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コンピュータ・アニメーション

また見なさい: コンピュータ生成画像

コンピュータ・アニメーション 移動イメージの生成の芸術は使用によってのある コンピュータ. それはサブフィールドのである コンピュータ・グラフィックス そして 生気. 次第にそれはによって作成される 3Dコンピュータ・グラフィックス、しかし 第2コンピュータ・グラフィックス 文体的で、低い帯域幅およびより速い実時間レンダリングの必要性のためにまだ広く利用されていなさいありなさい。 時々生気のターゲットはコンピュータ自体であるが、時々ターゲットは別のものである 媒体、のような フィルム. それはまたCGIと言われる(コンピュータ生成画像 または特にフィルムで使用された場合コンピューター生成イメージ投射)。

動きの錯覚を作成するためには、イメージはコンピュータに表示される スクリーン それから前のイメージに類似している新しいイメージによってすぐに取り替えられて、しかしわずかに移される。 この技術は動きの錯覚がいかにとと達成されるか同一である テレビ そして 映画.

コンピュータ・アニメーションは芸術へ本質的にデジタル後継者のである 停止動き 3Dモデルの生気および第2実例のフレームによフレームの生気。 3D生気のために、目的(モデル)はコンピュータモニター(模倣される)および3D図で事実上の骨組によって装備される造られる。 第2図生気の場合、別の目的(実例)および別の透明な層は事実上の骨組の有無にかかわらず、使用される。 それから肢、目、口、衣服、等。 図のアニメーターによって進まれる 主フレーム. 主フレーム間の出現の相違は知られているプロセスのコンピュータによって自動的にとして計算される tweening または 変形させること. 最後に、生気はある される.

3D生気のために、すべてのフレームは模倣の後でである完全されなければならない。 第2ベクトル生気のための、レンダリングプロセスはフレームをされる必要とされるに応じてtweened間、主フレームの実例プロセスである。 記録ずみの提示のために、されたフレームはフィルムまたはデジタルビデオのような別のフォーマットか媒体に移る。 フレームはまた実質の時間にエンドユーザーの聴衆に示されると同時にされるかもしれない。 インターネットによって送信される低い帯域幅の生気(例えば。 第2フラッシュ, X3D)頻繁に代わりとして実質の時間ににするべきエンドユーザーコンピュータの使用ソフトウェア 流出 または前もって積まれた高い帯域幅の生気。

目次

簡単な例

スクリーンは黒のような背景色に、消される。 それからヤギはスクリーンの右側で引かれる。 次にスクリーンは消されるが、ヤギは通常位置の左側にわずかに再引かれるか、または複写される。 いつも左にヤギをビット動かすこのプロセスは、繰り返される。 このプロセスが十分に速く繰り返されればヤギは左に滑らかに動くには現われる。 この基本的な手順はフィルムおよびテレビですべての動画のために使用される。

移動ヤギは目的の位置を移す例である。 サイズ、形、照明効果のような目的の特性のより複雑な変形は頻繁に要求する計算を着色し、 コンピュータレンダリング 簡単な描き直すか、または重複の代り。

説明

トリックするため 目 そして 頭脳 考えて彼らはに12頃滑らかに移動目的を、映像引かれるべきである見ている fps またはより速く(フレームは1つの完全なイメージである)。 70 frames/sの上の率によって写実主義または滑らかさの改善は方法のために認識可能目ではない 頭脳 プロセスイメージ。 12 frames/sの下の率でほとんどの人々は検出できる jerkiness 現実的な動きの錯覚から落ちる新しいイメージのデッサンと関連付けられる。 慣習的なhand-drawn漫画の生気は頻繁に必要とされるデッサンの数で救うために15 frames/sを使用するがこれは通常漫画の様式化された性質のために受け入れられる。 それが作り出すのでより現実的なイメージのコンピュータ・アニメーションはより高いこの写実主義を補強するためにフレーム率を要求する。

jerkinessがより高い速度で見られない理由はあるのために「残像」。 時から時への、秒わずかを見るものは何でも店を実際に協力する目および頭脳は、および自動的にマイナーなジャンプを「」滑らかにする。 米国の劇場で見られる映画フィルムは連続的な動きのこの錯覚を作成して十分である24のfpsで動く。

事実上の特性を活気づける方法

ほとんどの3Dコンピュータ・アニメーションシステムでは、アニメーターはaに類似した特性の解剖学の簡単だった表示を作成する 骨組 または 棒図. 骨格モデルの各区分の位置は定義される 生気の変数、または Avars

人間および動物の特性では、骨格モデルの多くの部分は実際の骨に、対応する 骨格生気 また顔の特徴(しかし他の方法のためののような他の事を、活気づけるのに使用されている 顔の生気 存在しなさい)。 」木質特性「 おもちゃの物語、例えば、表面で100 Avarsを含んで700 Avarsを、使用する。 コンピュータは通常 しなさい 直接骨格モデルは(見えない)、骨格イメージに結局される特性の厳密な位置そしてオリエンテーションを計算するのにモデルを使用するが。 従ってAvarsの価値をそのうちに変えることによって、アニメーターはフレームによって動きをからのフレームに特性移動作成する。

Avarの現実的な動きを得るために価値を発生させるための複数の方法がある。 従来、アニメーターはAvarsを直接処理する。 あらゆるフレームのためのAvarsを置きなさいよりもむしろ、それらは通常時間の戦略的なポイント(フレーム)でAvarsを置き、挿入するようにするコンピュータがまたは「tween「そのの間で、プロセスは呼んだ keyframing. Keyframingにアニメーターの手に制御を置き、hand-drawnで根がある 従来の生気.

それに対して、より新しい方法は呼んだ モーション・キャプチャー 利用する ライヴ・アクション. コンピュータ・アニメーションがモーション・キャプチャーによって運転されるとき、実質の実行者はそれらが活気づけられるべき特性だったように場面行動する。 彼/彼女の動きはコンピュータにを使用して記録される ビデオ・カメラ そしてマーカーおよびその性能は生気に満ちた特性に適用される。

各方法に利点があり、2007年現在に、ゲームおよびフィルムは生産でどちらかまたは両方の方法を使用している。 Keyframeの生気はモーション・キャプチャーは特定俳優の機微を再生できるが機能しがにくくまたは不可能である動きを作り出すことができる。 例えば、2006フィルムで カリブの海賊: 死んだ人の箱、俳優 ビルNighy 特性に性能を提供した Davyジョーンズ. Nighy彼自身がフィルムで現われないのに、映画は彼の性能から彼のボディーランゲージ、姿勢、表情、等のニュアンスの記録によって寄与した。 従ってモーション・キャプチャーは信じられるところに状態で適切である、現実的な行動および行為は要求されるが、することができるものが慣習的な着せることによって必要な特性のタイプは超過する。

コンピュータ・アニメーションの開発装置

コンピュータ・アニメーションはコンピュータおよび生気ソフトウェアと作成することができる。 生気ソフトウェアの例は次のとおりである: Amorphium、 錯覚の芸術, Poser, 光線の夢のスタジオ, Bryce, マヤ, 混合機, TrueSpace, 光波, 最高3Dスタジオ, SoftImage XSI, アリス、 Adobeのフラッシュ (第2)。 利用できるもっとたくさんのソフトウェアオプションがある。 価格は標的市場によって非常に変わる。 印象的な生気を基本プログラムと達成することができる; 但し、 レンダリング 通常の家庭用コンピュータで長時間取ることができる。 このような理由で、ビデオゲームのアニメーターはグラフィックが家庭用コンピュータの実質の時間にすることができることする、そのような物低分解能、低い多角形の計算を使用しがちである。 Photorealisticの生気はこの文脈で実際的でない。

コンピュータ・ゲームの映画、テレビの、およびビデオ順序の専門のアニメーターは高い細部とのphotorealistic生気を作る。 映画生気のための質のこのレベルは何百年に家庭用コンピュータで作成するために10を取る。 強力な多数 ワークステーション コンピュータは代りに使用される。 グラフィックス・ワークステーションコンピュータは2台から4台のプロセッサーを使用し、こうして家庭用コンピュータよりもっとたくさん強力、そしてのために専門にする レンダリング. 多数のワークステーション(aとして知られている 農場をしなさい)効果的に巨大なコンピュータとして機能するために一緒にネットワークがありなさい。 結果は約1から5年に完了することができるコンピュータ生気に満ちた映画である(しかしこのプロセスはレンダリングで、もっぱら構成されない)。 ワークステーションは普通$2,000から含んでいるもっと技術的に進められたハードウェアのために、大いにより速くされるより高い場所が$16,000を、要する。 Pixar「s Renderman 業界標準映画生気として広く利用されている競争のレンダリングソフトウェアはとのある 精神光線. それは約$5,000から$8,000のためのPixarの公式のウェブサイトで買うことができる。 それは働く Linux, Mac OS X、 マイクロソフト・ウインドウズ マヤおよびSoftimage XSIのような生気プログラムと共に基づいたグラフィックス・ワークステーション。 専門家はまたデジタルを使用する 映画用カメラ, モーション・キャプチャー または 性能の捕獲, bluescreens、フィルム編集ソフトウェア、 支柱および映画生気のための他の用具。

未来

コンピュータ・アニメーションの1つの開いた挑戦は人間のphotorealistic生気である。 現在、ほとんどのコンピュータ生気に満ちた映画は示す動物の特性を(Nemoを見つけること)、想像の特性(Shrek, Monsters Inc。), 人間の形をした 機械(車, ロボット)または人間漫画のように(Incredibles). 映画 最終的な想像: 中精神 頻繁にように最初のコンピューター生成映画人間を現実的見ることを示すように試みるように引用される。 但し、人体、人間の動きおよび人間の生物力学の巨大な複雑さのために、人間の現実的なシミュレーションは主として未解決の問題に残る。 コンピュータ・アニメーションの「聖杯」の1時である。 最終的に、目的はアニメーターが、衣服とともに、物理的もっともらしい動きphotorealistic毛、複雑で自然な背景を経るphotorealistic人間の特性を示す映画順序を発生できるおよび他の模倣された人間の特性との多分相互作用をであるソフトウェア作成すること。 これは方法で視聴者が特定映画順序がコンピューター生成、または映画用カメラの前の実質俳優を使用して作成されてかどうか言えないもはやことされてもよい。 そのような概念が明らかに映画産業の未来のためのある特定の哲学の含意に耐えるどんなに人間の写実主義をすぐに起こるためにがない本当らしくないが完了しなさい。

この時点ではそれは次元のコンピュータ・アニメーションが2つの主要な方向に分けることができる3のように見える; photorealisticおよびnon-photorealisticレンダリング。 Photorealisticのコンピュータ・アニメーションの缶自体は2つの下位範疇に分けられる; 実質のphotorealism (ところ 性能の捕獲 事実上の人間の特性)および様式化されたphotorealismの作成で使用される。 実質のphotorealismに最終的な想像が試みた、達成することを将来多分私達にライヴ・アクションの想像の特徴を与える機能がようにものある 暗い水晶 間、高度のpuppetryおよびanimatronicsを使用しないで Antz 文体的なphotorealismの例はある(将来様式化されたphotorealismはとして従来の停止動きの生気を取り替えられる 死体の花嫁). 述べられてまだ完成されて、進歩が続くがと同時にそれらのどれもない。

non-photorealistic/cartoonishの方向は従来の生気の延長、まだによって連結される生気の主要な原則を使用し、完成する漫画の3次元版のように生気の見えを作る試みのような多くである 9人の老人、南瓜および伸張のような。

正しくされて、コンピュータ生気に満ちた特徴によってが絵画のように見えるcartoonishからの単一フレームのベクトルphotorealisticコンピュータ生気に満ちた特徴からの単一フレームが写真のように間、(混同されないためと celの陰影、簡単な一見を作り出す)。

詳細な例および擬似コード

第2コンピュータ・アニメーションでは、移動目的は頻繁に参照されるように「妖精」。 妖精はそれと関連付けられる位置があるイメージである。 妖精の位置は、各々の表示されたフレームの間で、妖精を動くようである作るようにわずかに変わる。 次の擬似コードは妖精移動を左から右へする:

var int X: = 0、y: = screenHeight/2;
間 X  < screenWidthの
drawBackgroundの()
 drawSpriteAtXY (x、y)  背景の上の//の引くこと
X: = x + 5  右への//移動

現代(2001)コンピュータ・アニメーションは異なった生気を作り出すのに技術を使用する。 最も頻繁に、複雑にされる 数学 次元複合体3を処理するのに使用されている 多角形、適用しなさい「質」、つき、他、のへのそして最終的の効果多角形 レンダリング 完全なイメージ。 洗練されたの グラフィカルユーザーインタフェース 生気を作成し、振り付けを整理するのに使用されるかもしれない。 別の技術は呼んだ 建設的な立体幾何学 目的を規則的な形のブール演算を行なうことによって定義し生気があらゆる決断で正確に作り出されるかもしれないこと、利点を持っている。

部屋の中心の灰色のピラミッドが付いている平らな木製の壁が付いている部屋の簡単なイメージのレンダリングを通って歩もう。 ピラミッドにスポットライトがそれで照ることをある。 各壁、床および天井は簡単な多角形、この場合、長方形である。 長方形の各コーナーはX、YおよびZ.と参照される3つの価値によって定義される。 Xつはどの位まで左右ポイントがあるかである。 Yはどの位までポイントの上下にある、Zはポイントによってがあるスクリーンを出入りして遠いかであり。 近の壁は4ポイント私達定義される: (順序X、y、zで)。 次に壁がいかにの定義されるか表示がある。

(0、10、0)                        (10、10、0)

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

遠い壁は次のとおりである:

(0、10、20)                        (10、10、20)

 (0、0、20)                         (10、0、20)

ピラミッドは5つの多角形から成っている: 長方形の基盤および4つの三角の側面。 このイメージを引出すためにはコンピュータは計算するのに数学を二次元のコンピュータ画面に3次元データによって、定義されるこのイメージを写し出す方法を使用する。

最初に私達はまたどんな有利な点が決定するかすなわち、場面から引かれなさいか私達の眺めポイントがどこにあるか定義しなければならない。 私達の眺めポイントは部屋の中にピラミッドの前の床の上のビット、直接である。 最初にコンピュータはどの多角形が目に見えるか計算する。 近い壁は私達の眺めポイントの後ろにあるように、全然表示されない。 ピラミッドの遠い側面はまたピラミッドの前部によって隠れると同時に引かれない。

次の各ポイントはスクリーンに写し出される見通しである。 眺めポイントからの壁の`の部分はずっと」見通しのためにより近い区域より短いようである。 壁を木のように、木製パターンはそれらで見えさせる、質を、引かれる呼んだ。 これを達成するため、「呼ばれる技術質の地図を描くこと」頻繁に使用されるがある。 一致で繰り返し引くことができる木の小さいデッサンはパターンをタイルを張った(のように 壁紙)伸ばされ、壁に最終的な形を引出される。 ピラミッドは固体灰色である従って表面は灰色としてちょうどすることができる。 しかし私達にまたスポットライトがある。 軽い落下私達が目的がライトを妨げる色を緩和する一方、私達は色を暗くする。

次に私達はコンピュータ画面の完全な場面をする。 ピラミッドの位置を記述する数が変わり、このプロセスが繰り返されたら、ピラミッドは動いたようであろう。

映画

CGIの短いフィルムはように作り出された 独立した生気 1976年以来、しかしコンピュータ・アニメーションの人気(特に分野での 特殊効果)の間に急騰して 米国の現代時代。 生気. 最初の完全にコンピューター生成テレビの連続番組はあった 再起動、最初の完全にコンピューター生成生気に満ちた映画はあり おもちゃの物語、1994年および1995年にそれぞれ。 見なさい コンピュータ生気に満ちたフィルムのリスト 多くのため。

アマチュア生気

場所の人気のような YouTube、メンバーが眺めに他のための彼らの自身の映画をアップロードすることを可能にする考慮される何が頻繁に増加する作成した アマチュア コンピュータアニメーター。 利用できる多くの無料のユーティリティおよびプログラムを使ってのような Windowsの映画制作会社、用具とのだれでもたくさん見られる生気を有することができる。 多くの上限の生気ソフトウェアはある特定の制限の教育および非営利的な開発のために試験的にまた利用でき、割り当てる。 アマチュア生気を作成する一方通行は使用である GIF 網で容易にアップロードされ、見ることができるフォーマット。 GIFの活気づけるソフトウェアはBeneton映画GIF、GIF映画ギヤ、Ulead GIFのアニメーター、および多く含んでいる。

建築生気

顧客および建築者両方のための3dモデルを作成する生気の会社からの建築家の使用サービス。 それは従来のデッサンより正確である場合もある。 建築生気 建物が環境および周囲の建物に関連して持っている可能な関係ことを見るのにまた缶が使用されている。

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