Примеры технологий в анимации. Основные понятия, виды анимации

В панели каналов можно устанавливать ключевые кадры для отдельных атрибутов, непосредственно щелкая на выделенном атрибуте правой кнопкой мыши и выбирая в появившемся контекстном меню пункт Key Selecte d (Установить ключевой кадр для выбранного). Это позволяет с большой степенью точности управлять ключевы-

ми кадрами, устанавливая их непосредственно для выделенного атрибута или груп­ пы атрибутов. Выбор пункта меню Key Selecte d представлен на рис. 7.1.

Рис. 7.3. Элементы управления воспроизведением анимации

Ползунок времени (Tim e Slider) ‘ и связанные с ним элементы управления представ­ ляют собой непосредственные, хотя и не самые точные, элементы управления анимацией и занимают совсем небольшую часть экрана, в отличие от двух других редакторов. Пол­ зунок времени в сочетании с ползунком диапазона (rang e Slider) позволяют задавать начало и конец диапазона воспроизведения анимации, а также установить текущее время в числовом виде и интерактивно.

Щелчок на ползунке времени перемещает индикатор текущего времени (Curren t Time Indicator) на указанный кадр, который становится при этом текущим. Щелчки и перетаскивание левой кнопкой мыши ползунка времени позволяют интерактивно пере­ меститься на нужный кадр (jog) или вручную управлять воспроизведением (scrub) ани­ мации. При этом качество воспроизведения зависит от сложности сцены. Наличие на сцене большого количества многоугольников, деформаторов, текстур высокого разреше­ ния (high-resolution texture) или источников света уменьшает плавность воспроизведе­ ния, но именно возможность перехода на нужный кадр сцены лучше всего позволяет оценить перемещения объекта.

Чтобы переместить индикатор текущего времени на другой кадр, не обновляя при этом сцену в области просмотра и не изменяя значения атрибутов в панели каналов, щелкните и перетащите средней кнопкой мыши ползунок времени. Это мощный способ копирования ключевых кадров. Помните, что установка ключевого кадра эквивалентна записи изменений атрибутов во времени, но если атрибуты не изменялись, то при уста­ новке следующего ключевого кадра предыдущий ключевой кадр фактически копируется. Эта особенность будет широко использоваться при создании анимации в этой главе.

После щелчка правой кнопкой мыши на ползунке времени отобразится всплывающее меню редактирования ключевых кадров (Edi t Key) , предлагающее стандартный набор операций редактирования ключевых кадров (обсуждаемый далее в этой главе). Кроме того, оно обеспечивает доступ к следующим вложенным меню.

Вложенное меню Display Ke y Tick s (Показать отметки ключевых кадров) позволяет отображать отметки ключевых кадров для текущего объекта или выделенных в пане­ ли каналов атрибутов или полностью отключать их отображение.

Вложенное меню Playbac k Loopin g (Циклическое воспроизведение) позволяет за­ ставить Майя воспроизводить анимацию однократно, повторять непрерывно или, как маятник, воспроизводить сначала вперед, а потом назад между начальным и конеч­ ным моментом времени.

С помощью вложенного меню Set rang e То (Установить диапазон равным) можно разнообразными способами управлять диапазоном воспроизведения. В нем имеется

Так теперь называется временная шкала. - Примеч. ред.

одна полезная установка - Soun d Lengt h (Длительность звукового сопровождения), которую можно также использовать для определения длительности звукового файла, который был импортирован на сцену.

Вложенное меню Soun d (Звук) позволяет отображать, скрывать или переименовы­ вать любые импортированные звуковые файлы.

Функция Playblast реализует предварительный просмотр получившейся анимации в виде мультипликационных клипов реального времени. Такой предварительный про­ смотр широко используется в главе 9, "Анимация персонажа".

Непосредственно под ползунком времени находится ползунок диапазона, также со­ держащий поля для изменения времени начала и конца анимации и воспроизведения. Ползунок диапазона позволяет интерактивно изменять диапазон кадров, отображаемых ползунком времени. Чтобы уменьшить или увеличить размер ползунка и соответственно изменить диапазон отображаемых кадров, щелкните и протащите указатель мыши за прямоугольник возле числа на любом из концов ползунка диапазона. Проделав то же са­ мое непосредственно с самим ползунком, можно переместить целый диапазон кадров, отображаемых в ползунке времени. Пара внутренних полей по обе стороны от ползунка диапазона устанавливают кадры начала и конца воспроизведения, а пара внешних по­ лей - кадры начала и конца анимации.

Концепция рабочего процесса анимации

Подходя к любой задаче анимации, разумно иметь план создания действий объекта. Громадная ошибка новичков заключается в том, что они приступают к анимации, пер­ вым делом начиная устанавливать ключевые кадры где попало. Рекомендуется придер­ живаться следующей методологии, поскольку она подходит почти для всех анимаций, от простых до сложных.

Начинайте с установки предпочтений для удобства создания конкретной анимации.

Анимации для Web, телевидения и кино имеют разные параметры; и для каждого типа получаемой анимации нужны разные настройки рабочего пространства и вре­ менных параметров. Чтобы упростить создание конкретной анимации, в самом начале процесса измените эти параметры в окне, которое открывается после щелчка на кнопке Animation Preferences (Предпочтения анимации). Если необходимо получить резуль­ тат для нескольких типов вывода, то установите предпочтения для вывода самого вы­ сокого качества, чтобы сначала получить результат для него (например, у вывода для телевидения качество выше, чем для Web, поэтому ориентировать свои предпочтения при анимации для обеих мультимедийных систем следует по телевидению).

Создавайте ключевые кадры в области просмотра и грубо регулируйте время, ис­ пользуя ползунок времени. В следующем упражнении ключевой кадр будет установ­ лен для одного конкретного атрибута примера оснастки мяча. В большинстве случа­ ев ключевой кадр устанавливается для всех атрибутов, управляющих анимацией персонажа, в крайних позициях его движения.

И наконец, уточните и откорректируйте движения с помощью редактора анимаци­ онных кривых (Grap h Editor). В следующем упражнении, используя тангенциальные манипуляторы (tangent handle) и изменяя их типы, перенастроим интерполяцию значений атрибутов на промежуточных кадрах, расположенных между ключевыми.

Теперь давайте на практике ознакомимся с элементами управления анимацией Майя и применим обсуждавшийся ранее рабочий процесс к классическому упражнению "отскакивающий мяч".

Виды анимации

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

Векторная графика;

Растровая графика;

Фрактальная графика;

Трёхмерная графика (3D).

По принципу анимирования можно выделить несколько видов компьютерной анимации:

Анимация по ключевым кадрам

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

Запись движения

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

Процедурная анимация

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

Программируемая анимация

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

Конструкторы анимациий

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

Платные: Adobe Photoshop, Adobe Flash Professional;

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

Создание анимации с помощью цифрового фотоаппарата

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

Хранение

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

Применение

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

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

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 или сфотографированные 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 12-16 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 учёные и изобретатели использовали для воспроизведения на экране движущихся изображений вращающийся диск или ленту с рисунками, систему зеркал и источник света - фонарь.

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.