Средства компьютерной анимации

Министерство образования и науки Российской Федерации

Байкальский государственный университет

Кафедра Информатики и Кибернетики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

Средства компьютерной анимации

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Морозов Александр Иванович

Проверил: к.ф.-м.н., доцент

Бурдуковская Анна Валерьевна

 

 

Оглавление

 

 

 

Введение

Человечество шагает в ногу со временем. Касается это ценностей, моралей, технологий и коммуникаций, и, разумеется, искусства. Такой элемент искусства, как анимация, ранее сложный и трудоемкий процесс, с появлением компьютеров, стал гораздо легче. Появилось множество инструментов, программ, для создания как 2D, так и 3D анимации. Некоторые из этих программ мы и рассмотрим.

1. 2D анимация

Двумерная и трехмерная анимация, создаваемая как традиционными (без использования вычислительных средств), так и компьютерными методами, основана на одном и том же принципе: если ряд статичных изображений показать в достаточно быстром темпе, то человеческий глаз свяжет их вместе и примет за непрерывное движение. Для того, чтобы несколько изображений объекта были восприняты глазом как плавное движение этого объекта, может хватить скорости 8 компьютерных экранов в секунду. В отличие от традиционной целлулоидной анимации, где каждый кадр рисуется вручную, в компьютерной 2D-анимации часть рутинной работы берет на себя программа. Можно, например, задать движение по траектории (программа создаст соответствующие промежуточные кадры) или плавно изменить палитру в течение нескольких кадров (например, постепенно затемнить изображение или убрать часть цветов).

Adobe Photoshop

Многофункциональный графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems. В основном работает с растровыми изображениями, однако имеет некоторые векторные инструменты. Продукт является лидером рынка в области коммерческих средств редактирования растровых изображений и наиболее известным продуктом фирмы Adobe. Часто эту программу называют просто Photoshop, на жаргоне российских пользователей - «ФШ». В настоящее время Photoshop доступен на платформах macOS, Windows, в мобильных системах iOS, Windows Phone и Android . Также существует версия Photoshop Express для Windows Phone 8 и 8.1. Сейчас в США идёт бета-тестирование стриминговой версии продукта для Chrome OS.

Adobe After Effects

Программное обеспечение компании Adobe Systems для редактирования видео и динамических изображений, разработки композиций, анимации и создания различных эффектов. Широко применяется в обработке отснятого видеоматериала, при создании рекламных роликов, музыкальных клипов, в производстве анимации, титров для художественных и телевизионных фильмов, а также для целого ряда других задач, в которых требуется использование цифровых видеоэффектов.

 

Adobe Flash Professional

Adobe Flash Professional на сегодняшний день - основная полнофункциональная программа для создания  Flash, способная создавать  мультипликацию и интерактивные Вебсайты формата Flash. Все многочисленные функции программы можно условно объединить в три большие группы:

1. Функции рисования. В программу встроен внушительный графический редактор. Конечно, есть графические редакторы, которые более функциональны при рисовании, но способностей Adobe Flash в этом деле вполне достаточно для создания элементов, которые используются при создании мультипликации. Кроме того, Adobe Flash Professional может совместно работать с другими программами Adobe, так как поддерживает форматы файлов Adobe Illustrator (.ai) и Adobe Photoshop (.psd). Многие элементы мультипликации можно создавать в сторонних графических редакторах, а затем импортировать в Adobe Flash Professional.
2. Функции по созданию мультипликации flash. По набору этих функций Adobe Flash Professional превосходит все имеющиеся программы по созданию мультипликации. Вместе с тем, некоторые специализированные программы способны создавать более качественную мультипликацию в своей узкой сфере деятельности.Так, при создании анимированного текста некоторые программы  превосходит Adobe Flash (например Xara 3D Maker). При преобразовании форм (морфинге) лучше использовать такие специализированные программы, как FotoMorph или FantaMorph. Продукция Adobe Flash Professional при создании мультипликации, которая применяется при создании веб-страниц - это в основном анимированные flash-баннеры. Для создания анимированных баннеров (форматов Flash и  GIF) существует большое количество программ, поэтому в этом деле можно подобрать альтернативу Adobe Flash Professional (например, программы SWiSH miniMax, Moho и другие намного проще Adobe Flash Professional, но с созданием простой анимации, в том числе с созданием анимированных баннеров справятся легко).

Функции по созданию Flash-сайтов. Существуют программы, в которых можно создавать flash-сайты, но это в основном программы, использующие шаблоны flash-сайтов. Adobe Flash Professional способна создавать flash-сайты самостоятельно "с нуля".(хотя имеются и некоторые шаблоны   flash-элементов, например баннеров).Одновременно реализация этой функции потребует от пользователя более основательной подготовки, в т.ч. знания языка ActionScript. Большинство элементов Flash создается в визуальном режиме, без написания кода. Но для использования всей функциональности программы нужно знать язык ActionScript. Альтернатива - использование  отрывков кода ActionScript, которые имеются в Библиотеке Flash  Professional. 
Animator Pro

Вообще-то с момента возникновения трехмерной анимации 3D-пакеты сильно потеснили двумерную анимацию, однако стоит сказать о тех двумерных программах, которые используют традиционную технику целлулоидной анимации - это пакеты Animator Pro, который хорош для освоения азов 2D-техники, и мощная программа Animo. Оба пакета работают на PC. Классические примеры работ, сделанных в технике традиционной целлулоидной анимации - это "Белоснежка и семь гномов" и "Ну, погоди!".

Animation Works Interactive

Среди пакетов 2D-анимации под Windows, использующих нетрадиционные и смешанные техники, можно отметить также Animation Works Interactive фирмы Gold Disk, работающий на Macintosh и под Windows. Animation Works Interactive позволяет импортировать растровые изображения, имеет хороший набор инструментов для работы с траекториями, а полученную анимацию может комбинировать со звуком и цифровым видео.

Elastic Reality

Хорошим дополнением к анимационным программам для PC является сплайновый пакет Elastic Reality фирмы ADSG, предназначенный для двумерных деформаций и превращений (морфинга) кино- и видеоматериала. Пакет работает с замкнутыми и незамкнутыми кривыми, позволяет управлять степенью прозрачности объектов, сглаживать их контуры и применять спецэффекты. Существуют версии этого пакета для SGI и Macintosh.

3. 3D анимация

Трехмерная анимация по технологии напоминает кукольную: вы создаете каркасы объектов, накладываете на них материалы, компонуете все это в единую сцену, устанавливаете освещение и камеру, а затем задаете количество кадров в фильме и движение предметов. Посмотреть происходящее можно с помощью камеры, которая тоже может двигаться. Движение объектов в трехмерном пространстве задается по траекториям, ключевым кадрам и с помощью формул, связывающих движение частей сложных конструкций. Подобрав нужное движение, освещение и материалы, вы запускаете процесс визуализации. В течение некоторого времени компьютер просчитывает все необходимые кадры и выдает вам готовый фильм. Недостаток, следующий из такой техники создания изображения - это чрезмерная гладкость форм и поверхностей и некоторая механистичность движения объектов.

Electric Image, SoftImage

Для создания трехмерной анимации на компьютерах IBM и Macintosh удобно пользоваться и пакетом Electric Image Animation System, включающим большой комплекс анимационных средств, спецэффекты, инструментарий для работы со звуком и генератор шрифтов с настраиваемыми параметрами. Хотя у этой программы нет средств моделирования, но зато есть возможность импорта свыше тридцати различных форматов моделей. Пакет также поддерживает работу с иерархическими объектами и средствами инверсной кинематики. В свою очередь, программа Softimage 3D фирмы Microsoft работает на платформах SGI и Windows NT. Она поддерживает моделирование на базе полигонов и сплайнов, создание спецэффектов, работу с частицами и технологию переноса движения с живых актеров на компьютерных персонажей.

3D Studio и 3D Studio MAX

Один из самых известных пакетов 3D-анимации на IBM - это 3D Studio фирмы Autodesk. Программа работает под DOS, обеспечивает весь процесс создания трехмерного фильма: моделирование объектов и формирование сцены, анимацию и визуализацию, работу с видео. Кроме того, существует широкий спектр прикладных программ (IPAS-процессов), написанных специально для 3D Studio. Новая программа той же фирмы под названием 3D Studio MAX для Windows NT создавалась в течение нескольких последних лет и претендует на роль конкурента мощным пакетам для рабочих станций SGI. Интерфейс новой программы един для всех модулей и обладает высокой степенью интерактивности. 3D Studio MAX реализует расширенные возможности управления анимацией, хранит историю жизни каждого объекта и позволяет создавать разнообразные световые эффекты, поддерживает 3D-акселераторы и имеет открытую архитектуру, то есть позволяет третьим фирмам включать в систему дополнительные приложения.

LightWave 3D, SoftImage 3D и Media Studio на SGI

На компьютерах Silicon Graphics есть несколько крупных программ 3D-анимации. Относительно "старый" пакет LightWave 3D, созданный фирмой NewTek работает как в среде Windows, так и на SGI, имеет дружественный интерфейс, сильные средства моделирования, анимации и визуализации, хорошую библиотеку объектов и текстур, а также позволяет создавать VRML-файлы, что позволяет работать с ним в сети.

Среди других сильных программ трехмерной анимации на SGI необходимо отметить пакет Media Studio той же фирмы Alias|Wavefront, соединивший в себе несколько современных программ моделирования, анимации, создания cпецэффектов и визуализации фирмы Wavefront. Один из конкурентов пакетов PowerAnimator и Media Studio - программа Softimage 3D фирм Softimage и Microsoft работает на платформах SGI и WindowsNT. Softimage 3D поддерживает моделирование на базе полигонов и сплайнов, создание спецэффектов, работу с частицами и технологию переноса движения с живых актеров на компьютерных персонажей. 
PowerAnimator на SGI

Один из флагманов современной трехмерной анимации на SGI - это пакет PowerAnimator фирмы Alias Wavefront. Его средства моделирования, поддерживающие работу со сложными иерархическими объектами и поверхностями, представляют собой один из наиболее мощных и удобных комплексов инструментов создания объектов на основе полигонов и, главное, сплайнов. Пакет позволяет создавать реалистичные образы, в частности, благодаря отличным возможностям освещения - направленного и рассеянного, с использованием бликов и других эффектов. Пакет поддерживает богатые средства затенения и техники придания реалистичности поверхностям, которые позволяют оживить гладкие и жесткие конструкции, неизбежно выдающие свое компьютерное происхождение. Возможен предварительный "быстрый" рендеринг. PowerAnimator содержит богатые инструменты анимации объектов, источников света и камер, отличный инструментарий для работы с частицами и автоматизации анимации.

Анимация в пакете создается на основе ключевых кадров, инверсной кинематики и с помощью технологии переноса движения с живых актеров на компьютерных персонажей, что позволяет получить очень естественные движения объектов. Кроме того, пакета PowerAnimator поддерживает мощные средства анимации мимики и мускулов, а также инструменты точной синхронизации звука и изображения. PowerAnimator совместим с другим аппаратным и программным обеспечением: он поддерживает конвертацию огромного количества форматов файлов и удобное общение с периферией. Можно написать собственные программы для работы с моделями и анимацией, создать авторскую технологию затенения поверхностей, создания текстур и работы с источниками света. В комплект поставки входит также CD-ROM с библиотекой трехмерных моделей и фонов. Существует и "урезанная", более простая и дешевая, версия пакета - программа Animator.

4. Программы монтажа, помогающие в создании анимации

Sony Vegas Pro

Профессиональная программа для многодорожечной записи, редактирования и монтажа видео и аудио потоков от компании MAGIX. Есть редакции Vegas Movie Studio и Vegas Pro. Vegas предлагает неограниченное количество видео- и аудио-дорожек, продвинутые инструменты для обработки звука, поддержку многоканального ввода-вывода в режиме полного дуплекса, ресемплинг в реальном времени, автоматическое создание кроссфейдов, синхронизация посредством MIDI Time Code и MIDI Clock, дизеринг на выходах подгрупп и 24/32-разрядный звук с частотой дискретизации 192 кГц.

Adobe Premier Pro

Профессиональная программа нелинейного видеомонтажа компании Adobe Systems. Является наследником программы Adobe Premiere. Первая версия программы вышла 21 августа 2003 года для операционных систем семейства Windows. Начиная с третьей версии программа стала доступной и для операционных систем OS X. Первые две версии выходили отдельными продуктами, третья версия вышла в составе пакета Adobe Creative Suite 3. Начиная с пятой версии поддерживаются только 64-битные операционные системы, тогда как четвёртая версия предполагала использование также и в 32-битных. Premiere Pro используется такими компаниями как Би-би-си, The Tonight Show.

5. Заключение

Компьютерная анимация может применяться в компьютерных играх, мультимедийных приложениях (например, энциклопедиях), а также для «оживления» отдельных элементов оформления, например, веб-страниц и рекламы (анимированные баннеры). На веб-страницах анимация может формироваться средствами стилей (CSS) и скриптов (JavaScript) или модулями, созданными с помощью технологии Flash или её аналогов (флеш-анимация).

Нельзя не отметить, что компьютерная анимация в наше время – незаменимый элемент в создании кино, сериалов, мультфильмов. Анимация значительно облегчает процесс, который был сложнее ранее.

 

 

Список используемой литературы

1. Надеждин, О.А. Основы компьютерной анимации / О. А. Надеждин. - М. : Майор, 2004. - 409 с.
2. Мельниченко, В.В. ПК плюс... компьютерная графика / Мельниченко В.В., Легейда В.В. - Киев ; СПб. ; Киев : ВЕК+, 2005. - 558 с.
3. Паршукова, Г.Б. Инструменты компьютерной графики в библиотечной деятельности : конспект лекционного материала / Г.Б. Паршукова, А.И. Павлов. - Новосибирск : ГПНТБ СО РАН, 2009. - 99 с.

 

Иркутск 2017