Виды анимации в играх

Методы создания анимации постоянно развиваются, а разработчики игр и киностудии постоянно ищут талантливых и творческих личностей, которые смогут применить эти методы.


Вот основные виды анимации, с помощью которых могут создаваться цифровые персонажи для телевизионных шоу, коммерческих приложений, логотипов компаний, кино, видео или игр.

  • Традиционная анимация.
  • 2D векторная анимация.
  • 3D компьютерная анимация.
  • Графика движения.
  • Стоп моушен.

Традиционная анимация

Вы когда-нибудь видели изображения, которые появляются, как быстро сменяющиеся кадры, нарисованные на прозрачных листах бумаги цветными маркерами? Этот вид компьютерной анимации называется традиционным. Он используется для предварительных набросков персонажей.

Этот процесс может быть довольно дорогостоящим и продолжительным, так как аниматорам приходится создавать набор различных кадров, исходя из частоты 24 кадра в секунду. Данный метод используется в основном на ПК, а также планшетах с применением специальных компьютерных программ, позволяющих создавать анимацию в стиле старых диснеевских мультфильмов.

2D векторная анимация

Наиболее часто используемый стиль анимации. Ее кадры создаются на относительно плоской поверхности. Кроме этого векторная анимация переняла кое-какие методы традиционной анимации. На самом деле, это та же традиционная анимация, за исключением того, что к кадрам применяется обработка, известная под названием прорисовка и закрашивание.

Во время этого процесса аниматоры размещают тонкие прозрачные листы целлулоида на бумаге, на которой нарисованы анимационные персонажи, после чего перерисовывают их на пленку. В конце кадры с разными персонажами накладываются друг на друга, и из-за высокой прозрачности пленки это позволяет создать композицию из различных элементов и персонажей.

3D компьютерная анимация

3D анимация полностью отличается от других видов анимации в компьютерной графике. Хотя они используют одинаковые принципы композиции и движения, технические методы, применяемые для решения разнообразных задач, существенно разнятся. В 3D анимации аниматору не нужно быть художником-графиком. Это больше похоже на игру с куклами, чем на рисунок.

Это также называется генерируемые компьютером изображения ( CGI ). Они возникают, когда компьютерные аниматоры создают поток изображений, которые сводится воедино, чтобы сформировать анимацию. Объединение динамических и статических изображений выполняется с использованием компьютерной графики. Персонажи, созданные в 3D, в цифровом формате отображаются на экране, а затем объединяются с каркасом, что позволяет анимировать каждую модель по-разному.

Анимация формируется путем создания моделей в отдельных ключевых кадрах, после чего компьютер выполняет их « размножение «, интерпретируя анимацию с помощью добавления промежуточных кадров между ключевыми.

Кроме этого много времени уходит на работу с кривыми, представляющими различные части объекта в разные периоды времени. В 3D-анимации должны учитываться все персонажи, даже те которые в определенный момент времени чем-то перекрыты и не видны.

Основное различие между этими видами анимации заключается в том, что в традиционной и 2D анимации художник работает с отдельными кадрами, в то время как в 3D-анимации всегда существует непрерывный поток. Если он останавливается, это воспринимается, как ошибка. Даже когда персонаж остается на месте, всегда существует непрерывный поток кадров, который создает иллюзию реальности.

Графика движения

Вы когда-нибудь задумывались о том, как создаются промо-ролики, анимированные логотипы, вступительные титры фильмов и реклама приложений? Это делается с помощью движущихся графических текстов и элементов, или, как я это называю, графики движения.

Это процесс, в котором используется » размножение » анимируемых кадров для создания плавного движения между кадрами. Программы для « размножения » кадров поддерживают скрипты, которые автоматически изменяют анимацию для создания многочисленных эффектов.

3D-композиции создаются из плоских элементов, перемещающихся друг относительно друга, что создает иллюзию объема. Они также могут сопровождаться звуковыми эффектами или музыкой. Такие объекты часто используются в мультимедийных проектах.

Stop-motion

Стоп моушен вид компьютерной анимации больше похож на традиционную анимацию. Все, что вам нужно сделать, это сфотографировать объект, а при перемещении объекта на относительно небольшое расстояние, вы берете другую фотографию. Данная процедура повторяется неоднократно, и когда изображения воспроизводятся одно за другим, возникает впечатление движения.

Существует много форм стоп моушен анимации, включая Cut-Outs , Claymation and Puppets и другие. Но суть в том, что для создания анимации объекты, которые должны перемещаться, фотографируются последовательно много раз.

Данная публикация представляет собой перевод статьи « Types of Animation in Computer Graphics » , подготовленной дружной командой проекта Интернет-технологии.ру

Компью́терная анима́ция — вид мультипликации, создаваемый при помощи компьютера. В отличие от более общего понятия «графика CGI», относящегося как к неподвижным, так и к движущимся изображениям, компьютерная анимация подразумевает только движущиеся. 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:

Содержание

История [ править | править код ]

История компьютерной анимации тесно связана с появлением и развитием специализированных графических программных пакетов.

Первым шагом в технологии визуальных эффектов была придумана в 1961 году Айвеном Сазерлендом система Sketchpad, которая начала эру компьютерной графики. В этой системе с помощью светового пера пользователи могли создавать рисунки непосредственно на экране монитора. В 1967 году Сазерленд вместе с Дэвидом Эвансом начали работу по созданию учебного курса компьютерной графики. В университете штата Юта (США), где были основаны такие исследования, в это время работали: Джим Кларк — основатель компании Silicon Graphics Inc., Эдвин Катмелл — один из пионеров в области создания фильмов с помощью компьютера, Джон Уорнок — основатель компании Adobe Systems и разработчик таких известных продуктов, как Photoshop и PostScript. Сначала объемное изображение объектов формировали на основе набора геометрических фигур (чаще треугольников) . При этом геометрические фигуры имели однотонную заливку, а объекты переднего плана закрывали те, которые размещены на заднем плане.

В 1968 году в СССР был снят компьютерный мультфильм «Кошечка», демонстрирующий походку кошки. Движения были полностью созданы компьютером по введённым в него дифференциальным уравнениям. Сами кадры анимации были напечатаны на текстовом принтере, где роль пикселя исполняла русская буква «Ш».

В 1971 году Генри Гуро предложил закрашивать треугольники путём линейной интерполяции цветов их вершин. Это позволило получить более плавное изменение интенсивностей вдоль поверхности объектов. В 1974 году Эдвин Катмулл предложил концепцию Z-буфера, что ускорило процесс удаления скрытых граней. Другим изобретением Кэтмулла является наложение текстуры на поверхность трехмерных объектов, обеспечивает реалистичность этих объектов. Ву Тонг Фонг предложил интерполировать оттенки всей поверхности полигона, что обеспечивает лучшее сглаживание, хотя и требует значительно больших вычислений.

Джеймс Блинн в 1976 году скомбинировал раскрашивания по Фонгу и наложения текстуры на поверхность объектов. В 1980 году Тернер Уиттед предложил новую технику визуализации (трассировки), которая заключается в отслеживании путей прохождения световых лучей от источника света до объектива камеры с учётом их отражения от объектов сцены. В 1986 году фирма AT&T выпустила первый пакет для работы с анимацией на персональных компьютерах (TOPAS), который стоил 10000 долларов и работал на компьютерах с процессором Intel 80286 и операционной системой DOS. В 1990 году фирма AutoDesk начала продажу продукта 3D Studio. В 1997 году компания Macromedia приобрела у компании FutureWave Software небольшую графическую программу для Web, с которой была начата в своё время широко известна программа компьютерной анимации Macromedia Flash. В 1998 году начался выпуск программы Maya, стоившей от 15 000 до 30 000 долларов.

Компьютерная анимация в современном мире [ править | править код ]

В наше время компьютерная анимация широко используется в индустрии кино, а также в мультипликационных студиях. С помощью неё компьютерные художники оживляют фантастических персонажей, создают невероятные миры.

Одним из первых фильмов, в создании которого была задействована компьютерная анимация, был многосерийный фильм «Звездные Войны».

Анимация по ключевым кадрам [ править | править код ]

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

Запись движения [ править | править код ]

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

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

Процедурная анимация [ править | править код ]

Процедурная анимация полностью или частично рассчитывается компьютером. Сюда можно включить следующие её виды:

  • Симуляция физического взаимодействия твёрдых тел.
  • Имитация движения систем частиц, жидкостей и газов.
  • Имитация взаимодействия мягких тел (ткани, волос).
  • Расчёт движения иерархической структуры связей (скелета персонажа) под внешним воздействием (Ragdoll).
  • Имитация автономного (самостоятельного) движения персонажа. Примером такой системы является программа Euphoria.

Шейповая анимация [ править | править код ]

Название пошло от английского слова Shape. Перевод означает фигуру или анимацию геометрических фигур. Хорошо выполненные анимации не оставляют зрителя равнодушным, увлекая его гипнотически в происходящее. Простые фигуры, случайно появляясь из ниоткуда, также исчезая — трансформируются друг в друга. При этом смысл видео послания ясен каждому.

Программируемая анимация [ править | править код ]

Широкое применение в сети получили два языка, с помощью которых программируются движения анимируемых объектов:

  • JavaScript — браузерный язык
  • ActionScript — язык работы с приложениями Flash

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

Конструкторы анимаций [ править | править код ]

Для создания анимированных изображений существует множество программ как платных, так и бесплатных.

  • Adobe Photoshop — платная
  • Cinema 4D — платная
  • Vectorian Giotto — (достаточно мощный, похож на Adobe Flash) — бесплатная
  • Pencil2D (ранее — Pencil) — бесплатная
  • GIMP (чаще используется на Linux) — бесплатная
  • Adobe Flash Professional — платная
  • CoffeeCup — условно бесплатная
  • Blender — бесплатная
  • Synfig — бесплатная
  • Pivot Stickfigure Animator — бесплатная
  • Stykz — бесплатная
  • Dimp Animator — бесплатная
  • Anime Studio — платная
  • Source Filmmaker — бесплатная (требует установку Steam)

Создание анимации с помощью цифрового фотоаппарата [ править | править код ]

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.

Хранение [ править | править код ]

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-4).

Применение [ править | править код ]

Компьютерная анимация (последовательный показ слайд-шоу из заранее подготовленных графических файлов, а также компьютерная имитация движения с помощью изменения и перерисовки формы объектов или показа последовательных изображений с фазами движения, подготовленных заранее или порождаемых во время анимации) 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).

С середины 1980-х годов компьютерная анимация используется для создания спецэффектов в кинематографе. Первым фильмом, содержащим ключевые сцены, основанные на изображении, синтезированном компьютером, стал «Терминатор 2: Судный день» [1] .

Несомненным преимуществом компьютерной 3D-анимации перед классической рисованной является полное отсутствие искажений пропорций объекта (черт лица и т. п.) при движении, неизбежных при ручной прорисовке.

Будущее [ править | править код ]

Фильм Последняя фантазия: Духи внутри нас часто приводится в качестве первого компьютерного фильма, сделавшего попытку показать реалистично выглядящих людей. Однако из-за огромной сложности человеческого тела, движений человека, и биомеханики человека, реалистичная симуляция человека остаётся в значительной степени открытой проблемой. Ещё одной проблемой является неприязнь, как психологический ответ на просмотр почти идеальный анимации человека, известная как «зловещая долина». Это один из «святых граалей» компьютерной анимации. В конечном счёте целью является создание программного обеспечения, где аниматор сможет генерировать эпизоды, показывающие фотореалистичного персонажа-человека, подвергаемого физически правдоподобным движениям, вместе с одеждой, фотореалистичные волосы, усложнённый естественный фон, и, возможно, взаимодействие с другими моделями персонажей-людей. Добившись этого, зритель будет уже не в состоянии сказать, что определённый эпизод компьютерный, или создан с использованием реальных актёров перед кинокамерой. Достижение полного реализма может иметь серьёзные последствия для киноиндустрии.

Не менее серьёзные последствия данное достижение может принести судебной системе — станет проблематичным использование видео- или фотоматериалов в качестве улик, подтверждения алиби и т. д., так как необходимо будет однозначно доказывать реальность заснятого материала.

На данный момент используется трёхмерная компьютерная анимация, и её можно разделить на два основных направления: фотореалистичная и не фотореалистичный рендеринг. Фотореалистичная компьютерная анимация сама по себе может быть разделена на две подкатегории: реальный фотореализм (где захват движения используется в создании виртуального персонажа-человека) и стилизованный фотореализм. Реальный фотореализм это то, чего добились в Final Fantasy и в будущем, скорее всего, способен дать нам игровое кино с аспектами фентези, как в The Dark Crystal без использования передового кукольного театра и аниматроники, а Муравей Антц — пример стилистического фотореализма (в будущем, стилизованный фотореализм сможет заменить традиционную покадровую анимацию, как в мультфильме Труп невесты). Ни один из упомянутых не совершенен, но прогресс продолжается.

В статье рассматриваются основные отличия анимации для игр и кино.

На первый взгляд может показаться, что анимация для игр ничем не отличается от анимации для кино. Но так кажется только на первый взгляд. И, хотя принцип создания анимация одинаков для обоих типов анимации, сам процесс и техника в корне различны.

Анимация для кино

Аниматор, когда дело доходит до создания анимации для кино, должен анимировать только те объекты, которые попадают в камеру текущего шота. Другими словами аниматора должен волновать только один ракурс.

При просмотре фильма вы просто нажимаете на кнопку «Play» и смотрите фильм, не пытаясь повернуть сцену или рассмотреть окружение. Таким образом, вы видите только то, что было заранее задумано.

Это позволяет аниматору, работающему над фильмом, по-разному читерить, поскольку он прекрасно понимает, как будет выглядеть шот с определенного ракурса. Поэтому аниматор и работает только над этим ракурсом.

И это не значит, что создавать анимацию для кино легко. Как раз наоборот. Но проблемы, возникающие при создании анимации для игр, в корне отличаются от проблем, возникающих в ходе создания анимации для кино.

Как уже упоминалось ранее, зритель, смотрящий фильм, не имеет никакого влияния над происходящим. Он просто наблюдает. Если заглянуть за кулисы в момент создания фильма, можно увидеть, как режиссер, осветители и другие члены команды столпились вокруг камеры. Но зритель об этом никогда не узнает.

Анимация для геймдева

Игры, напротив, должны быть интерактивными. Когда мы играем в игру, мы всегда хотим полностью контролировать ситуацию, камеру и персонажа. Именно мы творим историю и заставляем персонажа двигаться. Поэтому анимация должна не просто хорошо выглядеть, а хорошо выглядеть со всевозможных ракурсов.

Например, если игра ведется от третьего лица, игрок вращает камеру и видит цикл походки или бега с абсолютно другого ракурса. В этом ракурсе коленки персонажа будут двигаться совершенно по-другому. Аниматор, при создании анимациии, должен помнить об этом и учитывать подобные нюансы.

Создание анимации для игры

В геймдеве аниматору придется столкнуться с большим числом разновидностей анимации, отличных от тех, которые обычно можно увидеть в анимационных фильмах Pixar или DreamWorks. Работая аниматором в игровом проекте, вы внезапно поймете, что создаете анимацию различных фантастических существ, великанов, военных баталий и исторических событий. Вам придется создавать различные анимационные циклы, не только цикл походки или бега.

Например, для большинства игр необходим цикл дыхания, stand by, цикл походки с нацеленным оружием, цикл анимации, при котором персонаж ложится на землю и ползет в указанном игроком направлении и пр. Достаточно поиграть в любую FPS- или RPG-игру, чтобы понять, о чем идет речь.

Большинство игр построено на механике тела, поэтому вам придется потратить не один час на ее прорабатывание, для еще большей успешности игры. Это не означает, что вам не придется анимировать экшн-сцены, придется, но если вспомнить любую игру, в которую вам приходилось играть, вы поймете, насколько отточенной должна быть механика тела.

Тайминг в анимации для игр определяют нужды игроков. Ничто не может так опечалить, как, например, момент в Call of Duty, когда ты участвуешь в перестрелке, и внезапно у тебя заканчиваются патроны, а потом ты также внезапно умираешь, в тщетной попытке перезарядить ствол. Тем не менее, тайминг этой анимация был идеально рассчитан, улучшив геймплей. Таким образом, анимация перезарядки должна быть в меру быстрой, чтобы игрок мог вернуться в игру, и достаточно медленной, чтобы выглядеть реалистичной, заставляя игрока принять вызов.

Работа в геймдеве

Обычно, любая анимация для геймдева создается в разы быстрее по сравнению с анимацией для кино. Для аниматоров киноиндустрии в порядке вещей работать над одним шотом в зависимости от его сложности на протяжении нескольких месяцев. В геймдеве все происходит намного быстрее, при этом анимация не должна быть такой идеальной, как в кино, хотя и выглядеть при этом достойно.

В геймдеве нет времени для создания многочисленных анимационных пасов и разных версий блокинга. Вам придется придумать, как сразу же после блокинга перейти к финальной версии анимации.

Поскольку времени на анимацию отводится в разы меньше, вам придется научиться хорошо понимать анимацию, на что она нацелена, какие эмоции и чувства должна вызывать у игрока. В геймдеве анимация не должна поражать до глубины души, как это делает, например, «Холодное сердце», а четко отвечать требованиям игрока.

Работа с мокапом

Кроме сильной механики тела игра должна обладать историей, способной увлечь игрока. При этом в последнее время именно высокотехнологичные игры все чаще демонстрируют подобный подход. Примером того, как история управляет игрой, может стать «The Last of Us».

Анимация в видео играх обычно более реалистично выглядит по сравнению с анимацией в таких мультфильмах, как, например, «История игрушек» или «Мегамозг». Конечно в таких играх как «Wildstar» анимация носит более стилизованный вид, но в большинстве игр она должна быть довольно реалистичной.

Технология захвата движений используется с целью сделать игру как можно более реалистичной. В последнее время мокап используется все чаще, особенно для больших видео-проигрышей, как, например, в «Last of Us». Аниматору, работающему в геймдеве, необходимо разбираться в мокапе, поскольку все больше и больше студий включают его в свой пайплайн. Это не означает отказ от традиционной анимации, мокап в основном используется как точка отсчета при создании анимации, которая затем прорабатывается и улучшается.

Работа аниматором в геймдеве не только заставит вас принять целый ряд вызовов, но и станет настоящим приключением. А мы вам поможем в этом нелегком, но таком удивительном путешествии!

Оцените статью
Добавить комментарий