

psicológicos da cena. Um personagem filmado de uma

mesma distância, mas com diferentes pontos de vista

representa inúmeras interpretações da cena.

Uma câmera posicionada na linha do horizonte

(horizontal level), garante a maior objetividade da narrativa,

já que se pode enxergar na narrativa o que seria visto

naturalmente na realidade. Constitui em um ponto de vista

perto do que os olhos vêem naturalmente e comunica

tranquilidade e naturalidade ao observador.

A segunda categoria é a câmera superior (down shot).

Esta visão de cima para baixo cria uma sensção de

inferioridade do indivíduo focal.

Em contrapartida, uma câmera inferior (up shot) acentua

a perspectiva, achatando os personagens ou fazendo-os

maiores do que realmente são. São quadros usados

geralmente para representar a visão do personagem

oprimido.

Existe ainda uma quarta categoria conhecida como Tilt.

Para este tipo de cena, a câmera é deslizada levemente no

sentido horizontal. A imagem parece assim ligeiramente

distorcida e passa ao expectador um senso de balanço ou

ainda de queda. É bastante utilizada para representar o caos

da cena ou transmitir os sentimentos desbalanceados de um

personagem.

MOVIMENTO DE CÂMERA

Com o movimento de câmera pode-se descrever uma

cena através do movimento de uma direção a outra do

cenátio. Os mais tradicionais movimentos de câmera são

apresentados a seguir.

Tracking in / tracking out é o movimento que segue

para dentro ou fora da região de interesse. Neste caso a

câmera segue um objeto em seu movimento principal

entrando ou saindo da cena.

Pan é a animação tradicional dos cartoons, na qual

o fundo de cena é movido de um lado a outro na direção

horizontal ou vertical.

Movimentos de Zoom garantem a aproximação ou

distanciamento de um objeto ou ponto do cenário.

Zip Pan é semelhante ao Pan, mas realizado em um

curto intervalo de tempo. Geralmente é representado por

traços borrados e desfocados.

ELABORAÇÃO DO STORYBOARD

Observando os princípios relacionados, o storyboard

conta a história do filme por completo. Sua estrutura pode

variar de estúdio a estúdio, entretanto o seu conteúdo é o

cerne do filme construído.

São elementos presentes no storyboard: número,

tamanho e duração de um quadro em uma sequencia, relação

entre quadros de uma mesma sequencia e de diferentes

tomadas.

Além dos desenhos, existem anotações sobre

composição, iluminação, transições, movimentos de câmera

diálogos e descrições da ação. Pode-se ainda acompanhar

aspectos relacionados ao ritmo do filme.

Pensando em toda a informação existente no

storyboard, o artista deve sintetizar suas ideias e explicá-las

usando as ferramentas disponíveis.

A distribuição dos elementos na página é formatada por

cada estúdio, mantendo apenas as informações que julgam

necessárias para a compreensão de cada quadro. Geralmente,

utilizam-se de 4 a 8 quadros por página junto com textos de

diálogos e símbolos que representam cada característica do

quadro.

PROPOSTA DE PADRONIZAÇÃO

Apesar de não existir um modelo de storyboard único

considerado como a melhor forma, as características

determinadas anteriormente são comuns a curta ou longa

metragens.

Este trabalho pretende padronizar os símbolos gráficos

que representam cada ação, movimento de câmera,

composição.

O trabalho de padronização é baseado no estudo de caso

de grandes e pequenos estúdios, bem como no estudo da

semiótca.

Os símbolos serão categorizados de acordo com as suas

funções e representados de forma coerente e simplificada.

Cada signo deve conter informação suficiente para rápido

entendimento e diferenciação por dispositivos

computacionais e também por artistas responsáveis pela pré-

produção e direção do filme.

A Figura 3 contém um exemplo de símbolos de

movimento de personagem. Este representa a entrada e saída

de cena do personagem.

Observa-se a composição que direciona a compreensão

da cena, mostrando os aspectos psicológicos do momento no

qual o personagem atravessa um espaço de forma

determinada. Neste caso, a câmera e o cenário permanecem

fixos, liberando o movimento ao protagonista.

Os símbolos apresentados na Figura 4 são comumente

encontrados em storyboards diversos pois em sua

simplicidade são capazes de representar a ideia completa do

movimento.

Entretanto existem movimentos complexos que podem

não ser facilmente representados ou ainda confundidos com

outros. Um exemplo clássico seria o movimento de pan, que

também representa uma atuação horizontal e poderia

facilmente ser confundido com o símbolo apresentado.

Para este mesmo quadro, o animador responsável

poderia interpretar um movimento de pan, tracking ou ainda

zoom in e out.

A padronização dos símbolos busca unificar grande

parte dos símbolos que representam a mesma ideia,

garantindo a interpretação correta do storyboard por todos

os membros da equipe.

RECONHECIMENTO DE SÍMBOLOS

Após a padronização, este trabalho propõe um sistema

de reconhecimento dos símbolos e geração semiautomática

de animações. O sistema deve ser capaz de identificar os

símbolos utilizando uma câmera simples.

O processo de visão computacional começa com a

separação dos signos em cada quadro.

FIGURA. 4 EXTRAÇÃO DOS SÍMBOLOS DE ESTUDO

FIGURA. 3

REPRESENTAÇÃO DE TRACKING IN E OUT

Os primeiros testes de segmentação já começaram a ser

realizados, conforme visto na Figura 4. O primeiro teste é

baseado na segmentação de uma imagem por escalas de

cores. Para este estudo são levadas em consideração imagens

que possuem o seguinte padrão de cores:

Azul – estrutura base dos desenhos e indícios de

iluminação.

Preto – Arte final dos desenhos

Vermelho – simbologia dos atos de cena.

A segmentação por cores vermelhas (apenas a

informação desejada) pode ser feita de maneira mais simples

por meio de limiarizações simples. No caso em questão, foi

utilizado a subtração das cores, isto é, tomando como base o

canal vermelho, do modelo RGB de cores, foram subtraídos

os valores dos canais azul e verde.

Este método é bastante eficiente para imagens com

brilho e contraste balanceados e com predominância do

vermelho puro.

Observou-se que para imagens com diferentes

tonalidades de vermelho, as regiões de interesse foram

encontradas corretamente, mas os símbolos não foram

corretamente delimitados.

Outros métodos de segmentação estão sendo estudados

para determinar a melhor metodologia a ser adotada.

Uma vez que os símbolos são localizados, deve-se

pensar em métodos de reconhecimento por inteligência

artificial. Algoritmos Genéticos ou Redes Neurais Artificiais

são métodos que se comportam bem no reconhecimento de

padrões simples.

Cada linguagem apresenta padrões em uma sequência

que determina uma lógica inteligível para transmissão de

uma ideia. [11]

Uma linguagem é composta por três pontos principais:

Vocabulário – conjunto de símbolos que fazem parte

da linguagem.

Sintaxe – como os símbolos do vocabulário se

conectam de forma inteligível.

Gramática – determina como uma ideia pode ser

expressa através da linguagem estabelecida.

Uma vez estabelecidos o vocabulário e a sintaxe, a

gramática torna-se responsável pela validação dos padrões

para reconhecimento da linguagem.

CONCLUSÕES

O storyboard é o principal método narrativo presente na

pré-produção de animações tradicionais. Seu entendimento é

de suma importância para a coesão e coerência do processo

criativo.

Apesar das práticas serem comuns nas diferentes linhas

de produção, cada estúdio mantém o seu padrão,

impossibilitando a comunicação entre seus artistas. É

importante padronizar a comunicação para o melhor

entendimento das etapas do processo.

Ao final deste trabalho espera-se determinar um sistema

unificado de padrões que representem os princípios de

criação de storyboards previstos neste artigo. Será

apresentada uma proposta de linguagem capaz de reconhecer

e traduzir o objetivo de cada símbolo presente no

storyboard.

Um estudo vem sendo desenvolvido sobre as principais

anotações nesta etapa do processo, a fim de categorizá-las e

gerar a linguagem de padrões específica e invariante ao

idioma nativo.

Como prova de conceito, será criado um sistema

simples de reconhecimento dos padrões desenvolvidos e

gerar, por meio da informação extraída, animações simples

para visualização dos conceitos de animação.

O intuito de tal software não é gerar o produto final,

mas permitir ao artista a visualização de uma animação

semiautomática de cada quadro criado no storyboard,

propiciando ao autor a visualização parcial de sua ideia antes

da finalização dos seus conceitos.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem o apoio do Fundo Mackenzie de

Pesquisa (MackPesquisa).

REFERÊNCIAS

[1] S. Càmara, All about techiniques in drawing for animation production.

An indispensable manual for artists, New York: Barron's Educational Series, 2006.

[2] P. Wells, The Fundamentals of Animation, New York: AVA

Publishing SA, 2006.

[3] A. Chong, Animación Digital, Barcelona: Blume, 2010.

[4] B. Purves, Stop Motion, Barcelona: AVA Publishing SA, 2010.

[5] P. Wells, Desenho para Animação, Porto Alegre: Bookman, 2012.

[6] A. Lucena Jr., Arte da Animação: Técnica e Estética Através da

História, São Paulo: Editora Senac, 2005.

[7] C. Solomon, The Art of the Animated Image: An Analogy, Los Angeles: The American Film Institut, 1987.

[8] R. Valliera e N. McLaren, Manipulator of Movement, 1982:

University of Delaware Press, Newark.

[9] C. Solomon, The History of Animation, New York: Wing Books,

1994.

[10] O. Johnston, The Ilusion of Life, Disney Editions, 1995.

[11] J. E. Hopcroft, J. D. Ullman e R. Motwani, Introducao A Teoria Dos

Automatos Linguagens e Computação, Ed. Campus, 2002.