Анимация в компютрите

Анимацията се дефинира като визуална промяна в една сцена по отношение на времето. Визуалната промяна в сцената се свързва не само с промяната в позицията на обекта, но и с неговата форма, цвят, прозрачност, структура и текстура. Важен момент за анимацията е, че тя обикновено означава нарисувана с ръка или изкуствено изчертана последователност от изображения, която контрастира на филмите, където се записват изпълнения на актьори с реални сцени. В ранните времена анимациите се правеха на ръка, като се рисува всяка сцена една по една на хартия и след това се рисува. Този метод очевидно беше много обезпокоителен и отнема много време. В наши дни използването на компютърни технологии направи процеса на анимация прогресивно и по-мощен. Процесът на рисуване на изображения и възпроизвеждането им с висока скорост с помощта на компютърен софтуер, за да се създаде илюзия за движение, се нарича компютърна анимация. Илюзията за движение се създава чрез показване на изображение на екрана на компютъра, след което бързо се заменя с ново изображение, което е подобно на предишното изображение, но се измества леко.

Полето на компютърната анимация е подмножество както на компютърната графика, така и на анимационните технологии. Компютърната анимация обикновено се постига чрез серия от геометрични трансформации – мащабиране, превод, завъртане или каквато и да е математическа техника – за създаване на последователност от сцени. В допълнение, анимацията може да бъде създадена чрез промяна на някое от следните:

· Параметри на камерата: включва положението на камерата по отношение на обекта, разстоянието от обекта, ориентацията и фокуса.

· Осветителни условия: включва посока и цвят на светлината, брой светлини и т.н.

В наши дни компютърната анимация се използва широко в индустрията на развлеченията за създаване на филми за кино, анимационни филми и видео игри. В допълнение, той се използва в образованието и обучението, индустриалните приложения, системите за виртуална реалност, рекламата, научната визуализация и много инженерни приложения.

В ранните дни се създава анимационна последователност, като се рисуват различни изображения в различни рамки и след това се показват с висока скорост. В наши дни обаче анимациите се създават с помощта на компютри. В компютърната анимация кадрите, необходими за анимация, се генерират с помощта на компютри и след това се показват на изходно устройство с висока скорост. Основен подход за проектиране на анимационна последователност се състои от четирите етапа, а именно оформлението на разказването, определенията на обекта, спецификациите на ключовите рамки и генерирането на междуредови кадри.

аз. Оформление на разказвачите: Сборната дъска е очертание на действието. Този етап определя основно последователността на движение на обекта като набор от основни събития, които трябва да се случат. Например, докато създавате анимационна последователност на игра на крикет, оформлението на разказвачите ще се състои от действие и движение на ватинг, боулинг, поле на поле, бягане и т.н. В зависимост от вида на анимацията, която ще бъде създадена, разказвачът се състои от набор от груби скици, модели или дори в някои случаи може да бъде словесно описание или списък на основни идеи на движението.

II. Дефиниции на обекта: След като е подготвена подредбата за разказване, следващата стъпка е да определите всички обекти или участници в действието. Обектите обикновено се описват по отношение на техните размери, форми (като полигони или шлицови повърхности), цветове, движения или друга допълнителна информация, която може да помогне при определянето на обектите. Например, докато създавате анимация за игра на крикет, определенията на обекта могат да бъдат размерите на играча, цветовете на тяхната униформа, размерите на топката, бухалката, пънчета и т.н.

Опитах всички, всички рецепти от народната медицина, от разтриване с чесън, вани за крака и гимнастика до компрес с урина. Не мога да кажа, че нещо ми помогна особено.  Решението дойде неочаквано ...

III. Спецификации на ключовия кадър: Следващата стъпка в процеса на създаване на анимация е да се уточни спецификацията на ключовия кадър. Ключова рамка е подробно изчертаване на сцената в определен момент в анимационната последователност. Във всяка ключова рамка позицията, цветът, формите и т.н. на всички обекти се позиционират според определен момент от време за този кадър. Повече броя на кадрите, по-гладка ще бъде анимацията. За сложни движения е необходимо да се посочат повече ключови рамки в сравнение с прости, бавно вариращи движения. Някои ключови кадри са посочени в крайни позиции, където други са разположени така, че интервалът между тях да не е твърде голям.

IV. Генериране на междуредови кадри: След като са зададени ключовите кадри, следващата стъпка е генериране на междинни кадри. Общият брой междуредови кадри, необходими за анимация, зависи от носителя на дисплея, който ще се използва. Например филмът изисква 24 кадъра в секунда, а графичните терминали изискват повече от 60 кадъра в секунда. Обикновено интервалите от време за движение се настройват така, че между всеки два ключови кадъра има три до пет междинни кадри. В допълнение, някои ключови рамки също могат да се дублират в зависимост от скоростта, посочена за движението. Например, за едноминутна последователност на филма без дублиране, ще са необходими 1440 кадъра и ако поставим пет междинни кадри между всеки два ключови кадъра, тогава ще са необходими само 288 ключови кадъра.

Има дванадесет основни принципи на анимация, които са въведени от аниматорите на Дисни Оли Джонстън и Франк Томас през 1981 г. в книгата си „Илюзията на живота: Анимация на Дисни“. Основната цел на принципите беше да създадат илюзия за герои, придържащи се към основните закони на физиката. Тези закони обаче се занимават и с по-абстрактни въпроси, като емоционално време и привличане на характера. Дванадесетте основни принципа на анимацията са описани, както следва:

· Скуош и стреч: Това е най-важният принцип на анимацията. Основната му цел е да придаде усещане за тежест и гъвкавост на начертаните предмети. Техниката на стреч и скуош се използва основно за симулиране на ускоряващи ефекти, особено за не-твърди обекти. Тази техника може да се прилага върху прости предмети като подскачаща гумена топка, както и върху сложни конструкции като мускулатура на човешко лице. Например, когато гумена топка отскочи и удари земята, тя е склонна да се сплеска при удряне на земята. Това е принцип на скуош. Щом топката започне да подскача нагоре, тя се простира в посока на своето движение. Това е принцип на разтягане. Друг пример е разтягането и раздробяването на човешко лице. Когато мускулите на човешкото лице са разтегнати или притиснати до преувеличена степен, това може да даде комичен ефект. Най-важният аспект на този принцип е фактът, че разтягането и раздробяването на даден предмет не влияе на неговия обем. Тоест, колкото и да е обектът да се деформира, все пак трябва да изглежда, че той запазва обема си.

· Време: Времето е най-важният елемент на анимацията. Отнася се за разстоянието между кадрите за движение. Колкото повече е разстоянието между кадрите, толкова по-бързо ще изглежда обектът да се движи. Скоростта, с която се движи даден обект, дава усещане за това какъв е обектът, каква може да бъде теглото на обекта и защо се движи. Времето в анимацията е важно за установяване на настроението, емоцията и реакцията на персонаж. Например мигането на окото може да бъде бързо или бавно. Ако е бавен, един персонаж изглежда уморен и летаргичен. Ако обаче е бърз, един персонаж изглежда буден и буден. Времето може да се използва и за комуникация на важни аспекти от личността на един герой.

· Очакване: Използва се, за да подготви публиката за предстоящото движение или действие и да направи такова действие по-живо и реалистично. Например човек, който хвърля топка, първо трябва да замахне с ръка назад, или танцьор, който скача от пода, трябва първо да огъне коленете си. Това са предварителни действия, които се използват за подчертаване на движенията на обекта. Предчувствието може да се използва и за по-малко физически действия, като например герой, който изглежда извън екрана, за да предвиди пристигането на някого, или внимание, фокусирано върху обект, който герой предстои да вземе.

· Следвайте действия и припокриващи се действия: След това се отнася до действията, които се извършват в края на действителното движение. Следвайте действията наблягайте на факта, че героите следват законите на физиката, които гласи, че отделни части от тялото ще продължат да се движат, дори след като героят е извършил определеното действие. С други думи, проследете през улавянето на това как части от обект продължават да се движат, дори и след като други части на този обект са спрели да се движат. Например, ръката на човек продължава да се движи дори след хвърляне на топка. Това е проследяване чрез действие. Действието на припокриването е друг важен принцип на анимацията. Тенденцията е частите на тялото да се движат с различна скорост и различно време. Например, когато едно куче тича, всичките му части на тялото се движат с различна скорост. Времето на краката му е различно от времето на движение на опашката или ушите. Чрез припокриване на действията на тялото, косата, опашката, дрехите и т.н. можете да направите анимацията си по-течна, естествена и реалистична. Трябва да се отбележи, че докато създавате анимационна последователност, действие никога не трябва да бъде прекратено преди да започнете друго действие. Припокриването поддържа непрекъснат поток между цели фрази от действия.

· Постановка: Отнася се до представяне на идея по такъв начин, че да бъде напълно и ясно разбрана. Идеята може да бъде действие, личност, израз или настроение. Основната му цел е да привлече вниманието на публиката към най-подходящото действие, личност, изразяване или настроение в дадена сцена, така че да бъде лесно разпознаваем. Постановката помага да се фокусира върху релевантното и да се избягват ненужните подробности. Тя може да бъде изпълнена по няколко начина, като поставяне на персонаж в кадър, използване на светлина и сянка и задаване на подходящ ъгъл и позиция на камерата.

Опитах всички, всички рецепти от народната медицина, от разтриване с чесън, вани за крака и гимнастика до компрес с урина. Не мога да кажа, че нещо ми помогна особено.  Решението дойде неочаквано ...

· Действие направо напред и действие за позиране: Тези два са основните подходи за създаване на анимация. В анимация направо, аниматорът рисува сцена от кадър по кадър от началото до края. Тоест първо той рисува първия кадър на анимацията, след това втория и така нататък, докато последователността не е завършена. От друга страна, анимацията от пози за създаване се създава чрез изчертаване на няколко ключови кадъра и след това създаване на изображения между тях. Правото напред действие ви позволява да създадете по-течна, динамична илюзия за движение и е по-добра за създаване на реалистични последователности от действия. От друга страна, позирането на позицията ви позволява да създавате по-добри драматични или емоционални сцени, където композицията и отношението към околните са по-важни. С компютрите хората обикновено използват комбинация от двете техники. Тоест, те първо планират цялостния процес, използвайки подход „позиране към поза” и след това създават междинните изображения, като използват директно предния подход.

· Забавете и забавете (или леко и навън): Основната идея зад този принцип е, че когато човешкото тяло или други предмети се движат, им трябва време, за да се ускорят и забавят. Поради тази причина добавяме още рисунки близо до началото и края на нашата анимационна последователност, за да подчертаем крайните пози и по-малко рисунки в средата. Това прави анимацията да изглежда по-естествена и реалистична. Например, подскачащата топка има голяма лекота при излизане и излизане, когато е на върха на отскока си. С издигането нагоре гравитацията влияе върху него и се забавя (леко), след което се движи в посока надолу все по-бързо (леко навън), докато удари земята.

· Дъги: В реалния свят действията обикновено са склонни да следват сводеста траектория. Тоест всички действия се движат в дъга. Например, когато топката се хвърля или рита, тя се движи по параболична траектория. По този начин, докато създава анимационна последователност, аниматорът трябва да се опитва да има движение следвайки извити пътища, а не права линия. Това ще направи анимацията да изглежда по-естествена и реалистична.

· Преувеличение: Като цяло перфектното имитиране на реалността прави карикатурите или анимацията статични и скучни. За да се направи анимацията жива и забавна, се използва преувеличението. Този ефект се използва за подчертаване на действие. Човек може да преувеличи движението, например, да премести ръката си малко прекалено за кратко в краен замах. Преувеличаването може също да включва свръхестествени изменения на физическите особености на персонаж или елементи в самата сюжетна линия. Преувеличението обаче трябва да се използва внимателно и балансирано, а не произволно. Основната идея е да се направи нещо по-екстремно, за да му се даде повече живот, но не толкова, че да стане невероятно.

· Вторични действия: Обикновено се използват, за да изглежда анимацията по-интересна и реалистична. Добавянето на вторични действия към основните действия добавя повече живот на сцената и може да помогне за поддържането на главното действие. Например, ако човек ходи, той / тя може едновременно да размахва ръцете си, или да ги държи в джоба, или да изрази чувствата си чрез изражение на лицето и т.н. Основната идея зад второстепенните действия е да се наблегне на главното действие, а не да се отнема вниманието от основното действие. Вторичните действия обикновено се включват в началото и в края на движението, а не по време на действието.

· Плътно рисуване: Основната идея зад плътните рисунки е да се създадат триизмерни рисунки и да им се даде тегло и обем. За аниматора е много важно да разбере основите на 3D фигурите, теглото, баланса, анатомията, светлината и сянката и други подходящи характеристики. Въпреки че в наши дни компютърните аниматори трябва да нарисуват по-малко изображения заради съоръженията, осигурени от компютрите, те все пак трябва да имат основно разбиране на принципите на анимацията и произведения на изкуството.

· Обжалване: Докато създавате анимационна последователност, е необходимо да включите нещо, което да се хареса на аудиторията. Обжалването в анимационен герой е подобно на харизмата в актьор. Апелът може да бъде качество на чар, дизайн, простота, комуникация или магнетизъм. Важно е да се отбележи, че привлекателният характер не е непременно симпатичен или добри злини или чудовища също могат да бъдат привлекателни. Основно е добавеният чар и харизма към характера, за да го направят истински и интересен.

За да се справят с дизайна и контрола на анимационните последователности, са необходими няколко анимационни функции като графичен редактор, генератор на ключови рамки, генератор между междинни и стандартни графични процедури. Въпреки че тези анимационни функции могат да бъдат програмирани с помощта на език за програмиране с общо предназначение, като C, Lisp, Pascal или FORTRAN, все още са разработени няколко специализирани езика за анимация. Тези езици на анимация са категоризирани в три типа, които са както следва:

· Системи за ключови кадри: Това са специализирани езици за анимация, които са предназначени да генерират междинните кадри от определените от потребителя ключови рамки. Първоначално тези системи са проектирани като отделен набор от анимационни съчетания, но сега тези съчетания често представляват компонент в по-общ анимационен пакет. В най-простия случай всеки обект в сцената се определя като набор от твърди тела, свързани в ставите и с ограничен брой степени на свобода. Например, за един еднорък робот, човек може да посочи шест степени на свобода, включително преместване на ръце, завъртане на раменете, удължаване на лакътя, стъпка, прозяване и преобръщане. Ако посочим 3-D транслационно и ротационно за основата, тогава можем да разширим броя степени на свобода за това рамо на робота до дванадесет. За човешко тяло обаче човек може да определи повече от 200 градуса свобода.

· Параметризирани системи: Тези системи позволяват да се определят характеристиките на движението на обекта като част от дефинициите на обекта. Регулируемите параметри контролират такива характеристики на обекта като степени на свобода, ограничения на движението и допустими промени в формата.

· Скриптови системи: Тези системи позволяват на потребителя да дефинира спецификации на обекта и последователности на анимация въз основа на скрипта за въвеждане от потребителя. С помощта на скрипта може да се изгради библиотека от различни обекти и движения.

Source by Neeraj Kr Sharma

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *