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Animation par ordinateur
- Voyez également : Synthèse d'images par ordinateur
Animation par ordinateur est l'art de créer des images mobiles par l'intermédiaire de l'utilisation de ordinateurs. C'est un sous-champ de infographie et animation. De plus en plus il est créé au moyen de infographie 3D, cependant 2D infographie soyez encore employé couramment pour la largeur de bande stylistique et basse, et plus rapidement les besoins de rendu en temps réel. Parfois la cible de l'animation est l'ordinateur lui-même, mais parfois la cible est une autre milieu, comme film. Il désigné également sous le nom du cgi (Synthèse d'images par ordinateur ou formation image générée par ordinateur), particulièrement une fois utilisé en films.
Pour créer l'illusion du mouvement, une image est montrée sur l'ordinateur écran alors rapidement remplacé par une nouvelle image qui est semblable à l'image précédente, mais décalé légèrement. Cette technique est identique avec à la façon dont l'illusion du mouvement est réalisée télévision et films cinématographiques.
L'animation par ordinateur est essentiellement un successeur numérique à l'art de arrêtez le mouvement animation des modèles 3D et animation d'armature-par-armature des 2D illustrations. Pour les animations 3D, des objets (modèles) sont établis sur le moniteur d'ordinateur (modelé) et les figures 3D sont calés avec un squelette virtuel. Pour la 2D figure animations, des objets séparés (illustrations) et les couches transparentes séparées sont employés, avec ou sans un squelette virtuel. Puis les membres, les yeux, la bouche, les vêtements, etc. de la figure sont passés par l'animateur armatures principales. Les différences dans l'aspect entre les armatures principales sont automatiquement calculées par l'ordinateur dans un processus connu sous le nom de tweening ou morphing. En conclusion, l'animation est rendu.
Pour les animations 3D, toutes les armatures doivent être rendues après avoir modelé est complète. Pour les 2D animations de vecteur, le processus de rendu est le procédé principal d'illustration d'armature, tandis que tweened des armatures sont rendus comme nécessaire. Pour des présentations pré-enregistrées, les armatures rendues sont transférées à un format ou à un milieu différent tel que le film ou la vidéo numérique. Les armatures peuvent également être rendues en temps réel pendant qu'elles sont présentées aux assistances d'utilisateur. Basses animations de largeur de bande transmises par l'intermédiaire de l'Internet (par exemple. 2D Flash, X3D) employez souvent le logiciel sur l'ordinateur d'utilisateurs pour rendre en temps réel comme alternative à couler ou animations élevées préchargées de largeur de bande.
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Un exemple simple
L'écran est masqué à une couleur de fond, telle que le noir. Alors une chèvre est dessinée du côté droit de l'écran. Après l'écran est masqué, mais la chèvre re-est dessinée ou reproduite légèrement à la gauche de sa position originale. Ce processus est répété, déplaçant chaque fois la chèvre un peu vers la gauche. Si ce processus est répété assez rapidement la chèvre semblera se déplacer sans à-coup vers la gauche. Ce procédé de base est employé pour toutes les images mobiles dans les films et la télévision.
La chèvre mobile est un exemple de décaler l'endroit d'un objet. Des transformations plus complexes des propriétés d'objet telles que la taille, forme, effets de la lumière et colorent exigent souvent des calculs et rendu d'ordinateur au lieu de refaire ou de duplication simple.
Explication
Pour duper oeil et cerveau dans pensant eux voient un objet sans à-coup en mouvement, les images devraient être dessinés à environ 12 armatures par seconde ou plus rapidement (une armature est une image complète). Avec des taux au-dessus de 70 frames/s aucune amélioration du réalisme ou de la douceur n'est due perceptible à la manière l'oeil et cerveau images de processus. Aux taux en-dessous de 12 frames/s la plupart des personnes peuvent détecter jerkiness lié au schéma de nouvelles images qui amoindrit l'illusion du mouvement réaliste. L'animation tirée par la main conventionnelle de dessin animé emploie souvent 15 frames/s afin de sauver sur le nombre de schémas requis, mais ceci est habituellement accepté en raison de la nature stylisée des dessins animés. Puisqu'il produit une animation par ordinateur plus réaliste de langage figuré exige des taux plus élevés d'armature pour renforcer ce réalisme.
La raison qu'aucun jerkiness n'est vu à des vitesses plus élevées est due « persistance de la vision. » Du moment au moment, l'oeil et le cerveau fonctionnant ensemble réellement le magasin celui qui vous regardiez pour une fraction d'une seconde, et automatiquement « lissent dehors » des sauts mineurs. Le film de film vu dans les théâtres aux Etats-Unis fonctionne à 24 armatures par seconde, qui est suffisante pour créer cette illusion du mouvement continu.
Méthodes d'animer les caractères virtuels
Dans la plupart des systèmes d'animation par ordinateur 3D, un animateur crée une représentation simplifiée de l'anatomie d'un caractère, analogue à a squelette ou chiffre de bâton. La position de chaque segment du modèle squelettique est définie près variables d'animation, ou Avars
En caractères humains et animaux, beaucoup de parties du modèle squelettique correspondent aux os réels, mais animation squelettique est également employé pour animer d'autres choses, telles que les dispositifs faciaux (cependant d'autres méthodes pour animation faciale existez). Le caractère « boisé » dedans Histoire de jouet, par exemple, emploie 700 Avars, y compris 100 Avars dans le visage. L'ordinateur pas habituellement rendez le modèle squelettique directement (il est invisible), mais emploie le modèle squelettique pour calculer la position et l'orientation exactes du caractère, qui est par la suite rendu dans une image. Ainsi en changeant les valeurs d'Avars avec le temps, l'animateur crée le mouvement en entreprenant la démarche de caractère à partir de l'armature à l'armature.
Il y a plusieurs méthodes pour produire des valeurs d'Avar pour obtenir le mouvement réaliste. Traditionnellement, les animateurs manoeuvrent l'Avars directement. Plutôt que placez Avars de chaque armature, ils ont habituellement placé Avars aux points stratégiques (armatures) à temps et laissent l'ordinateur interpoler ou 'tween'entre eux, un processus a appelé keyframing. Keyframing met la commande dans les mains de l'animateur, et a des racines dans tiré par la main animation traditionnelle.
En revanche, une plus nouvelle méthode a appelé capture de mouvement se sert action de phase. Quand l'animation par ordinateur est conduite par capture de mouvement, un vrai interprète agit dehors la scène comme si ils étaient le caractère à animer. Son mouvement est enregistré à employer d'ordinateur appareils-photo visuels et des marqueurs, et cette exécution est alors appliqués au caractère animé.
Chaque méthode a leurs avantages, et en date de 2007, les jeux et les films emploient l'une ou l'autre ou tous les deux méthodes dans les productions. L'animation de Keyframe peut produire les mouvements il serait impossible difficile ou à agir que dehors, alors que la capture de mouvement peut reproduire les subtilités d'un acteur particulier. Par exemple, dans le film 2006 Pirates des Caraïbes : Le coffre de l'homme mort, acteur Facture Nighy a fourni l'exécution pour le caractère Davy Jones. Quoique Nighy lui-même n'apparaisse pas dans le film, le film a tiré bénéfice de son exécution d'enregistrer les nuances de sa langue de corps, maintien, expressions faciales, etc. Ainsi la capture de mouvement est appropriée dans les situations où crédible, le comportement et l'action réalistes est exigé, mais les types de caractères exigés excèdent ce qui peut être fait par costumer conventionnel.
Équipement de développement d'animation par ordinateur
L'animation par ordinateur peut être créée avec un ordinateur et un logiciel d'animation. Quelques exemples de logiciel d'animation sont : Amorphium, Art d'illusion, Colle, Studio rêveur de rayon, Bryce, Maya, Mélangeur, TrueSpace, Onde lumineuse, 3D studio maximum, SoftImage XSI, Alice, et Flash d'adobe (2D). Il y a beaucoup plus d'options de logiciel disponibles. Les prix changeront considérablement selon la cible. Une certaine animation impressionnante peut être réalisée même avec des programmes de base ; cependant, rendu peut prendre beaucoup de temps sur un ordinateur personnel ordinaire. Pour cette raison, les animateurs de jeu vidéo tendent à employer le compte à basse résolution et bas de polygone rend, tels que les graphiques peuvent être rendus en temps réel sur un ordinateur personnel. L'animation de Photorealistic serait impraticable dans ce contexte.
Les animateurs professionnels des ordres de films, de télévision, et visuels sur des jeux d'ordinateur font l'animation photorealistic avec le détail élevé. Ce niveau de qualité pour l'animation de film prendrait des dix aux centaines d'années pour créer sur un ordinateur personnel. Beaucoup puissants poste de travail des ordinateurs sont utilisés à la place. Les ordinateurs de poste de travail de graphiques emploient deux à quatre processeurs, et sont ainsi beaucoup plus puissants qu'un ordinateur personnel, et sont spécialisés pour rendu. Un grand nombre de postes de travail (connus sous le nom d'a rendez la ferme) soyez géré en réseau ensemble pour agir efficacement en tant qu'ordinateur géant. Le résultat est un film ordinateur-animé qui peut être accompli en environ un à cinq ans (ce processus n'est pas composé seulement du rendu, cependant). Un poste de travail coûte typiquement $2.000 à $16.000, avec les stations plus chères pouvant rendre beaucoup plus rapidement, en raison du matériel plus technologiquement avancé qu'ils contiennent. Pixar's Renderman rend le logiciel qui est employé couramment comme animation de film industriellement compatible, en concurrence avec Rayon mental. Il peut être acheté au site Web officiel de Pixar pour environ $5.000 à $8.000. Cela fonctionnera dessus Linux, OS X d'imper, et Microsoft Windows postes de travail de graphiques basés avec un programme d'animation tel que le Maya et le Softimage XSI. Les professionnels emploient également numérique appareils-photo de film, capture de mouvement ou capture d'exécution, bluescreens, film éditant le logiciel, appui verticaux, et d'autres outils pour l'animation de film.
Le futur
Un défi ouvert dans l'animation par ordinateur est une animation photorealistic des humains. Actuellement, la plupart des films ordinateur-animés montrent les caractères animaux (Conclusion de Nemo), caractères d'imagination (Shrek, Monsters Inc.), anthropomorphe machines (Voitures, Robots) ou dessin-comme des humains (L'Incredibles). Le film Final Fantasy : Les spiritueux en dedans est souvent cité comme le premier film généré par ordinateur pour essayer de montrer réaliste-regarder des humains. Cependant, en raison de l'énorme complexité du corps humain, du mouvement humain, et de la biomécanique humaine, la simulation réaliste des humains demeure en grande partie un problème non résolu. Il est l'un « des Graal saints » de l'animation par ordinateur. Par la suite, le but est de créer le logiciel où l'animateur peut produire d'un ordre de film montrant un caractère humain photorealistic, subissant le mouvement physique-plausible, ainsi que des vêtements, les cheveux photorealistic, un fond naturel compliqué, et agir l'un sur l'autre probablement avec d'autres caractères humains simulés. Ceci pourrait être fait d'une manière que la visionneuse ne peut plus dire si un ordre particulier de film est généré par ordinateur, ou créé en utilisant de vrais acteurs devant des appareils-photo de film. Accomplissez le réalisme humain n'est pas susceptible de se produire très bientôt, toutefois de tels concepts soutiennent évidemment certaines implications philosophiques pour le futur de l'industrie de film.
Pour le moment où il ressemble à l'animation par ordinateur tridimensionnelle peut être divisé en deux directions principales ; rendu photorealistic et non-photorealistic. Le bidon d'animation par ordinateur de Photorealistic lui-même soit divisé en deux sous-catégories ; vrai photorealism (où capture d'exécution est employé dans la création des caractères humains virtuels) et du photorealism stylisé. Est ce que Final Fantasy a essayé de réaliser et aura à l'avenir très probablement le vrai photorealism la capacité de nous donner les dispositifs de phase d'imagination d'action As Le cristal foncé sans devoir employer puppetry et l'animatronics avançés, tandis que Antz est un exemple sur le photorealism stylistique (à l'avenir le photorealism stylisé pourra remplacer l'animation traditionnelle de mouvement d'arrêt en tant que dedans Mariée de cadavre). Aucun de eux n'est pendant que mentionné perfectionné encore, mais le progrès continue.
La direction de non-photorealistic/cartoonish est plutôt une prolongation d'animation traditionnelle, une tentative de faire le ressembler d'animation à une version tridimensionnelle d'un dessin animé, employer immobile et perfectionner les principes principaux de l'animation articulés par Neuf vieux hommes, comme la courge et le bout droit.
Tandis qu'une armature simple d'un dispositif ordinateur-animé photorealistic ressemblera à une photo si faite bien, un vecteur simple d'armature d'un dispositif ordinateur-animé par cartoonish ressemblera à une peinture (ne pas être confondu avec ombrager de cel, qui produit un regard toujours plus simple).
Exemples et pseudo-code détaillés
À la 2D animation par ordinateur, des objets mobiles sont souvent mentionnés comme « sprites. » Un sprite est une image qui a un endroit lié à lui. L'endroit du sprite est changé légèrement, entre chaque armature montrée, pour faire le sprite sembler se déplacer. Le pseudo-code suivant fait un sprite se déplacer de gauche à droite :
variété interne X : = 0, y : = screenHeight/2 ; tandis que X < drawSpriteAtXY de drawBackground de screenWidth ( ) (x, y) aspiration de // sur le fond X : = x + 5 mouvement de // vers la droite
Moderne (2001) l'animation par ordinateur emploie différentes techniques pour produire des animations. Plus souvent, sophistiqué mathématiques est employé pour manoeuvrer tridimensionnel complexe polygones, appliquez « textures », effets s'allumants et autres aux polygones et finalement rendu l'image complète. Un sophistiqué interface utilisateur graphique peut être employé pour créer l'animation et pour s'charger de la sa chorégraphie. Une autre technique appelée la géométrie pleine constructive définit des objets en conduisant des opérations booléennes sur des formes régulières, et a l'avantage que des animations peuvent être exactement produites à toute résolution.
Faisons un pas par le rendu d'une image simple d'une salle avec les murs en bois plats avec une pyramide grise au centre de la salle. La pyramide aura un projecteur briller là-dessus. Chaque mur, le plancher et le plafond est un polygone simple, dans ce cas-ci, un rectangle. Chaque coin des rectangles est défini par trois valeurs désignées sous le nom de X, de Y et de Z. X est à quelle distance gauche et droit le point est. Y est à quelle distance à travers le point est, et Z est lointain dans et hors de l'écran que le point est. Le mur le plus près nous serait défini par quatre points : (dans l'ordre X, y, z). Au-dessous de est une représentation de la façon dont le mur est défini.
(0, 10, 0) (10, 10, 0) (0.0.0) (10, 0, 0)
Le mur lointain serait :
(0, 10, 20) (10, 10, 20) (0, 0, 20) (10, 0, 20)
La pyramide se compose de cinq polygones : la base rectangulaire, et quatre côtés triangulaires. Pour dessiner cette image l'ordinateur emploie des maths pour calculer comment projeter cette image, définie par des données tridimensionnelles, sur un écran d'ordinateur bidimensionnel.
D'abord nous devons également définir où notre point de vue est, c'est-à-dire, quelle position avantageuse veulent de la scène soyez tiré. Notre point de vue est à l'intérieur de la salle un peu au-dessus du plancher, directement devant la pyramide. D'abord l'ordinateur calculera quels polygones sont évidents. Le mur proche ne sera pas montré du tout, comme il est derrière notre point de vue. Le côté lointain de la pyramide ne sera pas également dessiné pendant qu'il est caché par l'avant de la pyramide.
Prochain chaque point est perspective projetée sur l'écran. Les parties du `de murs le plus loin' du point de vue sembleront être plus courtes que les secteurs plus proches dus à la perspective. Pour faire les murs ressembler au bois, un modèle en bois, a appelé une texture, sera dessiné sur eux. Pour accomplir ceci, une technique a appelé « tracer de texture » est employé souvent. Un petit schéma de bois qui peut être à plusieurs reprises dessiné dans un assortiment a couvert de tuiles le modèle (comme papier peint) est étiré et dessiné sur les murs la forme finale. La pyramide est gris plein ainsi ses surfaces peuvent juste être rendues en tant que gris. Mais nous avons également un projecteur. Là où ses chutes légères nous éclairons des couleurs, où les objets bloque la lumière nous obscurcissons des couleurs.
Après nous rendons la scène complète sur l'écran d'ordinateur. Si les nombres décrivant la position de la pyramide étaient changés et ce processus étaient répétés, la pyramide semblerait se déplacer.
Films
Des films courts de cgi ont été produits As animation indépendante depuis 1976, cependant la popularité de l'animation par ordinateur (particulièrement dans le domaine de effets spéciaux) monté en flèche pendant ère moderne des États-Unis animation. La première série complètement générée par ordinateur de télévision était Réinitialisation, et le premier film animé complètement généré par ordinateur était Histoire de jouet, en 1994 et 1995 respectivement. Voyez Liste de films ordinateur-animés pour plus.
Animation d'amateur
La popularité des emplacements comme YouTube, qui permet à des membres de télécharger leurs propres films pour que d'autres regardent, a créé un nombre de plus en plus important de ce qui est souvent considéré amateur animateurs d'ordinateur. Avec beaucoup d'utilités libres disponibles et programmes comme Fabricant de film de Windows, n'importe qui avec les outils peut avoir leur animation vue par des milliers. Beaucoup de le logiciel à extrémité élevé d'animation est également disponible à titre d'essai, laissant pour le développement éducatif et non-commercial avec certaines restrictions. L'one-way pour créer l'animation d'amateur est employer GIF composez, qui peut être téléchargé et vu sur le Web facilement. Le logiciel de animation de GIF animateur de GIF de vitesse incluent de Beneton de film de GIF, de GIF film, d'Ulead, et plus.
Animation architecturale
Services d'utilisation d'architectes des compagnies d'animation pour créer les modèles à trois dimensions pour les clients et des constructeurs. Il peut être plus précis que les schémas traditionnels. Animation architecturale le bidon également soit utilisé pour voir que le rapport possible que le bâtiment aura par rapport à l'environnement et à ses bâtiments environnants.
Voyez également
- Animation
- Synthèse d'images par ordinateur (Cgi)
- Laboratoire d'infographie
- Animation SKG de DreamWorks
- Centre national pour l'animation par ordinateur (Le R-U)
- Modèle d'armature de fil
- Objet façonné virtuel
- Représentation d'ordinateur des surfaces
- Capture de mouvement
- Avar (variable d'animation)
- Studios d'animation de Pixar
- Studios de rythme et de tonalités
- Animation squelettique
- Animation de cible de Morph
- Chronologie de cgi dans le film et la télévision
- Liste de films ordinateur-animés
Images animées dans Wikipedia
- Exemple d'animation par ordinateur
- Un pentakisdodecahedron animé
- Animation d'un balayage de cerveau de MRI, commençant le dessus de la tête et se déplaçant vers la base
Liens externes
- 3dTune - 3D court-circuitent des animations
- CG101 : Une référence d'industrie d'infographie. Terrence Masson. ISBN# 073570046X Histoires de production tôt d'infographie
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