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Animazione di calcolatore

Veda inoltre: Linguaggio figurato generato da calcolatore

Animazione di calcolatore è l'arte di generazione delle immagini commoventi via l'uso di calcolatori. È un sottocampo di grafici di calcolatore e animazione. Sempre più è generato per mezzo di grafici di calcolatore 3D, comunque 2D grafici di calcolatore sia ancora ampiamente usato per la larghezza di banda stilistica e bassa e più velocemente i bisogni di rappresentazione in tempo reale. A volte l'obiettivo della animazione è il calcolatore in se, ma a volte l'obiettivo è un altro mezzo, come pellicola. Inoltre si riferisce a come cgi (Linguaggio figurato generato da calcolatore o formazione immagine generata da calcolatore), particolarmente una volta usato in pellicole.

Per generare l'illusione di movimento, un'immagine è visualizzata sul calcolatore schermo allora sostituito rapidamente da una nuova immagine che è simile all'immagine precedente, ma spostato un po'. Questa tecnica è identica a come l'illusione di movimento è realizzata con televisione e cinema.

La animazione di calcolatore è essenzialmente un successore digitale all'arte di arresti il movimento animazione dei modelli 3D ed animazione della struttura-da-struttura delle 2D illustrazioni. Per le animazioni 3D, gli oggetti (modelli) sono sviluppati sul video del calcolatore (modellistico) e sulle figure 3D sono attrezzati con uno scheletro virtuale. Per la 2D figura animazioni, gli oggetti separati (illustrazioni) e gli strati trasparenti separati sono usati, con o senza uno scheletro virtuale. Allora le membra, gli occhi, la bocca, i vestiti, ecc. della figura sono passati dall'animatore strutture chiave. Le differenze nell'apparenza fra le strutture chiave sono calcolate automaticamente dal calcolatore in un processo conosciuto come tweening o morphing. Per concludere, la animazione è reso.

Per le animazioni 3D, tutte le strutture devono essere rese dopo la modellistica è complete. Per le 2D animazioni di vettore, il processo di rappresentazione è il procedimento chiave dell'illustrazione della struttura, mentre tweened le strutture sono resi come stato necessario. Per le presentazioni registrate in anticipo, le strutture rese sono trasferite ad una disposizione o ad un mezzo differente quali la pellicola o il video digitale. Le strutture possono anche essere rese in tempo reale mentre sono presentate ai pubblici dell'utilizzatore finale. Animazioni basse di larghezza di banda trasmesse via il Internet (per esempio. 2D Flash, X3D) usi spesso il software sul calcolatore degli utilizzatori finali per rendere in tempo reale come alternativa a flusso continuo o alte animazioni precaricate di larghezza di banda.

Indice

Un esempio semplice

Lo schermo soppressione ad un colore della priorità bassa, quale nero. Allora una capra è disegnata a destra dello schermo. Dopo lo schermo soppressione, ma la capra re-è disegnata un po'o duplicata alla sinistra della relativa posizione originale. Questo processo è ripetuto, ogni volta spostante la capra una punta verso la parte di sinistra. Se questo processo è ripetuto abbastanza velocemente la capra sembrerà muoversi uniformemente verso la parte di sinistra. Questa procedura di base è seguita per tutte le immagini commoventi in pellicole e televisione.

La capra commovente è un esempio di spostare la posizione di un oggetto. Le trasformazioni più complesse delle proprietà dell'oggetto quale il formato, la figura, effetti della luce e colorano spesso richiedono i calcoli e rappresentazione del calcolatore anziché ridisegnare o duplicazione semplice.

Spiegazione

Per ingannare occhio e cervello pensando nei stanno vedendo un oggetto uniformemente muoventesi, le immagini dovrebbero essere disegnati a circa 12 strutture al secondo o più velocemente (una struttura è un'immagine completa). Con i tassi superiore a 70 frames/s non c'è nessun miglioramento nel realismo o nella scorrevolezza percettibile dovuto il senso l'occhio e cervello immagini trattate. Ai tassi inferiore a 12 frames/s la maggior parte della gente può rilevare jerkiness connesso con l'illustrazione di nuove immagini che riduce l'illusione di movimento realistico. La animazione disegnata a mano convenzionale del fumetto usa spesso 15 frames/s per conservare sul numero di illustrazioni state necessarie, ma questa è accettata solitamente a causa della natura stilizzata dei fumetti. Poiché produce la animazione di calcolatore più realistica di linguaggio figurato richiede gli più alti tassi della struttura per rinforzare questo realismo.

Il motivo che nessun jerkiness è visto alle più alte velocità è dovuto “persistenza di visione.„ Dal momento al momento, l'occhio ed il cervello che funzionano insieme realmente il deposito qualunque guardate per una frazione di un secondo e “lisciano automaticamente fuori„ i salti secondari. La pellicola di film vista nei teatri negli Stati Uniti funziona a 24 strutture al secondo, che è sufficiente per generare questa illusione di movimento continuo.

Metodi di animazione dei caratteri virtuali

Nella maggior parte dei sistemi di animazione di calcolatore 3D, un animatore genera una rappresentazione semplificata dell'anatomia del carattere, analoga alla a scheletro o figura del bastone. La posizione di ogni segmento del modello scheletrico è definita vicino variabili di animazione, o Avars

Nei caratteri umani ed animali, molte parti del modello scheletrico corrispondono alle ossa reali, ma animazione scheletrica inoltre è usato animare altre cose, quali le caratteristiche facciali (comunque altri metodi per animazione facciale esista). Il carattere “boscoso„ dentro Storia del giocattolo, per esempio, usa 700 Avars, compreso 100 Avars nella faccia. Il calcolatore non solitamente renda il modello scheletrico direttamente (è invisibile), ma usa il modello scheletrico per computare la posizione e l'orientamento esatti del carattere, che finalmente è reso in un'immagine. Così cambiando i valori di Avars col tempo, l'animatore genera il movimento facendo il movimento del carattere dalla struttura alla struttura.

Ci sono parecchi metodi per la generazione dei valori di Avar per ottenere il movimento realistico. Tradizionalmente, gli animatori maneggiano direttamente il Avars. Piuttosto che regoli Avars per ogni struttura, solitamente hanno regolato Avars ai punti strategici (strutture) a tempo e lasciano il calcolatore interpolare o 'Tween'fra loro, un processo denominato keyframing. Keyframing mette il controllo nelle mani dell'animatore ed ha radici in disegnato a mano animazione tradizionale.

In opposizione, un più nuovo metodo denominato bloccaggio di movimento usa azione in tensione. Quando la animazione di calcolatore è guidata dal bloccaggio di movimento, un esecutore reale si comporta fuori la scena come se siano stati il carattere da animare. Il suo movimento è registrato a usando del calcolatore video macchine fotografiche e gli indicatori e quelle prestazioni allora è applicato al carattere animato.

Ogni metodo presenta i loro vantaggi ed a partire da 2007, i giochi e le pellicole stanno usando i uni o i altri o entrambi metodi nelle produzioni. La animazione di Keyframe può produrre i movimenti che sarebbero difficili o impossibli comportarsi fuori, mentre il bloccaggio di movimento può riprodurre i subtleties di un attore particolare. Per esempio, nella pellicola 2006 Pirati dei Caraibi: Cassa dell'uomo guasto, attore Fattura Nighy ha fornito le prestazioni per il carattere Davy Jones. Anche se Nighy egli stesso non compare nella pellicola, il film ha tratto beneficio dalle sue prestazioni registrando le sfumature della suoi lingua di corpo, posizione, espressioni facciali, ecc. Così il bloccaggio di movimento è adatto nelle situazioni dove believable, il comportamento e l'azione realistichi è richiesto, ma i tipi di caratteri richiesti eccedono che cosa può essere fatto tramite costuming convenzionale.

Apparecchiatura di sviluppo di animazione di calcolatore

La animazione di calcolatore può essere generata con un calcolatore e un software di animazione. Alcuni esempi del software di animazione sono: Amorphium, Arte dell'illusione, Poser, Studio di sogno del raggio, Bryce, Maya, Miscelatore, TrueSpace, Onda luminosa, massimo dell'studio 3D, SoftImage XSI, Alicee Flash dell'adobe (2D). Ci sono molte altre opzioni di software disponibili. I prezzi varieranno notevolmente secondo il mercato di obiettivo. Una certa animazione impressionante può essere realizzata anche con i programmi di base; tuttavia, rappresentazione può intraprendere molto tempo un calcolatore personale ordinario. A causa di questa, i video animatori del gioco tendono ad usare la risoluzione bassa, conteggio basso del poligono rende, tali che i grafici possono essere resi in tempo reale su un calcolatore personale. La animazione di Photorealistic sarebbe poco pratica in questo contesto.

Gli animatori professionisti delle sequenze di film, del televisione e video sui giochi di calcolatore fanno la animazione photorealistic con l'alto particolare. Questo livello di qualità per la animazione di film prenderebbe i dieci alle centinaia degli anni per generare su un calcolatore personale. Molti potenti stazione di lavoro i calcolatori sono utilizzati preferibilmente. I calcolatori della stazione di lavoro di grafici usano due - quattro processor e così sono molto più potenti che un calcolatore personale e sono specializzati per rappresentazione. Tantissime stazioni di lavoro (conosciute come la a renda il podere) sia insieme networked fungere efficacemente da calcolatore gigante. Il risultato è un film calcolatore-animato che può essere completato durante circa un - cinque anni (questo processo non è contenuto solamente rappresentazione, tuttavia). Una stazione di lavoro costa tipicamente $2.000 - $16.000, con le stazioni più costose che possono rendere molto più velocemente, dovuto i fissaggi più tecnologicamente avanzati che contengono. Pixar's Renderman sta rendendo il software che è ampiamente usato come il campione di industria di animazione di film, in concorrenza con Raggio mentale. Può essere comprato al Web site ufficiale di Pixar per circa $5.000 - $8.000. Funzionerà sopra Linux, OS X del Mace Microsoft Windows stazioni di lavoro di grafici basate con un programma di animazione quali Maya e Softimage XSI. I professionisti inoltre usano digitale macchine fotografiche di film, bloccaggio di movimento o bloccaggio di prestazioni, bluescreens, pellicola che pubblica software, puntellied altri attrezzi per la animazione di film.

Il futuro

Una sfida aperta nella animazione di calcolatore è una animazione photorealistic degli esseri umani. Attualmente, la maggior parte dei film calcolatore-animati mostrano i caratteri animali (Individuazione del Nemo), caratteri di fantasia (Shrek, Monsters Inc.), antropomorfico macchine (Automobili, Robot) o fumetto-come gli esseri umani (Il Incredibles). Il film Final Fantasy: Gli alcoolici dentro si cita spesso come il primo film generato da calcolatore per tentare di mostrare realistico-osservare gli esseri umani. Tuttavia, dovuto la complessità enorme del corpo umano, del movimento umano e della biomeccanica umana, la simulazione realistica degli esseri umani rimane in gran parte un problema non risolto. È uno “dei grails santi„ della animazione di calcolatore. Finalmente, l'obiettivo è di generare il software in cui l'animatore può generare una sequenza di film che mostra un carattere umano photorealistic, subente il movimento fisico-plausibile, insieme ai vestiti, i capelli photorealistic, uno sfondo naturale complicato e possibilmente l'interazione con altri caratteri umani simulati. Ciò potrebbe essere fatta in un senso che il visore non può più dire a se una sequenza particolare di film è generata da calcolatore, o generato usando gli attori reali davanti le macchine fotografiche di film. Completi il realismo umano non è probabile accadere molto presto, comunque tali concetti sopportano ovviamente determinate implicazioni filosofiche per il futuro dell'industria della pellicola.

Per il momento che assomiglia alla animazione di calcolatore tridimensionale può essere diviso in due sensi principali; rappresentazione photorealistic e non-photorealistic. La latta in se di animazione di calcolatore di Photorealistic è divisa in due sottocategorie; photorealism reale (dove bloccaggio di prestazioni è usato nella creazione dei caratteri umani virtuali) e del photorealism stilizzato. Il photorealism reale è che cosa Final Fantasy provato per realizzare ed in avvenire molto probabilmente avrà la capacità di darci le caratteristiche in tensione di fantasia di azione As Il cristallo scuro senza dovere usare puppetry e il animatronics avanzati, mentre Antz è un esempio sul photorealism stilistico (in avvenire il photorealism stilizzato potrà sostituire la animazione tradizionale di movimento di arresto come dentro Bride del Corpse). Nessun di loro sono mentre accennato perfezionato ancora, ma il progresso continua.

Il senso di non-photorealistic/cartoonish è più come un'estensione della animazione tradizionale, un tentativo fare l'assomigli di animazione ad una versione tridimensionale di un fumetto, usando tranquillo ed il perfezionamento dei principii principali della animazione articolati dal Nove uomini anziani, quali zucca e la stirata.

Mentre una singola struttura da una caratteristica calcolatore-animata photorealistic assomiglierà ad una foto se fatta a destra, un singolo vettore della struttura da una caratteristica calcolatore-animata cartoonish assomiglierà ad una pittura (non essere confuso con proteggere del cel, che produce uno sguardo mai più semplice).

Esempi e pseudocode dettagliati

Nella 2D animazione di calcolatore, gli oggetti commoventi si riferiscono a spesso come “sprites.„ Uno sprite è un'immagine che ha una posizione connessa con esso. La posizione dello sprite è cambiata un po', fra ogni struttura visualizzata, per fare lo sprite sembrare muoversi. Il seguente pseudocode fa uno sprite muoversi da sinistra a destra:

varietà interno x: = 0, y: = screenHeight/2;
mentre x  < drawSpriteAtXY
 del drawBackground dello screenWidth (
) (x, y)  tiraggio di // in cima ai precedenti
x: = x + 5  movimento di // verso la destra

Moderno (2001) la animazione di calcolatore usa le tecniche differenti per produrre le animazioni. Il più delle volte, reso sofisticato matematica è usato maneggiare tridimensionale complesso poligoni, applichi “strutture„, effetti illuminantesi ed altri ai poligoni ed infine rappresentazione l'immagine completa. Uno specializzato interfaccia di utente grafica può essere usato generare la animazione ed organizzare il relativo choreography. Un'altra tecnica ha denominato la geometria solida costruttiva definisce gli oggetti conducendo i funzionamenti booleani sulle figure normali e presenta il vantaggio che le animazioni possono essere prodotte esattamente a tutta la risoluzione.

Facciamo un passo con la rappresentazione di un'immagine semplice di una stanza con le pareti di legno piane con una piramide grigia nel centro della stanza. La piramide avrà un riflettore lucidare su esso. Ogni parete, il pavimento ed il soffitto è un poligono semplice, in questo caso, un rettangolo. Ogni angolo dei rettangoli è definito da tre valori citati come la X, Y e Z. X è quanto lontano destro e sinistro il punto è. Y è quanto lontano su e giù il punto è e la Z è lontana dentro e fuori dallo schermo che il punto è. La parete il più vicino noi sarebbe definita da quattro punti: (nell'ordine x, y, z). Sotto è una rappresentazione di come la parete è definita.

(0, 10, 0)                        (10, 10, 0)

 (0.0.0)                           (10, 0, 0)

La parete lontana sarebbe:

(0, 10, 20)                        (10, 10, 20)

 (0, 0, 20)                         (10, 0, 20)

La piramide si compone di cinque poligoni: la base rettangolare e quattro lati triangolari. Per disegnare questa immagine il calcolatore usa il per la matematica per calcolare come proiettare questa immagine, definita dai dati tridimensionali, su uno schermo di calcolatore bidimensionale.

In primo luogo dobbiamo anche definire dove il nostro punto di vista è, cioè che posizione di vantaggio vuole dalla scena sia disegnato. Il nostro punto di vista è all'interno della stanza una punta sopra il pavimento, direttamente davanti la piramide. In primo luogo il calcolatore calcolerà quali poligoni sono visibili. La parete vicina non sarà visualizzata affatto, come è dietro il nostro punto di vista. Il lato lontano della piramide inoltre non sarà disegnato mentre è nascosto dalla parte anteriore della piramide.

Ogni punto seguente è prospettiva proiettata sullo schermo. Le parti del `delle pareti il più lontano' dal punto di vista sembreranno essere più corte delle zone più vicine dovuto la prospettiva. Per fare le pareti assomigliare a legno, un modello di legno, ha denominato una struttura, sarà disegnato su loro. Per compire questa, una tecnica ha chiamato “tracciato di struttura„ è usato spesso. Una piccola illustrazione del legno che può essere disegnata ripetutamente in una corrispondenza ha coperto di tegoli il modello (come carta da parati) è allungato e disegnato sulle pareti la figura finale. La piramide è grey solido in modo da le relative superfici possono essere rese appena come grey. Ma inoltre abbiamo un riflettore. Dove le relative cadute chiare alleggeriamo i colori, dove gli oggetti ostruisce la luce scuriamo i colori.

Dopo renderemo la scena completa sullo schermo di calcolatore. Se i numeri che descrivono la posizione della piramide fossero cambiati e questo processo fosse ripetuto, la piramide sembrerebbe muoversi.

Film

Le pellicole corte del cgi sono state prodotte As animazione indipendente dal 1976, comunque popolarità della animazione di calcolatore (particolarmente nel campo di effetti speciali) skyrocketed durante era moderna degli Stati Uniti animazione. La prima serie completamente generata da calcolatore della televisione era ReBooted il primo film animato completamente generato da calcolatore era Storia del giocattolo, in 1994 e in 1995 rispettivamente. Veda Lista delle pellicole calcolatore-animate per più.

Animazione dilettante

Popolarità dei luoghi come YouTube, che permette che i membri upload i loro propri film affinchè altri osservi, ha generato un numero crescere di che cosa è considerato spesso dilettante animatori del calcolatore. Con molti programmi di utilità liberi disponibili ed i programmi come Creatore di film di Windows, chiunque con gli attrezzi può avere loro animazione osservata dalle migliaia. Molto l'alto software di animazione di conclusione è inoltre disponibile su una base di prova, concedendo per sviluppo educativo e non commerciale con determinate limitazioni. Il one-way per generare la animazione dilettante è usando GIF formatti, che può uploaded facilmente e visto sul fotoricettore. Il software d'animazione del GIF include animatore del GIF dell'ingranaggio di film del GIF, del GIF di film di Beneton, di Ulead e più.

Animazione architettonica

Servizi di uso degli architetti dalle aziende di animazione per generare 3 modelli dimensionali per sia i clienti che i costruttori. Può essere più esatto delle illustrazioni tradizionali. Animazione architettonica la latta inoltre è utilizzata per vedere che il rapporto possibile la costruzione avrà rispetto all'ambiente ed alle relative costruzioni circostanti.

Veda inoltre

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