Компьютерная анимация это вид мультипликации создаваемый при помощи
Компью́терная анима́ция — 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:
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 фазовщика берет на себя компьютер, а не человек.
Творческое объединение «Экран»
Творческое объединение «Экран» — первое в Советском Союзе творческое объединение (в числе прочего включало и студию «мульттелефильм») по производству телевизионных фильмов, организованное в 1968 году в структуре Гостелерадио СССР. В 1989 г. переименовано в ТПО «Союзтелефильм», а в 1994 году прекратило деятельность в связи с расформированием ГТРК «Останкино».
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).
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.
Flash-анимация на базе ключевых кадров
Аниматор создает только изображения, задающие вектор развития видеоряда. Генерирование всех промежуточных кадров, позволяющих добиться иллюзии движения, возлагается на специальную программу. Как и в докомпьютерной рисованной анимации, ведущая креативная роль отводится художнику, воплощающему идею ролика.
Получите подборку бесплатно (pdf 2,5 mb)
Нюансы компьютерной анимации в играх
Перед разработчиками стоит еще более сложная задача, ведь для каждого персонажа надо предусмотреть несколько вариантов поведения для разных условий. Например, в Assassin’s Creed следовало бы просчитать все углы наклона руки, которой персонаж тянется к уступу. Это требует огромного количества времени, поэтому придуманы технологии RagDoll и Inverse Kinematics (IK).
Мы вместе с экспертами по построению карьеры подготовили документы, которые помогут не ошибиться с выбором и определить, какая профессия в IT подходит именно вам.
Благодаря этим гайдам 76% наших студентов смогли найти востребованную профессию своей мечты!
Скоро мы уберем их из открытого доступа, успейте скачать бесплатно:
Женщины в IT: мифы и перспективы в карьере
Как прокачать свою технику речи
100 тыс. руб за 100 дней с новой профессией
Список из 6 востребованных профессий с заработком от 100 тыс. руб
Критические ошибки, которые могут разрушить карьеру
Собрали 7 типичных ошибок, четвертую должен знать каждый!
Гайд по профессиям в IT
5 профессий с данными о навыках и средней заработной плате
4,7 MB
Они позволяют при создании анимации компьютерных игр упростить работу над перемещением героев. RagDoll («тряпичная кукла») основан на определении границ каждой движущейся части тела, для которых задаются параметры изменения положения. В результате компьютер выдает сотни уникальных вариантов анимации в конкретных игровых условиях. Например, персонаж получил удар и реагирует именно так, как это бывает в реальности при такой силе и направлении движения противника. В отдельных играх RagDoll используется как основа перемещений всех героев.
Персонажи должны достоверно произносить свои реплики, а значит, необходимо задать правильное положение губ для базовых фонем. Фраза Геральта из «Ведьмака» «Don’t be afraid» включает английские звуки o, e, a, f, a, d. Для упрощения работы разработчики используют набор нескольких анимаций для фонем, аналогичных по артикуляции. То есть для звуков c, d, k, n, r достаточно одного положения губ.
Ведьмак 3 создан на базе REDengine, где, как и в Unreal Engine, предусмотрено совмещение двух анимаций для получения новой. Предположим, для персонажа предусмотрены такие движения, как ходьба и приветственный жест. Программа позволяет объединить их, чтобы он мог махать рукой при движении.
Нюансы компьютерной анимации в играх
В кат-сценах использован диалоговый инструментарий, специально созданный для Witcher 3. Именно в этой части путем чередований анимаций, звуков и положений камеры на движке игры можно создавать мини-фильмы.
Прыжки, ходьба, бег, перекаты, удары по противникам реализуются благодаря анимациям на основе скелета, причем разные персонажи созданы по одной и той же модели, что значительно упрощает работу по созданию игры.
Виды компьютерной анимации
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.
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). С середины 1980-х годов компьютерная анимация используется для создания спецэффектов в кинематографе. Первым фильмом, содержащим ключевые сцены, основанные на изображении, синтезированном компьютером, стал «Терминатор 2: Судный день» [1] .
Несомненным преимуществом компьютерной 3D-анимации перед классической рисованной является полное отсутствие искажений пропорций объекта (черт лица и т.п.) при движении, неизбежных при ручной прорисовке.
Союзмультфильм
«Союзмультфи́льм» — крупнейшая в Советском Союзе студия мультипликационных фильмов, основанная в Москве 10 июня 1936 года. Располагается по адресу: Москва, ул. Долгоруковская, 25.
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.
Дальнейшее развитие
Дальнейшему бурному развитию анимации способствовали не только фильмы, снятые ранее, но и развитие технического прогресса. Самым важным достижением в этой сфере стало открытие Рауля Барра — перфорированный целлулоид, который позволил зафиксировать лист с рисунком при помощи штифтов.
-
— состоялась премьера первого полнометражного художественного фильма «Апостол» («Еl Apostol») аргентинского режиссёра Квирини Кристиани. — Уолт Дисней создает самого популярного рисованного персонажа в истории мультипликации — Микки Мауса. В этот же год выходит его первый звуковой анимационный фильм «Пароходик Вилли» («Steamboat Willie»). — Уолт Дисней снимает «Танец скелетов» («Skeleton Dancе») первый из серии «Веселые симфонии». В целом приход Уолта Диснея в анимацию ознаменовался созданием определенных канонов, так называемой «диснеевской анимации». — Квирини Кристиани ставит первый полнометражный звуковой фильм «Рeludopolis». — Первый цветной анимационный фильм «Цветы и деревья» («Flowers and Trees») Уолта Диснея. — в СССР основана киностудия «Союзмультфильм» (первоначально — «Союздетмультфильм»). — Уолт Дисней в фильме «Старая мельница» («Тhe Old Mill») впервые использовал камеру, которая позволяла получить глубокую перспективу. В этом же году Дисней выпустил свой первый полнометражный анимационный фильм — «Белоснежка и семь гномов» («Snow White and the Seven Dwarfs»)по сказке братьев Гримм. «Белоснежка» принесла Диснею огромный успех: всемирную популярность, свыше 8 млн долларов дохода и восторженные отклики в профессиональной прессе. — Уильямом Ханна и Джозефом Барбера, позднее создавшими студию Ханна-Барбера, начинают работу над серией мультфильмов «Том и Джерри». — Премьера анимационного цветного фильма Поля Гримо «Чучело» («L’Epouvantail»). — Первый телевизионный анимационный сериал «Кролик-крестоносец» («Сrusader Rabbit») Алекса Андерсона и Джея Барда. Анимация начинает часто использоватся в телевизионной рекламе. — создается студия анимационных фильмов в г. Загребе (Душан Вукотич, А. Маркс, Б. Колар, З. Боурек, Ватрослав Мимица). Первым фильмом «Загребской школы» стал короткометражный «Веселый робот» («Nestasni Robot», реж. Душан Вукотич). — усилиями Осамы Тэдзуки в Японии создается уникальный стиль рисованной анимации — аниме. — начало производства серии «Флинстоуны» («Тhe Flinstones»), которая показывалась на американском телевидении. Это был первый анимационный сериал для взрослых. —1971 годы — первый советский мультсериал (до этого существовали альманахи под общими названиями) «Маугли», режиссёр: Роман Давыдов. — в фильме Романа Качанова «Крокодил Гена» впервые появляется визуальный образ Чебурашки. — фильм «Танго» поляка Збигнева Рыбчинского получил «Оскар» в категории короткометражных анимационных фильмов. — основана первая в СССР негосударственная мультипликационная студия «Пилот». — начинается выпуск сериала «Симпсоны» («Тhe Simpsons»). — «Кодак» вводит систему «Сineon» — первый полный комплект оборудования для создания спецэффектов. — первый полнометражный компьютерный мультфильм — «История игрушек» (студия Pixar).
- В 1999 году году мультфильм «Старик и море» режиссёра Александра Петрова стал первым в истории кино мультфильмом для кинотеатров большого формата IMAX. В 2000 году этот же мультфильм был удостоен премии Американской киноакадемии «Оскар».
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.
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.
10 правил компьютерной анимации
Чтобы анимированные объекты максимально реалистично передавали присущую им скорость, массу, импульс, они могут быть визуально растягиваться или сжиматься в ответ на внешнее воздействие. На размере и форме это действие не отражается, оно позволяет добиться отражения того, каков объект с точки зрения его твердости, прыгучести и других аналогичных характеристик. Более легкий мяч сильнее сплющивается при ударе о поверхность, чем тяжелый. Отражая это в анимации, художник заставляет нас верить в натуральность происходящего на экране.
Персонаж не должен начинать действовать без предварительного изменения положения тела. Например, чтобы метнуть какой-то предмет, он должен отвести выпрямленную руку назад, развернуть корпус, напрячь мышцы. Если пропустить в ролике эту стадию, анимация будет выглядеть неестественно.
Акцентируя внимание зрителя на подготовке к действию, авторы подчеркивают реалистичность демонстрируемого нам процесса.
Для обозначения этого принципа используют термин «инсценировка». При создании компьютерной анимации важно точно сориентировать зрителя, направляя его взгляд в нужную точку. Для этого объект размещают в центре или на одной из двух линий, которые делят экран на три части.
Другой эффективный прием – чередование дальних и крупных планов. Благодаря этому удается перемещать акценты: фокусировать наш взгляд на фоновых событиях, затем показывать мимику героя вблизи.
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.
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.
Программируемая анимация
Для имитации перемещения объектов чаще других используются два языка – Java-Script и Action-Script, который предназначен для работы с приложениями FlashТак.
Мультипликация в СССР
Основные техники
В графической мультипликации один кинокадр (фотоизображение) является фотографией рисованных объектов (графических, живописных, теневых (силуэтных), порошковых), основанные на плоских марионетках и перекладках, включая и фотовырезки). Фазы движения отдельных предметов или персонажей отрисовываются на листах прозрачной плёнки (целлулоида и других подобных листовых материалах), после чего накладываются на стекло, расположенное выше изображения фона или среды обитания персонажей.
В объёмной мультипликации кадр является фотографией объёмных, полуобъёмных, барельефных и плоских кукол-актёров.
Ротоскопирование — анимационная техника, при которой мультфильм создаётся путём обрисовки кадр за кадром натурного фильма с реальными актёрами и декорациями.
Пластилиновая анимация — вид анимации, где фильм изготовляется путём покадровой съёмки пластилиновых объектов, с их модификацией в промежутках между снятыми кадрами.
Песочная анимация — в ней лёгкий порошок (обычно очищенный и просеянный песок, но также соль, кофе, или что-то подобное) тонкими слоями наносится на стекло и перемешивается, создавая движущуюся картину (обычно все действия выполняются руками, но в качестве приспособлений могут использоваться и кисточки). С помощью диапроектора или световой доски получающееся изображение можно передавать на экран.
Рисованная мультипликация — технология анимации, основанная на покадровой съёмке незначительно отличающихся двумерных рисунков.
В последнее время значительную популярность и распространение (особенно в сети Интернет) получила Flash-анимация.
Исходя из психофизиологических особенностей человеческого визуального восприятия, для создания эффекта плавного движения при просмотре скорость смены кадров должна быть не менее 18 кадров в секунду. [источник не указан 1280 дней]
Кукольная мультипликация
Кукольная анимация — метод объёмной мультипликации. При создании используется сцена-макет и куклы-актёры. Сцена фотографируется покадрово, после каждого кадра в сцену вносятся минимальные изменения (например, изменяется поза куклы). При воспроизведении полученной последовательности кадров возникает иллюзия движения объектов. Этот тип анимации впервые возник в России в 1906 году [4] [5] [6] [7] [8] .
Первым русским мультипликатором (1906 год) был Александр Ширяев, балетмейстер Мариинского театра, создавший первый в мире отечественный кукольный мультфильм, в котором изображены 12 танцующих фигурок на фоне неподвижных декораций, изображающих сцену. Фильм снят на 17,5-миллиметровую плёнку. Время по его созданию заняло три месяца. За время создания Ширяев протёр ногами дыру в паркете, поскольку постоянно ходил от кинокамеры к декорации и обратно.
Данные фильмы обнаружены в архиве Ширяева киноведом Виктором Бочаровым в 2009 году. Там же найдены ещё несколько кукольных мультфильмов: «Играющие в мяч клоуны», «Художники Пьеро» и любовная драма со счастливым концом «Шутки Арлекина». Современные мультипликаторы ещё не могут разгадать секреты мультипликатора, поскольку куклы Ширяева не просто ходят по земле, но и прыгают и крутятся в воздухе [4] [5] [6] [7] [8] .
Анимация (лат. Animare - оживить) - вид искусства, произведения которого создаются путём покадровой съёмки отдельных рисунков или сцен. Помимо термина «анимация» широко употребляется также и термин «мультипликация» (лат. multiplicatio — умножение, размножение).
Кадры – это рисованные изображения последовательных фаз движения объектов или их частей.
При просмотре последовательности кадров возникает иллюзия оживления изображенных на них статичных персонажей. Для создания эффекта плавного изменения их положения и формы, исходя из особенностей человеческого восприятия, частота смены кадров должна быть не менее 11-16 кадров в секунду. В кино используется частота 24, в телевидении 25 или 30 кадров в секунду.
Принцип анимации был найден задолго до изобретения кинематографа. Еще в начале 19 века бельгийский физик Жозеф Плато и другие ученые, и изобретатели использовали для воспроизведения на экране движущихся изображений вращающийся диск или ленту с рисунками, систему зеркал и источник света - фонарь.
Принцип анимации был найден задолго до изобретения кинематографа. Еще в начале 19 века бельгийский физик Жозеф Плато и другие ученые, и изобретатели использовали для воспроизведения на экране движущихся изображений вращающийся диск или ленту с рисунками, систему зеркал и источник света - фонарь.
Рисованная анимация возникла в конце XIX века. В 1900-1907 гг. американец Джэймс Стюарт Блэктон снял анимационные фильмы «Волшебные рисунки», «Комические выражения смешного лица», «Отель с привидениями». В России первые мультфильмы были созданы в 1911-1913 годах. В Белоруссии первый мультфильм «Октябрь и буржуазный мир» снят в 1927 году.
Прорисовка всех фаз движения (кадров) в первых мультфильмах требовала огромных трудозатрат. Так, для мультфильма продолжительностью 5 минут при частоте 24 кадра в секунду необходимо 7200 рисунков. При этом многие кадры содержат повторяющиеся фрагменты, которые приходилось многократно перерисовывать практически без изменений. Поэтому с 20-х годов XX века стали применять упрощенную технологию анимации: на статичный, неизменный рисунок накладывать прозрачные целлулоидные пленки с изменяющимися подвижными элементами. Это был первый шаг в механизации труда художника-аниматора, который получил развитие в компьютерных технологиях.
В компьютерной анимации рисуются лишь некоторые опорные кадры (их называют ключевыми), а промежуточные синтезируются (рассчитываются) компьютерными программами. Независимая анимация отдельных элементов изображения обеспечивается созданием графических объектов для каждого персонажа и размещением их на разных слоях (подобно прозрачным пленкам в классической анимации).
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 авто заполнении 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
Компьютерная анимация. Виды компьютерной 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 фазовщика берет на себя компьютер, а не человек.
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.
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.
Для создания анимированных изображений существует множество программ как платных, так и бесплатных.
Adobe Photoshop — платная
GIMP (чаще используется на Linux) — бесплатная
Adobe Flash Professional — платная
CoffeeCup — условно бесплатная
Blender (чаще используется на Linux) — бесплатная
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.
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-
Компьютерная анимация отличается от обычной способом создания, технологиями, которые накладывают свой отпечаток на процесс. В целом же, принципы анимации будут едиными, независимо от того, используются ли цифровые устройства или художник творит на бумаге.
Несмотря на такую универсальность, доступ к компьютерной анимации открыт даже тем, кто не умеет рисовать или делает это на не очень высоком уровне. В нашей статье мы расскажем, каким принципам подчиняется компьютерная анимация, какие есть инструменты и как освоить это профессиональное направление с нуля.
Рисованная мультипликация
В технологию традиционной рисованной мультипликации входит наложение и сведение в один кадр прозрачных листов с нарисованными на них персонажами; при необходимости изобразить движение одного персонажа рисуется он сам и кадр собирается с заменённой деталью, вместо того, чтобы рисовать всю картину с изменением целиком.
Конструкторы анимаций
Для создания анимированных изображений существует множество программ как платных, так и бесплатных.
-
— платная (чаще используется на Linux) — бесплатная
- Adobe Flash Professional — платная
- CoffeeCup — условно бесплатная (чаще используется на Linux) — бесплатная - бесплатная
Запись движущихся объектов
Для этой разновидности анимации применяется специальное оборудование, позволяющее скопировать реальные движения людей, одетых в костюмы с датчиками. Актеры совершают перемещения в соответствии с поставленной задачей, затем полученная запись анализируется при помощи программы. После происходит наложение реальных движений на трехмерные скелеты персонажей, что помогает добиваться высокой достоверности компьютерного изображения. Герои игры или мультфильма передвигаются так же, как это делают живые люди.
Запись движущихся объектов
Понятие компьютерной анимации
До появления цифровых технологий анимация, то есть создание движущихся изображений, представляла собой довольно сложный процесс, занимающий большое количество времени. Массовое внедрение компьютеров позволило упростить работу аниматоров и значительно расширило их возможности.
Понятие компьютерной анимации
Сначала появилась компьютерная графика, а позже на ее основе возникла компьютерная анимация, которая представляет собой последовательную смену выстроенных в определенном порядке графических файлов. Изменяя форму объектов, аниматоры добиваются имитации их движения при просмотре ролика. Сфера применения компьютерной анимации обширна: она не ограничивается развлечениями, а также активно используется в различных типах приложений, в том числе для бизнеса, презентациях, в оформлении веб-сайтов, в рекламе.
Первые попытки
-
1877 года считается днём рождения рисованной мультипликации — было запатентовано изобретение Эмиля Рено. 1892 года — Эмиль Рено демонстрирует в парижском Музее Гревен первую графическую ленту с помощью аппаратов «оптический театр», действующих иначе, чем кинопроектор — до изобретения кинематографа. — Джордж Стюарт Блэктон и Альберт Э. Смит сняли первый кукольный фильм «Цирк лилипутов» («Тhe Humptu Dumptu Circus»). В фильме использовались деревянный игрушки. — снят первый сохранившийся мультипликационный рекламный ролик Matches: An Appeal (объёмный, автор — Arthur Melbourne-Cooper). — Джордж Стюарт Блэктон создает фильм «Очарованный рисунок» («The Enchanted Drawing»), в котором ещё не было промежуточных фаз. В этот период он открывает секрет анимации, покадровой мультипликационной съемки — изображение за изображением, которая в США получила название «One turn, one picture» . — американская компания Vitagraph Company of America выпускает один из первых мультипликационных фильмов Джорджа Стюарта Блэктона, снятых на киноплёнку, — «Humorous Phases of Funny Faces» («Смешные лица»), представлявшая собой серию простеньких рисунков с изображением забавных гримас. — французский художник-карикатурист Эмиль Коль начинает активно заниматься графической мультипликацией. Он создал мультипликационный фильм «Фантасмагория» («Fantasmagorie»). Этот фильм стал знаковым для развития анимации не только тем, что был первым европейским анимационным фильмом, но и потому, что именно в нём впервые был структурированный самодостаточный сюжет, а главный герой Фантош был наделен определенным характером. — Владислав Александрович Старевич снял первый в мире объемный анимационный фильм «Прекрасная Люканида, или война рогачей с усачами». — 1922 годы — в США художник-карикатурист Уинзор Маккей поднимает рисованную анимацию на новый уровень качества, в 1914 году создаёт прообраз мультсериала с общим мультперсонажем (Gertie the Dinosaur), а в 1918 году снимает документальный мультфильм «The Sinking of the Lusitania» («Гибель Лузитании»). — Винзор Мак-Кей создал фильм «Маленький Немо» («Little Nemo») на основе газетного комикса. — Старевич создает фильм «Стрекоза и муравей». Созданный на основе басни Крылова, фильм имел грандиозный успех и мировую популярность.
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.
Киевнаучфильм
«Киевнаучфи́льм» — студия, организованая на базе отдела техфильма Киевской кинофабрики 1 января 1941 года. Среди мультфильмов, созданных на студии «Киевнаучфильм», есть и полнометражный — «О́стров сокро́вищ» — советский анимационно-игровой фильм по одноимённому роману Роберта Льюиса Стивенсона, в двух частях: «Карта капитана Флинта» и «Сокровища капитана Флинта».
Содержание
Содержание
Будущее
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.
Не менее серьезные последствия данное достижение может принести судебной системе - станет проблематичным использование видео- или фотоматериалов в качестве улик, подтверждения алиби и т.д., так как необходимо будет однозначно доказывать реальность заснятого материала.
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.
Мультиплика́ция (от лат. multiplicatio — умножение, увеличение, возрастание, размножение) — 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. Анима́ция (от фр. animation : оживление, одушевление) — западное название мультипликации: вид киноискусства и его произведение (мультфильм), а также соответствующая технология.
По мнению известного мультипликатора Фёдора Хитрука, использование в СССР терминов «мультипликация», «мультипликатор» связано с технологией, использовавшейся до внедрения классической рисованной анимации — созданием изображений при помощи накладывания на лист элементов персонажей, что сродни аппликации. По созвучию с этим словом новое искусство было названо мультипликацией [1] .
В искусстве мультипликацией (анимацией) называют разновидность искусства, как правило, использующую технологию мультипликации как основной элемент творчества.
Процедурная анимация
Создание роликов этого типа происходит целиком или частично на базе производимых компьютером расчетов. Используется несколько видов имитации, благодаря которым на экране удается воспроизвести реальность:
- Физическое взаимодействие между твердыми телами.
- Перемещение жидкостей и газов, мелких частиц.
- Движение мягких материалов (например, тканей и волос).
- Отклик скелета персонажа на внешние воздействия (Ragdoll).
- Автономное передвижение персонажа (Euphoria).
История
Первые шаги в мультипликации были сделаны задолго до изобретения братьями Люмьер кинематографа. Попытки запечатлеть движение в рисунке начались в первобытную эпоху, продолжились в античные времена и привели к появлению примитивной мультипликации в первой половине XIX века. Бельгийский физик Жозеф Плато, австрийский профессор-геометр Симон фон Штампфер и другие учёные и изобретатели использовали для воспроизведения на экране движущихся изображений вращающийся диск или ленту с рисунками, систему зеркал и источник света (фонарь) — (фенакистископ, стробоскоп). Дальнейшее развитие этой технологии в сочетании с фотографией привело к изобретению киноаппарата [2] .
В 1914 году Уинзор Маккей создает первого в истории героя мультфильма, наделённого яркими личностными качествами — динозавра Герти. Одновременно, огромное количество рисунков, сделанных для фильма, потребовали изобрести новую технологию производства, впервые приведя к разделению труда между художником-аниматором и художником-фоновщиком: в то время как Маккей прорисовывал фазы движения динозавра, нанятый им студент копировал с образца на каждый лист контуры гор, озера и дерева (целлулоидная плёнка в то время ещё не применялась) [3] .
Впоследствии мультипликация стала частью кинематографа, заняв в нём прочное место, как один из жанров. Для изготовления мультфильмов использовались киносъёмочные аппараты, пригодные для покадровой съёмки на один из стандартных форматов киноплёнки. Для создания рисованной мультипликации существовали мультстанки, представлявшие из себя сложную репродукционную установку со специальным киносъёмочным аппаратом, как правило, имеющим конструкцию, сходную с аппаратами для комбинированной съёмки и позволяющим регулировать угол раскрытия обтюратора и выполнять затемнения и наплывы. Такие аппараты выпускались в специальном исполнении для мультипликации, отличавшемся вертикальной установкой и специальной лупой для удобства визирования из такого положения. Конструкция профессиональных мультстанков позволяла создавать многослойные изображения на отдельных носителях и включала в себя осветительное оборудование. В настоящее время для рисованной мультипликации используется компьютер или мультстанок с цифровым фотоаппаратом.
Технология компьютерной анимации 3D
Любая анимация представляет собой создание оптической иллюзии. За счет быстрой смены кадров наш мозг убеждает себя, что видит движущиеся объекты. Компьютерные программы позволяют обходиться от свойственной традиционной мультипликации многократной прорисовки каждого кадра. Цифровые технологии сделали возможным «оживление» картинки за счет векторной анимации (2D) и более реалистичной объемной 3D, для которой требуется мощное программное обеспечение, например, Maya или Cinema4D.
Отличие 3D-анимации от двухмерных движущихся изображений заключается в том, что иллюзия перемещения объектов реализуется в трех измерениях. Соответствующий софт необходим, поскольку вручную нарисовать трехмерную картинку просто невозможно.
Алгоритм «оживления» элементарного изображения в 3D Max включает следующие последовательные шаги:
- Точка A (1-й кадр) – статичное изображение шара в трехмерном пространстве (координаты X1, Y1, Z1).
- Точка B (25-й кадр) – положение шара в пространстве через одну секунду (координаты X2, Y2, Z2).
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2022
Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере
ТОП сервисов и приложений, на которые следует перейти уже сегодня
3,7 MB
- Следующая контрольная точка, еще через секунду (25-й кадр), изменение положения шара в пространстве (координаты X2, Y2, Z2).
- Создатель анимированного изображения может установить, с какой точки камера будет смотреть на объект (координаты X3, Y3, Z3), а также задать направление падения светового луча на шар.
- После введения всех необходимых параметров запускается рендеринг, то есть процесс обсчитывания всех перемещений объекта.
Для получения реалистичной анимации компьютеру необходимо рассчитать:
- Какой путь проделает шар от первого до последнего кадра, каковы будут его координаты в каждой из этих 25 точек.
- Каким будет вид шара со стороны камеры для каждого кадра.
Итогом этих расчетов станет набор 25 последовательных изображений объекта в трех измерениях. На просмотр ролика зрителю понадобится не более секунды, а за счет моментальной смены статичных картинок мозг «увидит» перемещение шара в пространстве.
Технология компьютерной анимации 3D
Расчету финальной сцены предшествует «аниматик» – предварительный просмотр будущего ролика, на котором можно оценить композицию, поведение камеры, перемещение объектов в пространстве, определить посекундную длительность каждой сцены, чтобы затем, на заключительном этапе создания анимации, внести необходимые коррективы.
Анимационная педагогика
Своим демократизмом и многообразием искусство мультипликации вызвало естественный интерес у педагогов. В СССР возникли многочисленные детские анимационные студии, начали проводиться детские кино- и анимационные фестивали.
Одна из ярких школ анимационной педагогики развилась в Днепропетровске (см. Ю. Красный, Л.Курдюкова) [источник не указан 73 дня] .
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 » .
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.
Читайте также: