Виды компьютерной анимации реферат

Обновлено: 02.07.2024

Анимация (лат. Animare - оживить) - вид искусства, произведения которого создаются путём покадровой съёмки отдельных рисунков или сцен. Помимо термина «анимация» широко употребляется также и термин «мультипликация» (лат. multiplicatio — умножение, размножение).

Кадры - это рисованные или сфотографированные изображения последовательных фаз движения объектов или их частей. При просмотре последовательности кадров возникает иллюзия оживления изображенных на них статичных персонажей. Для создания эффекта плавного изменения их положения и формы, исходя из особенностей человеческого восприятия, частота смены кадров должна быть не менее 12-16 кадров в секунду. В кино используется частота 24, в телевидении 25 или 30 кадров в секунду.

Принцип анимации был найден задолго до изобретения кинематографа. Еще в начале 19 века бельгийский физик Жозеф Плато и другие учёные и изобретатели использовали для воспроизведения на экране движущихся изображений вращающийся диск или ленту с рисунками, систему зеркал и источник света - фонарь.

Рисованная анимация возникла в конце XIX века. В 1900-1907 гг. американец Джэймс Стюарт Блэктон снял анимационные фильмы «Волшебные рисунки», «Комические выражения смешного лица», «Отель с привидениями». В России первые мультфильмы были созданы в 1911-1913 годах. В Белоруссии первый мультфильм «Октябрь и буржуазный мир» снят в 1927 году.

Прорисовка всех фаз движения (кадров) в первых мультфильмах требовала огромных трудозатрат. Так, для мультфильма продолжительностью 5 минут при частоте 24 кадра в секунду необходимо 7200 рисунков. При этом многие кадры содержат повторяющиеся фрагменты, которые приходилось многократно перерисовывать практически без изменений. Поэтому с 20-х годов XX века стали применять упрощенную технологию анимации: на статичный, неизменный рисунок накладывать прозрачные целлулоидные пленки с изменяющимися подвижными элементами. Это был первый шаг в механизации труда художника-аниматора, который получил развитие в компьютерных технологиях.

В компьютерной анимации рисуются лишь некоторые опорные кадры (их называют ключевыми), а промежуточные синтезируются (рассчитываются) компьютерными программами. Независимая анимация отдельных элементов изображения обеспечивается созданием графических объектов для каждого персонажа и размещением их на разных слоях (подобно прозрачным пленкам в классической анимации).

Основные виды компьютерной анимации: покадровая анимация, анимация движения объектов и анимация формы. Покадровая анимация (мультипликация) состоит в прорисовке всех фаз движения. Все кадры при этом являются ключевыми. Автоматическая анимация движения или формы заключается в рисовании ключевых кадров, соответствующих основным фазам или этапам движения, и последующем автозаполнении промежуточных кадров. В основе любой анимации лежит фиксация фаз движения объектов -определение в каждый момент времени их положения, формы, размеров и иных свойств, например цвета

Кадры – это рисованные изображения последовательных фаз движения объектов или их частей.

При просмотре последовательности кадров возникает иллюзия оживления изображенных на них статичных персонажей. Для создания эффекта плавного изменения их положения и формы, исходя из особенностей человеческого восприятия, частота смены кадров должна быть не менее 11-16 кадров в секунду. В кино используется частота 24, в телевидении 25 или 30 кадров в секунду.

Принцип анимации был найден задолго до изобретения кинематографа. Еще в начале 19 века бельгийский физик Жозеф Плато и другие ученые, и изобретатели использовали для воспроизведения на экране движущихся изображений вращающийся диск или ленту с рисунками, систему зеркал и источник света - фонарь.

Основные виды компьютерной анимации: покадровая анимация, анимация движения объектов и анимация формы. Покадровая анимация (мультипликация) состоит в прорисовке всех фаз движения. Все кадры при этом являются ключевыми. Автоматическая анимация движения или формы заключается в рисовании ключевых кадров, соответствующих основным фазам или этапам движения, и последующем авто заполнении промежуточных кадров. В основе любой анимации лежит фиксация фаз движения объектов - определение в каждый момент времени их положения, формы, размеров и иных свойств, например цвета

Компьютерная анимация. Виды компьютерной анимации

Компьютерная анимация — вид анимации, создаваемый при помощи компьютера. На сегодня получила широкое применение, как в области развлечений, так и в производственной научной и деловой сферах. Являясь производной от компьютерной графики, анимация наследует те же способы создания изображений:
Векторная графика
Растровая графика
Фрактальная графика
Трёхмерная графика (3D)

По принципу анимирования можно выделить несколько видов компьютерной анимации.

Анимация по ключевым кадрам

Расстановка ключевых кадров производится аниматором. Промежуточные же кадры генерирует специальная программа. Этот способ наиболее близок к традиционной рисованной анимации, только роль фазовщика берет на себя компьютер, а не человек.

Данные анимации записываются специальным оборудованием с реально двигающихся объектов и переносятся на их имитацию в компьютере. Распространённый пример такой техники — Motion capture (захват движений). Актеры в специальных костюмах с датчиками совершают движения, которые записываются камерами и анализируется специальным программным обеспечением. Итоговые данные о перемещении суставов и конечностей актеров применяют к трёхмерным скелетам виртуальных персонажей, чем добиваются высокого уровня достоверности их движения.

Такой же метод используют для переноса мимики живого актера на его трёхмерный аналог в компьютере.

Широкое применение в сети получили два языка, с помощью которых программируются движения анимируемых объектов:
Java-Script — браузерный язык
Action-Script — язык работы с приложениями Flash

Преимущество программируемой анимации — в уменьшении размера исходного файла, недостаток — нагрузка на процессор клиента.

Для создания анимированных изображений существует множество программ как платных, так и бесплатных.
Adobe Photoshop — платная
GIMP (чаще используется на Linux) — бесплатная
Adobe Flash Professional — платная
CoffeeCup — условно бесплатная
Blender (чаще используется на Linux) — бесплатная

Создание анимации с помощью цифрового фотоаппарата

Сегодня программное обеспечение, позволяющее задействовать цифровой фотоаппарат для съёмки анимации, применяется также часто, как и ставшие привычными 3D- или 2D-пакеты. Любая программа такого типа обеспечивает управление цифровым фотоаппаратом через компьютер и работу с полученными кадрами.

Компьютерная анимация может храниться в универсальных графических файлах (например, в формате GIF) в виде набора независимых изображений, либо в специализированных файлах соответствующих пакетов анимации (3ds Max, Blender, Maya и т. п.) в виде текстур и отдельных элементов, либо в форматах, предназначенных для просмотра (FLIC (англ.)) и применения в играх (Bink). Также, анимация может сохраняться в форматах, предназначенных для хранения видео (например, MPEG-

И дети, и взрослые любят смотреть различные мультфильмы или анимации. Реферат на тему этого вида искусства позволяет узнать, как и где именно он появился, как развивался, каким стал сегодня. В его основе лежат отдельные кадры, сцены или рисунки. Изображения сначала неподвижны, но благодаря съемкам и правильному последовательному показу становятся динамичными.

Определение понятия

Анимация — это искусственное представление движения на телевидении, в кино или компьютерной графике. Она создается путем отображения последовательно снятых рисунков или кадров, такой формат обеспечивает целостное визуальное восприятие образов. Само слово имеет французское происхождение. В переводе с этого языка оно значит «оживление» или «одушевление».

В отличие от видеофильмов, в которых используется непрерывное движение, анимационный формат — это большое количество независимых кадров или рисунков. У самого понятия есть более простой синоним — мультипликация. Именно так называют анимацию в большинстве стран бывшего Советского союза. Но на западе слово «мультфильм» не так известно.

Раньше было невозможно отразить все возможности современного кино. А сегодня технические и художественные сферы развились настолько, что даже ребенок на домашнем компьютере может научиться создавать мультипликации.

Анимированием можно назвать иллюзии. Ведь в результате действий разных профессионалов создается впечатление, что статичные предметы начинают двигаться. Специалисты добиваются такого эффекта, показывая один за другим множество независимых рисунков. Именно это и отличает анимацию от видео, где действительно снимают непрерывное движение.

Чтобы герой ожил, его движения должны повторяться со скоростью не менее 10 кадров в секунду.

Исторические сведения

Человек пытался запечатлеть движение еще в самом начале своего существования. Хороший пример — первая наскальная живопись в пещере Шове во Франции. Еще в 2000 году до н. э. в Древнем Египте люди рисовали борцов, пытаясь передать их движения.

А в книге философа Лукреция, которая называется «О природе вещей», рассказано о специальном приспособлении, высвечивающем движущиеся рисунки на экране. К 10 веку уже существовал китайский театр теней. Этот тип зрелища можно считать близким к анимационному искусству. А в 15 столетии уже появились книги с рисунками, которые повторяли разные фазы движения человека. Их сворачивали в рулоны, а затем быстро разворачивали. Такое обращение позволяло создать иллюзию оживших картинок.

Во времена Средневековья были мастера, которые во время своих развлекательных сеансов использовали устройство, напоминающее фильмоскоп. В них они вставляли прозрачные пластины с контурами рисунков и быстро передвигали. Тогда эти аппараты назывались волшебными фонарями.

В 1646 году и монах Киршер впервые описал устройство собственного фильмоскопа. Этот прибор высвечивает изображения на прозрачных стеклянных пластинах. Подобные представления показывали все бродячие театры Европы в 17 столетии.

История традиционной анимации началась в конце 19 столетия. В июле 1877 года во французском городе Анесси инженер самоучка Рейно сконструировал уникальное устройство — праксиноскоп. Этот аппарат позволял ему создавать и демонстрировать короткие мультипликационные фильмы. Максимальная их длина составляла 15 минут.

Именно поэтому этот город считается родиной мультипликации. Два раза в год в течение нескольких десятилетий здесь проводились фестивали анимации. А в 1977 году здесь состоялось празднования 100-летнего юбилея этого вида искусства. Но Рейно не остановился, он постоянно работал над собственным аппаратом. В результате он усовершенствовал праксиноскоп, добавив в него вращающийся зеркальный барабан и ленту с рисунками. А также в результате его трудов анимация стала сопровождаться звуком, причём оба действия происходили синхронно.

Развитие мультипликации

Хотя заслуги Рейно трудно переоценить, всё же его не считают создателем первого мультипликационного фильма. Ведь в его производстве не использовалась кинопленка. Хотя 28 октября отмечается в Париже Международный день анимации, посвященный именно этому изобретателю.

Огромный вклад в искусство внёс американец Уолт Дисней. Он снял свой первый мультфильм в 1921 году. А через 5 лет создал самого популярного персонажа — Микки Мауса. В 1928 зрители увидели озвученный анимационный фильм «Пароходик Вилли». А ещё через 5 лет Дисней представил миру цветную анимацию под названием «Цветы и деревья».

Мультипликация имеет долгую историю и в России. В 1910 году Владислав Старевич снял первый в мире объёмный анимационный фильм длиной десять с половиной минут. Актерами в нём были разные насекомые, а назывался он «Прекрасная Люканида, или война рогачей с усачами». Его примером вдохновились многие художники и сценаристы. После этого мультика стали выходить новые анимации.

В 1935 году основали киностудию «Союзмультфильм», хотя сначала называлась «Союздетмультфильм». С 1945 по 1959 анимации были довольно реалистичными. Художники вдохновлялись окружающим миром и рисовали животных, людей, природу, продукты человеческой деятельности. В 1952 сотрудники «Союзмультфильма» смогли создать полный аналог многоплановой камеры, которая использовалась Уолтом Диснеем. Они освоили все методы классической анимации, а также изобрели новые.

В 1959 на экраны вышел мультфильм «Влюбленное облако». Он стал популярным не только в Советском Союзе, но и за границей. Зарубежные кинофестивали отметили его несколькими наградами. Но золотой век советской анимации начался в шестидесятых годах. Тогда зрители узнали множество интересных мультфильмов:

«Ну, погоди!»;
«Винни-Пух»;
«Маугли»;
«Варежка».

С развитием технологий художники научились использовать компьютерные файлы. Они начали рисовать в специальных программах, что значительно ускорило процесс создания мультфильма.

Первая компьютерная анимация, которая называлась «Кошечка», вышла в 1968 году. Над ней работали преподаватели и студенты МГУ.

Технологии создания

Так как анимация постоянно развивалась, появлялись новые технологии её создания. Каждый новый специалист приносил в эту индустрию что-то своё. Сегодня существует множество вариантов создания мультипликации:

классический;
кукольный;
спрайтовый;
морфинг;
3D;
цветовая анимация;
захват движения.

Традиционная или классическая анимация — это поочередная смена изображений, каждый рисунок нарисован отдельно. В последнее время подобная технология не используется, так как она требует много затрат. Художнику приходится рисовать каждый кадр по отдельности. Кукольная мультипликация или стоп-кадр основывается на объёмных объектах. Сначала их фиксируют в одном положении, а затем его меняют и снимают заново. Спрайтовая анимация создается с помощью языков программирования. А морфингом называется преобразование одного объекта в другой, осуществляется оно благодаря генерации заданного количества кадров с одинаковыми промежутками.

Цветовая методика — это изменение только оттенка изображения, а не его расположения. А 3D-анимация производится специальными программами. При этом картинки получают с помощью визуализации сцены, каждая из которых состоит из определенного набора текстур, источников света и предметов.

Одно из первых направлений анимации — это захват движения. Она позволяет передавать естественные жесты в реальном времени. Раньше художники приглашали натурщиков, и с них срисовывали движения. Сегодня к живому актёру прикрепляют датчики в тех местах, где будут соответствующие контрольные точки модели. Затем кадры оцифровывают, ориентацию объекта передают графической станции. В результате анимационная модель оживает.

Современное значение

Сегодня термин «анимация» может означать не только мультипликационные фильмы. Появление компьютеров и развитие разных технологий позволяют заставить неживые предметы двигаться. Современный термин характеризует разные виды деятельности:

двигающиеся картинки;
технологию создания иллюзии;
досуг на детских мероприятиях.

Двигающиеся картинки сегодня называют анимашки. Обычно их создают из двух-трёх кадров. Чаще всего это люди или животные, совершающие какие-либо действия или меняющие свою мимику. Хотя это могут быть любые подвижные изображения.

А ещё анимацией сегодня называют особую организацию досуга на детских праздниках. Хотя она встречается ещё и в гостиницах, оздоровительных лагерях и даже на взрослых корпоративах. В этих массовых мероприятиях задействованы и ведущие, и обычные участники. Подобная анимация позволяет воодушевить людей и поднять им настроение.

Анимация в любом виде призвана дарить положительные эмоции человеку. Десятки тысяч людей сегодня задействованы в этой сфере искусства. Технологии до сих пор продолжают развиваться и совершенствоваться, а художники создают новые стили изображения объектов.