Типы анимации в компьютерной графике

Вот такой сюжетец.

Попробуем на сегодняшнем уроке создать в фотошопе вот такую объемную анимацию.

Темный лес, огромные грибы, два искателя кладов и выглядывающий из-за цветов зеленый гном с горшочком золота.

Вот такой сюжетец.

Рисунки для анимации нашла в интернете, в конце урока будет ссылка на скачивание исходников, коль вдруг вы решите ими воспользоваться.

Итак, открываем фотошоп и создаем новый документ. Его размеры по ширине должны быть несколько меньше фоновой картинки. Вот где-то так - часть картинки справа и сверху выходит за рабочую область и не видна:

Вставляем вторую картинку. Это большой гриб и цветы. Данная картинка формата png с прозрачностью. Поэтому нижняя картинка тоже видна.

Слои сразу переименовываю. У меня они так и называются - задний фон и гриб.

Делаю дубликаты этих слоев. Для этого выделяю их и щелкаю правой кнопкой мыши по выделенному. открывается контекстное меню и в нем выбираю пункт "Дубликат слоев". Чтобы не запутаться потом переименовываю слои, добавив вместо слова копия цифру 2.

Немного сдвигаю копию заднего фона влево, а копию гриба вправо. Копирую уже эти два слоя и снова сдвигаю фон влево и гриб вправо. И так далее. Чем меньше сдвиг, тем больше надо будет сделать копий. Но и анимация будет более качественной. У меня пока вместе с исходными картинками 5 копий. На пятой копии вводим в действие первой персонаж - зеленого гнома. Вставляем картинку и размещаем ее между слоем с фоном и слоем с грибом.

Сейчас дублируем уже три верхних слоя. Слой с фоновой картинкой продолжаем двигать влево, с грибом - вправо. А гнома чуть-чуть увеличиваем и тоже слегка сдвигаем влево. Принцип понятен? Опять копируем три слоя и повторяем действия. И еще раз. Посмотрите на картинку внизу. Зеленый гном уже хорошо виден за грибом.

Следующим шагом нужно склеить слои. Сначала самую первую фоновую картинку и самый первый гриб. Выделили слои и нажали комбинацию Ctrl+E. Или с помощью контекстного меню, как вам удобно. Затем первые копии и так далее. Когда дойдете до копий с гномом, склеивать нужно уже по три слоя. В итоге у меня получилось 8 слоев.

Переходим непосредственно к анимации. Открываем панель. (Окно - Анимация) и в правом верхнем уголке панели вызываем меню и в нем выбираем пункт "Создать кадры из слоев".

Кстати, вы заметили, что мы двигали картинки только в одном направлении, чтобы вернуть их в исходное состояние, просто скопируем кадры и вставим их после существующих. Понятно как сделать? Выделяем все 8 кадров, вызываем меню, выбираем пункт "Скопировать кадры", затем пункт "Вставить кадры". Появится окошко, в котором надо указать, что вставить их нужно после уже существующих кадров.

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

• 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.

Создать объемного персонажа для логотипа или рекламного ролика — только половина дела. Как только внешность вашего героя готова, согласована и утверждена, начинается самое интересное — создание 3d анимации. Это трудоемкий и невероятно интересный процесс, который позволяет в итоге «оживить» любую задумку . Например, научить персонажа говорить с клиентом, грустить и радоваться, размышлять и двигаться, «вляпываться» в приключения и показывать на пальцах, как применить ваш продукт.

Работа 3d аниматоров — колоссальный труд, позволяющий создать не просто двигающуюся картинку, но и вполне достоверную реальность вокруг. Как создается трехмерная анимация и какие чудеса можно сотворить умеючи, разберем подробнее в статье.

Цитируя доктора Франкенштейна: оно живое!

Анимация трехмерных объектов существенно отличается от 2d анимации — «плоских» мультиков, где объем достигался с помощью перспективы и правильной покраски персонажей и окружения. Сегодня технологии позволяют сразу и показать ее форму освещением и движением камеры. В этом случае понятие анимации изменяется:

2d анимация — создание иллюзии движения или изменение формы объектов с помощью технических приемов.

Анимация 3d — автоматическое перемещение или трансформация объектов в пространстве и времени.

Проще говоря, раньше нужно было покадрово отрисовывать передвижение каждого персонажа. Теперь достаточно создать трехмерную модель персонажа, после чего ее можно двигать в пространстве без дополнительных усилий и прорисовок. Но говорить-то просто, а на деле — оживление 3d модели персонажей довольно сложный процесс. Чтобы заставить фигурку двигаться, мало иметь доступ к компьютеру и умным программам. Нужно еще и представлять, как может передвигаться герой, какие силы на него при этом влияют (не те, которые высшие, а, например, гравитация, сила трения и сопротивления).

Если вы хотите получить с характером — важно обратиться к аниматорам, которые в курсе всех тонкостей и готовы фанатично прорабатывать каждую деталь. Не только походку, но и мимику, и движение волосков, и скольжение ткани (если герой, конечно, носит одежду).

Чтобы учитывать все и сразу, нужно быть немножко волшебником и немножко гением — вполне удачное описание для аниматоров студии KLONA.

Как сотворить не зомби: особенности 3d анимации персонажей

Как гласит современная мудрость: ничто не зомби, кроме зомби. И если ваш герой — не он, то анимирование персонажа должно быть «живым», или, как нынче говорят, верибельным. Зритель должен поверить, что герой действительно ходит, смотрит, кривится или улыбается , взаимодействует с окружающей средой.

Создание и анимация 3d персонажа — это сотворение истории, которая рассказывается не словами на бумаге (или экране), а движением. Например, мимика героя может сказать многое о характере. Но для этого у него должно быть достаточно «качественное» лицо, чтобы заставить мышцы двигаться.

Когда к вопросу подходят без должного старания или в полсилы, как правило, получается что-то по меньшей мере неестественное, а иногда — даже пугающее.

Потому давайте возьмем , как точку отсчета, и посмотрим, что с ней можно сделать:

1. Анимировать по ключевым кадрам;
2. Анимировать по траектории;
3. Создать анимацию в динамической среде;
4. Анимировать с использованием motion capture.

Каждый из способов легче всего пояснить, рассматривая не только технологию, но и примеры.

Анимация по ключевым кадрам: из точки А в точку Б

— один из наиболее распространенных способов создания 3д анимации персонажей. Суть метода заключается вот в чем: на шкале времени задается несколько главных точек, в которых положение или форма объекта изменяется. Аниматор задает нужные параметры модели в указанных кадрах, а «промежуточные» состояния программа рассчитывает автоматически.

Пример : Для простоты возьмем резиновый мячик, который ударяется о землю и отскакивает вверх. Чтобы отобразить один такой «скачок», процесс нужно разбить на три этапа: мячик в верхней точке — мячик на земле — мячик снова в верхней точке. По-хорошему следует задать больше ключевых кадров, учитывать кучу мелочей. Как то, что при падении резиновый корпус растягивается, а при ударе — сплющивается.

Если правильно деформировать объект в каждой фиксированной точке времени, анимация 3d получится максимально естественной.

Не всегда 3d модели персонажей — это люди или животные. Нашим героем может быть любой объект, например, летающая камера или НЛО (в общем все, на что хватит фантазии). В таком случае мигания лампочек и вращения по оси будет недостаточно — не интересно. А вот заставить объект летать по траектории, да еще и «отправить» камеру следить за перемещением, вовремя приближаясь и отдаляясь...

И умелое обращение с фокусом (вот уж что точно должна уметь студия 3d анимации) превратит простое кружение объекта в пространстве — в увлекательный почти что блокбастер.

Суть способа заключается в том, чтобы:

• задать точку старта (начало пути объекта);
• обозначить траекторию (путь, который проделывает объект);
• указать конечную точку (где модель должна остановиться).

После того, как персонаж/объект «привязывается» к траектории, программа сама рассчитывает и создает движение. Если при этом добавить анимацию самого объекта (взмахи крыльев, открытие шлюзов, выдвижение шасси) и «поиграть» с камерой, можно добиться весьма интересных эффектов.

Команда студии КЛОНА точно знает, как сделать простое движение по проложенному маршруту и умопомрачительно динамичным.

Наш герой — не находится в вакууме. Любого персонажа окружает какая-то реальность , в которой обязательно имеются гравитация (если дело не в космосе), движение воздушных масс и другие виды колебаний. Все это стоит учитывать, чтобы анимация персонажа была достаточно реалистичной.

Как выглядит результат такой анимации и где ее можно наблюдать?

В деталях. Когда персонаж идет по городу, и плащ развевается под порывами ветра, или когда под водой волосы липнут к лицу — все это получается благодаря анимированию с учетом окружающих факторов.

Строго говоря, анимация в динамической среде — скорее вычислительная работа с глубоким погружением в физические характеристики объектов. Но без всего этого даже самое детальное 3d моделирование с не сделает персонажа живее.

Motion capture: превращение фильма в мультик

Технология захвата движений — молодая, но очень популярная. Сегодня motion capture используется практически во всех фантастических фильмах. Суть такого способа крайне проста:

• на актере закрепляются датчики;
• пока актер двигается, камеры фиксируют положения датчиков;
• их смещение обрабатывает программа и создает движущийся «скелет» с набором ключевых кадров;
• полученный пакет информации «обтягивается» оболочкой — для этого используется 3d моделирование персонажей.

В результате действия героя получаются реалистичными, убедительными, а аниматорам не приходится бороться с физикой и вспоминать, в каком месте что гнется.

Аннотация: Для многих, кто начинает изучать 3ds Max, анимация является самым интересным этапом создания трехмерной сцены. Заставить объекты двигаться сами по себе - что может быть интереснее? Что ж, в этой лекции вы научитесь это делать. В ней изложены основные принципы трехмерной анимации, а также рассказано о модулях для создания динамических взаимодействий и анимации с частицами

Анимация: от рисованной до трехмерной

Вы, наверное, удивитесь, если узнаете, что трехмерная анимация родилась гораздо раньше, чем появились компьютеры.

Само понятие анимации в примитивном виде было знакомо человеку еще пять тысяч лет назад. Например, не так давно во время археологических раскопок на юго-востоке Ирана обнаружили глиняный кубок, на котором отчетливо сохранились рисунки. На этих изображениях можно увидеть козленка, который подпрыгивает и срывает зубами листья в разные моменты времени. Когда человек переводил взгляд с одного такого изображения на другое, картинки "оживали".

В XIX веке появилось множество разных устройств, которые "оживляли" ряд картинок. Например, одно из подобных устройств, зоотроп, представлял собой барабан, внутри которого находилось большое количество похожих картинок, которые немного отличались друг от друга. На таких изображениях были запечатлены кадры простого циклического действия, например прыжок ребенка со скакалкой, бег страуса и т. д. Глядя в щели в корпусе вращающегося барабана, зритель видел "ожившие" картинки.

С появлением кинематографа возникла кукольная анимация , которую можно считать первой трехмерной анимацией. Куклы размещались на съемочной площадке, аниматоры устанавливали их положение, после чего снимался кадр . Затем положение рук, ног и прочих частей тела персонажей изменялось, и снимался следующий кадр . И так - пока мультфильм не был готов.

Фактически, анимация , которая создается в 3ds Max , является прямым наследником кукольной анимации. Принцип ее создания остался таким же, однако сегодня, благодаря более совершенным техническим средствам, процедура упрощена. Главным преимуществом компьютерной анимации перед кукольной является то, что для "оживления" виртуальных кукол аниматору не нужно работать над каждым снимком фильма, а достаточно делать это лишь выборочно.

В основе компьютерной анимации лежит понятие ключевых кадров . Вместо того, чтобы задавать положение объектов в каждом кадре, 3D-аниматору достаточно показать программе начальное и конечное положения предметов съемки, а движение во всех промежуточных кадрах будет просчитано автоматически на основе этих данных. Кадры, в которых указывается положение объектов, и называются ключевыми.

Анимация по ключевым кадрам

Заставить объекты двигаться на экране с помощью 3ds Max совсем несложно. Самый удобный способ - использование режима автоматического создания ключевых кадров. Что это означает? Представьте себе, что вам нужно сделать сцену с двигающимся чайником. Для создания этой простейшей анимации необходимо выполнить три действия.

1. Включить режим автоматического создания ключевых кадров анимации, нажав кнопку Auto Key (Автоключ), которая расположена под шкалой анимации.
2. Передвинуть ползунок анимации, установив его на какой-нибудь следующий кадр.
3. Изменить положение объекта в пространстве.

Если вы попробуете после этого воспроизвести анимацию с помощью кнопки Play Animation (Воспроизвести анимацию), которая расположена под шкалой, то увидите, как чайник перемещается в окне проекции.

Когда вы переместили объект в режиме автоматического создания ключевых кадров, вы указали начальную и конечную координаты чайника, а на основе этой информации 3ds Max определила положение объекта в каждом из промежуточных кадров.

Данный способ позволяет анимировать любые параметры объекта. Например, анимируя значение параметра Opacity (Непрозрачность) в настройках материала объекта, можно сделать анимацию, в которой объект постепенно будет становиться невидимым, а задав многократно в ключевых кадрах для источника света разные значения параметра Multiplier (Яркость), можно заставить свет мигать.

На шкале анимации ключевые кадры обозначаются метками-маркерами. Для перемещения между ключевыми кадрами анимации используется кнопка Key Mode Toggle (Переключение между ключевыми кадрами). Ключевыми кадрами можно управлять - изменять их положение, удалять, назначать группам объектов, корректировать параметры и т. д. Например, для удаления ключевого кадра используется контекстное меню , возникающее при щелчке правой кнопкой мыши на маркере ( рис. 8.1), а для перемещения достаточно изменить положение маркера, удерживая кнопку мыши.

Рис. 8.1.

Пробуем создать анимацию

Для того чтобы понять, как создается анимация в 3ds Max, предлагаем вам создать простейшую сцену и анимировать ее.

Создайте в окне проекции чайник, для чего перейдите на вкладку Create (Создать) командной панели, в категории Geometry (Геометрия) выберите строку Standard Primitives (Стандартные примитивы) и нажмите кнопку Teapot (Чайник). Удобнее работать с одним окном проекции, а не с четырьмя сразу, поэтому разверните окно Perspective (Перспектива) во весь экран при помощи сочетания клавиш Alt+W .

Объект, созданный по умолчанию, состоит из небольшого количества полигонов, поэтому выглядит угловато. Если вы повращаете чайник, то обратите внимание, что носик не ровный, а с изломами. Чтобы это исправить, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свойствах объекта увеличьте параметр Segments (Количество сегментов).

Теперь можно приступить к созданию анимации. Используя модификатор Slice (Срез), вы сможете создать видео, на котором чайник будет постепенно появляться. Выделите объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор Slice (Срез). Этот модификатор разделяет объект условной плоскостью и отсекает его часть.

В нашем случае в настройках модификатора нужно указать параметр Remove Top (Отсечение верхней части). При этом объект исчезнет, так как по умолчанию плоскость лежит в его основании.

Для создания анимации переключитесь в режим ключевых кадров, нажав на кнопку Auto Key (Автоключ) под шкалой анимации внизу экрана. При этом область, по которой передвигается ползунок анимации, окрасится в красный цвет. Передвиньте ползунок анимации на сотый кадр (в крайнее правое положение), разверните список модификатор Slice (Срез) в стеке, щелкнув на значке плюса рядом с его названием и перейдите в режим редактирования Slice Plane (Поверхность среза). Теперь вы сможете переместить плоскость, отсекающую объект, вдоль оси Z вверх так, чтобы чайник стал виден полностью. Если воспроизвести анимацию, нажав на кнопку Play Animation (Воспроизвести анимацию), то в окне проекции можно будет увидеть, как чайник постепенно появится.

Изменение продолжительности анимации

По умолчанию продолжительность создаваемой в 3ds Max анимации равна 101 кадру при формате видео NTSC (29,97 кадров в секунду). Несложно посчитать, что при таких настройках можно выполнить анимацию продолжительностью около трех секунд. Для изменения продолжительности анимации используется окно Time Configuration (Настройка времени) ( рис. 8.2), которое вызывается при помощи одноименной кнопки, расположенной под кнопками управления анимацией.

Соответствующие параметры находятся в области Animation ( Анимация ). Кроме продолжительности анимации, в окне Time Configuration ( Конфигурация времени) также можно выбрать формат видео ( Pal / NTSC ), количество кадров в секунду ( FPS ), способ отображения информации о времени на ползунке анимации и другие параметры.

Изменение характера протекания анимации

В реальной жизни характер движения объектов и выполнения каких-либо действий может быть различным. Чтобы вам было понятнее, что имеется в виду, вспомните, как вращается вентилятор. Сразу после включения он раскручивает лопасти с ускорением, пока не достигнет нужной скорости. Затем он вращается на постоянной скорости, а после выключения постепенно снижает скорость. При создании подобной анимации нужно не только указать параметры объекта, но и задать характер ее протекания на разных этапах: при включении, по достижении вентилятором рабочей скорости и после выключения.

Если математически отобразить зависимость анимированного параметра (или ключа анимации, как его еще называют) от времени, то каждый ключевой кадр будет характеризоваться двумя кривыми, которые определяют функциональные зависимости анимированного параметра на промежутке между текущим ключевым кадром и предыдущим, а также текущим ключевым кадром и следующим. Во многих редакторах для работы с трехмерной графикой, в том числе и в 3ds Max , подобной графической зависимостью можно управлять, определяя характер анимации.

Для этого в 3ds Max предусмотрены заготовки зависимостей, согласно которым могут изменяться анимированные параметры. Самый быстрый способ изменить характер протекания анимации - использовать кнопку Default In/Out Tangents for New Keys (Маркеры касательных, которые используются по умолчанию) на панели управления анимацией. При ее нажатии открывается список со значками доступных заготовок зависимостей ( рис. 8.3).

Вы также можете изменить характер протекания анимации, используя окно Track View (Редактор треков), которое можно открыть командой Graph Editors>New Track View (Графические редакторы>Новый редактор треков). Третий способ - в свитке Key Info (Basic) (Основные параметры ключевого кадра) вкладки Motion (Движение) на командной панели.

В 3ds Max предусмотрено семь основных заготовок, каждая из которых изменяет значение анимированного параметра следующим образом:

• Auto (Автоматическая) - автоматически изменяет значение анимированного параметра, сглаживая кривую в точке излома;
• Custom (Пользовательская) - позволяет установить форму кривой зависимости вручную;
• Fast (Быстрая) - с ускорением;
• Slow (Медленная) - с замедлением;
• Step (Ступенчатая) - по ступенчатому графику;
• Linear (Линейная) - линейно;

Smooth (Сглаженная) - плавно. Данный тип функции выбран по умолчанию.

Пробуем создать анимацию посложнее

Вы уже знаете, как в 3ds Max создается простейшая анимация. Программа автоматически просчитывает значение параметра во всех промежуточных кадрах, заключенных между двумя ключевыми кадрами. Однако, создание анимации - это гораздо более сложный процесс, чем может показаться на первый взгляд.

Попробуйте, например, создать анимационную сцену с каким-нибудь вращающимся объектом, например, Teapot (Чайник). Включите режим автоматического создания ключевых кадров, передвиньте ползунок анимации в крайнее правое положение, после чего поверните чайник вокруг некоторой оси. Если теперь воспроизвести в окне проекции полученную анимацию, то можно увидеть, что скорость, с которой трехмерная модель будет совершать вращение, непостоянна. Причина кроется в том, что анимированный параметр не является линейно зависимым по отношению к выбранному по умолчанию контроллеру вращения, поэтому объект при вращении ускоряется, а затем замедляется.

Чтобы можно было изменить характер зависимости анимированного параметра, необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на ключевом кадре на шкале анимации и выбрать ключ параметра, характеристики которого необходимо изменить.

Попробуйте теперь проиграть анимацию. Вы увидите, что чайник вращается с постоянной угловой скоростью.

Окно Parameter Collector

Для более удобного создания анимации в 3ds Max есть окно - Parameter Collector (Коллектор параметров). Благодаря ему, вы сможете гораздо быстрее управлять свойствами объектов.