Компьютерная анимация. Виды компьютерной анимации

Виды анимации

Компьютерная анимация -- вид анимации, создаваемый при помощи компьютера. На сегодня получила широкое применение, как в области развлечений, так и в производственной, научной и деловой сферах. Являясь производной от компьютерной графики, анимация наследует те же способы создания изображений:

Векторная графика;

Растровая графика;

Фрактальная графика;

Трёхмерная графика (3D).

По принципу анимирования можно выделить несколько видов компьютерной анимации:

Анимация по ключевым кадрам

Расстановка ключевых кадров производится аниматором. Промежуточные же кадры генерирует специальная программа. Этот способ наиболее близок к традиционной рисованной анимации, только роль фасовщика берет на себя компьютер, а не человек.

Запись движения

Данные анимации записываются специальным оборудованием с реально двигающихся объектов и переносятся на их имитацию в компьютере. Распространённый пример такой техники -- Motion capture (захват движений). Актеры в специальных костюмах с датчиками совершают движения, которые записываются камерами и анализируется специальным программным обеспечением. Итоговые данные о перемещении суставов и конечностей актеров применяют к трёхмерным скелетам виртуальных персонажей, чем добиваются высокого уровня достоверности их движения. Такой же метод используют для переноса мимики живого актера на его трёхмерный аналог в компьютере.

Процедурная анимация

Процедурная анимация полностью или частично рассчитывается компьютером. Сюда можно включить следующие её виды: Симуляция физического взаимодействия твёрдых тел. Имитация движения систем частиц, жидкостей и газов. Имитация взаимодействия мягких тел (ткани, волос). Расчёт движения иерархической структуры связей (скелета персонажа) под внешним воздействием (Ragdoll).Имитация автономного (самостоятельного) движения персонажа. Примером такой системы является программа Euphoria.

Программируемая анимация

Широкое применение в сети получили два языка, с помощью которых программируются движения анимируемых объектов: Java-Script -- браузерный язык Action-Script -- язык работы с приложениями Flash Преимущество программируемой анимации -- в уменьшении размера исходного файла, недостаток -- нагрузка на процессор клиента.

Конструкторы анимациий

Для создания анимированных изображений существует множество программ как платных, так и бесплатных:

Платные: Adobe Photoshop, Adobe Flash Professional;

Бесплатные: GIMP (чаще используется на Linux), CoffeeCup, Blender (чаще используется на Linux).

Создание анимации с помощью цифрового фотоаппарата

Сегодня программное обеспечение, позволяющее задействовать цифровой фотоаппарат для съёмки анимации, применяется также часто, как и ставшие привычными 3D- или 2D-пакеты. Любая программа такого типа обеспечивает управление цифровым фотоаппаратом через компьютер и работу с полученными кадрами.

Хранение

Компьютерная анимация может храниться в универсальных графических файлах (например, в формате GIF) в виде набора независимых изображений, либо в специализированных файлах соответствующих пакетов анимации (3ds Max, Blender, Maya и т. п.) в виде текстур и отдельных элементов, либо в форматах, предназначенных для просмотра (FLIC (англ.)) и применения в играх (Bink). Также, анимация может сохраняться в форматах, предназначенных для хранения видео (например, MPEG-4).

Применение

Компьютерная анимация (последовательный показ слайд-шоу из заранее подготовленных графических файлов, а также компьютерная имитация движения с помощью изменения и перерисовки формы объектов или показа последовательных изображений с фазами движения, подготовленных заранее или порождаемых во время анимации) может применяться в компьютерных играх, мультимедийных приложениях (например, энциклопедиях), а также для «оживления» отдельных элементов оформления, например, веб-страниц и рекламы (анимированные баннеры). На веб-страницах анимация может формироваться средствами стилей (CSS) и скриптов (JavaScript) или модулями, созданными с помощью технологии Flash или её аналогов (флеш-анимация).

Одним открытым вызовом в компьютерной анимации является фотореалистичная анимация человека. В настоящее время большинство фильмов, созданных с использованием компьютерной анимации, показывают персонажей-животных (Приключения Флика, В поисках Немо, Рататуй, Ледниковый период, Лесная братва, Сезон охоты), фантастических персонажей (Корпорация монстров, Шрек, Черепашки-ниндзя, Монстры против пришельцев), антропоморфные машины (Тачки, ВАЛЛ-И, Роботы) или мультяшного человека (Суперсемейка, Гадкий я, Вверх). Фильм Последняя фантазия: Духи внутри нас часто приводится в качестве первого компьютерного фильма сделавшего попытку показать реалистично выглядящих людей. Однако из-за огромной сложности человеческого тела, движений человека, и биомеханики человека, реалистичная симуляция человека остаётся в значительной степени открытой проблемой. Еще одной проблемой является неприязнь, как психологический ответ на просмотр почти идеальный анимации человека, известная как «зловещая долина». Это один из «святых граалей» компьютерной анимации. В конечном счёте, целью является создание программного обеспечения, где аниматор сможет генерировать эпизоды показывающие фотореалистичного персонажа-человека, подвергаемого физически правдоподобным движениям, вместе с одеждой, фотореалистичные волосы, усложнённый естественный фон, и, возможно, взаимодействие с другими моделями персонажей-людей. Добившись этого, зритель будет уже не в состоянии сказать, что определённый эпизод компьютерный, или создан с использованием реальных актёров перед кинокамерой. Достижение полного реализма может иметь серьёзные последствия для киноиндустрии. На данный момент используется трёхмерная компьютерная анимация, и её можно разделить на два основных направления: фотореалистичная и не фотореалистичный рендеринг. Фотореалистичная компьютерная анимация сама по себе может быть разделена на две подкатегории: реальный фотореализм (где захват движения используется в создании виртуального персонажа-человека) и стилизованный фотореализм. Реальный фотореализм это то, чего добились в Final Fantasy и в будущем, скорее всего, способен дать нам игровое кино с аспектами фентези, как в The Dark Crystal без использования передового кукольного театра и аниматроники, а Муравей Антц пример стилистического фотореализма (в будущем, стилизованный фотореализм сможет заменить традиционную анимацию движения стоп, как в мультфильме Труп невесты). Ни один из упомянутых не совершенен, но прогресс продолжается.

Каждому человеку, свойственно стремление отражать свое движение в работе или творчестве. Добиться подобного можно, используя различные анимационные приемы. Термин «анимация» получил перевод с латинского как «одушевление».

Классификация

Давайте попробуем разобраться, какие виды анимации существуют. Их еще называют технологией анимационного процесса.

Оживление по принципу «стоп-кадра». Оно еще носит название кукольной анимации. Происходит кадровое фиксирование объекта, например, с помощью фотокамеры, затем происходит смена положения объекта в кадре, затем опять происходит фиксирование.
Морфинг - преобразование объекта. Производится замена существующего на иной, по принципу количественного генерирования кадровой структуры.
Классический тип - ролик, созданный из ряда отдельных покадровых изображений, с поочередной их сменой. Основным минусом является высокая степень трудоемкости процесса. Это направление - одно из часто используемых. Оно представляет собой те виды анимаций, которые, как правило, использовались (и используются) в большинстве мультипликационных фильмов.
Цветовое оживление - характеризуется преобразованием цвета без изменения общего пространственного положения.
Анимация 3D - мультик, созданный при помощи специализированного программного обеспечения (3DS MAX, XSI, MAYA), в которых создаются ключевые сцены для будущего ролика.
Спрайт - воплощение данного вида анимации производится путем использования языка программирования.
Захват движения (Capture Motion) - вид, наиболее точно передающий все нюансы естественного передвижения, мимики. Специальные датчики, помещенные на людей-актеров, приводятся в соответствие с контрольными точками модели. При движении координаты переводятся на них. Благодаря таким методам мультипликационные модели оживают.

Все основные виды анимации, представленные в списке, могут создаваться с помощью различных технических средств либо вручную. Но на сегодняшний день чаще всего для этих целей используются специальные компьютерные программы, позволяющие оптимизировать процесс создания анимационных объектов и произведений. Компьютерные методы создания мультфильмов расширяют границы выразительности. Повышается степень воздействия на зрителя путем применения различных эффектов, недоступных при ручном исполнении.

Компьютерная анимация. Принципы

Создание мультика с использованием компьютерных возможностей сопряжено с соблюдением определенных правил. Ключевыми их принципами являются: растровый, фрактальный, векторный. Существует также разделение программного обеспечения 2D- и 3D-анимации. Двухмерные программы обычно используются для Flash-анимации, трехмерные позволяют задавать степень и тип освещения объекта, текстуры, выполнять автоматический рендеринг (визуализацию).

Основные виды компьютерной анимации имеют те же принципы в работе. Все вышеперечисленные виды применимы и к ним.

Методы подготовки компьютерной анимации

Метод ключевого кадрирования. Позволяет устанавливать объект в необходимое положение, соотносить их относительно временных промежутков. Компьютерная система производит достраивание недостающих кадров в структуре (между опорными кадрами). Происходит воссоздание отсутствующих стадий движения.
Процедурная мультипликация. Применяется в том случае, если нет возможности добиться воспроизведения определенных действий с помощью ключевых кадров. Характеризует компьютерные виды анимаций с точки зрения последовательного построения отдельных кадровых структур.
Формирование одиночных кадров. Чаще всего выполняется с помощью различных графических редакторов. Создаются отдельные кадры изображений, которые в дальнейшем будут выстраиваться в определенной последовательности.
Растровый принцип построения анимации. Наиболее понятный из всех перечисленных ранее. Представляется в виде сохраняющихся в едином файле. Обычно используется формат GIF. Существует ряд программ, позволяющих выпускать подобные файлы, такие, например, как Gimp.

Все приведенные виды компьютерной анимации позволяют понять, насколько многогранным является процесс создания движения.

Программное обеспечение PowerPoint

Затрагивая данную тему и рассмотрев примеры компьютерных программ, позволяющих создавать нельзя не упомянуть о такой программе, как PowerPoint. Принадлежит она компании Microsoft. Данный пакет предназначен для формирования презентаций. Спрос на презентации имеет неуклонный рост, так как качественное и наглядное представление проектов и работ - один из ключевых моментов развития профессионала. Презентация, созданная в PowerPoint, представляет собой набор слайд-материалов с одновременным их показом на экране. Все необходимые данные после создания их в программе хранятся в одном файле. Подобную направленность также имеет, например, программа Harvard Graphics.

Достаточно широкие внутренние настройки программы помогают использовать различные виды анимации. В PowerPoint применение различных готовых шаблонов позволяет наиболее эффективно подходить к созданию презентаций.

Основные возможности программы

Программная структура позволяет прежде всего формировать презентации путем создания слайдов с одновременной их видеодемонстрацией на экране. Создание слайдов может происходить с применением разных шаблонов. Формирование показа слайдов происходит с применением разнообразных эффектов. Используются различные виды анимаций. Возможна регулировка последовательности показа слайдов на экране.

Цветовые шаблоны в PowerPoint

Ключевой особенностью программы является то, что применение стандартных эффектов анимации возможно одновременно ко всем файлам. В программе также существует набор готовых цветовых шаблонов. Они имеют разнообразные цветовые схемы, позволяющие применить их к любым тематическим слайдам. Цветовые шаблоны позволяют увеличить эффективность работы над презентацией, экономят время, а также придают ей определенную стилистическую направленность.

Специальные эффекты

Для наиболее наглядной и запоминающейся презентации в программе существует определенный набор эффектов, позволяющих регулировать тип перехода при показе слайдов. Благодаря этому, пауза между сменой слайдов, заполняемая специальными эффектами, становится неощутимой.

Особенности программы

Все презентации, созданные в программе PowerPoint, имеют возможность сохранения в формате HTML. При этом сохраняются все используемые аудио- и видеоданные. Также в программе существуют инструменты для создания таблиц и диаграмм путем рисования, а также специальная разметка, позволяющая вставлять готовые рисунки с дальнейшим их сохранением. Еще одной отличительной особенностью является функция автоматического формирования альбомов. Имеется возможность использования музыкального сопровождения.

Таким образом, рассмотрев в статье информацию о том, какие способы существуют для создания анимаций, можно сделать вывод, что с развитием современного программного обеспечения подход к данному вопросу стал наиболее рациональным. Большое количество программ, призванных модернизировать работу над анимационными процессами, дает огромный простор для творчества и работы. А понимание того, какие виды анимаций существуют, поможет выбрать наиболее подходящую под конкретные цели программу.

На протяжении всего своего существования человек пытался отразить движение в своем искусстве. Первые попытки передачи движения в рисунке относятся примерно к 2000 году до нашей эры (Египет).

Еще один пример движения найден в пещерах Северной Испании: это рисунок кабана с восьмью ногами.

Сегодня передача движения может быть реализована средствами анимации.

Анимацией называется искусственное представление движения в кино, на телевидении или в компьютерной графике путем отображения последовательности рисунков или кадров с частотой, при которой обеспечивается целостное зрительное восприятие образов.

Анимация, в отличие от видео, использующего непрерывное движение, использует множество независимых рисунков.

Синоним «анимации» – «мультипликация» – очень широко распространен в нашей стране. Анимация и мультипликация – это лишь разные определения одного и того же вида искусства.

Более привычный для нас термин произошел от латинского слова «мульти» – много и соответствует традиционной технологии размножения рисунка, ведь для того, чтобы герой «ожил», нужно многократно повторить его движение: от 10 до 30 рисованных кадров в секунду.

Принятое в мире профессиональное определение «анимация» (в переводе с латинского «анима» – душа, «анимация» – оживление, одушевление) как нельзя более точно отражает все современные технические и художественные возможности анимационного кино, ведь мастера анимации не просто оживляют своих героев, а вкладывают в их создание частичку своей души.

Из истории анимации

Анимация, как и любой другой вид искусства, имеет свою историю. Впервые принцип инертности зрительного восприятия, лежащий в основе анимации, был продемонстрирован в 1828 году французом Паулем Рогетом (Paul Roget). Объектом демонстрации был диск, на одной стороне которого находилось изображение птицы, а на другой – клетки. Во время вращения диска у зрителей создавалась иллюзия птицы в клетке.

Первый реальный практический способ создания анимации был получен в результате создания Томом А. Едисоном (Thomas A. Edison) фотокамеры и проектора.

Уже в 1906 году Стюардом Блактоном был создан короткий фильм «Забавные выражения веселых лиц» (Humorous Phases of Funny Faces). Автор выполнял на доске рисунок, фотографировал, стирал, а затем вновь рисовал, фотографировал и стирал…

Настоящую революцию в мире анимации произвел УОЛТ ДИСНЕЙ (1901-1966), американский режиссер, художник и продюсер.

Это далеко не полная история анимация, небольшое отступление от материала лекции. Более подробно c удивительной и интересной историей анимации вы можете познакомиться самостоятельно.

Технологии создания анимации

В настоящее время существует различные технологии создания анимации:

Классическая (традиционная) анимация представляет собой поочередную смену рисунков, каждый из которых нарисован отдельно. Это очень трудоемкий процесс, так как аниматорам приходится отдельно создавать каждый кадр.

Стоп-кадровая (кукольная) анимация . Размещенные в пространстве объекты фиксируются кадром, после чего их положение изменяется и вновь фиксируется.

Спрайтовая анимация реализуется при помощи языка программирования.

Морфинг – преобразование одного объекта в другой за счет генерации заданного количества промежуточных кадров.

Цветовая анимация – при ней изменяется лишь цвет, а не положение объекта.

3 D -анимация создается при помощи специальных программ (например, 3D MAX). Картинки получаются путем визуализации сцены, а каждая сцена представляет собой набор объектов, источников света, текстур.

Захват движения (Motion Capture ) – первое направление анимации, которое дает возможность передавать естественные, реалистичные движения в реальном времени. Датчики прикрепляются на живого актера в тех местах, которые будут приведены в соответствие с контрольными точками компьютерной модели для ввода и оцифровки движения. Координаты актера и его ориентация в пространстве передаются графической станции, и анимационные модели оживают.

Принципы анимации

При создании анимационных фильмов используются некоторые общие принципы. Большинство из них сформулировано для анимации Диснея и первоначально относилось к мультфильмам, выполненным в технике традиционной анимации, но практически все они применимы и при других технологиях.
Вот основные из них:

«Сжатие и растяжение» (squash & stretch) . Этот принцип произвел революцию в мире анимации. Суть принципа состоит в том, что живое тело всегда сжимается и растягивается во время движения. Перед прыжком персонаж сжимается как пружина, а в прыжке наоборот растянут. Главным правилом при этом является постоянный объем - если персонаж растянули (stretch - деформация по оси Y), то он обязательно должен быть сжат для сохранения объема своего тела (squash - деформация по оси X).

«Подготовительное действие» (Anticipation) . В реальной жизни для произведения какого-либо действия, человеку часто приходится делать подготовительные движения. Например, перед прыжком человеку необходимо присесть, для того чтобы бросить что-либо руку необходимо завести назад. Такие действия называются отказными движениями, т.к. перед тем как сделать что-то персонаж как бы отказывается от действия. Такое движение подготавливает зрителя к последующему действию персонажа и придает инерцию движениям.

Сценичность (staging) . Для правильного восприятия персонажа зрителями все его движения, позы и выражения лица должны быть предельно просты и выразительны. Этот принцип основан на главном правиле театра. Камера должна быть расположена так, чтобы зритель видел все движения персонажа.

«Ключевые кадры» (Pose to Pose) . До открытия этого принципа движения рисовались, и поэтому результат было трудно предсказать, т.к. сам художник еще не знал, что он нарисует. Этот принцип предусматривает предварительную компоновку движений - художник рисует основные моменты и располагает персонажа на сцене, а уж потом ассистенты прорисовывают все кадры движения. Этот подход резко увеличил производительность, т.к. заранее планировались все движения, и результат был именно таким как задумывалось. Но чтобы создать какое-то конкретное движение, была необходима тщательная проработка каждого «кусочка». Разрабатывая выразительные позы художник вкладывает все свое мастерство, поэтому именно эти моменты должны быть дольше видны зрителю. Для этого ассистенты дорисовывают движения так, что больше всего кадров оказывается рядом с ключевыми позами. При этом персонаж как бы проскальзывает движение от одной компоновки к другой, медленно выходя из позы и замедляясь у другой.

«Сквозное движение и захлест» (follow through / Overlapping actions) .
Суть принципа состоит в том, что движение никогда не должно прекращаться. Существуют такие элементы как уши, хвосты, одежда, которые постоянно должны находиться в движении. «Сквозное движение» обеспечивает непрерывность движения и плавность перехода фаз, например, из бега в шаг и наоборот. Движение отдельных элементов тела, в то время как тело уже не двигается, называется захлестом. Захлест выражается в сценах смены фаз движения. Если персонаж резко тормозит после бега, мягкие части тела не могут остановиться вместе с жесткими и происходит небольшой захлест (волосы, уши, хвосты и т. д). При ходьбе движение начинается с бедер, а уж потом распространяется до лодыжек. Таким образом, все движения персонажа связаны в отдельную цепочку, и появляется возможность жестко описать правила, по которым он двигается. Движение, при котором один элемент следует за другим, называется сквозным движением.

«Движения по дугам» (arcs) . Живые организмы всегда передвигаются по дугообразным траекториям. До этого применялся метод прямолинейного движения, в связи с чем, движения выглядели механическими - как у роботов. Характер траектории зависит, как правило, от скорости движения. Если персонаж движется резко, траектория распрямляется, если же медленно, то траектория еще больше загибается.

Второстепенные действия (Secondary actions) . Часто для придания персонажу большей выразительности используют вторичные движения. Они служат для того, чтобы акцентировать внимание на чем-нибудь. Например, горюющий персонаж может часто сморкаться в платок, а удивленный подергивать плечами. Вторичные действия получили широкое распространение в мировой анимации. Благодаря их использованию персонажи становятся более живыми и эмоциональными.

Расчет времени (Timing). Этот принцип позволяет придать персонажу вес и настроение. Как зритель оценивает вес персонажей? Вес персонажа складывается из таких факторов как скорость перемещения и инертность. Для того чтобы персонаж двигался в соответствии со своим весом, художник рассчитывает время движения и захлеста для каждого персонажа. При расчете времени учитываются вес, инертность, объем и эмоциональное состояние героя. Настроение также передается скоростью движений персонажа. Так подавленный персонаж движется очень вяло, а воодушевленный достаточно энергично.

Преувеличение (Exaggerrate and Caricature) . Уолт Дисней всегда требовал от своих работников большего реализма, на самом деле стремясь больше к "карикатурному реализму". Если персонаж должен был быть печальным, он требовал, чтобы его делали мрачным, счастливого же нужно было делать ослепительно сияющим. С помощью преувеличения увеличивается эмоциональное воздействие на зрителей, однако, персонаж приобретает карикатурный характер.

Профессиональный рисунок . Рисунок основа всего. На студии Диснея довольно часто встречаются таблички вроде: "Чувствуется ли в твоем рисунке вес, глубина и равновесие?". Принцип профессионального рисунка также воспрещает рисовать "близнецов". "Близнецами" называют любые элементы рисунка, которые повторяются дважды или являются симметричными "Близнецы" очень часто появляются помимо воли художника, сам не замечая того, он рисует две руки в одном и том же положении.

Привлекательность (Appeal) . Привлекательность персонажа - путь к успеху всего фильма. Как же определить, привлекателен ли персонаж? Привлекательным может быть любой предмет, если смотришь на него с удовольствием, обнаруживая в нем простоту, обаяние, хороший дизайн, очарование и магнетизм. От привлекательного персонажа невозможно оторвать взгляд. Даже самый противный герой фильма должен быть привлекательным, чтобы удержать зрителей у экрана.

В первом уроке базового мини-курса «Основы анимации в Actionscript 3.0» вы узнаете о том:

Что такое анимация
Как добиться иллюзии движения с помощью кадров
О возможностях покадровой анимации
Об особенностях и преимуществах программной анимации

Adobe Flash , по сути, является своеобразной машиной для анимации. Уже в своих самых первых версиях он создавал ее с помощью концепции Tween . Она представляет из себя следующее:

на шкале времени создаются два ключевых кадра с разным содержанием (изменяются положения объектов, их форма, цвет и т.д.);
все промежуточные (переходные) кадры Flash создает самостоятельно (рис. 1).

Вот как это выглядит в программе Adobe Flash CS6 .

Но, этот урок и курс в целом не только о Tween, а о мощном языке, который встроен во Flash и называется ActionScript . Изучая его, вы узнаете много полезного и практичного, особенно в таких разделах как имитация физических явлений реального мира и математические вычисления . Очевидно, что подобные знания дадут вам полный контроль при создании интерактивных приложений, чего вы никогда не смогли бы добиться только с помощью Tween.

Но прежде чем мы перейдем к конкретным приемам, техникам и формулам, которые помогут вам анимировать объекты с помощью ActionScript, давайте более детально разберем саму идею анимации, ее некоторые базовые техники и то, как они в ней используются, а также как сделать ее более интересной, а главное динамической.

Что же такое анимация?

Итак, чем же, по сути, является анимация? Определение этого понятия можно найти во многих словарях. Вот, например, одно из них, которое дает Wikipedia:

В переводе на обыденный язык анимация означает движение . Если же несколько расширить это определение, то можно сказать, что анимация - это изменение во времени . В особенности это касается визуальных (видимых) изменений. Движение же - это изменение положения во времени . В один момент времени объект находился в одном месте, а через минуту в другом. Теоретически, он также находился и в промежуточных точках между начальной и конечной по мере движения времени.

Но объект не обязательно должен менять свое положение для того чтобы считаться анимированным. Он может просто изменить свою внешнюю форму. В 90-х годах (страшно сказать, прошлого века!) были популярны компьютерные программы, которые делали морфинг .

К примеру, у вас есть две картинки: девушка и тигр. Программа создает плавный переход/анимацию между ними (морфинг).

При создании этого флеш-ролика использовалась программа Sqirlz Morph 2.1

При морфинге объект также может изменять свой размер или местоположение. Например, таким образом можно создавать иллюзию растущего дерева, вращающегося мяча или изменение цвета у объекта.

Привязка анимации ко времени - это важная концепция.

Без видимого движения или изменения анимации нет, а, следовательно, отсутствует и ощущение времени у зрителя!

Вы, наверняка, много раз видели съемку камерой, на которой отсутствует всякое движение, например, пустой комнаты или городского пейзажа.

В такой ситуации трудно сказать, что перед вами: обычное фото или видео-клип. По мере просмотра вы, вдруг, замечаете небольшие изменения в кадре: легкое движение, изменение потока света или перемещение тени. Даже такие небольшие изменения явно сообщают вам о том, что время идет и, если вы продолжите наблюдать, то, возможно, изменится что-нибудь еще. Если в течение следующего промежутка времени никаких изменений нет, то вам снова будет казаться, что вы смотрите на фотографию. Следовательно, отсутствие времени в кадре означает, что картинка будет неизменна.

Все вышесказанное подводит нас к очень важному выводу: анимация, движение вызывают у нас зрительный интерес .

Все помнят картину Леонардо да Винчи «Мона Лиза» - шедевр живописи, одну из самых известных картин в мировой истории искусств.

Можно с большой долей вероятности предположить, что обычный человек заскучает уже после нескольких минут осмотра и очень скоро начнет искать следующий объект для «изучения». Но, начните показывать ему последний голливудский блокбастер и он не заметит как пролетит пара часов. Вот в чем сила анимации!

Как создается иллюзия движения в покадровой анимации

Давайте на секунду вернемся к определению анимации, с которым мы познакомились выше:

Анимация - это технические приёмы создания иллюзии движущихся изображений (движения и/или изменения формы объектов - морфинга) с помощью последовательности неподвижных изображений (кадров), сменяющих друг друга с некоторой частотой.

Авторы подобных определений вынуждены вводить в них слово иллюзия . Часто происходит так, что только иллюзия движения и существует в тех видах искусства или средах-носителях, с которыми мы сталкиваемся в жизни. Поэтому здесь самое время ввести концепцию кадров.

Теоретически, все виды визуальной анимации используют кадры - последовательность картинок или фотографий, быстро показываемых зрителю для того, чтобы имитировать движение или изменение .

То, что вы видите на экране компьютера, телевизора или в кинотеатре основано на кадрах. Все началось еще с первых мультипликационных фильмов, где отдельные картинки рисовались на листах прозрачной пленки и первых фильмов, где такая же техника использовалась при показе серии фотографий.

Концепция проста: вам показывают последовательность картинок, одну за другой, которые слегка отличаются между собой и ваш мозг соединяет их вместе в единую движущуюся картинку.

Тогда почему же мы должны называть это иллюзией движения?

Если вы видите девушку, которая идет по улице на экране вашего монитора, это что не является движением? Конечно, это только изображение девушки, а не реальный объект, но это не главная причина по которой мы считаем такое движение иллюзией.

Помните, я говорил об объекте, который в один момент времени находится в одном месте, а через минуту уже в другом? Я при этом сказал, что он движется в реальном пространстве. Вот только такой род движения мы и можем называть реальным. Объекты двигаются в пространстве плавно, а не скачками, как это происходит во всех видах покадровой анимации . В них объект не движется от одного места к другому; он исчезает, а затем появляется в другом месте в следующем кадре. Чем быстрее он двигается, тем длиннее такие прыжки.

Если бы я показал вам фотографию девушки, которая находится в одном месте, а через несколько секунд другую фотографию с той же девушкой, но уже в другом месте, то вы бы сказали, что это были две фотографии, а не анимация.

Если бы я показал вам несколько ее фотографий в процессе движения, то вы все равно сказали бы, что это лишь серия фотографий.

Если бы я показал вам некоторое количество фотографий довольно быстро, то это не изменило бы того факта, что они по-прежнему являются фотографиями, но вы бы начали их воспринимать по-другому.

Ваш мозг стал бы видеть их как движущуюся девушку. По сути, подобное представление ни чем не отличается от первых двух фотографий, т.е. реальное движение в них отсутствует, но в определенный момент мозг сдается и покупается на эту иллюзию . Естественно, что в индустрии производства фильмов этот эффект был очень хорошо изучен.

После проведенных исследований было установлено, что при скорости показа 24 кадра в секунду , зритель воспринимает их как единую движущуюся картинку. Если показывать медленнее, то изображение начинает раздражающе «скакать» и иллюзия движения разрушается. Если же ускориться до 50 кадров в секунду, то реализма изображению это не добавит (хотя в программной анимации при интерактивном взаимодействии зрителя с картинкой ответ будет более быстрым и движение объектов на больших скоростях более «гладким»).

Концепция кадров делает возможными три вещи:

хранение
передачу
и показ

Очевидно, что вы не можете хранить, передавать и затем показывать реальную девушку идущую по улице, но вы можете хранить ее изображение/фото или их серию, а затем уже передавать их и показывать. Таким образом, у вас есть возможность воспроизводить анимацию почти всегда и везде, при имеющемся доступе к сохраненным фотографиям и возможности их показывать.

Настало время дать более общее определение кадру. До сего момента, говоря о нем, мы имели в виду фотографию, картинку или рисунок. Теперь давайте считать следующим образом: кадр - это запись системы в определенный момент времени .

Этой системой может быть:

фотография пейзажа, которую вы сделали из собственного окна;
коллекция виртуальных объектов (записью, в таком случае, были бы их формы, размеры, цвета, местоположение и т.д. в определенный момент времени. Таким образом, ваш фильм превратился бы из серии картинок в серию записей описаний картинок. Вместо того чтобы просто показывать картинку, компьютер берет такое описание, создает из него картинку и затем уже показывает);
кадры, содержащие определенные программы.

Программирование кадров

Поскольку компьютер может считать «на лету», то у вас есть возможность обойтись без длинного списка описаний для кадров. Вы можете все упростить, описав только первый кадр и установив правила по созданию всех последующих кадров . Теперь компьютер не просто создает картинку из описания, а:

сначала создает описание,
затем генерирует картинку на основе этого описания
и в конце показывает эту картинку.

Только представьте себе какое количество места вы могли бы сэкономить, используя такой подход! Картинки всегда занимают приличный объем дискового пространства и пропускной способности сетей. А 24 картинки в секунду могут стать просто «неподъемными». Если вам удастся свести все к одному описанию и определению правил, у вас появляется возможность уменьшить размер файла в сотни раз.

В 90 случаях из 100 даже самая объемная программа с правилами того, как объекты должны двигаться и взаимодействовать занимает меньше места, чем одна картинка среднего размера. Поэтому, один из первых эффектов, который был отмечен при изучении программной анимации - это ее экономичность с точки зрения размера файла .

Определенно существует компромисс. Если ваша система начинает разрастаться, а правила становятся все сложнее и сложнее, то компьютер должен тратить все больше ресурсов для обработки каждой последующей сцены, а затем еще и значительное время для вывода их на экран.

Если вы стараетесь поддерживать определенную частоту кадров, то она порой не оставляет времени вашему процессору (миллисекунды) все это «переварить». Поэтому если компьютер не может просчитать сцену вовремя, то качество воспроизведения (частота кадров) будет страдать. С другой стороны, обычная анимация, основанная на картинке, мало заботится о том, что находится на сцене и насколько эта картинка сложна. Она просто вовремя показывает следующую картинку и все.

Преимущества программной анимации

Следующее преимущество программной анимации по отношению к покадровой, которое мы сейчас обсудим, идет гораздо дальше простого размера файла. Это уже установленный факт, что программная анимация в большинстве случаев используется именно как динамическая .

Вы, наверняка, смотрели фильм «Терминатор 2: Судный день». В конце фильма, каждый раз Терминатор исчезает в плавильном котле с фразой «I’ll be back». Он делает это в кинотеатрах, по телевизору и на DVD. Даже нажимая на кнопку «Стоп» или «Пауза», вы не в состоянии его остановить. И это потому, что обычный фильм - это не более чем последовательность картинок . В конце этого фильма они (картинки) показывают исчезающего в пекле Терминатора и это все на что они способны.

Теперь давайте перейдем от Терминатора к обычному флеш-сайту. В конце 90-х, когда Flash стремительно набирал свою популярность, только ленивый не хотел использовать его возможности у себя на сайте:

двигающиеся, появляющиеся и исчезающие формы;
сопроводжающая музыка;
внезапно выскакивающий призыв к чему-нибудь;
появляющееся пятно света или тени.

Тогда подобные вещи были в новинку, поэтому и хотелось воскликнуть: «Круто!» Справедливости ради, нужно сказать, что не все из подобных сайтов были действительно крутыми. Вспоминая сегодня то, что я видел тогда, можно сказать, что только два или три из них, действительно, врезались в память.

По длительности анимация на них была не более минуты. Этого хватало только на то, чтобы я просмотрел их раза три подряд. Они что были плохими? Нет, просто после нескольких просмотров внимание слабело, потому что смотреть уже было больше нечего, как в фильме о Терминаторе. И здесь можно говорить об определенном парадоксе - в фильмах такого рода анимация не меняется, каждый кадр, от первого до последнего заранее предопределен.

Вернемся к программной анимации. Она не обязательно должна быть динамической. Вы можете создать объект и с помощью кода, определить его местоположение на сцене и затем заставить его перемещаться вдоль нее. В такой ситуации, каждый раз при запуске такого клипа, будет работать тот же код, вызывая то же движение. И, очевидно, что динамики здесь нет.

А что, если взять тот же объект и с помощью кода, случайным образом определить местоположение этого объекта, направление его движения и скорость? В такой ситуации, после запуска ролика каждый раз, мы будем видеть нечто отличное от предыдущего.

Но есть и третий вариант. После запуска ролика будут определяться время дня, месяц и год и на основании этих данных строиться сцена, например, зимнее утро, летний полдень или сентябрьский вечер?

А вот и четвертый. Во время фильма, зритель, с помощью мыши или клавиатуры, по своему желанию, мог бы изменять некоторые факторы? Это позволило бы ему взаимодействовать с объектами на сцене. Такой фильм был бы уже далеко не таким каким мы его привыкли видеть, правда? Можно было бы, даже, спасти Терминатора!

Виртуальная реальность

Возможно, что наиболее интересный аспект динамической анимации - это применение к созданным в ней объектам законов математики и физики реального мира . Вы можете не только заставить такой объект двигаться в случайном направлении, но и имитировать воздействие на него гравитации. В результате он начнет падать. Когда падение закончится, он ударится о землю и отскочит, но на высоту не равную той, с которой начал падать. В конце концов, он перестанет скакать и останется лежать на «земле».

После этого вы могли бы разрешить пользователю взаимодействовать с ним:

«взять» его мышью
или перемещать с помощью клавиатуры.

После того, как пользователь начнет взаимодействовать с ним таким способом, у него возникнет полное ощущение, что это реальный физический объект.

Вы можете в этом убедиться сами, поиграв с красным мячом ниже.

Создавая подобную анимацию, вы заставляете пользователя чувствовать, что он не просто смотрит на то, как движутся кадры, а что он находится в некоем пространстве, созданном вами . Как долго он будет там находиться? Да ровно столько пока ему будет интересно. Чем больше вы ему дадите возможностей для взаимодействия, тем дольше он будет там оставаться, а потом еще и возвращаться многократно.

Итоги

В этом вступительном уроке мы обсудили:

основы анимации;
отличия покадровой и программной анимации;
основные преимущества динамической анимации.

Это концептуальные, базовые знания, на основе которых будет строиться весь последующий материал бесплатного мини-курса «Основы анимации в Actionscript 3.0 ».

В следующих уроках я собираюсь рассказать о некоторых инструментах, которые вы сможете применять в своей работе. Наиболее очевидное использование всей той информации, которая будет обсуждаться в этом курсе - это создание игр. Ясно, что именно они требуют наибольшего взаимодействия с пользователем, где от него требуется решать определенные задачи и достигать поставленные цели.

Но информация этого курса может быть с успехом использована для вашей профессиональной работы как веб-дизайнера. Например, для создания интересного меню на сайте, баннерной рекламы или приложений (программ) для системы образования.

А какой вид анимации вызывает больший интерес лично у Вас? Напишите об этом, оставив комментарий ниже. Также если у Вас появились вопросы во время изучения этого урока, то задавайте, не стесняйтесь, я с удовольствием на них отвечу.

До встречи в следующем уроке!

Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы увидеть комментарии.

"Здесь, тем не менее, мы оглядываемся назад, но не стоим на месте. Мы стремимся вперед, открываем новые пути, беремся за новые дела, потому что мы любопытны... и любопытство гонит нас по новым дорогам. Только вперед. " (Уолт Дисней)

О технологии анимации

Иногда, между мною и заказчиком возникают недопонимание при согласовании технических особенностей будущих анимационных произведений. Статья поможет вам лучше разбираться в вопросах технологии анимации.

Для начала, что бы не запутаться, мне хотелось бы выделить 3 основных критерия по которым можно судить об анимации: виды анимации, методы анимации и стили анимации. Для многих - это одно и тоже, но это не так! Виды анимации - это то, в каком виде или форме демонстрируется мультфильм (рисованный, кукольный и т. д). Методы анимации - это технические особенности с помощью которых создается анимация (покадровая анимация, программируемая анимация и т. д). И наконец, стиль анимации - это художественный прием, который используется в анимации (реализм, аниме и т. д). В этой статье я рассмотрю понятие "виды анимации" в более развернутом виде, а впоследствии прибавлю к этому "методы" и "стили". Все это вместе и есть технология анимации.

Рисованная классическая анимация.

Один из самых интересных и распространенных видов анимации, это так называемая классическая анимация. Классическую анимацию делают рисуя на прозрачной пленке (или кальке) каждый отдельный кадр. Затем эти кадры собирают в специальной программе монтажа. Такая анимация очень живая, плавная, пространственная, но дорогая))). Примером такой анимации могут послужить мультфильмы студии "Дисней" и "Союзмултфильм".

Кадр из мультфильма "Белоснежка и семь гномов" студии "Дисней"

Перекладная анимация.

Старейший вид анимации. Суть этого вида анимации в том, что нарисованный на картоне или бумаге объект режется на отдельные кусочки и эти кусочки передвигаются (перекладываются) от кадра к кадру. Отсюда и название - перекладка! Многие считают такую анимацию примитивной, но в умелых руках такие мультфильмы могут получиться очень интересными. Одним из самых ярких примеров перекладной анимации можно смело назвать мультфильм "Ежик в Тумане" режиссера Юрия Норштейна. "Ежик в тумане" был признан мировым сообществом САМЫМ ЛУЧШИМ МУЛЬТФИЛЬМОМ ВСЕХ ВРЕМЕН И НАРОДОВ!!! Вот тебе и перекладка... Вот тебе и примитивно...

Кадр из мультфильма "Ежик в тумане" режиссера Юрия Норштейна

Живопись на стекле.

А вот здесь примитивным анимацию точно не назовешь! Суть такой анимации в рисовании масляными красками по стеклу. Каждый кадр при этом - это живописная картина, которая видоизменяется мазками художника. Ярким примером такой анимации является произведение Александра Петрова "Старик и море", которое было удостоено премией "Оскар".

Кадр из анимационного фильма "Старик и море" режиссера Александра Петрова.

Кукольная анимация.

То же старинный вид анимации. Все куклы и декорации в кукольной анимации изготавливаются вручную, что делает ее такой же дорогой, как и классическая анимация. Тем не менее такой вид анимации очень популярен даже сегодня (несмотря на распространение компьютерной 3д анимации). Если сказать честно, то кукольная анимация мне в детстве не нравилась))) Но прозрение наступило, когда я увидел мультфильм Тома Бертона "Кошмар перед рождеством".

Кадр из мультфильма "Кошмар перед рождеством" режиссера Тома Бертона.

Пластилиновая анимация

Название пластилиновая анимация говорит само за себя. Добавлю только то, что пластилиновая анимация вышла из кукольной анимации и стала популярной у нас в России после появления мультфильмов "Падал прошлогодний снег" режиссера Александра Татарского.

Кадр из мультфильма "Падал прошлогодний снег" режиссера А.Татарского.

Компьютерная 2д анимация.

Хотим мы того или не хотим, но на смену старым видам анимации приходят новые. Компьютерную 2д анимацию почему-то принято называть Flash анимацией и это не совсем верно. Flash - это только одна программа. Можно назвать и другие мощные компьютерные программы для создания 2д анимации, например: After Effect, Anime Studi Pro, Toon Boom Studio и еще множество платных и бесплатных программ. В настоящее время компьютерной 2д анимацией занимаются почти все студии. Именно такую анимацию мы видим сегодня в сериалах по телевизору, в интернете, в казуальных компьютерных играх и т. д.

Кадр из анимационного сериала "Симсоны"

3д анимация.

3д анимация - вид мультипликации созданный на базе компьютерных 3д программ. Это самый молодой и самый перспективны вид анимации. С развитием компьютерных технологий стало возможным не только рисовать графику и анимацию в двухмерной плоскости (2д анимация), но и оживлять трехмерные формы. Технология эта очень сложная, но если рассказать коротко, то процесс производства выглядит примерно так. Сначала рисуются концепт арты (любым способом), по этим рисункам создают трехмерную геометрию модели. Затем текстуры, которые надеваются на форму персонажа или объекта. Далее создают кости объекта и прикрепляют их к форме, что бы форма смогла двигаться. Аниматоры получают подготовленную модель для движений и начинают ее оживлять. Чем лучше подготовлена модель, тем ее движения получаются естественнее и пластичнее. После создания анимации сцена визуализируется (переводится из 3д в обычную картинку). Яркими примерами такой анимации являются мультфильмы студии Пиксар.

Кадр из мультфильма "Рататуй" студии Пиксар.

Комбинированная анимация.

Комбинированная анимация - это совмещение любого из видов анимации с видеофильмом. Ранними примерами такой анимации могут быть: фильм "Кто подставил кролика Роджера", мультфильм "Приключение Капитана Врунгеля" и т. д. С развитием 3д технологии и компьютерных спецэффектов этот вид анимации встречается в художественных фильмах все чаще и чаще. Основной особенностью современной комбинированной анимация заключается в ее полной реалистичности.

Кадр из фильма "Мир юрского периода" режиссера Стивена Спилберга

Другие виды анимации.

Кроме перечисленных видов анимации существуют и другие, например: песочная анимация, лазерная анимация, фото анимация, игольчатая анимация и т. д. Однако, эти виды считаются менее популярными и в данной статье я позволил себе о них лишь упомянуть.

Виды анимации в студии Картонная Башня.

Наша студия анимации специализируется на производстве компьютерной 2д анимации. Благодаря гибким возможностям компьютерных программ мы можем создавать как перекладную, так и классическую анимацию одновременно. Так же нам по силам создание и 3д анимации. В качестве примера, вы можете посмотреть на 3 ролика из нашего портфолио:

1. Компьютерная 2д анимация в классической манере.