A számítógépes animáció egy számítógéppel készített animáció , különösen háromdimenziós számítógépes grafika („ CGI-grafika ”), de nem korlátozódik rá [1] . Bár a számítógépeket az 1980-as évek óta széles körben használják az animációban, a „számítógépes animáció” kifejezés ma már kifejezetten a 3D CGI-animációra utal, míg más kifejezéseket használnak a számítógéppel készített 2D-s kézzel rajzolt animációkra , például „ Flash animáció ” és „ GIF animáció .
A számítógépes animáció története szorosan összefügg a speciális grafikus szoftvercsomagok megjelenésével és fejlődésével.
A vizuális effektusok technológiájának első lépése az Ivan Sutherland által 1961-ben feltalált Sketchpad rendszer volt, amely bevezette a számítógépes grafika korszakát. Ebben a rendszerben egy világos toll segítségével a felhasználók közvetlenül a monitor képernyőjén hozhatnak létre rajzokat. 1967-ben Sutherland David Evansszel együtt elkezdett dolgozni egy számítógépes grafikai tanterv kidolgozásán. A Utah Egyetemen (USA), ahol ilyen kutatásokat alapítottak, akkoriban dolgozott: Jim Clark - a Silicon Graphics Inc. alapítója , Edwin Catmull - a számítógépes filmkészítés egyik úttörője, John Warnock - az Adobe Systems alapítója és olyan figyelemre méltó termékek fejlesztője, mint a Photoshop és a PostScript . Először a tárgyak háromdimenziós képét alakították ki geometriai formák (gyakrabban háromszögek) halmaza alapján. Ugyanakkor a geometriai formák egyszínű kitöltésűek voltak, az előtérben lévő objektumok pedig a háttérben elhelyezetteket takarták.
1968-ban a Szovjetunióban N. N. Konsztantyinov, V. V. Minakhin és V. Yu. Ponomarenko szovjet tudósok egy számítógépes rajzfilmet forgattak " Kitty " címmel, bemutatva egy macska járását. A mozgásokat teljes egészében a számítógép hozta létre a benne megadott differenciálegyenletek szerint. Magukat az animációs képkockákat egy szövegnyomtatón nyomtatták ki, ahol a pixel szerepét az orosz "Sh" betű játszotta.
1971-ben Henry Gouraud azt javasolta, hogy a háromszögeket a csúcsaik színének lineáris interpolálásával színezzék. Ez lehetővé tette az intenzitások egyenletesebb változását a tárgyak felülete mentén. 1974-ben Edwin Catmull javasolta a Z-puffer koncepcióját , amely felgyorsította a rejtett élek eltávolításának folyamatát. A Catmull egy másik találmánya a textúrák felhelyezése a háromdimenziós objektumok felületére, valósághűséget biztosítva ezeknek az objektumoknak. Wu Tong Fong javasolta a sokszög teljes felületének árnyalatainak interpolációját, ami jobb simítást biztosít, bár lényegesen több számítást igényel.
James Blinn 1976-ban kombinálta a Phong színezést és a textúra leképezést a tárgyak felületén. 1980-ban Turner Whitted egy új renderelési technikát (nyomkövetést) javasolt, amely a fénysugarak útvonalának követését jelenti a fényforrástól a kamera lencséjéig, figyelembe véve azok visszaverődését a jelenetben lévő tárgyakról. 1986-ban az AT&T kiadta az első személyi számítógépes animációs csomagot ( TOPAS ), amely 10 000 dollárba került, és Intel 80286 processzorral és DOS operációs rendszerrel rendelkező számítógépeken futott . 1990-ben az AutoDesk megkezdte a 3D Studio termék értékesítését . 1997-ben a Macromedia megvásárolt egy kis webes grafikus programot a FutureWave Software -től, amely elindította a jól ismert számítógépes animációs programot, a Macromedia Flash -t . A Maya 1998-ban kezdte meg a gyártását, 15 000 és 30 000 dollár közötti áron.
Napjainkban a számítógépes animációt széles körben használják a filmiparban, valamint az animációs stúdiókban. Segítségével a számítógépes művészek fantasy karaktereket keltenek életre, hihetetlen világokat alkotnak.
Az egyik első számítógépes animációt használó film a Star Wars sorozat volt.
Az animációs adatokat speciális berendezés rögzíti a valós mozgó objektumokról, és továbbítja a szimulációjukhoz számítógépen. Az ilyen technikák gyakori példája a mozgásrögzítés . Speciális, szenzoros öltönyben szereplő színészek olyan mozgásokat végeznek, amelyeket kamerák rögzítenek, és speciális szoftverrel elemeznek. A színészek ízületeinek és végtagjainak mozgásának végső adatait a virtuális karakterek háromdimenziós csontvázaira alkalmazzák, ami mozgásuk megbízhatóságának magas szintjét éri el.
Ugyanezt a módszert alkalmazzák egy élő színész arckifejezésének átvitelére a számítógépen lévő háromdimenziós megfelelőjére.
Az eljárási animációt teljesen vagy részben számítógéppel számítják ki. Ez a következő típusokat foglalhatja magában:
A név az angol Shape szóból származik. A fordítás geometriai formák ábráját vagy animációját jelenti. A jól sikerült animációk nem hagyják közömbösen a nézőt, hipnotikusan beleragadják a történésekbe. Egyszerű, a semmiből véletlenszerűen felbukkanó, szintén eltűnő figurák átalakulnak egymásba. Ugyanakkor a videóüzenet jelentése mindenki számára világos.
A számítógépes animáció tárolható univerzális grafikus fájlokban (például GIF formátumban ) független képek halmazaként, vagy megfelelő animációs csomagok ( 3ds Max , Blender , Maya stb.) speciális fájljaiban textúrákként és egyedi elemekként, ill. megtekintésre ( FLIC ) és játékokban való használatra ( Bink ) szánt formátumokban . Az animáció videó formátumban is menthető (például MPEG-4 ).
Számítógépes animáció (diavetítések szekvenciális megjelenítése előre elkészített grafikus fájlokból, valamint mozgás számítógépes szimulációja objektumok alakjának megváltoztatásával, átrajzolásával, vagy egymás utáni képek megjelenítése előre elkészített vagy animáció során generált mozgásfázisokkal) használható számítógépben . játékok , multimédiás alkalmazások (például enciklopédiák), valamint egyedi tervezési elemek, például weboldalak és reklámok (animált bannerek ) „újjáélesztésére”. A weboldalakon az animációt stílusok ( CSS ) és szkriptek ( JavaScript ) vagy Flash technológiával vagy annak analógjaival létrehozott modulok (flash animáció) segítségével lehet előállítani.
Az 1980-as évek közepe óta a számítógépes animációt speciális effektusok létrehozására használják a filmművészetben . Az első olyan film, amely számítógéppel szintetizált képen alapuló kulcsjeleneteket tartalmazott, a Terminátor 2: Ítélet napja [ 2] volt .
A 3D számítógépes animáció kétségtelen előnye a klasszikus, kézzel rajzolt animációval szemben, hogy mozgás közben teljesen hiányoznak az objektumok arányai (arcvonások stb.) a torzulásokból, amelyek a kézi rajzolásnál elkerülhetetlenek.
A számítógépes animáció egyik nyitott kihívása a fotorealisztikus emberi animáció. Jelenleg a legtöbb számítógépes animációval készült filmben állatfigurák ( Flick kalandjai , Némó keresése , Ratatouille , Jégkorszak , Erdei mese , Vadászszezon ), fantasy karakterek ( Szörnyek , Inc., Shrek , Teenage Mutant Ninja Turtles , Monsters vs. . aliens ), antropomorf gépek ( Cars , WALL-E , Robots ) vagy rajzfilmemberek ( The Incredibles , Despicable Me , Up , Ultramarines ).
A Final Fantasy: A bennünk lévő szellemek című filmet gyakran úgy emlegetik, mint az első számítógéppel generált filmet, amely megpróbál valósághű megjelenésű embereket bemutatni. Az emberi test, az emberi mozgások és az emberi biomechanika óriási összetettsége miatt azonban a valósághű emberi szimuláció továbbra is nagyrészt nyitott probléma marad. Egy másik probléma az ellenszenv, mint pszichológiai válasz a csaknem tökéletes emberi animáció nézésére, amelyet „ ivartalan völgyként ” ismernek. Ez a számítógépes animáció egyik „szent grálja”. Végső soron egy olyan szoftver létrehozása a cél, ahol az animátor olyan képsorokat tud generálni, amelyekben egy fotorealisztikus emberi karakter fizikailag hihető mozgáson megy keresztül, ruházattal, fotorealisztikus hajjal, bonyolult természeti hátterekkel és esetleg más emberi karaktermodellekkel való interakciókkal együtt. Ennek elérése után a néző már nem fogja tudni megmondani, hogy egy bizonyos sorozatot számítógéppel generálnak, vagy valódi színészek segítségével hoznak létre a filmkamera előtt. A teljes realizmus elérése jelentős hatással lehet a filmiparra.
Ez a teljesítmény nem kevésbé súlyos következményekkel járhat az igazságszolgáltatási rendszerre nézve - problémássá válik a video- vagy fényképes anyagok bizonyítékként való felhasználása, alibi megerősítése stb., mivel egyértelműen bizonyítani kell a felvett anyag valóságát.
Jelenleg a 3D számítógépes animációt használják, és ez két fő területre osztható: fotorealisztikus és nem fotorealisztikus renderelésre. Maga a fotorealisztikus számítógépes animáció két alkategóriára osztható: valódi fotorealizmusra (ahol mozgásrögzítést használnak egy virtuális emberi karakter megalkotásában) és stilizált fotorealizmusra. Az igazi fotorealizmus az, amit a Final Fantasy elért, és a jövőben valószínűleg egy olyan játékfilmet tud készíteni nekünk , amely fantasy aspektusokat tartalmaz, mint például a The Dark Crystalban , fejlett bábjáték és animatronika használata nélkül, az Antz Ant pedig a stilisztikai fotorealizmus példája ( a jövőben a stilizált fotorealizmus válthatja fel a hagyományos stop-motion animációt, mint a Corpse Bride rajzfilmben ). Az említettek egyike sem tökéletes, de a fejlődés folytatódik.
| Animáció és animációs technológiák | |
|---|---|
| 2D animáció | |
| 3D grafika | |
| számítógépes animáció | |