Animacja komputerowa: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja nieprzejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
tomek wandalizm to twoja twarz Znacznik: usuwanie dużej ilości tekstu (filtr nadużyć) |
m Wycofano edycje użytkownika 31.63.175.169 (dyskusja). Autor przywróconej wersji to Marek Mazurkiewicz. |
||
Linia 1:
{{źródła|data=2012-10}}
'''Animacja komputerowa''' – sztuka tworzenia ruchomych obiektów z wykorzystaniem [[komputer]]ów. Jest poddziedziną grafiki komputerowej i animacji. W coraz większym zakresie jest ona realizowana jako [[animacja 3D]] (trójwymiarowa), choć w zastosowaniach dysponujących niską przepustowością sprzętową i wymagających przetwarzania obrazów w czasie rzeczywistym cały czas ważną pozycję utrzymuje [[animacja 2D]] (dwuwymiarowa, płaska). Czasami docelowym medium animacji jest sam system komputerowy, ale zdarza się, ze animacja przeznaczona jest dla innych mediów, takich jak [[film]]. Animację komputerową czasami określa się skrótem CGI (od ang. ''Computer Generated Imagery'', lub ''Computer Generated Imaging'') - szczególnie w zastosowaniach kinematograficznych.
By stworzyć iluzję ruchu, na [[Monitor komputera|ekranie]] komputera wyświetlany jest określony obraz, po czym szybko zamienia się go na następny - podobny do poprzedniego, lecz z nieznacznymi zmianami w pozycji obiektów. Technika ta jest identyczna z zastosowaniami [[telewizja|telewizyjnymi]] i [[kino]]wymi.
Animacja komputerowa jest generalnie rzecz biorąc cyfrowym spadkobiercą sztuki animacji nieruchomych obiektów trójwymiarowych (np. kukiełek) i animacji poklatkowej ilustracji płaskich. W przypadku animacji 3D, obiekty (modele) budowane (modelowane) są na ekranie komputera, po czym trójwymiarowe figury otrzymują wirtualny szkielet. W przypadku animacji płaskich, korzysta się z oddzielnych obiektów (ilustracji) i oddzielnych przezroczystych warstw, nie zawsze zaś z wirtualnych szkieletów. Kończyny, oczy, usta, czy ubrania modelu są następnie poruszane przez animatora w kolejnych [[klatka kluczowa|klatkach kluczowych]]. Różnice wyglądu między klatkami kluczowymi są następnie przeliczane przez komputer, korzystając z procesów [[tweening]]u i [[morfing]]u. Ostatnim stadium prac jest [[rendering]].
W przypadku animacji trójwymiarowych konieczny jest rendering wszystkich klatek po zakończeniu modelowania. W pracach nad dwuwymiarowymi animacjami wektorowymi, proces renderingu jest tożsamy ze stworzeniem każdej klatki kluczowej, zaś klatki pośrednie są renderowane w razie potrzeb. W przypadku prezentacji, które są przeznaczone do późniejszego odtworzenia, wyrenderowane klatki są przenoszone do postaci filmu cyfrowego, lub na zewnętrzne medium (np. film). Poszczególne klatki mogą również być renderowane w czasie rzeczywistym, w trakcie przeprowadzania prezentacji materiału wideo. Animacje przesyłane przez Internet i zadowalające się niską przepustowością łącza (dwuwymiarowe animacje [[Adobe Flash|Flash]], [[X3D]]) często korzystają z oprogramowania zainstalowanego na komputerze klienta, które renderuje materiał w czasie rzeczywistym, co stanowi przeciwwagę dla materiału przygotowanego wcześniej i przesyłanego [[strumień|strumieniowo]] przez łącza o dużej szybkości.
== Tworzenie postaci i obiektów przy użyciu wibratora ==▼
== Prosty przykład ==
[[Plik:CompAnimationExample.gif|146px|thumb|right|Przykład animacji komputerowej]]
Ekran jest zapełniony kolorem tła, w tym wypadku czarnym. Z prawej strony ekranu rysowana jest koza. Następnie ekran jest ponownie zamazywany kolorem tła, ale koza rysowana jest nieco na lewo od swojej poprzedniej pozycji. Proces jest powtarzany, zaś koza za każdym razem przesuwa się nieco w lewo. Jeśli powtórzenia nastąpią wystarczająco szybko, tworzy się iluzja kozy sunącej gładko w lewo. Ta podstawowa procedura jest szeroko wykorzystywana w telewizji i filmie.
Poruszająca się koza jest prostym przykładem animacji opartym na przemieszczaniu obiektu na ekranie. Bardziej skomplikowane modyfikacje cech animowanego obiektu (rozmiar, kształt, efekty oświetlenia) często wymagają skomplikowanych obliczeń i renderowania za pomocą komputera, nie zaś prostej duplikacji.
== Wyjaśnienie zjawiska animacji ==
By [[oko]] i [[Kresomózgowie|mózg]] dały się nabrać na iluzję gładko poruszającego się obiektu, kolejne klatki animacji (kompletne obrazy) powinny się pojawiać z częstotliwością co najmniej 12 razy na sekundę. Jeśli zmiany będą następować szybciej, niż 70 razy na sekundę, widz nie odczuje zwiększonego realizmu, czy gładkości animacji, co jest związane ze specyfiką przetwarzania obrazu przez oczy i mózg. Gdy częstotliwość pojawiania się nowych klatek spada poniżej 12 razy na sekundę, większość obserwatorów odczuwa "rwanie" się animacji i zauważa proces pojawiania się kolejnych klatek, co psuje iluzję realistycznie płynnego ruchu. Tradycyjnie animowane kreskówki podają widzowi w ciągu sekundy 15 nowych klatek obrazu, by możliwa była oszczędność w ilości niezbędnych do wykonania rysunków. Takie rozwiązanie jest jednak najczęściej do zaakceptowania, ze względu na samą naturę filmów rysunkowych. Przez fakt, że animacja komputerowa przedstawia widzom o wiele bardziej realistyczne efekty, w celu osiągnięcia zamierzonego efektu płynności wymagana jest większa ilość klatek przedstawianych w ciągu sekundy.
Przyczyna tego, że oko ludzkie nie odczuwa „rwania się” animacji przy wyższych częstotliwościach odświeżania obrazu leży w efekcie [[Kontrast następczy|powidoku]]. Od czasu do czasu oko pracujące razem z mózgiem przechowuje obserwowane obrazy przez ułamek sekundy i wygładza automatycznie pomniejsze przeskoki. Filmy wyświetlane w kinach najczęściej w ciągu sekundy prezentują 24 klatki, co jest ilością absolutnie wystarczającą do stworzenia złudzenia ciągłego ruchu. Wiele osób daje się „nabrać” na efekt poruszania się obrazów właśnie ze względu na dużą szybkość ich prezentacji.
Animacja komputerowa stanowi połączenie [[grafika wektorowa|grafiki wektorowej]] i zaprogramowanego ruchu. Punktem wyjścia do stworzenia animacji jest najczęściej szkielet figurki, który w każdym ważniejszym punkcie (kończyny, usta, itd.) definiowany jest przy użyciu tzw. ''Avars'' (ang. ''animation variables'', zmienne animacyjne).
Linia 28 ⟶ 43:
Jeśli komputer nie może zamienić obrazów podczas sygnału powrotu plamki, pojawia się zjawisko przełamania duszka, lub przełamania obrazu (z ang. ''sprite breakup / image breakup''). Jest to efekt wysoce niepożądany i powinno się gu unikać wszelkimi sposobami, by nie udaremnić efektu płynnej animacji.
== Przyszłość ==
Jednym z otwartych wyzwań rzuconych technice animacji komputerowej jest fotorealistyczna animacja postaci ludzkich. W chwili obecnej większość filmów stworzonych techniką animacji komputerowej korzysta w roli postaci albo ze zwierząt (''[[Gdzie jest Nemo?]]''), fantastycznych stworów (''[[Shrek]]'', ''[[Potwory i spółka]]''), albo z celowo zbliżonych do kreacji kreskówkowych bohaterów ludzkich (''[[Iniemamocni]]''). Jako pierwszy tytuł, którego twórcy dołożyli starań, by stworzyć realistycznie wyglądające postacie ludzkie dość często cytowany jest ''[[Final Fantasy: The Spirits Within]]''. Jednak z uwagi na wielką złożoność ciała ludzkiego, jego mechanizmów poruszania się i warunków biomechanicznych realistyczna animacja postaci ludzkich nadal pozostaje kwestią otwartą, stanowiąc swego rodzaju "świętego Graala" animacji. Punktem dążeń jest udostępnienie programu, który dałby animatorowi możliwość wyprodukowania sekwencji filmowej z realistycznie wyglądającą postacią ludzką, poruszającą się w naturalny sposób (wliczywszy w to zachowanie ubrań i włosów) w skomplikowanym środowisku naturalnym, pożądana byłaby również możliwość interakcji stworzonej postaci z innymi bohaterami sekwencji. Całość powinna być wygenerowana w sposób uniemożliwiający widzowi stwierdzenie, czy oglądana przez niego sekwencja została stworzona za pomocą komputera, czy odegrana przez żywych aktorów występujących przed kamerą filmową. Osiągnięcie takiego efektu oznaczałoby, że do nakręcenia filmu nie są już niezbędni aktorzy "z krwi i kości", a technikami animacji komputerowej da się zrealizować każdy film, nie tylko animowany. Aktorzy nadal będą niezbędni w produkcjach filmowych, choćby na etapie udźwiękowienia produkcji, czy podczas prac techniką przechwycania ruchu. Całkowitego realizmu najprawdopodobniej nie da się osiągnąć szybko, ale przedstawione powyżej koncepcje na pewno czynią pewne założenia co do filozofii przyszłości przemysłu filmowego.
Naturalnie istnieją studia filmowe, które nie wykazują zainteresowania realistyczną animacją komputerową, lub dokładniej rzecz ujmując cenią sobie wolność wyboru i wybierają odpowiednie techniki prac, w zależności od charakteru realizowanego przedsięwzięcia. W chwili obecnej wydaje się, że trójwymiarowa animacja generowana komputerowo da się podzielić na dwa główne nurty - fotorealistyczny i niefotorealistyczny. Pierwsza z tak stworzonych kategorii da się podzielić jeszcze bardziej szczegółowo - prawdziwy fotorealizm (gdzie podczas tworzenia wirtualnych aktorów stosowane są techniki typu przechwytywanie ruchu) oraz stylizowany fotorealizm. Wspomniany wyżej film ''Final Fantasy'' starał się osiągnąć fotorealizm pierwszego podtypu, który w przyszłości prawdopodobnie umożliwi stworzenie postaci takich, jak bohaterowie filmu ''[[Ciemny kryształ]]'' bez potrzeby uciekania się do technik pracy z lalkami i animatroniki. Przykładem stylizowanego fotorealizmu jest ''[[Mrówka Z]]'' (w przyszłości stylizowany fotorealizm ma szansę zastąpić animację poklatkową, taką jak choćby zastosowana w filmie ''[[Gnijąca panna młoda Tima Burtona|Gnijąca panna młoda]]''. Stylizowany fotorealizm i tradycyjnie "kreskówkowa" animacja powinny być raczej traktowane jak rozszerzona i poprawiona wersja tradycyjnej animacji, jako próba spowodowania, by animacja uzyskała trzeci wymiar. Ten trend ciągle wykorzystuje i usprawnia kanony animacji wytyczone przez "dziewięciu starców", takie, jak zgniatanie i rozciąganie bohaterów. Jeśli chodzi o jakość generowanego materiału - wprawdzie pojedyncza klatka sekwencji filmowej zrealizowanej w myśl fotorealizmu jest w stanie przypominać zdjęcie (pod warunkiem, ze jest solidnie wykonana), lecz pojedyncza klatka animacji "kreskówkowej" będzie zawsze wyglądać, jak rysunek (efektu tego nie należy utożsamiać z techniką [[cel-shading]], której efekty są jeszcze prostsze).
== Szczegółowy przykład wraz z pseudokodem ==
| |||