Где были созданы первые компьютерные анимации
Мультимедиа – технологии представляют взаимодействие визуальной и звуковой информации под управлением интерактивного программного обеспечения с использованием современных технических и программных средств, они объединяют текст, звук, графику, фото, видео в одном цифровом представлении.
Например, в одном объекте-контейнере может содержаться текстовая, звуковая, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.
Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD — compact disk). В таком случае термин мультимедиа означает, что компьютер может использовать такие носители и предоставлять информацию пользователю через все возможные виды данных, такие как аудио, видео, анимация, изображение и другие в дополнение к традиционным способам предоставления информации, таким как текст.
Определение, данное выше, есть на самом деле пользовательское определение, то есть общее упрощенное определение мультимедиа для понимания пользователя компьютера. Научно-техническое определение мультимедиа несколько иное.
Мультимедиа - это множество информационных сред - каналов, каждая из которых имеет свою специфическую форму схожую с ее уровнем и назначением.
Основные среды упорядоченные по возрастанию уровня, следующие:
- бинарные среды, включающие инструкции процессоров, бинарные файлы программ ;
- контактные среды, представляющие собой тактильную, тензометрическую, электроконтактную, емкостную и иные сенсорные среды, служащие для ввода механической, кодовой и иной пространственно-зависимой информации;
- текстовые среды, представляющие собой текстовые данные для людей, программные тексты для работы интерпретаторов, иную текстовую информацию;
- аудиопотоки, представляющие собой звуковые файлы, ряды оцифрованного звука, наборы нотных аудиоданных и прочие виды цифрового звука;
- графические среды, представляющие собой файлы чертежей, фотографий и прочей двумерной графической информации;
- видеопотоки, представляющие собой видеофайлы, ряды динамической графической информации;
- виртуальная реальность, представляющая собой интерактивный 3D-видеопоток.
Анимация текста
История компьютерной анимации
История компьютерной анимации тесно связана с появлением и развитием специализированных графических программных пакетов.
Первым шагом в технологии визуальных эффектов была придумана в 1961 году Айвеном Сазерлендом система Sketchpad, которая начала эру компьютерной графики. В этой системе с помощью светового пера пользователи могли создавать рисунки непосредственно на экране монитора. В 1967 году Сазерленд вместе с Дэвидом Эвансом начали работу по созданию учебного курса компьютерной графики. В университете штата Юта (США), где были основаны такие исследования, в это время работали: Джим Кларк — основатель компании Silicon Graphics Inc., Эдвин Катмулл — один из пионеров в области создания фильмов с помощью компьютера, Джон Уорнок — основатель компании Adobe Systems и разработчик таких известных продуктов, как Photoshop и PostScript. Сначала объемное изображение объектов формировали на основе набора геометрических фигур (чаще треугольников) . При этом геометрические фигуры имели однотонную заливку, а объекты переднего плана закрывали те, которые размещены на заднем плане.
В 1968 году в СССР был снят компьютерный мультфильм «Кошечка», демонстрирующий походку кошки. Движения были полностью созданы компьютером по введённым в него дифференциальным уравнениям. Сами кадры анимации были напечатаны на текстовом принтере, где роль пикселя исполняла русская буква «Ш».
В 1971 году Генри Гуро предложил закрашивать треугольники путём линейной интерполяции цветов их вершин. Это позволило получить более плавное изменение интенсивностей вдоль поверхности объектов. В 1974 году Эдвин Катмулл предложил концепцию Z-буфера, что ускорило процесс удаления скрытых граней. Другим изобретением Кэтмулла является наложение текстуры на поверхность трехмерных объектов, обеспечивает реалистичность этих объектов. Ву Тонг Фонг предложил интерполировать оттенки всей поверхности полигона, что обеспечивает лучшее сглаживание, хотя и требует значительно больших вычислений.
Джеймс Блинн в 1976 году скомбинировал раскрашивания по Фонгу и наложения текстуры на поверхность объектов. В 1980 году Тернер Уиттед предложил новую технику визуализации (трассировки), которая заключается в отслеживании путей прохождения световых лучей от источника света до объектива камеры с учетом их отражения от объектов сцены. В 1986 году фирма AT&T выпустила первый пакет для работы с анимацией на персональных компьютерах (TOPAS), который стоил 10000 долларов и работал на компьютерах с процессором Intel286 и операционной системой DOS. В 1990 году фирма AutoDesk начала продажу продукта 3D Studio. В 1998 году начался выпуск программы Maya, стоившая от 15 000 до 30 000 долларов.
Общие сведения об анимации текста
Анимация текстовых слоев удобна для многих целей, включая создание анимированных заголовков, бегущей строки, титров и динамической печати.
Анимация позволяет привлечь внимание к важным моментам презентации, управлять потоком информации и повысить интерес аудитории. Анимация может применяться к текстам или объектам на отдельных слайдах, к текстам и объектам в образец слайдов или к заполнителям на пользовательских макетах слайдов.
Например, в PowerPoint можно использовать встроенные эффекты анимации и создавать собственные настраиваемые эффекты. Применять анимацию можно к отдельным слайдам, к образцу слайдов или к настраиваемым макетам слайдов. Существует четыре вида эффектов анимации:
· Эффекты входа. Объекты могут постепенно проявляться на экране, "вылетать" на слайд сбоку или внезапно появляться на экране.
· Эффекты выхода. При использовании этих эффектов объекты могут "вылетать" из слайда, исчезать из вида или перемещаться за пределы слайда, двигаясь по спирали.
· Эффекты выделения. Примеры этих эффектов включают в себя уменьшение или увеличение размеров объекта, изменение цвета или вращение объекта вокруг своего центра.
· Пути перемещения. Эти эффекты можно использовать для перемещения объекта вверх, вниз, вправо, влево или по траекториям в виде звезды или круга (среди прочих эффектов).
Любой эффект может использоваться отдельно или в сочетании с другими эффектами. Например, сочетая эффект входа Вылет и эффект выделения Изменение размера, можно сделать так, что строка текста начнет появляться на экране с левой стороны, одновременно увеличиваясь в размере.
Проверка эффекта анимации
После добавления одного или нескольких эффектов необходимо убедиться в правильности их работы. Для проверки работы эффектов анимации выполните указанные ниже действия.
· В нижней части области задач “Настройка анимации”нажмите кнопку “Просмотр”.
Рис.2. Проверка анимации
Гипертекст
PSD (Photoshop document)
Собственный формат PhotoShop. Основное достоинство — позволяет сохранять абсолютно все, что можно создать в данной программе: слои, дополнительные каналы, комментарии, пути и так далее. Разумеется, это очень полезное свойство — зачастую работа над одним изображением ведется в течение нескольких дней, и если бы не было таких возможностей в формате PSD, возник бы целый ряд проблем.
RLE (Run Length Encoding) — один из методов компрессии графических файлов. Основан на поиске совпадений в строках изображений. То есть, если у вас подряд идет 40 черных пикселей, то записаны они будут не как черный, черный, черный. а 40 черных. Этот метод эффективен далеко не всегда, а только в случае достаточной повторяемости, то есть одноцветности областей изображения. Однако, при использовании RLE не ухудшается, в отличие от JPEG, качество самого изображения.
Таким образом, PSD идеальный формат для промежуточного и последующего качественного хранения изображений.
Pixar
Формат, служащий специально для обмена с графическими станциями Pixar (рабочие станции профессионального hi-end уровня). На машинах Pixar в основном решаются задачи трехмерной графики и обработки видео. Очень сомнительно, что у нас это может оказаться кому-либо полезным.
RAW
Самый гибкий формат для обмена изображениями между компьютерами разных платформ. Можно сохранять изображения в любой цветовой модели, включая Lab и мультиканальный, альфа-каналы.
Работа с этим форматом достаточно сложна, и поэтому если нет острой необходимости, его лучше не использовать вообще.
Заключение
Использование мультимедиа обеспечивает легкость восприятия информации человеком, так как человек имеет существенно отличные от компьютера средства и способы обработки информации, имеющие форму восприятия, удобную для человека.
Если для компьютера характерны бинарно-дискретные формы информации с электрической передачей информационных сигналов (1/0), то для человека - мультимодально-аналоговые формы преимущественно неэлектрической природы (свет, звук, давление и пр.)
Без создания таких сред восприятие компьютерной информации человеком крайне затруднено, а еще более затруднена передача мультимодальной информации от одного человека другому через компьютерные средства.
Поэтому, технология и техника мультимедиа включает в себя широчайший круг различных интерфейсов, как интерфейсов ввода (датчиков - видеокамера, микровон, сенсорный экран и пр., преобразователей - АЦП, спецпроцессоров для преобразования внешней информации), так и интерфейсов вывода (дисплеев, звуковых источников и пр.).
Список литературы
1. Т. А. Гринченко, А. А. Стогний Машинный интеллект и новые информационные технологии. - М.: Манускрипт, 1993.
2. Штерн И. Б. Избранные топики и лексикон современной лингвистики. -К.: Основы, 1999
3. Каймин В.А., «Информатика», учеб.4-е изд. М. 2003-285с.
4. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2006. - М.: ОЛМА-ПРЕСС 2006. С.87
5. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. - М.: Наука 2007 . С.22
6. Велихов А. В. Основы информатики и компьютерной техники: Учебное пособие [Текст]/А.В. Велихов: Букпресс 2006. - 544 с.
7. Журин А. Самоучитель работы на компьютере. MS Windows XP. Office XP [Текст] / А. Журин. – М. : Корона - Принт 2009. - 370 с.
8. Воройский Ф. С. Информатика. Новый систематизированный толковый словарь-справочник [Текст]/ Ф.С. Воройский — 3-е изд. перераб. и доп. — М.: ФИЗМАТЛИТ 2008. — 760 с.
9. [Электронный ресурс]. – Режим доступа : buka.
10. Балафанов Е.К. Новые информационные технологии. 30 уроков информатики [Текст] / Е.К. Балафанов Б.Б. Бурибаев А.Б. Даулеткулов. - Алма-Ата. : Патриот 2009. - 220 с
11. Семененко В.А. Айдидын В.М. Липова А.Д. «Электронные вычислительные машины» - М.: Высшая школа 2007. С.239
12. Леонтьев В.П. Персональный компьютер [Текст] / В.П. Леонтьев. – М. : Олма - Пресс 2006. – 532 с.
Введение
Мультимедиа – технологии представляют взаимодействие визуальной и звуковой информации под управлением интерактивного программного обеспечения с использованием современных технических и программных средств, они объединяют текст, звук, графику, фото, видео в одном цифровом представлении.
Например, в одном объекте-контейнере может содержаться текстовая, звуковая, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.
Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD — compact disk). В таком случае термин мультимедиа означает, что компьютер может использовать такие носители и предоставлять информацию пользователю через все возможные виды данных, такие как аудио, видео, анимация, изображение и другие в дополнение к традиционным способам предоставления информации, таким как текст.
Определение, данное выше, есть на самом деле пользовательское определение, то есть общее упрощенное определение мультимедиа для понимания пользователя компьютера. Научно-техническое определение мультимедиа несколько иное.
Мультимедиа - это множество информационных сред - каналов, каждая из которых имеет свою специфическую форму схожую с ее уровнем и назначением.
Основные среды упорядоченные по возрастанию уровня, следующие:
- бинарные среды, включающие инструкции процессоров, бинарные файлы программ ;
- контактные среды, представляющие собой тактильную, тензометрическую, электроконтактную, емкостную и иные сенсорные среды, служащие для ввода механической, кодовой и иной пространственно-зависимой информации;
- текстовые среды, представляющие собой текстовые данные для людей, программные тексты для работы интерпретаторов, иную текстовую информацию;
- аудиопотоки, представляющие собой звуковые файлы, ряды оцифрованного звука, наборы нотных аудиоданных и прочие виды цифрового звука;
- графические среды, представляющие собой файлы чертежей, фотографий и прочей двумерной графической информации;
- видеопотоки, представляющие собой видеофайлы, ряды динамической графической информации;
- виртуальная реальность, представляющая собой интерактивный 3D-видеопоток.
Анимация текста
История компьютерной анимации
История компьютерной анимации тесно связана с появлением и развитием специализированных графических программных пакетов.
Первым шагом в технологии визуальных эффектов была придумана в 1961 году Айвеном Сазерлендом система Sketchpad, которая начала эру компьютерной графики. В этой системе с помощью светового пера пользователи могли создавать рисунки непосредственно на экране монитора. В 1967 году Сазерленд вместе с Дэвидом Эвансом начали работу по созданию учебного курса компьютерной графики. В университете штата Юта (США), где были основаны такие исследования, в это время работали: Джим Кларк — основатель компании Silicon Graphics Inc., Эдвин Катмулл — один из пионеров в области создания фильмов с помощью компьютера, Джон Уорнок — основатель компании Adobe Systems и разработчик таких известных продуктов, как Photoshop и PostScript. Сначала объемное изображение объектов формировали на основе набора геометрических фигур (чаще треугольников) . При этом геометрические фигуры имели однотонную заливку, а объекты переднего плана закрывали те, которые размещены на заднем плане.
В 1968 году в СССР был снят компьютерный мультфильм «Кошечка», демонстрирующий походку кошки. Движения были полностью созданы компьютером по введённым в него дифференциальным уравнениям. Сами кадры анимации были напечатаны на текстовом принтере, где роль пикселя исполняла русская буква «Ш».
В 1971 году Генри Гуро предложил закрашивать треугольники путём линейной интерполяции цветов их вершин. Это позволило получить более плавное изменение интенсивностей вдоль поверхности объектов. В 1974 году Эдвин Катмулл предложил концепцию Z-буфера, что ускорило процесс удаления скрытых граней. Другим изобретением Кэтмулла является наложение текстуры на поверхность трехмерных объектов, обеспечивает реалистичность этих объектов. Ву Тонг Фонг предложил интерполировать оттенки всей поверхности полигона, что обеспечивает лучшее сглаживание, хотя и требует значительно больших вычислений.
Джеймс Блинн в 1976 году скомбинировал раскрашивания по Фонгу и наложения текстуры на поверхность объектов. В 1980 году Тернер Уиттед предложил новую технику визуализации (трассировки), которая заключается в отслеживании путей прохождения световых лучей от источника света до объектива камеры с учетом их отражения от объектов сцены. В 1986 году фирма AT&T выпустила первый пакет для работы с анимацией на персональных компьютерах (TOPAS), который стоил 10000 долларов и работал на компьютерах с процессором Intel286 и операционной системой DOS. В 1990 году фирма AutoDesk начала продажу продукта 3D Studio. В 1998 году начался выпуск программы Maya, стоившая от 15 000 до 30 000 долларов.
В настоящее время большой интерес к компьютерной графике и анимации.
Во многих организациях возникает потребность в рекламных объявлениях, листовках, буклетах. На данный момент появилась большая возможность использования графических программных средств. С компьютерной графикой ученики понимают его как создание рисунков и чертежей с помощью компьютера. А компьютерная анимация – это несколько более широкое явление, сочетающее компьютерный рисунок с движением.
Мы привыкли видеть фильмы, рекламные ролики, видеоклипы, игры, в которых присутствует компьютерная анимация, созданная при помощи определенных программ, это отрасль мультипликации и рекламы вызвала мировой интерес. Многие думают, что компьютерная анимация – это в первую очередь игры с виртуальной реальностью и рекламные ролики.
Так как компьютерная графика и компьютерная анимация – это наука.
Компьютерная анимация может быть двухмерной и трехмерной, существует и компьютерная перекладка. Поначалу художники-аниматоры воспринимали компьютер просто как помощника, который избавит их от самой трудной и скучной работы, но со временем выяснилось, что его возможности куда богаче: он позволяет имитировать любую технику, любые материалы, любой стиль. Однако даже самый совершенный компьютер остается всего лишь инструментом. Многие считают, что будущее – за компьютерными технологиями, и все же то, каким получится фильм, зависит только от сидящего за компьютером человека.
Цель работы: Изучить виды анимации. Познакомится с программным обеспечением для создания компьютерной анимации
Задачи:
- Изучить теоретические основы темы «Компьютерная анимация»;
- Составить список свободных, условно свободных и коммерческих программ позволяющих создать компьютерную анимацию;
План изучения теории
- Компьютерная графика. Виды компьютерной графики.
- Компьютерная анимация. Виды компьютерной анимации. Форматы (расширение) файлов содержащие анимацию.
- Программное обеспечение позволяющее создать компьютерную анимацию:
Flash-анимация
Flash-анимация основана на принципе анимации 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.
Процесс создания мультфильмов состоит из нескольких этапов:
- Первый этап - идея и сценарий;
- Второй – раскадровка;
- Третий - Создание аниматика (грубый макет мультфильма. Уже на основе аниматика можно судить о происходящем действии, В аниматике уже присутствует анимация, но движения персонажей могут быть изменены на следующем этапе),
- Четвертый и самый продолжительный – Анимация;
- Пятый - чистовая обрисовка;
- Шестой - монтаж и сборка фильма
Заключение
Компьютерная графика привлекает все большее внимание не только специалистов, но и далеких от этой области людей. Учитывая стремительное удешевление компьютеров и появление все большего разнообразия инструментов для художников, аниматоров и кинопроизводителей, можно сказать, что наступает время, когда любой может попробовать себя в этой области. Так же, это подтверждает и наличие большого число свободного программного обеспечения для создания различного вида компьютерной анимации.
Компьютерная анимация 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 модулями, созданными с помощью технологии Flash или её аналогов (флеш-анимация).
Воспроизведение медиаконтента
Компьютерная анимация (также называемая цифровой анимацией , компьютеризированной анимацией, компьютерной анимацией или компьютерной анимацией ) — это метод создания движущихся изображений с помощью компьютера (машины, также называемой «компьютером»). Широко используемой программой для создания такого типа анимации является Blender; это было использовано для создания анимации справа. Все больше и больше графики создается в 3D , хотя 2D- графика по-прежнему широко используется для медленных соединений и приложений реального времени, которым требуется рендеринг. Быстрый. Иногда целью анимации является само вычисление , в других случаях это может быть другой носитель , такой как инфографические диаграммы , фильм или видеоигра . Проекты создаются с помощью программ проектирования, моделирования и, наконец, рендеринга.
Чтобы создать иллюзию движения, изображение отображается на экране и быстро заменяется новым изображением в другом кадре. Эта техника идентична тому, как достигается иллюзия движения в кино и на телевидении.
Для 3D-анимации объекты моделируются на компьютере (моделирование) и к 3D-фигурам прикрепляется виртуальный скелет (кости). Для создания 3D лица моделируется тело, глаза, рот и т.д. персонажа, а затем анимируются с помощью контроллеров анимации. Наконец, рендерится анимация.
В большинстве методов компьютерной анимации аниматор создает упрощенное представление анатомии персонажа, поскольку его легче анимировать. У двуногих или четвероногих персонажей многие части скелета персонажа соответствуют настоящим костям. Костная анимация также используется для анимации многих других вещей, таких как выражение лица, автомобиль или другой объект, который вы хотите переместить.
Напротив, другим более реалистичным типом анимации был бы « захват движения » ( семантическая трассировка английского захвата движения ), который требует, чтобы актер носил специальный костюм, оснащенный датчиками, их движения фиксируются компьютером и впоследствии включаются в персонаж. .
Для 3D-анимации кадры должны визуализироваться после завершения модели. Для 2D-векторной анимации процесс рендеринга является ключом к результату. Для предварительно записанных записей кадры преобразуются в другой формат или носитель, такой как пленка или цифровое видео. Кадры могут отображаться в режиме реального времени по мере их представления конечному пользователю. Анимации для потоковой передачи через Интернет с ограниченной пропускной способностью (например, 2D Flash, X3D) используют программы на компьютере пользователя для визуализации анимации в реальном времени в качестве альтернативы потоковой передаче и предварительно загруженным анимациям для высокоскоростных каналов.
Цифровая анимация имеет много преимуществ для аниматоров, поэтому это хороший вариант для начала в качестве аниматора.
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
Компьютерная графика — раздел информатики, предметом которого является создание и обработка на компьютере с графических изображений (рисунков, чертежей, фотографий и пр.)
Покадровая компьютерная анимация
- Основные виды компьютерной анимации: покадровая анимация, анимация движения объектов и анимация формы. Покадровая анимация (мультипликация) состоит в прорисовке всех фаз движения. Все кадры при этом являются ключевыми. Автоматическая анимация движения или формы заключается в рисовании ключевых кадров, соответствующих основным фазам или этапам движения, и последующем автозаполнении промежуточных кадров.
- В основе любой анимации лежит фиксация фаз движения объектов -определение в каждый момент времени их положения, формы, размеров и иных свойств, например цвета. Эту операцию называют фазовкой или таймингом.
- Чтобы уменьшить трудозатраты и избежать ошибок при работе на компьютере, полезно сначала наметить фазы на бумаге. При анимации движения неодушевленных объектов можно ограничиться указанием траектории движения и фиксацией объектов в наиболее важных для данной ситуации положениях. При этом следует учитывать, что механическое движение любых объектов подчиняется законам физики.
История Компьютерной анимации
История компьютерной анимации тесно связана с появлением и развитием специализированных графических программных пакетов.
Первым шагом в технологии визуальных эффектов была придумана в 1961 году Айвеном Сазерлендом система Sketchpad, которая начала эру компьютерной графики. В этой системе с помощью светового пера пользователи могли создавать рисунки непосредственно на экране монитора.
В 1968 году в СССР был снят компьютерный мультфильм «Кошечка», демонстрирующий походку кошки. Движения были полностью созданы компьютером по введённым в него дифференциальным уравнениям. Сами кадры анимации были напечатаны на текстовом принтере, где роль пикселя исполняла русская буква «Ш».
Область применения компьютерной анимации
Область применения компьютерной анимации очень большая. С ее помощью создаются мультфильмы, (Симпсоны созданы с помощью Flash-анимации), компьютерные игры, мультимедийные приложения (например, в энциклопедиях), реклама (анимированные баннеры) и отдельные элементы оформления web-страниц с целью их «оживления». Одним из вызовов компьютерной анимации является создание фотореалистичной анимации человека. Пока большинство фильмов, использующих компьютерную анимацию, изображают персонажей-животных.
Способы анимации виртуальных персонажей
Воспроизведение медиаконтента
В большинстве систем 3D-анимации аниматор создает упрощенное представление тела персонажа, аналогичное скелету или крупье . [ 2 ] Положение каждого сегмента модели скелета определяется так называемыми «переменными анимации» или аварами (единица, названная в честь аббревиатуры английского термина « переменные анимации » ).
У персонажей людей и животных многие части скелетной модели соответствуют фактическому расположению костей, но скелетная анимация также используется для анимации других вещей, таких как выражение лица (хотя существуют и другие методы анимации) . ). «Вуди», персонаж из «Истории игрушек» , например, носит 700 авар, в том числе 100 авар на лице. Компьютер не визуализирует модель скелета напрямую, как обычно . скелет невидим, но использует модель скелета для вычисления точного положения и ориентации персонажа, который в конечном итоге преобразуется в изображение. Изменяя значения аваров на временной шкале, аниматор создает движение, выполняя персонажа покадрово.
Существует несколько методов генерации значений аваров для получения реалистичного движения. Традиционно аниматоры манипулируют аварцами напрямую. Вместо того, чтобы создавать авары для каждого кадра, они обычно размещают авары в стратегических точках кадров и позволяют компьютеру переключаться между ними. Этот процесс называется созданием ключевых кадров . Ключевые кадры отдают контроль в руки аниматора и основаны на традиционной ручной анимации .
Напротив, техника захвата движения использует живые кадры . Когда компьютерная анимация делается с использованием этой техники, реальный актер действует так, как если бы он был персонажем, которого аниматоры должны воплотить в жизнь. Когда актер выступает, его движения записываются на компьютер с помощью видеокамер и маркеров тела или лица. Благодаря маркерам компьютер хранит в своей памяти все движения, выполняемые актером, и таким образом аниматорам остается только взять шаблон движения, созданный актером, и применить его к анимированному персонажу. Процедура захвата движения аналогична процедуре анимации ротоскопа . , техника, которая предшествовала появлению компьютерных технологий. Чтобы получить ротоскопированную сцену, сначала снимались настоящие актеры, а затем с помощью ротоскопа на каждом кадре, ранее полученном в результате реальной киносъемки, делался рисунок. Студия Уолта Диснея уже использовала ротоскоп для своего первого полнометражного анимационного фильма « Белоснежка и семь гномов» (1937). Ральф Бакши известен тем, что неоднократно использовал ротоскоп в своих анимационных фильмах (таких как «Властелин колец » 1978 года или « Пламя и лед» ). , с 1983 г.). Параллелизм между этим старым методом анимации ротоскопа и современным методом анимации захвата движения привел к тому, что метод захвата движения в языке называется ротоскопированием, но эти методы, хотя и похожи, отличаются друг от друга, и их нельзя назвать термином «ротоскопирование». соответствует другому. Ротоскоп - это машина, которая работает посредством механической процедуры и никоим образом не прибегает к информационным технологиям или использованию компьютеров.
У каждого метода есть свои преимущества, и до 2007 года игры и фильмы использовали один или оба из них в своих производствах. Кадровая анимация может создавать движения, которые актер не может выполнить, а захват движения может воспроизводить характеристики конкретного актера. Например, в фильме 2006 года « Пираты Карибского моря: Сундук мертвеца » актер Билл Найи сыграл персонажа Дэви Джонса . . Несмотря на то, что он почти не появляется в фильме, постановке удалось записать особенности его языка тела, позы, выражения лица и т. Д. Захват движения уместен в ситуациях, когда требуется реалистичное поведение, но характеристики персонажа превосходят возможности обычного грима и костюма.
30 августа 1877 года Эмилем Рейно было запатентовано изобретение, позволяющее видеть последовательность рисунков как плавное движение. Это были первые уверенные шаги к появлению мультфильмов и анимации персонажей в них .
В самых первых нарисованных мультфильмах использовались статичные декорации, которые никак визуально не изменялись на протяжении сцены, камера могла лишь "ездить" в стороны чтобы изобразить другую часть локации.
Персонажи и другие активные объекты накладывались поверх и каждый кадр рисунок менялся. Большее количество кадров означало более плавное и живое движение персонажа, активные объекты всё же выделялись на фоне декораций, иногда они были чуть светлее и почти всегда выглядели более четко.
Такой эффект в редких случаях сохраняется и по сей день, более подходящее ему название " активные пиксели "
Вслед за рисованной анимацией пришла компьютерная анимация , создавать детализированные и симпатичные кадры было трудновыполнимой задачей 40 лет назад, поэтому сначала она применялась лишь в играх.
Первопроходцами в этом стали Nintendo , выпустив в 1980 году Donkey Kong и Pac-man .
Пак-ман умел открывать рот, а в Donkey Kong и вовсе главный герой Марио бегал, карабкался, прыгал через бочки, пытаясь спасти Леди от разъяренной гориллы Донки Конга. Впервые персонажи в игре двигались и видоизменялись в зависимости от действий игрока.
Принцип анимации остался тот же, когда герой выполняет какое-то действие, быстро меняются заранее подготовленные кадры.
Технически мощности не хватало чтобы оживить того же Микки-Мауса. Для создания кадров в этот раз использовалась растровая графика, например карабканье по лестнице представляло из себя 2 чередующихся кадра, в одном левая рука была вверху, в другом правая, рука занимала всего 1 пиксель, 1 точку на экране, сам же персонаж укладывался в размеры 16 на 16 пикселей.
Со временем мощности компьютеров и консолей повышались, разработчики рисовали более детализированных персонажей и объекты, с каждым новым рывком вперед становилось всё сложнее анимировать объекты, которые укладывались в 512х512, а то и в 1024х1024 пикселей.
Для того чтобы персонаж поднял руку, нужно было переместить уже не один пиксель, а десятки, сотни.
Следующим важным шагом в 2D анимации стало появление скелетной анимации . Свое применение она нашла в компьютерных играх и некотором аниме.
Технически это - векторная графика. Перемещение, кручение и масштабирование элементов давало больше возможностей сделать персонажа живым.
Наиболее рационально она проявила себя в создании компьютерных игр. После рисования персонажа он режется на части и собирается заново. Такие мучения ему предстоит испытать ради свободного управления частями тела, в ходе которых создается анимация действия. В отличии от чередования практически идентичных картинок в размере 24/30/60 штук в секунду, компьютер запоминает лишь движение, повороты, масштабирование объектов.
Такая анимация занимает в сотни раз меньше памяти чем 60 картинок, выстроенных в нужной последовательности.
Такая анимация занимает в сотни раз меньше памяти чем 60 картинок, выстроенных в нужной последовательности.
Технология привязки костей работает не сложно : от главной родительской кости последовательно создаются другие, образуя иерархию и скелет. Так например поворот кости руки вызовет поворот запястья и пальцев. К костям так же присваивается своя зона влияния на меш (физическое представление объекта, картинка или модель).
Еще один аспект мирового кинематографа, который к 1930 годам развился в достаточно сильную и масштабную отрасль – это мультипликация .
Вернемся немного назад во времени. Если мы рассмотрим период 1880-ых годов, то мы увидим, что анимация намного старше кино. Рисование опережало фотографию, и соответственно рассматриваемые здесь аппараты (волшебный фонарь, камера обскура и др.) были изобретениями в сфере мультипликации, пока не появились фотоаппараты.
Международный день анимации, отмечаемый ежегодно 28 октября , прославляет первый показ « Оптического театра » Эмиля Рейно .
Эмиль Рейно в 1892 году с использованием аппарата «Праксиноскоп» представил массовой театральной аудитории рисованный фильм . Его показы были сенсацией. Изображение было высочайшего качества, так как пленка двигалась в аппарате плавно, без рывков, музыкальное сопровождение соответствовало изображению, а само изображение по качеству было выше всех похвал.
Но в 1895 году мир узнаем кинематограф . Изображаемая, рисованная реальность резко теряет свою популярность, будучи оттесненной феноменом запечатлеваемой кино действительности. Кино быстро превратилось в сильного, непобедимого соперника для мультипликации. Однако, огромный успех кино и его массовое распространение позволили мультипликаторам использовать технические и экономические достижения кино в свою пользу. Мультипликаторы присоединились к сфере кино, отвоевав себе небольшое, но стабильное место в кинопрокате.
Как и первые фильмы, первые мультики были очень коротенькими и бессюжетными. Первые годы развития кинематографа – это история экспериментов и открытия различных эффектов. История развития мультипликации также представляет собой историю развития различных технических приемов – кукольная анимация, графическая анимация, перекладная анимация и другие. Первые мультфильмы по аналогии с первыми фильмами создавались с целью поразить зрителя необычностью изображаемого на экране действа. Так, например, мультфильм Джеймса Стюарта Блэктона « Очарованный рисунок » (The Enchanted Drawing), сделанный в 1900 г. – это скорее театрализованное представление трюка, где художник рисует на холсте изображение, которое оживает и взаимодействует с художником.
"Очарованный рисунок", 1900 г.
Уже к 1910-ым годам мультипликация развивается в самостоятельную целостную отрасль производства, преодолевая этап кустарного единичного производства. Художники привлекают помощников для прорисовки сотен изображений, которые требуется нарисовать даже для простенькой короткометражной анимации. Появляются первые студии анимации , занимающиеся исключительно созданием мультипликационных фильмов.
Анимация к этому времени уже приобрела оригинальное творческое воплощение – сформировались различные стили мультипликации, персонажи стали одухотвореннее и сложнее, сюжеты стали сложнее и уникальнее. Мультипликаторы поняли, что сила анимации в том, что сначала казалось ее минусом – в ее нереалистичности, в возможности изображать фантазии, далекие от обыденности. В 1908 году французский мультипликатор Эмиль Коль (Émile Cohl) выпускает анимационный фильм « Фантасмагория или кошмар Фантоша », который станет первым мультфильмов со структурированным самодостаточным сюжетом и характерным главным героем .
"Фантасмагория или кошмар Фантоша", 1908 г.
Однако прорыв в производстве мультипликации, также как и в кинематографе, произошел не во Франции, а в США. Американский мультипликатор Уинзор Маккей (Winsor McCay) возносит технику и стилистику анимации на новый уровень. В 1911 году он выпускает первый цветной мультик « Маленький Немо » (Little Nemo), а в 1914 году « Динозавр Герти » (Gertie the Dinosaur), с первым характерным персонажем, обладающим яркими личностными качествами и вызывавшей сопереживание публики.
"Динозавр Герти", 1914 г.
В 1914 году Джон Брэй (John Randolph Bray) открывает в США первую анимационную студию « Bray Productions », работающую на принципах индустриального производства . Студия выпускала большое количество мультфильмов и имела соглашения по широкому их прокату в кинотеатрах. В 1917 году в свет выходит первый полнометражный мультфильм « Апостол » аргентинского автора Квирини Кристиани (Quirino Cristiani). Данный мультфильм имел длительность 70 минут, его копии не сохранились.
Мультипликаторы продолжали создавать новые техники рисования, параллельно развивались как техническая, так и творческая стороны анимации. К концу 1920- началу 1930-х годов мультфильмы приобрели собственный вес на арене кинопроизводства. Огромную роль в развитии и становлении индустрии производства анимированных фильмов сыграл Уолт Дисней.
В 1923 году Уолт Дисней приезжает в Голливуд и открывает там студию « Disney Brothers Studio », которая сегодня известна как «The Walt Disney Company». Сочетая в своей работе творческую инновативность и беспрестанное техническое совершенствование, Дисней выработал собственный диснеевский стиль мультипликации и вывел анимационные фильмы в разряд лидеров кинорынка. Выпущенный в 1937 году мультфильм « Белоснежка и семь гномов » стал олицетворением технического и творческого совершенства, на которое оказались способны рисованные фильмы. Эта анимация стала самым успешным в коммерческом плане фильмом 1938 года.
Эпизод мультфильма "Белоснежка и семь гномов", 1937 г.
Успех мультфильма «Белоснежки и семь гномов» ознаменовал период, который именуют « Золотой век анимации ». Студия Уолта Диснея продолжила выпускать мультфильмы имевшие оглушительный успех (" Пиноккио ", 1940 г., " Бэмби ", 1942 г., " Золушка ", 1950 г. и множество других). Последовав успешному примеру студии Диснея, другие крупные компании также открыли собственные анимационные подразделения. Так, в 1940 году студия МGM начинает выпускать легендарных « Том и Джерри », а компания Warner Brothers занялась продвижением мультсериала « Looney Tunes » с его знаменитыми персонажами Багзом Банни , Даффи Даком и другими.
Первый выпуск серии мультфильмов "Том и Джерри" - "Puss Gets the Boot", 1940 г.
Таким образом, в 1930-е годы мультфильмы становятся значимой частью мирового кинобизнеса. В период 1930-1940-х годов по всему миру начали формироваться анимационные студии, различные организации мультипликаторов и художников. Мультфильмы окончательно перестали восприниматься как детский аттракцион, в них вкладывали огромные деньги, с их помощью реализовывались сложные творческие идеи. Более того, кинематограф обогатился, синтезировав в себе возможности мультипликации - в одном кадре объединились анимация и живые актеры (как, например, в фильмах " Песня юга ", 1946 г., " Мерри Поппинс ", 1964 г., " Кто подставил кролика Роджера ", 1988 г.). Это комбинирование реального и рисованного расширило границы возможностей для кинематографа и стало основой компьютерной революции в кино. На сегодняшний день кинематограф и мультипликация слились в единое целое, стерев четкие границы между реальным изображением и смоделированными на компьютере анимированными изображениями.
Основные области применения
Направления компьютерной графики:
Научная Визуализация объектов научных исследований, графическая обработка результатов расчетов, проведение вычислительных экспериментов с наглядным представлением их результатов.
Деловая Создание иллюстраций, используемых составления иллюстрации статистических отчетов. Используется в работе учреждений. Электронные таблицы.
Конструкторская Создание плоских и трехмерных изображений.
Используется в работе инженеров-конструкторов. Системы автоматизированного проектирования (САПР).
Иллюстративная Создание произвольных рисунков и чертежей.Paint.
Рекламная Создание реалистических изображений. Используется для создания рекламных роликов, мультфильмов, компьютерных игр, видеоуроков, видеопрезентаций.
Компьютерная анимация Создание движущихся изображений на экране монитора. JavaScript — браузерный язык . ActionScript — язык работы с приложениями Flash.
стили анимации
Цифровая анимация развивалась с течением времени, что привело к появлению различных стилей анимации. Все они направлены на то, чтобы привлечь внимание публики и донести идею.
-
: этот тип анимации создается на основе инертных объектов. Используется камера, и движения, сделанные вручную, фиксируются одно за другим, чтобы позже объединить их все и отредактировать на компьютере. или ротоскопия : состоит в замене кадров реальной киносъемки рисунками, которые прослеживаются с реального изображения, пропитывая их естественностью, эффектами и стилем, которые вы хотите передать. : этот метод представляет изображения в трехмерном пространстве с помощью компьютерной программы. Обычно цель состоит в том, чтобы сделать анимацию максимально приближенной к реальности, но есть и минималистские стили, которые стремятся представить традиционные стили 3D-анимации. [ 1 ] : это вариант Stop-motion, но в этом стиле используются реальные люди, взаимодействующие с реальными повседневными предметами, и они фотографируются кадр за кадром. : это означает кирпичную пленку, это анимация, в которой основным материалом являются кирпичики LEGO и другие пластиковые предметы и игрушки. или моушн-графика : это видео, которое создает иллюзию движения с помощью изображений, фотографий, векторов.
Программное обеспечение для создания компьютерной анимации:
Adobe Photoshop — является платной программой. Основное назначение программы Adobe Photoshop – создание фото реалистических изображений, работа с цветными сканированными изображениями, ретуширование, цветокоррекция, коллажирование, трансформации, цветоделение, создание анимированного покадрового изображения и другое.
GIMP — свободный графический редактор, который поддерживает больше тридцати форматов изображений, умеет работать со слоями, масками, фильтрами и режимами смешивания. Данный графический редактор позволяет создать анимационную графику в арсенале программы есть огромный спектр инструментов для цветокоррекции и обработки любых фотографий и изображений.
Adobe Flash – мультимедийная платформа компании Adobe для создания веб-приложений или мультимедийных презентаций. Широко используется для создания рекламных баннеров, анимации, игр, а также воспроизведения на веб-страницах видео- и аудиозаписей. Adobe Flash Professional — является платной программой.
Хранение компьютерной анимации
Компьютерная анимация может храниться в универсальных графических файлах (например, в формате GIF) в виде набора независимых изображений, либо в специализированных файлах соответствующих пакетов анимации (swf, 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, AVI, MPEG-4).
Объяснение
Чтобы заставить глаз и мозг думать, что кто-то видит движущийся объект, изображения должны отображаться со скоростью около 12 кадров в секунду . или быстрее. При скорости выше 70 изображений в секунду вы не заметите улучшения реалистичности или плавности движения изображения из-за того, как глаз и мозг обрабатывают изображения. При скорости менее 12 изображений в секунду большинство людей смогут обнаружить мерцание во время отображения последовательности изображений, и иллюзия реалистичного движения будет уменьшена. Обычные рисованные анимации обычно используют 15 кадров в секунду, чтобы уменьшить количество требуемого рисунка, но это общепринято из-за характера мультфильмов. Поэтому для создания реалистичной компьютерной анимации требуется большее количество изображений в секунду.
Причина, по которой мерцание изображения незаметно на высоких скоростях, связана с « постоянством зрения ». Время от времени глаз и мозг, работая вместе, запоминают все, на что смотрят, на доли секунды и автоматически совершают небольшие плавные «прыжки». Фильмы, демонстрируемые в кинотеатрах, идут со скоростью 24 кадра в секунду, что достаточно для создания иллюзии непрерывного движения.
простой пример
Выбраны такие обои, как черный. В этом случае в правой части экрана нарисована коза. Следующий шаг — снова сделать экран черным и поместить козла немного левее исходного положения. Этот процесс повторяется, каждый раз перемещая козу немного левее. Если этот процесс повторить достаточно быстро, то будет казаться, что коза плавно движется влево. Эта базовая процедура используется для всех анимаций, созданных в кино и на телевидении.
Движущаяся коза — пример того, как изменить местоположение объекта. Более сложные преобразования свойств объекта, таких как размер, форма, световые эффекты или цвет, требуют компьютерных вычислений и рендеринга, а не простой процедуры дублирования или перерисовки изображений.
История
- В течение первых 20 лет, когда впервые использовались компьютерные и анимированные изображения, эта технология все еще находилась в зачаточном состоянии и не оказала значительного влияния на кино- и телеиндустрию. Чтобы узнать о новаторском историческом периоде компьютерной анимации, соответствующем 1960 -м и 1970 -м годам , см. Хронология компьютерной анимации в кино и на телевидении .
- Первыми двумя фильмами, полностью сгенерированными компьютером , были «Трон » ( 1982 ) и «Последний истребитель» ( 1984 ). Это были коммерческие неудачи, из-за которых большинство режиссеров оставляли такие изображения для зрителя, чтобы он намеренно думал о созданных компьютером элементах или персонажах в самой выдумке пьес, которые они смотрели.
- Первый по-настоящему компьютерный персонаж был создан Pixar для фильма « Молодой Шерлок Холмс » в 1985 году (не считая простого многогранного персонажа Трона , который отвечал бинарно: да и нет). Это заключалось в изображении рыцаря в витраже , стекло которого выходило из него, заставляя рыцаря, представленного в нем, жить собственной жизнью и ходить самостоятельно. Эти « фотореалистичные » компьютерные изображения не могли убедить киноиндустрию до 1989 года, когда «Бездна » ( англ. The Abyss ) получил премию Голливудской киноакадемии в категории визуальных эффектов. Для этого фильма Industrial Light and Magic создали фотореалистичные визуальные эффекты компьютерной графики. Наиболее примечательными были сцены с водным существом, имитирующим лицо главного героя, эта сцена является одной из самых запоминающихся в фильме. Начиная с «Бездны », компьютерные образы заняли центральное место в таких фильмах, как «Терминатор 2: Судный день» ( 1991 ), когда зловещий Терминатор Т-1000 удивил зрителей своим жидкометаллическим составом, со встроенными в него морфологическими преобразованиями. сцены на протяжении всего фильма. Терминатор 2: Судный день также принес ILM (Industrial Light and Magic) Оскар за свои спецэффекты.
- В 1993 году «Парк Юрского периода» радикально изменил восприятие киноиндустрии, поскольку динозавры в фильме казались настолько реальными, а фильм настолько органично сочетал в себе как компьютерные изображения, так и реальные кадры, что произвел революцию в киноиндустрии. Этот фильм знаменует собой переход Голливуда от покадровой анимации и традиционных оптических эффектов к цифровым технологиям.
- В 1994 году в Канаде был создан первый полностью компьютерный анимационный сериал под названием «Перезагрузка», это первая коммерческая работа, на 100% основанная на компьютере.
- Постепенно, на протяжении 1980 -х и 1990 -х годов , двухмерные (2D) компьютерные изображения все чаще появляются в традиционных анимационных фильмах, дополняя кадры , нарисованные от руки . Его использование простиралось от движения «цифровой интерполяции между кадрами» ( морфинга ) до очень ярких трехмерных (3D) псевдоэффектов, таких как танцевальная сцена в «Красавице и чудовище », анимационном фильме, созданном студиями Диснея . в 1991 году. Все окружение персонажей (декорации бального зала и люстра ) полностью визуализируется компьютером, а персонажи полностью рисуются вручную кадр за кадром.
- «История игрушек» (от Pixar ) и « Кассиопея » (от NDR Filmes ) были первыми полностью компьютерными художественными фильмами, выпущенными в 1995 и 1996 годах соответственно. Другие студии цифровой анимации, такие как Blue Sky Studios (от Twentieth Century Fox ) и Pacific Data Images (от Dreamworks SKG), приступили к производству компьютерных изображений, а существующие анимационные компании, такие как Walt Disney Company, начали переход от традиционной анимации. для анимации с использованием компьютерных изображений.
- В период с 1995 по 2005 год средний бюджет эффектов для фильма резко вырос с 5 до 40 миллионов долларов. По словам руководителя одной из киностудий, с 2005 года более половины фильмов имеют значительный эффект.
- В начале 2000 -х компьютерные изображения доминировали в области спецэффектов. Технологии прогрессируют до такой степени, что стало возможным в цифровом виде заменить актеров виртуальными актерами, неотличимыми невооруженным глазом от актеров, которых они заменяют. Массовка, созданная компьютером, также стала широко использоваться в массовых сценах.
- Компьютерные изображения для фильмов обычно имеют разрешение около 1,4–6 мегапикселей (MPx). История игрушек , например, была отформатирована как 1536*922 (1.42MPx). Время генерации кадра составляет около двух-трех часов, а более сложные сцены занимают в десять раз больше времени. Это время не сильно изменилось с тех пор, в то время как качество изображения значительно улучшилось. В то же время с улучшением компьютерного оборудования и более быстрых машин стало возможным увеличить сложность графики. Экспоненциальное увеличение вычислительной мощности центральных процессоров , а также резкое увеличение их мощности параллельной обработки, скорости хранения и памяти, а также размера, значительно увеличили потенциал и сложность компьютерных изображений.
- Final Fantasy: The Spirits Within ( 2001 ) была первой попыткой создать реалистичный фильм, используя только компьютерные образы, без актеров. Фильм был произведен Square Pictures и отличался очень детализированной графикой фотореалистичного качества. Фильм потерпел неудачу в прокате, что в конечном итоге привело к закрытию Square Pictures , выпустившей последний фильм в похожем визуальном стиле, «Последний полет Осириса », короткометражный фильм , который послужил прологом к фильму «Матрица: перезагрузка » .
Читайте также: