Computeranimation er en type animation skabt ved hjælp af en computer, især tredimensionel computergrafik (" CGI-grafik "), men ikke begrænset til det [1] . Selvom computere har været meget brugt i animation siden 1980'erne, refererer udtrykket "computeranimation" nu specifikt til 3D CGI-animation, mens andre termer bruges til 2D håndtegnet animation ved hjælp af en computer, for eksempel " Flash-animation " og " GIF-animation '.
Computeranimationens historie er tæt forbundet med fremkomsten og udviklingen af specialiserede grafiske softwarepakker.
Det første trin i teknologien for visuelle effekter var Sketchpad-systemet, opfundet af Ivan Sutherland i 1961, som indledte computergrafikkens æra. I dette system kunne brugere ved hjælp af en lyspen lave tegninger direkte på monitorskærmen. I 1967 begyndte Sutherland sammen med David Evans arbejdet med at skabe et computergrafikpensum. På University of Utah (USA), hvor en sådan forskning blev grundlagt, arbejdede på det tidspunkt: Jim Clark - grundlægger af Silicon Graphics Inc. , Edwin Catmull - en af pionererne inden for at skabe film ved hjælp af en computer, John Warnock - grundlægger af Adobe Systems og udvikler af så bemærkelsesværdige produkter som Photoshop og PostScript . Først blev et tredimensionelt billede af objekter dannet på basis af et sæt geometriske former (oftere trekanter). Samtidig havde de geometriske former et enkeltfarvet fyld, og forgrundsobjekterne dækkede dem, der var placeret i baggrunden.
I 1968, i USSR, filmede sovjetiske videnskabsmænd N. N. Konstantinov, V. V. Minakhin og V. Yu. Ponomarenko en computertegnefilm " Kitty ", der demonstrerede en kats gang. Bevægelserne blev fuldstændigt skabt af computeren i henhold til de differentialligninger, der blev indtastet i den. Selve animationsrammerne blev printet på en tekstprinter, hvor pixlens rolle blev spillet af det russiske bogstav "Sh".
I 1971 foreslog Henry Gouraud , at trekanter blev farvet ved lineær interpolation af farverne på deres hjørner. Dette gjorde det muligt at opnå en jævnere ændring i intensiteterne langs overfladen af objekterne. I 1974 foreslog Edwin Catmull konceptet med Z-bufferen , som fremskyndede processen med at fjerne skjulte kanter. En anden opfindelse af Catmull er pålægning af tekstur på overfladen af tredimensionelle objekter, hvilket giver realisme til disse objekter. Wu Tong Fong foreslog at interpolere nuancerne af hele overfladen af polygonen, hvilket giver bedre udjævning, selvom det kræver betydeligt flere beregninger.
James Blinn i 1976 kombinerede Phong-farvning og teksturkortlægning på overfladen af objekter. I 1980 foreslog Turner Whitted en ny gengivelsesteknik (sporing), som består i at spore lysstrålernes veje fra en lyskilde til en kameralinse under hensyntagen til deres refleksion fra objekter i scenen. I 1986 udgav AT&T den første personlige computer-animationspakke ( TOPAS ), som kostede 10.000 $ og kørte på computere med en Intel 80286-processor og et DOS -operativsystem . I 1990 begyndte AutoDesk at sælge 3D Studio -produktet . I 1997 erhvervede Macromedia et lille webgrafikprogram fra FutureWave Software , som startede det velkendte computeranimationsprogram Macromedia Flash . Maya begyndte produktionen i 1998 og kostede mellem $15.000 og $30.000.
I dag er computeranimation meget brugt i filmindustrien såvel som i animationsstudier. Ved hjælp af det bringer computerkunstnere fantasifigurer til live, skaber utrolige verdener.
En af de første film, der brugte computeranimation, var Star Wars-serien.
Animationsdata optages af specialudstyr fra rigtige bevægelige objekter og overføres til deres simulering i en computer. Et almindeligt eksempel på en sådan teknik er motion capture . Skuespillere i specielle jakkesæt med sensorer laver bevægelser, der optages af kameraer og analyseres af speciel software. De endelige data om bevægelsen af skuespillernes led og lemmer anvendes på de tredimensionelle skeletter af virtuelle karakterer, hvilket opnår et højt niveau af pålidelighed af deres bevægelse.
Den samme metode bruges til at overføre en levende skuespillers ansigtsudtryk til dens tredimensionelle modstykke i en computer.
Procedureanimation er helt eller delvist computerberegnet. Dette kan omfatte følgende typer:
Navnet kommer fra det engelske ord Shape. Oversættelse betyder figur eller animation af geometriske former. Veludførte animationer efterlader ikke seeren ligeglad og tager ham hypnotisk ind i, hvad der sker. Simple figurer, der tilfældigt dukker op ud af ingenting, også forsvinder, forvandler sig til hinanden. Samtidig er meningen med videobeskeden klar for alle.
Computeranimation kan gemmes i universelle grafikfiler (for eksempel i GIF -format ) som et sæt uafhængige billeder eller i specialiserede filer med passende animationspakker ( 3ds Max , Blender , Maya osv.) som teksturer og individuelle elementer, eller i formater beregnet til visning ( FLIC ) og brug i spil ( Bink ). Animationer kan også gemmes i videoformater (for eksempel MPEG-4 ).
Computeranimation (sekventiel visning af diasshows fra præ-forberedte grafikfiler, samt computersimulering af bevægelse ved at ændre og gentegne formen på objekter eller vise sekventielle billeder med bevægelsesfaser forberedt på forhånd eller genereret under animation) kan bruges i computer spil , multimedieapplikationer (for eksempel encyklopædier), samt at "revitalisere" individuelle designelementer, såsom websider og reklamer (animerede bannere ). På websider kan animation genereres ved hjælp af stilarter ( CSS ) og scripts ( JavaScript ) eller moduler oprettet ved hjælp af Flash- teknologi eller dens analoger (flash-animation).
Siden midten af 1980'erne er computeranimation blevet brugt til at skabe specielle effekter inden for kinematografi . Den første film, der indeholdt nøglescener baseret på et computersyntetiseret billede, var Terminator 2: Judgment Day [ 2] .
Den utvivlsomme fordel ved 3D computeranimation i forhold til klassisk håndtegnet animation er det fuldstændige fravær af forvrængninger i et objekts proportioner (ansigtstræk osv.) under bevægelse, som er uundgåelige ved manuel tegning.
En åben udfordring i computeranimation er fotorealistisk menneskelig animation. I øjeblikket viser de fleste film skabt ved hjælp af computeranimation dyrefigurer ( The Adventures of Flick , Finding Nemo , Ratatouille , Ice Age , The Forest Tale , Hunting Season ), fantasifigurer ( Monstre , Inc., Shrek , Teenage Mutant Ninja Turtles , Monsters vs. aliens ), antropomorfe maskiner ( biler , WALL-E , robotter ) eller tegneseriemand ( The Incredibles , Despicable Me , Up , Ultramarines ).
Filmen Final Fantasy: The Spirits Within Us bliver ofte nævnt som den første computergenererede film, der forsøger at vise mennesker, der ser realistisk ud. På grund af den menneskelige krops enorme kompleksitet, menneskelige bevægelser og menneskelig biomekanik er realistisk menneskelig simulering dog stort set et åbent problem. Et andet problem er modviljen som en psykologisk reaktion på at se næsten perfekt menneskelig animation, kendt som " uncanny valley ". Dette er en af de "hellige grale" i computeranimation. I sidste ende er målet at skabe software, hvor animatoren kan generere sekvenser, der viser en fotorealistisk menneskelig karakter, der gennemgår fysisk troværdig bevægelse, sammen med tøj, fotorealistisk hår, komplicerede naturlige baggrunde og muligvis interaktioner med andre menneskelige karaktermodeller. Efter at have opnået dette, vil seeren ikke længere være i stand til at fortælle, at en bestemt sekvens er computergenereret eller skabt ved hjælp af rigtige skuespillere foran et filmkamera. At opnå total realisme kan have store konsekvenser for filmindustrien.
Denne præstation kan bringe ikke mindre alvorlige konsekvenser for retssystemet - det vil blive problematisk at bruge video- eller fotografiske materialer som bevis, bekræfte et alibi osv., da det vil være nødvendigt at entydigt bevise virkeligheden af det filmede materiale.
I øjeblikket bruges 3D computeranimation, og den kan opdeles i to hovedområder: fotorealistisk og ikke-fotorealistisk gengivelse. Fotorealistisk computeranimation i sig selv kan opdeles i to underkategorier: ægte fotorealisme (hvor motion capture bruges til at skabe en virtuel menneskelig karakter) og stiliseret fotorealisme. Ægte fotorealisme er, hvad Final Fantasy har opnået og i fremtiden sandsynligvis vil være i stand til at give os en spillefilm med fantasy-aspekter som i The Dark Crystal uden brug af avanceret dukketeater og animatronik, og Antz Ant er et eksempel på stilistisk fotorealisme ( i fremtiden kan stiliseret fotorealisme erstatte den traditionelle stop-motion animation, som i Corpse Bride tegnefilm ). Ingen af de nævnte er perfekte, men fremskridtet fortsætter.
| Animation og animationsteknologier | |
|---|---|
| 2D animation | |
| 3D-grafik | |
| computer animation | |