Что такое анимация в информатике. Создание компьютерной анимации

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

1. Что такое анимация
2. Как добиться иллюзии движения с помощью кадров
3. О возможностях покадровой анимации
4. Об особенностях и преимуществах программной анимации

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

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

Вот как это выглядит в программе Adobe Flash CS6 .

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

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

Что же такое анимация?

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

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

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

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

При создании этого флеш-ролика использовалась программа Sqirlz Morph 2.1

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

Привязка анимации ко времени - это важная концепция.

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

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

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

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

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

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

Как создается иллюзия движения в покадровой анимации

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

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

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

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

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

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

Тогда почему же мы должны называть это иллюзией движения?

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

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

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

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

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

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

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

Концепция кадров делает возможными три вещи:

• хранение
• передачу
• и показ

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

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

Этой системой может быть:

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

Программирование кадров

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

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

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

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

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

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

Преимущества программной анимации

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Виртуальная реальность

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

После этого вы могли бы разрешить пользователю взаимодействовать с ним:

• «взять» его мышью
• или перемещать с помощью клавиатуры.

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

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

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

Итоги

В этом вступительном уроке мы обсудили:

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

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

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

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

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

До встречи в следующем уроке!

Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы увидеть комментарии.

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

Давайте попробуем разобраться, какие виды анимации существуют. Их еще называют технологией анимационного процесса. * Оживление по принципу «стоп-кадра». Оно еще носит название кукольной анимации. Происходит кадровое фиксирование объекта, например, с помощью фотокамеры, затем происходит смена положения объекта в кадре, затем опять происходит фиксирование. * Морфинг – преобразование объекта. Производится замена существующего на иной, по принципу количественного генерирования кадровой структуры. * Классический тип – ролик, созданный из ряда отдельных покадровых изображений, с поочередной их сменой. Основным минусом является высокая степень трудоемкости процесса. Это направление - одно из часто используемых. Оно представляет собой те виды анимаций, которые, как правило, использовались (и используются) в большинстве мультипликационных фильмов. * Цветовое оживление – характеризуется преобразованием цвета без изменения общего пространственного положения. * Анимация 3D – мультик, созданный при помощи специализированного программного обеспечения (3DS MAX, XSI, MAYA), в которых создаются ключевые сцены для будущего ролика. * Спрайт – воплощение данного вида анимации производится путем использования языка программирования. * Захват движения (Capture Motion) – вид, наиболее точно передающий все нюансы естественного передвижения, мимики. Специальные датчики, помещенные на людей-актеров, приводятся в соответствие с контрольными точками модели. При движении координаты переводятся на них. Благодаря таким методам мультипликационные модели оживают. Все основные виды анимации, представленные в списке, могут создаваться с помощью различных технических средств либо вручную. Но на сегодняшний день чаще всего для этих целей используются специальные компьютерные программы, позволяющие оптимизировать процесс создания анимационных объектов и произведений. Компьютерные методы создания мультфильмов расширяют границы выразительности. Повышается степень воздействия на зрителя путем применения различных эффектов, недоступных при ручном исполнении.

Создание мультика с использованием компьютерных возможностей сопряжено с соблюдением определенных правил. Ключевыми их принципами являются: растровый, фрактальный, векторный. Существует также разделение программного обеспечения 2D- и 3D-анимации. Двухмерные программы обычно используются для Flash-анимации, трехмерные позволяют задавать степень и тип освещения объекта, текстуры, выполнять автоматический рендеринг (визуализацию). Основные виды компьютерной анимации имеют те же принципы в работе. Все вышеперечисленные виды применимы и к ним.

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

Затрагивая данную тему и рассмотрев примеры компьютерных программ, позволяющих создавать анимированные изображения, нельзя не упомянуть о такой программе, как PowerPoint. Принадлежит она компании Microsoft. Данный пакет предназначен для формирования презентаций. Спрос на презентации имеет неуклонный рост, так как качественное и наглядное представление проектов и работ – один из ключевых моментов развития профессионала. Презентация, созданная в PowerPoint, представляет собой набор слайд-материалов с одновременным их показом на экране. Все необходимые данные после создания их в программе хранятся в одном файле. Подобную направленность также имеет, например, программа Harvard Graphics. Достаточно широкие внутренние настройки программы помогают использовать различные виды анимации. В PowerPoint применение различных готовых шаблонов позволяет наиболее эффективно подходить к созданию презентаций.

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

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

Урок из серии: «Работа в редакторе Flash»

Анимация (от лат. а nimare – оживить) – имитация движения или изменения формы статических объектов.

Помимо термина «анимация» широко употребляется и термин «мультипликация» (от лат. multiplicatio – умножение, размножение).

Кадры – это нарисованные или сфотографированные изображения последовательных фаз движения объектов или их частей. При просмотре последовательности кадров возникает иллюзия оживления изображенных на них статических персонажей.

Для создания эффекта плавного изменения формы и положения объектов частота смены кадров, исходя из особенностей человеческого восприятия, должна быть не менее 12-16 кадров в секунду.

В кино используется частота 24 кадра в секунду, в телевидении – 25 или 30 кадров в секунду.

Прорисовка всех фаз движения (кадров) в первых мультфильмах требовала огромных трудозатрат. Так, для мультфильма продолжительностью 5 мин при частоте 24 кадра в секунду необходимо 7200 рисунков. При этом многие кадры содержат повторяющиеся фрагменты, которые приходилось многократно перерисовывать.

Поэтому с 20-х гг. XX в. начали применять упрощенную технологию анимации: на статичный, неизменный рисунок стали накладывать прозрачные 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 генерируются (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 и автоматическая (движения и формы).

Покадровая анимация (мультипликация) состоит в прорисовке всех фаз движения. Все кадры при этом являются ключевыми.

Автоматическая анимация 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 ограничится указанием траектории движения и фиксации объектов в наиболее важных положениях.

Пример 1. Брошенный в горизонтальном направлении мяч трижды ударяется о пол. Зарисовать несколько фаз движения.

Нарисуем траекторию движения центра мяча. Изобразим положение мяча в моменты удара о пол (1, 2, 3) и наибольшего подъема (2 ,4). Добавим несколько промежуточных положений.

Пример 2. Зарисовать фазы движения шагающего и бегущего человечка.

Изобразим фазы движения, как показано на рисунке.

Упражнение

Зарисуйте основные фазы для анимации:

а) воздушный шар поднимается вверх и уменьшается;

б) лодка качается на волнах;

в) маятник совершает колебания;

г) колесо скатывается по наклонной плоскости;

д) из крана в стакан падают капли воды.

Анимация представляет собой процесс создания движущихся изображений из серии статичных изображений. В кинопроизводстве это можно использовать при создании кадра или серии кадров, которые невозможно заснять на камеру.

Существует множество используемых техник создания анимации, включая рисование, фотографии ("пиксилизация" - используются живые актеры как покадровые объекты), 3D (модели или куклы), 2D и 3D компьютерная анимация.

Анимация создается непосредственно на пленке, или как видеофайл, или как последовательность стоп-кадров. Стоп-кадры, или статические изображения, созданные с высоким разрешением и в несжатом виде, будут более предпочтительными, т.к. они дают гибкость и высокое качество. В нелинейном монтаже стоп-кадры могут быть импортированы группой, и редактироваться на пленке, с возможностью корректировки отдельных кадров.

В современном кинопроизводстве наиболее часто используется 3D компьютерная анимация, т.к. она позволяет максимально приблизиться к изображению на других кадрах, что дает огромную гибкость.

Анимация по своей природе является медленным процессом, требующим высокой квалификации, но инструментов для реализации достаточно. Например, есть недорогие или бесплатные триальные версии множества пакетов программного обеспечения для анимации, что предполагает в ближайшем будущем большой рост числа специалистов.

Часто компании приглашают даже студентов для работы над своими проектами.

Виды анимации

• Графическая (рисованная) анимация - классический вид анимации, где объекты рисуются вручную (сегодня часто рисунки переносят на компьютер).
• Объемная (материальная) анимация - объекты с отдельными элементами материального мира (куклы, пластилин, иголки, др.).
• Компьютерная анимация - вид анимации, в котором объекты создаются с помощью компьютера. Разделяют 3D и 2D (включая также flash-анимацию)

Технологии

По методу анимирования

• Покадровая анимация - технология, по которой каждый кадр рисуется отдельно. Наиболее сложная и продолжительная, требует высокого мастерства, опыта и интуиции. При этом она позволяет реализовать любые изменения объекта и осуществить сложнейшие задумки.
• Технология ключевых кадров - основана на том, что создаются не все, а только "ключевые кадры", а промежуточные кадры между ними рисуются автоматически. К этому типу относится и компьютерная тип анимации, когда главный аниматор занимается ключевыми кадрами, а помощники - промежуточными.
• Технология захвата движений (motion picture) - относительно молодая технология, где объекты двигаются или меняют форму вследствие аналогичных действий реальных живых или неживых объектов, к которым прикреплены датчики, передающие данные о пространственном перемещении на компьютер. Эта технология позволяет получить наиболее сложные реалистичные движения.

По типу изменяющихся параметров

• Технологии движения - позволяют передать движение объекта либо его части.
• Технологии формы "Морфинг" - технологии изменения формы. Часто используются для перехода из одного объекта в другой. Обычно реализовывается с помощью технологии "ключевых кадров".
• Цветовая анимация - технология трансформации закраски объекта.

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

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

Сегодня передача движения может быть реализована средствами анимации.

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

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

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

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

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

Из истории анимации

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

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

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

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

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

Технологии создания анимации

В настоящее время существует различные технологии создания анимации:

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

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

Спрайтовая анимация реализуется при помощи языка программирования.

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

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

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

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

Принципы анимации

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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