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Animation de computador

Veja também: Imagery Computer-generated

Animation de computador é a arte de criar imagens moventes através do uso de computadores. É um subfield de gráficos de computador e animation. É criado cada vez mais por meio de gráficos de computador 3D, though 2D gráficos de computador são usados ainda extensamente para a largura de faixa stylistic, baixa, e mais rapidamente necessidades rendendo real-time. Às vezes o alvo do animation é o computador próprio, mas às vezes o alvo é outro meio, como película. É consultado também como ao cgi (Imagery Computer-generated ou imagem latente computer-generated), especialmente quando usado nas películas.

Para criar o illusion do movimento, uma imagem é indicada no computador tela então substituído rapidamente por uma imagem nova que seja similar à imagem precedente, mas deslocado ligeiramente. Esta técnica é idêntica ao como o illusion do movimento é conseguido com televisão e retratos de movimento.

O animation de computador é essencialmente um sucessor digital à arte de pare o movimento animation dos modelos 3D e animation do frame-por-frame de 2D ilustrações. Para os animations 3D, os objetos (modelos) são construídos no monitor do computador (modelado) e nas figuras 3D são equipados com um esqueleto virtual. Para a 2D figura animations, os objetos separados (ilustrações) e as camadas transparentes separadas são usados, com ou sem um esqueleto virtual. Então os membros, os olhos, a boca, a roupa, etc. da figura são movidos pelo realizador de desenhos animados sobre frames chaves. As diferenças na aparência entre os frames chaves são calculadas automaticamente pelo computador em um processo sabido como tweening ou morphing. Finalmente, o animation é rendido.

Para os animations 3D, todos os frames devem ser rendidos após modelar estão completos. Para 2D animations do vetor, o processo rendendo é o processo chave da ilustração do frame, quando tweened frames são rendidos como necessitado. Para apresentações pre-recorded, os frames rendidos são transferidos a um formato ou a um meio diferente tal como a película ou o vídeo digital. Os frames podem também ser rendidos em real - tempo enquanto são apresentados às audiências do end-user. Animations baixos da largura de faixa transmitidos através do Internet (por exemplo. 2D Flash, X3D) use frequentemente o software no computador dos end-users render em real - tempo como uma alternativa a fluir ou animations elevados pre-loaded da largura de faixa.

Índices

Um exemplo simples

A tela é anulada a uma cor do fundo, tal como o preto. Uma cabra é extraída então na direita da tela. A tela é anulada em seguida, mas a cabra re-é extraída ou duplicada ligeiramente à esquerda de sua posição original. Este processo é repetido, movendo cada vez a cabra um bocado para a esquerda. Se este processo for repetido rapidamente bastante a cabra parecerá mover-se lisamente para a esquerda. Este procedimento básico é usado para todos os retratos moventes nas películas e na televisão.

A cabra movente é um exemplo de deslocar a posição de um objeto. Umas transformações mais complexas de propriedades do objeto tais como o tamanho, forma, efeitos de lighting e colorem requerem frequentemente cálculos e render do computador em vez de redesenhar ou de duplicação simples.

Explanação

Para enganar olho e cérebro pensando nos estão vendo um objeto lisamente móvel, os retratos devem ser extraídos em ao redor 12 quadros por o segundo ou mais rapidamente (um frame é uma imagem completa). Com taxas acima de 70 frames/s nenhuma melhoria no realism ou na lisura é perceivable devido à maneira o olho e cérebro imagens process. Em taxas abaixo de 12 frames/s a maioria de povos podem detectar jerkiness associado com o desenho de imagens novas que diminui do illusion do movimento realístico. O animation hand-drawn convencional do cartoon usa frequentemente 15 frames/s a fim conservar no número dos desenhos necessitados, mas este é aceitado geralmente por causa da natureza stylized dos cartoons. Porque produz um animation de computador mais realístico do imagery exige umas taxas mais elevadas do frame reforçar este realism.

A razão que nenhum jerkiness é visto em umas velocidades mais elevadas é devido a “persistence da visão.” Do momento ao momento, o olho e o cérebro que trabalham junto realmente a loja o que quer que você olha para uma fração de um segundo, e automaticamente “alisam para fora” saltos menores. A película do filme vista nos teatros nos Estados Unidos funciona em 24 frames por o segundo, que é suficiente criar este illusion do movimento contínuo.

Métodos de animating caráteres virtuais

Em a maioria de sistemas do animation de computador 3D, um realizador de desenhos animados cría uma respresentação simplificada do anatomy de um caráter, analogous a a esqueleto ou figura da vara. A posição de cada segmento do modelo esqueletal é definida perto variáveis do animation, ou Avars

Em caráteres humanos e animais, muitas partes do modelo esqueletal correspondem aos ossos reais, mas animation esqueletal é usado também animate outras coisas, tais como as características facial (though outros métodos para animation facial exista). O caráter “Woody” dentro História do brinquedo, por exemplo, usa 700 Avars, including 100 Avars na cara. O computador não geralmente renda o modelo esqueletal diretamente (é invisível), mas usa o modelo esqueletal computar a posição e a orientação exatas do caráter, que é rendido eventualmente em uma imagem. Assim mudando os valores de Avars sobre o tempo, o realizador de desenhos animados cría o movimento fazendo o movimento do caráter do frame ao frame.

Há diversos métodos para gerar os valores de Avar para obter o movimento realístico. Tradicional, os realizadores de desenhos animados manipulam o Avars diretamente. Melhor que ajuste Avars para cada frame, ajustaram geralmente Avars em pontos estratégicos (quadros) a tempo e deixaram o computador interpolate ou 'tween'entre eles, um processo chamado keyframing. Keyframing põe o controle nas mãos do realizador de desenhos animados, e tem raizes em hand-drawn animation tradicional.

No contraste, um método mais novo chamou-se captação do movimento emprega ação viva. Quando o animation de computador é dirigido pela captação do movimento, um performer real age para fora a cena como se eram o caráter a animated. Seu ou seu movimento é gravado a usar-se do computador câmeras video e os marcadores, e esse desempenho são aplicados então ao caráter animated.

Cada método tem suas vantagens, e até à data de 2007, os jogos e as películas estão usando qualquer um ou ambos estes métodos nas produções. O animation de Keyframe pode produzir os movimentos que seriam difíceis ou impossíveis agir para fora, quando a captação do movimento puder reproduzir os subtleties de um ator particular. Por exemplo, na película 2006 Piratas das Caraíbas: Caixa do homem inoperante, ator Conta Nighy forneceu o desempenho para o caráter Davy Jones. Mesmo que Nighy ele mesmo não aparecesse na película, o filme beneficiou-se de seu desempenho gravando os nuances de seus língua de corpo, postura, expressões facial, etc. Assim a captação do movimento é apropriada nas situações onde believable, o comportamento e a ação realísticos são requeridos, mas os tipos de caráteres requeridos excedem o que pode ser feito com trajar convencional.

Equipamento do desenvolvimento do animation de computador

O animation de computador pode ser criado com um computador e um software do animation. Alguns exemplos do software do animation são: Amorphium, Arte do Illusion, Poser, Estúdio ideal do raio, Bryce, Maya, Blender, TrueSpace, Lightwave, máximo do estúdio 3D, SoftImage XSI, Alice, e Flash do adôbe (2D). Há muitas mais opções de software disponíveis. Os preços variarão extremamente dependendo do mercado de alvo. Algum animation impressive pode ser conseguido mesmo com programas básicos; entretanto, render pode fazer exame muito tempo em um computador home ordinário. Por causa desta, os realizadores de desenhos animados video do jogo tendem a usar a definição baixa, contagem baixa do polygon rendem, tais que os gráficos podem ser rendidos em real - tempo em um computador home. O animation de Photorealistic seria pouco prático neste contexto.

Os realizadores de desenhos animados profissionais das seqüências dos filmes, do televisão, e as video em jogos de computador fazem o animation photorealistic com detalhe elevado. Este nível da qualidade para o animation do filme faria exame de dez às centenas dos anos para criar em um computador home. Muitos poderosos estação de trabalho os computadores são usados preferivelmente. Os computadores da estação de trabalho de gráficos usam dois a quatro processadores, e são assim muito mais poderosos do que um computador home, e são especializados para render. Um grande número estações de trabalho (sabidas como a renda a fazenda) seja networked junto agir eficazmente como um computador gigante. O resultado é um filme computador-animated que possa ser terminado em aproximadamente um a cinco anos (este processo não é compreendido unicamente de render, entretanto). Uma estação de trabalho custa tipicamente $2.000 a $16.000, com as estações mais caras que podem render muito mais rapidamente, devido à ferragem mais technologically avançada que contêm. Pixar's Renderman está rendendo o software que é usado extensamente como o padrão da indústria do animation do filme, na competição com Raio mental. Pode ser comprado no Web site oficial de Pixar para aproximadamente $5.000 a $8.000. Trabalhará sobre Linux, Ósmio X do Mac, e Microsoft Windows estações de trabalho de gráficos baseadas junto com um programa do animation tal como o Maya e o Softimage XSI. Os profissionais usam também digital câmeras do filme, captação do movimento ou captação do desempenho, bluescreens, película que edita o software, suportes, e outras ferramentas para o animation do filme.

O futuro

Um desafio aberto no animation de computador é um animation photorealistic dos seres humanos. Atualmente, a maioria de filmes computador-animated mostram os caráteres animais (Encontrando Nemo), caráteres do fantasy (Shrek, Monsters Inc.), anthropomorphic máquinas (Carros, Robôs) ou cartoon-como seres humanos (O Incredibles). O filme Final Fantasy: Os espíritos dentro cited frequentemente como o primeiro filme computer-generated para tentar mostrar realístico-olhar seres humanos. Entretanto, devido à complexidade enorme do corpo humano, do movimento humano, e do biomechanics humano, a simulação realística dos seres humanos remanesce pela maior parte um problema aberto. É um “dos grails holy” do animation de computador. Eventualmente, o objetivo é criar o software onde o realizador de desenhos animados pode gerar uma seqüência do filme que mostra um caráter humano photorealistic, se submetendo ao movimento físico-plausible, junto com a roupa, ao cabelo photorealistic, um fundo natural complicado, e possivelmente a interação com outros caráteres humanos simulados. Isto poderia ser feito em uma maneira que o visor pode já não dizer se uma seqüência particular do filme fosse computer-generated, ou criado usando atores reais na frente das câmeras do filme. Termine o realism humano não é provável acontecer muito logo, porém tais conceitos carregam obviamente determinadas implicações filosóficas para o futuro da indústria da película.

Para o momento onde olha como o animation de computador tridimensional pode ser dividido em dois sentidos principais; render photorealistic e non-photorealistic. A lata própria do animation de computador de Photorealistic seja dividida em dois subcategories; photorealism real (onde captação do desempenho é usado na criação dos caráteres humanos virtuais) e do photorealism stylized. O photorealism real é o que Final Fantasy tentou conseguir e no futuro terá muito provável a abilidade de dar-nos características vivas do fantasy da ação como O cristal escuro sem ter que usar puppetry e animatronics avançados, quando Antz é um exemplo no photorealism stylistic (no futuro o photorealism stylized substitui o animation tradicional do movimento do batente como dentro Bride do Corpse). Nenhuns deles são enquanto mencionado aperfeiçoado ainda, mas o progresso continua.

O sentido de non-photorealistic/cartoonish é mais como uma extensão do animation tradicional, uma tentativa fazer o olhar do animation como uma versão tridimensional de um cartoon, usar imóvel e aperfeiçoar os princípios principais do animation articulados pelo Nove homens velhos, como o squash e o estiramento.

Quando um único frame de uma característica computador-animated photorealistic olhará como uma foto se feito para a direita, um único vetor do frame de uma característica computador-animated cartoonish olhará como uma pintura (para não ser confundido com proteger do cel, que produz um olhar sempre mais simples).

Exemplos e pseudocode detalhados

No 2D animation de computador, os objetos moventes são consultados frequentemente a como “sprites.” Um sprite é uma imagem que tenha uma posição associada com ele. A posição do sprite é mudada ligeiramente, entre cada frame indicado, para fazer o sprite parecer mover-se. O seguinte pseudocode faz um sprite mover-se da esquerda para a direita:

var interno x: = 0, y: = screenHeight/2;
quando x  < drawSpriteAtXY
 do drawBackground do screenWidth (
) (x, y)  tração de // no alto do fundo
x: = x + 5  movimento de // à direita

Moderno (2001) o animation de computador usa técnicas diferentes produzir animations. O mais freqüentemente, sofisticado matemática é usado manipular tridimensional complexo polygons, aplique “texturas”, efeitos de iluminação e outros aos polygons e finalmente render a imagem completa. Um sofisticado relação de usuário gráfica pode ser usado criar o animation e arranjar seu choreography. Uma outra técnica chamada geometria contínua constructive define objetos conduzindo operações booleanas em formas regulares, e tem a vantagem que os animations podem exatamente ser produzidos em toda a definição.

Vamos pisar com render de uma imagem simples de um quarto com as paredes de madeira lisas com uma pirâmide cinzenta no centro do quarto. A pirâmide terá um spotlight brilhar nela. Cada parede, o assoalho e o teto são um polygon simples, neste caso, um retângulo. Cada canto dos retângulos é definido por três valores consultados como a X, a Y e a Z. X são como saido distante e direito o ponto é. Y é como distante ascendente e para baixo o ponto está, e Z é distante dentro e fora da tela que o ponto é. A parede o mais próximo nós seria definida por quatro pontos: (na ordem x, y, z). Abaixo está uma respresentação de como a parede é definida.

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

 (0.0.0)                           (10, 0, 0)

A parede distante seria:

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

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

A pirâmide é composta de cinco polygons: a base retangular, e quatro lados triangulares. Para extrair esta imagem o computador usa o math calcular como projetar esta imagem, definida por dados tridimensionais, em uma tela de computador bidimensional.

Primeiramente nós devemos também definir onde nosso ponto da vista está, isto é, que ponto vantage quer da cena seja extraído. Nosso ponto da vista é dentro do quarto um bocado acima do assoalho, diretamente na frente da pirâmide. Primeiramente o computador calculará que polygons são visíveis. A parede próxima não será indicada em tudo, como é atrás de nosso ponto da vista. O lado distante da pirâmide não será extraído também enquanto é escondido pela parte dianteira da pirâmide.

Cada ponto seguinte é perspective projetado na tela. As parcelas do `das paredes o mais distante' do ponto da vista parecerão ser mais curtas do que as áreas mais próximas devido ao perspective. Para fazer as paredes olhar como a madeira, um teste padrão de madeira, chamou uma textura, será extraído nelas. Para realizar isto, uma técnica chamada “traçar da textura” é usado frequentemente. Um desenho pequeno da madeira que pudesse repetidamente ser extraído em combinar telhou o teste padrão (como wallpaper) é esticado e extraído nas paredes a forma final. A pirâmide é cinza contínuo assim que suas superfícies podem apenas ser rendidas como o cinza. Mas nós temos também um spotlight. Onde suas quedas claras nós iluminamos as cores, onde os objetos obstruem a luz nós escurecemos cores.

Em seguida nós rendemos a cena completa na tela de computador. Se os números que descrevem a posição da pirâmide fossem mudados e este processo fosse repetido, a pirâmide pareceria mover-se.

Filmes

As películas curtas do cgi foram produzidas como animation independente desde 1976, though a popularidade do animation de computador (especialmente no campo de efeitos especiais) skyrocketed durante era moderna de ESTADOS UNIDOS. animation. A primeira série completamente computer-generated da televisão era ReBoot, e o primeiro filme animated completamente computer-generated era História do brinquedo, em 1994 e em 1995 respectivamente. Veja Lista de películas computador-animated para mais.

Animation amador

A popularidade dos locais como YouTube, que permite que os membros upload seus próprios filmes para que outros v, criou um número de crescimento de o que é considerado frequentemente amador realizadores de desenhos animados do computador. Com muitas utilidades livres disponíveis e programas como Fabricante do filme de Windows, qualquer um com as ferramentas pode ter seu animation visto por milhares. Muito o software elevado do animation do fim está também disponível a título de prova, reservando para o desenvolvimento educacional e non-commercial com determinadas limitações. O one-way para criar o animation amador é usar-se GIF formate, que pode uploaded e visto na correia fotorreceptora fàcilmente. O software animating do GIF inclui realizador de desenhos animados do GIF da engrenagem do filme do GIF, do GIF do filme de Beneton, do Ulead, e mais.

Animation Architectural

Serviços do uso dos arquitetos das companhias do animation para criar 3 modelos dimensionais para os clientes e construtores. Pode ser mais exato do que desenhos tradicionais. Animation Architectural a lata seja usada também ver que o relacionamento que possível o edifício terá com relação ao ambiente e a seus edifícios circunvizinhos.

Veja também

Imagens Animated em Wikipedia

Ligações externas

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