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.

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.

Методы создания анимации постоянно развиваются, а разработчики игр и киностудии постоянно ищут талантливых и творческих личностей, которые смогут применить эти методы.

Вот основные виды анимации, с помощью которых могут создаваться цифровые персонажи для телевизионных шоу, коммерческих приложений, логотипов компаний, кино, видео или игр.

• Традиционная анимация.
• 2D векторная анимация.
• 3D компьютерная анимация.
• Графика движения.
• Стоп моушен.

Традиционная анимация

Вы когда-нибудь видели изображения, которые появляются, как быстро сменяющиеся кадры, нарисованные на прозрачных листах бумаги цветными маркерами? Этот вид компьютерной анимации называется традиционным. Он используется для предварительных набросков персонажей.

Этот процесс может быть довольно дорогостоящим и продолжительным, так как аниматорам приходится создавать набор различных кадров, исходя из частоты 24 кадра в секунду. Данный метод используется в основном на ПК, а также планшетах с применением специальных компьютерных программ, позволяющих создавать анимацию в стиле старых диснеевских мультфильмов.

2D векторная анимация

Наиболее часто используемый стиль анимации. Ее кадры создаются на относительно плоской поверхности. Кроме этого векторная анимация переняла кое-какие методы традиционной анимации. На самом деле, это та же традиционная анимация, за исключением того, что к кадрам применяется обработка, известная под названием прорисовка и закрашивание.

Во время этого процесса аниматоры размещают тонкие прозрачные листы целлулоида на бумаге, на которой нарисованы анимационные персонажи, после чего перерисовывают их на пленку. В конце кадры с разными персонажами накладываются друг на друга, и из-за высокой прозрачности пленки это позволяет создать композицию из различных элементов и персонажей.

3D компьютерная анимация

3D анимация полностью отличается от других видов анимации в компьютерной графике. Хотя они используют одинаковые принципы композиции и движения, технические методы, применяемые для решения разнообразных задач, существенно разнятся. В 3D анимации аниматору не нужно быть художником-графиком. Это больше похоже на игру с куклами, чем на рисунок.

Это также называется генерируемые компьютером изображения (CGI ). Они возникают, когда компьютерные аниматоры создают поток изображений, которые сводится воедино, чтобы сформировать анимацию. Объединение динамических и статических изображений выполняется с использованием компьютерной графики. Персонажи, созданные в 3D, в цифровом формате отображаются на экране, а затем объединяются с каркасом, что позволяет анимировать каждую модель по-разному.

Анимация формируется путем создания моделей в отдельных ключевых кадрах, после чего компьютер выполняет их «размножение «, интерпретируя анимацию с помощью добавления промежуточных кадров между ключевыми.

Кроме этого много времени уходит на работу с кривыми, представляющими различные части объекта в разные периоды времени. В 3D-анимации должны учитываться все персонажи, даже те которые в определенный момент времени чем-то перекрыты и не видны.

Основное различие между этими видами анимации заключается в том, что в традиционной и 2D анимации художник работает с отдельными кадрами, в то время как в 3D-анимации всегда существует непрерывный поток. Если он останавливается, это воспринимается, как ошибка. Даже когда персонаж остается на месте, всегда существует непрерывный поток кадров, который создает иллюзию реальности.

Графика движения

Вы когда-нибудь задумывались о том, как создаются промо-ролики, анимированные логотипы, вступительные титры фильмов и реклама приложений? Это делается с помощью движущихся графических текстов и элементов, или, как я это называю, графики движения.

Это процесс, в котором используется »размножение » анимируемых кадров для создания плавного движения между кадрами. Программы для «размножения » кадров поддерживают скрипты, которые автоматически изменяют анимацию для создания многочисленных эффектов.

3D-композиции создаются из плоских элементов, перемещающихся друг относительно друга, что создает иллюзию объема. Они также могут сопровождаться звуковыми эффектами или музыкой. Такие объекты часто используются в мультимедийных проектах.

Stop-motion

Стоп моушен вид компьютерной анимации больше похож на традиционную анимацию. Все, что вам нужно сделать, это сфотографировать объект, а при перемещении объекта на относительно небольшое расстояние, вы берете другую фотографию. Данная процедура повторяется неоднократно, и когда изображения воспроизводятся одно за другим, возникает впечатление движения.

Существует много форм стоп моушен анимации, включая Cut-Outs , Claymation and Puppets и другие. Но суть в том, что для создания анимации объекты, которые должны перемещаться, фотографируются последовательно много раз.

Перевод статьи «Types of Animation in Computer Graphics » был подготовлен дружной командой проекта .

Хорошо Плохо

Основные понятия, виды анимации

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.

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.

Запись движения

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

Такой же метод используют для переноса мимики живого актера на его трёхмерный аналог в компьютере.

Процедурная анимация

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

Широкое применение в сети получили два языка, с помощью которых программируются движения анимируемых объектов:
Java-Script - браузерный язык
Action-Script - язык работы с приложениями Flash

Преимущество программируемой анимации - в уменьшении размера исходного файла, недостаток - нагрузка на процессор клиента.

Конструкторы анимациий

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

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-

Введение

Компьютерная анимация (или CGI анимация) является искусством создания движущихся изображений с использованием компьютера. Это подсистемы компьютерной графики и анимации. Все чаще он будет создан с помощью 3D компьютерной графики, хотя и 2D компьютерной графики по-прежнему широко используется для стилистического, низкая пропускная способность, и быстрее реального времени рендеринга потребностей. Иногда объектом анимации является сам компьютер, но иногда это еще одна цель средних, таких, как фильм. Он называется также CGI (компьютерной генерируемые снимков или компьютерного генерируемые изображений), особенно когда она используется в фильмах.

Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет около 30 миллионов абонентов в более чем 180 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 5-7%. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой.

Всплеск интереса к глобальной информационной сети Internet наблюдается сейчас повсеместно. В сложившихся условиях потребность в информации о сети Internet становится особенно острой. В настоящее время по Internet распространяется множество документов, касающихся как функционирования сети и работы в ней пользователей, так и связанных с различными сферами жизни: наукой, культурой, экономикой и т.д. При чём обновление информации в Internet, обширной разветвленной сети, которая включает в себя компьютерные узлы, разбросанные по всему миру, происходит, практически, в режиме реального времени.

В действительности Internet не просто сеть, - она есть структура, объединяющая обычные сети. Internet - это «Сеть сетей».

Создание 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:

· Векторный

· Растровый

· Фрактальный

По принципу анимирования можно выделить несколько видов компьютерной анимации.

1) Анимация по ключевым кадрам

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

2) Запись движения

Данные анимации записываются специальным оборудованием с реально двигающихся объектов и переносятся на их имитацию в компьютере. Распространенный пример такой техники - Захват движений («Motion Capture»). Актеры в специальных костюмах с датчиками, совершают перемещения по студии, а их движение записывается камерами и анализируется специальным программным обеспечением. Итоговые данные о перемещении суставов и конечностей актеров применяют к трехмерным скелетам виртуальных персонажей, чем добиваются высокого уровня достоверности их движения.

Такой же метод используют для переноса мимики живого актера на его трехмерный аналог в компьютере.

3) Процедуральная анимация

Такая анимация полностью или частично рассчитывается компьютером. Сюда можно включить следующие её виды:

· Симуляция физического взаимодействия твердых тел

· Имитация движения систем частиц, жидкостей и газов

· Имитация взаимодействия мягких тел (ткани, волос)

· Расчет движения иерархической структуры связей (скелета персонажа) под внешним воздействием

· Имитация автономного (самостоятельного) движения персонажа

4) Программы для создания анимации с помощью цифрового фотоаппарата

Программное обеспечение, позволяющее задействовать цифровой фотоаппарат для съемки 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.

Рис. 1.

История развития компьютерной анимации

Анимированные рисованные фильмы появились до появления кино: на барабан наклеивали рисунки, показывающие разные фазы движения персонажей. При вращении барабана картинки поочередно через маленькое окошко демонстрировались зрителю, и передним разыгрывалась короткая сценка.

Позже появилось отдельная ветвь кинематографии - рисованные мультипликационные фильмы. Над созданием таких фильмов трудилась целая бригада: художник-мультипликатор, который создавал фильм, рисовал только начало фазы, а промежуточные кадры рисовали его помощники. При этом каждая картинка рисовалась заново. При этом могла быть достигнута не только полная реалистичность самих персонажей, но и абсолютная естественность их движений. Самыми знаменитыми представителями этой школы являются студия Диснея и мастерская российского мультипликатора Норнштейн.

Однако такой способ мультипликации очень трудоемкий: на создание полнометражных мультфильмов уходили годы. Поэтому в послевоенный период возникает так называемая «редуцированная» анимация, с использованием статичных кадров и упрощенной до 4-х кадров в секунду фазовки.

Она включает:

· сохранение большей части картинки неизменной с перерисовкой лишь отдельных её частей

· упрощённое изображение человеческих лиц и фигур

· отсутствие промежуточной анимации - состояния объекта (например, эмоции на лице персонажа) сменяют друг друга моментально

· зацикливание нескольких кадров с целью создания видимости непрерывного движения

Эти приемы получили еще более широкое применение в компьютерной анимации.

Разумеется, активное использование таких приёмов заметно, а чрезмерное - бросается в глаза, поэтому говорить об отсутствии потери в качестве, строго говоря, нельзя. Однако многие считают, что созданные таким образом произведения сохраняют достаточно выразительный визуальный ряд. Редуцированная анимация активно используется при создании аниме, а также - в различных своих видах - в американской мультипликационной продукции. При этом большая ее часть создается на основе компьютерной графики.

Покадровая анимация

Покадровая анимация - это одна из техник анимации, когда прорисовывается каждый кадр. При покадровой анимации каждый кадр рисуется заново, и если длительность анимации составляет 1000 кадров, то нужно отрисовать 1000 уникальных рисунков, последовательное проигрывание которых визуализирует движение. По сути, это та же рисованная анимация, когда каждый кадр рисуют на отдельном листе, а затем фотографируют. Покадровая анимация - очень трудоемкий процесс, который отнимает намного больше времени. Зато покадровая анимация имеет свое преимущество перед перекладкой - а именно живость анимации, поскольку каждый следующий кадр не похож на предыдущий.

Анимация формы

Анимация формы - это плавное изменение объекта анимации на рабочем поле. Под объектом понимаем здесь не группу или текстовый блок, как при анимации движения, а обычный многоцветный рисунок, который может состоять из нескольких фрагментов. Более того, количество таких фрагментов в начале и в конце анимации может быть различным. В процессе анимации формы рисунок может распадаться на несколько независимых фрагментов, каждый из которых постепенно преобразится во что-то неожиданное. Или, наоборот, несколько независимых изображений, находящихся на рабочем поле, в процессе анимации, постепенно меняя свой облик (размеры, цвет, форму), становятся частью единого изображения.

Анимация движения

Анимация движения - это достаточно эффективный и рациональный способ анимацию и изменения во времени с сохранением минимального размера файла. Анимация движения создается при помощи указания значений свойства объекта в одном кадре и значений его же свойства на другом кадре. Если в процессе существенные характеристики объекта не изменяются, а изменяются лишь такие его параметры, которые могут быть вычислены компьютером, то это и есть анимация движения.

Раскадровка

Раскадровка - последовательность рисунков, служащая вспомогательным средством при создании фильмов, мультфильмов или рекламных роликов. Это очень длительный и сложный процесс. Она создает предварительную визуализацию кадров. История раскадровки берет свое начало в эпоху немого кино. До нашего времени дошло мало образцов тех раскадровок, но известно что к раскадровкам подходили серьезно и делали их в большом количестве, тратя на них немалые деньги

Macromedia Flash

Macromedia Flash - приложение, предназначенное для создания привлекательных интерактивных мультимедийных презентаций или WЕB-сайтов. В программу встроены средства для реализации интерактивной работы с компонентами для создания WЕB-страниц. С помощью Macromedia Flash возможно создавать анимацию разного рода, самые различные виды презентаций, а также создавать информационно насыщенные программные приложения или же простые «живые» крупные заголовки. Анимация в Macromedia Flаsh создаётся средствами редактирования содержания последовательности кадров. Можно создавать перемещение объекта, его вращение, изменение размера, формы, цвета, прозрачности. Причем эти операции можно выполнять как одновременно друг с другом, так и по отдельности. Macromedia Flash позволяет создавать интерактивные фильмы, что позволяет пользователю управлять их поведением с помощью клавиатуры или мыши. Фильмы Flаsh используют векторную графику, но могут также включать точечную графику и звук.

Microsoft GIF-Animator

Microsoft GIF Animator - бесплатная программа, разработанная Microsoft для создания анимированных GIF-файлов. Программу можно скачать как отдельно, так и получить в составе Microsoft Image Composer и MicrosoftFrontPage.

Программа позволяет зацикливать анимацию, применять эффекты затемнения и засветки; пользователи могут изменять размер и прозрачность изображений.

Image Ready

Adobe ImageReady - растровый графический редактор, разработанным и распространяемым фирмой Adobe Systems и поставлявшийся вместе с Adobe Photoshop с 1998 по 2007 годы. ImageReady поставлялся в двух версиях: для платформ Microsoft Windows и Mac OS X.

ImageReady имела меньше возможностей, чем Photoshop, и была предназначена для быстрого редактирования веб-графики. Для этого ImageReady имеет специальные функции, такие как создание анимированных GIF, оптимизация изображения, нарезка изображения и генерация HTML. На панели инструментов Photoshop имелась кнопка для быстрой передачи текущего изображения (с версии 5.5) в ImageReady.