پویانمایی رایانه‌ای

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
فارسیEnglish
یک پویانمایی رایانه‌ای که توسط تکنیک موشن کپچر ساخته شده‌است

پویانمایی رایانه‌ای یا انیمیشن کامپیوتری (به انگلیسی: Computer animation) هنر ساخت تصاویر متحرک و پویا با استفاده از رایانه و پویا افزارها است که یکی از زیرمجموعه‌های گرافیک رایانه‌ای و پویانمایی است. بیشتر به وسیلهٔ گرافیک ۳بعدی رایانه ساخته می‌شود، هرچند که از گرافیک ۲بعدی رایانه هم هنوز به طور وسیع برای کارهای کم حجم و رندرینگ بی‌درنگ سریع استفاده می‌شود. گاهی هدف پویانمایی خود رایانه‌است ولی گاهی هم هدف رسانه دیگری است، مانند فیلم. همچنین از آن به عنوان یک سی‌جی‌آی (تصورات ساختهٔ رایانه یا پندار ساختهٔ رایانه) یاد می‌شود، به ویژه هنگامی که از آن در فیلم‌ها استفاده می‌شود.

برای اینکه تصور حرکت تصاویر ثابت ایجاد شود، تصاویر ثابت پشت سر هم به نمایش در می‌آیند. به این صورت که یک تصویر روی صفحهٔ رایانه یا تلویزیون یا پرده سینما نمایش می‌یابد و سپس فوراً با یک تصویر تازه که شبیه به تصویر پیشین است ولی کمی با آن تفاوت دارد، جایگزین می‌شود. این همان تکنیکی است که در تلویزیون و فیلم از آن استفاده می‌شود.

پویانمایی رایانه‌ای جانشین دیجیتالی (ارقامی) بی چون و چرای هنر پویانمایی حرکتِ ثابت (stop motion) مدلهای ۳بعدی و فریم (قاب) به فریم تصاویر ۲بعدی است. برای پویانمایی‌های ۳بعدی، اشیاء (مدل‌ها) روی نمایشگر رایانه ساخته (مدل‌سازی) می‌شوند و پیکرهای ۳بعدی به یک اسکلت مجازی مجهز می‌شوند. برای متحرک کردن پیکرهای ۲بعدی، از اشیاء (تصاویر) جدا و لایه‌های شفاف جدا استفاده می‌شود، با یا بدون اسکلت مجازی. سپس، دست و پا، چشم‌ها، دهان، لباس و دیگر اجزای پیکر، به وسیلهٔ انیماتور در فریم‌های کلیدی جابجا می‌شوند. تفاوت‌های ظاهری بین فریم‌های کلیدی، به صورت خودکار توسط رایانه در فرایندی مشهور به تویینینگ (tweening) یا مورفینگ (morphing) محاسبه می‌شود. در پایان، پویانمایی رندر(render) می‌شود.

در پویانمایی‌های ۳بعدی، همهٔ فریم‌ها باید پس از اینکه مدل‌سازی پایان یافت ارائه شوند. در پویانمایی‌های ۲بعدی برداری، فرایند رندرینگ فریم کلیدی فرایند تصویرسازی است، درحالی‌که فریم‌های میانی (بینی) چنانکه لازم باشند رندر می‌شوند. برای نمایش‌های از پیش ضبط شده، فریم‌های رندر شده، به یک فرمت یا رسانهٔ دیگر مانند فیلم یا تصویر دیجیتال منتقل می‌شوند. همچنین ممکن است فریم‌ها به صورت بی‌درنگ درحالی‌که به کاربر نهایی نمایش داده می‌شود رندر شوند. پویانمایی‌های کم‌حجمی که به‌وسیلهٔ اینترنت ارسال می‌شوند (مانند فلش‌های ۲بعدی، X۳D و...) معمولاً از نرم‌افزاری در رایانهٔ کاربر نهایی به عنوان یک جریان متناوب یا پویانمایی حجیم از پیش بار(Load) شده برای رندرینگ بی‌درنگ استفاده می‌کنند.

انواع پویانمایی رایانه‌ای[ویرایش]

بر اساس کاربرد، نوع و شکل نمایش و مشخصات تکنیکی، برای پویانمایی‌های رایانه‌ای فرمت‌ها و انواع زیر را می‌توان قائل شد:

۱- پویانمایی‌های ۲ بعدی فلش (flash animation) - این پویانمایی‌ها که معمولاً به صورت فایلهایی با پسوند swf ذخیره می‌شوند، برای پخش نیازمند نرم‌افزار خاص خود می‌باشند. به دلیل سادگی در تولید و حجم کوچک فایل بسیاری از پدید آورندگان پویانمایی‌های دوبعدی و نیز سازندگان تبلیغات اینترنتی، این نوع پویانمایی را ترجیح می‌دهند. پویانمایی‌های فلش، بجای ذخیره کردن تصویر، اطلاعات برداری (vector) را ذخیره نموده و طی برنامه زمان‌بندی طراحی شده توسط انیماتور، در زمان پخش آن را ترسیم می‌نماید. در پویانمایی‌های فلش، تصاویر و رنگها معمولاً تخت و فاقد جلوه‌های ۳بعدی و رنگهای متنوع هستند. این مشخصه (که گاهی با دقت و تلاش انیماتور غیرقابل تشخیص می‌شود) گاهی به عنوان یک مزیت و گاه نیز به عنوان یک محدودیت برای اینگونه پویانمایی‌ها شمرده می‌شوند.

یک پویانمایی با فرمت gif

۲- پویانمایی‌های ۲ بعدی فلت (flat) - این پویانمایی‌ها، در حقیقت تعداد معینی تصویرهای (raster) است که با سرعت معینی پشت سر هم نمایش داده می‌شوند. مشهورترین فرمت فایلهای فلت (gif) است. به دلیل حجم بسیار زیاد، این فرمت‌ها به دلیل عدم محدودیت در رنگ و شکلها، گاهی برای جلوه‌های کوتاه مدت و تکراری (reciprocating short motion) در صفحات وب بکار می‌رود. پویانمایی‌های فلت ۲ بعدی دارای کاربرد فراوانی در تولید فیلم‌های پویانمایی دارند. در حقیقت تمام آنچه روی صفحهٔ نمایشگرها تماشا می‌کنیم، پویانمایی‌های ۲ بعدی فلت هستند. در تولید پویانمایی‌های ۲بعدی فلت، فریم‌های کلیدی و فریم‌های میانی همچنان نقش مهمی دارند؛ که پهلوانان و رنگ عشق از جمله این دسته از پویانمایی‌های رایانه‌ای می‌باشد.

۳- پویانمایی‌های ۳ بعدی فلت - با گسترش توانایی‌های رایانه‌ها و نمایشگرهای مدرن، نرم‌افزارها و انیماتورها قادر شدند تا سایه روشنهایی با دقت و تفکیک بسیار بالا تولید کنند. تلفیق این توانایی با نرم‌افزارهایی که اشیاء و صحنه‌ها را در آنها می‌توان به صورت مدل ۳ بعدی ترسیم نمود، عملاً نسل جدیدی از پویانمایی را ایجاد نمود که در تولید آنها نیازی به فریم نیست و همهٔ کارها توسط نرم‌افزار انجام می‌شود. پویانمایی‌های ۳ بعدی فلت به دلیل بالا بودن دقت سایه روشن‌ها، زوایا و پرسپکتیو در تصویر بسیار شبیه تصاویر دنیای حقیقی می‌باشند.

۴- پویانمایی‌های ۳ بعدی مجازی - از آنجا که مغز توانایی دارد که با تلفیق تصویر دریافت شده از دو چشم و همپوشانی آنها عمق را در فضا درک نماید، می‌توان با نشان دادن دو تصویر همزمان به هر یک از چشمها، محیط ۳بعدی را در مغز شبیه‌سازی نمود. برای اینکار، سازنده، تصویر ۳بعدی مورد نظر را از ۲ نقطه دید (که حدود ۶ سانتیمتر با هم فاصله داشته باشند) ضبط می‌نماید و نمایش می‌دهد. به این ترتیب، تماشاگر با کمک ابزار خاصی که قادر است این دو تصویر را برای هر چشم بطور جداگانه نمایش دهد، تصویر را بصورت کاملاً ۳بعدی می‌بیند. سالن‌های نمایش سینمایی ۳ بعدی مثالی از این تصاویر می‌باشند. عمق این تصاویر گاه چنان است که بیننده احساس می‌کند قادر است اشیا را لمس نماید.

۵- پویانمایی‌های ۳بعدی حقیقت مجازی - از این نوع پویانمایی در سطح گسترده‌ای برای بازی‌های رایانه‌ای استفاده می‌شود. با ذخیره شدن مدل ۳بعدی فضاها و اشیاء، رایانه در زمان نمایش تصویر مورد نیاز را آنی محاسبه و ترسیم می‌کند. از این تکنیک همچنین برای آموزش خلبانان و مانند آن نیز استفاده می‌شود. تفاوت پویانمایی‌های حقیقت مجازی با تصاویر ۳بعدی مجازی، در این است که در حقیقت مجازی، هیچ حرکت و واکنشی از قبل خلق نشده و صرفاً بر اساس واکنش یا دستور تماشاگر تصویر خلق می‌شود و این تصور ایجاد می‌شود که بیننده در فضایی مجازی در حال حرکت است.

۶- پویانمایی‌های تلفیقی - در این پویانمایی‌ها که کاربرد فراوانی در صنعت فیلم سازی دارند، بخشی از تصاویر واقعی بوده (از صحنه‌های واقعی تصویر برداری می‌شوند) و تنها بخشی از تصویر به کمک نرم‌افزار به آن اضافه می‌شود. جلوه‌های ویژه سینمایی از فراوان‌ترین مثالهای این پویانمایی‌ها می‌باشند. خطرات و مشکلات تصویر سازی صحنه‌هایی مانند آتش‌سوزی، انفجار و... کاربرد این پویانمایی را برای تولید کنندگان بسیار جذاب نموده‌است.افسانه گل نور، هفت رنگ و فرزندان آفتاب نمونه‌هایی از این گروه می‌باشند.


متدهای متحرک سازی[ویرایش]

در بیشتر سیستم های تصاویر متحرک 3 بعدی, یک طراح نمونه ساه ای از ساختار شی متحرک را که شبیه استخوان‌بندی یا تصویر کارتونی چوبی میباشد را ایجاد می کند. موقعیت هر قطعه از مدل اسکلتی توسط متغیر های انیمیشن که به اختصار (Avar) می نامیم, مشخص میشود.در کارکتر های انسانی و حیوان, بیشتر قسمت های مدل اسکلتی به اکلت بندی واقعی مرتبط است اما تصاویر متحرک اسکلتی برای نمایش چیزهای دیگری با سیمای ظاهری نیز استفاده می شود(در نتیجه روش های دیگر متحرک سازی چهره وجود دارند).

بعنوان مثال شخصیت "وودی" در انیمیشن داستان اسباب‌بازی از 700 متغیر انیمیشن(آواتار) که 100 تای آن فقط مختص چهره است استفاده می کند. کامپیوتر معمولا پردازش تصویری(رندر کردن)مدل اسکلتی را بطور مستقیم انجام نمی دهد(قابل دیدن نمیباشد) , اما از مدل اسکلتی برای پردازش و تعیین موقعیت دقیق وجهت کاراکتر های مشخص استفاده می نماید که در نهایت منجر به پردازش و تولید یک تصویر می شود.ازاینرو با تغییر مقادر متغیر های انیمیشن در مقاطع زمانی , طراح با حرکت کارکتر ها از یک فریم به فریم دیگر , یک تصویر متحرک ایجاد می کند.

چندین روش برای ایجاد متغیرهای انیمیشن(آواتر) که بتوانند حرکات طبیعی ایجاد کنند وجود دارد.بطور معمول, طراحان این کار را بصورت دستی انجام می دهند بعوض اینکه آواتر را برای هر فریم تنظیم نمایند.آنها معمولا آواتر ها را در نقاطی کلیدی فریم ها تنظیم می کنند و بقیه قسمت ها توسط کامپیوتر و طی فرآیندی که "فریم کلیدی” نامیده میشود انجام میگیرد. فریم کلیدی امکان کنترل تصاویر را در اختیار طراح قرار می دهد که ریشه در روش هایمتحرک سازی دستی دارد.

در مقایسه , روش جدید دیگری بنام "ضبط حرکت" از گام بندی بصورت زنده استفاده می کند. زمانیکه روش گام بندی زنده در متحرک سازی تصاویر در یک سیستم کامپیوتری اجرا میشود, صحنه توسط یک یازیگر واقعی بگونه ای در صحنه اجرا میشود که گویی شامل آنها کارکترهایی برای متحرک سازی تصویر بوده اند.حرکات این بازیگر توسط دوربین ویدیویی و علامت گذارها در سیستم کامپیوتر ضبط میشود و در مرحله بعداز این حرکات در باز تولید کارکتر های تصاویر متحرک استفاده میشود.

هر کدام از این روش ها مزیت هایی دارند که در روش مربط به 2007, بازی ها و فیلم ها از یک یا هر دو روش برای تولید استفاده می کنند.تصاویر متحرک فریم بندی کلیدی میتوانند حرکاتی ایجاد نمایند که اجرای آنها غیر ممکن یا بسیار دشوار است در حالی که روش ضبط حرکت میتواند حرکات ظریف یک بازیگر خاص را باز تولید نماید.بط.ر مثال در فیلم دزدان دریایی کارائیب: صندوقچه مرد مرده , بیل نای (بازیگر) نقش کارکتر دیوی جونز را اجرا کرد.اگرچه دیگی حضور فیزیکی در فیلم نداشت,اما فیلم از اجرای او با ضبط حرکات جزیی بدنی ,طرز ایستادن و حالت چهره او و ... بهره برده است.بنابراین سیستم ضبط حرکات در مواقعی که نیاز به حرکات و رفتار طبیعی و قابل یاور نیاز باشد بسیار کارا خواهد بود.,اما مدل کاراکترهای مورد نیاز از آنچه توسط گریم های عرفی معمول قابل انجام است پیشی میگیرد.


منابع[ویرایش]

سایت ایرانیان انیمیشن http://iraniananimation.com http://www.IranCG.com

متن بالانویس

An example of computer animation which is produced in the "motion capture" technique

Computer animation is the process used for generating animated images. The more general term computer-generated imagery (CGI) encompasses both static scenes and dynamic images, while computer animation only refers to the moving images. Modern computer animation usually uses 3D computer graphics, although 2D computer graphics are still used for stylistic, low bandwidth, and faster real-time renderings. Sometimes, the target of the animation is the computer itself, but sometimes film as well.

Computer animation is essentially a digital successor to the stop motion techniques using 3D models, and traditional animation techniques using frame-by-frame animation of 2D illustrations. Computer-generated animations are more controllable than other more physically based processes, constructing miniatures for effects shots or hiring extras for crowd scenes, and because it allows the creation of images that would not be feasible using any other technology. It can also allow a single graphic artist to produce such content without the use of actors, expensive set pieces, or props. To create the illusion of movement, an image is displayed on the computer monitor and repeatedly replaced by a new image that is similar to it, but advanced slightly in time (usually at a rate of 24, 25 or 30 frames/second). This technique is identical to how the illusion of movement is achieved with television and motion pictures.

For 3D animations, objects (models) are built on the computer monitor (modeled) and 3D figures are rigged with a virtual skeleton. For 2D figure animations, separate objects (illustrations) and separate transparent layers are used with or without that virtual skeleton. Then the limbs, eyes, mouth, clothes, etc. of the figure are moved by the animator on key frames. The differences in appearance between key frames are automatically calculated by the computer in a process known as tweening or morphing. Finally, the animation is rendered.[1]

For 3D animations, all frames must be rendered after the modeling is complete. For 2D vector animations, the rendering process is the key frame illustration process, while tweened frames are rendered as needed. For pre-recorded presentations, the rendered frames are transferred to a different format or medium, like digital video. The frames may also be rendered in real time as they are presented to the end-user audience. Low bandwidth animations transmitted via the internet (e.g. Adobe Flash, X3D) often use software on the end-users computer to render in real time as an alternative to streaming or pre-loaded high bandwidth animations.

Explanation

To trick the eye and the brain into thinking they are seeing a smoothly moving object, the pictures should be drawn at around 12 frames per second or faster.[2] (A frame is one complete image.) With rates above 75-120 frames per second, no improvement in realism or smoothness is perceivable due to the way the eye and the brain both process images. At rates below 12 frames per second, most people can detect jerkiness associated with the drawing of new images that detracts from the illusion of realistic movement.[3] Conventional hand-drawn cartoon animation often uses 15 frames per second in order to save on the number of drawings needed, but this is usually accepted because of the stylized nature of cartoons. To produce more realistic imagery, computer animation demands higher frame rates.

Films seen in theaters in the United States run at 24 frames per second, which is sufficient to create the illusion of continuous movement. For high resolution, adapters are used.

History

Early digital computer animation was developed at Bell Telephone Laboratories in the 1960s by Edward E. Zajac, Frank W. Sinden, Kenneth C. Knowlton, and A. Michael Noll.[4] Other digital animation was also practiced at the Lawrence Livermore National Laboratory.[5]

An early step in the history of computer animation was the sequel to the 1973 film Westworld, a science-fiction film about a society in which robots live and work among humans.[6] The sequel, Futureworld (1976), used the 3D wire-frame imagery, which featured a computer-animated hand and face both created by University of Utah graduates Edwin Catmull and Fred Parke.[7] This imagery originally appeared in their student film A Computer Animated Hand, which they completed in 1972.[8][9]

Developments in CGI technologies are reported each year at SIGGRAPH,[10] an annual conference on computer graphics and interactive techniques that is attended by thousands of computer professionals each year.[11] Developers of computer games and 3D video cards strive to achieve the same visual quality on personal computers in real-time as is possible for CGI films and animation. With the rapid advancement of real-time rendering quality, artists began to use game engines to render non-interactive movies, which led to the art form Machinima.

The very first full length computer animated television series was ReBoot,[12] which debuted in September 1994; the series followed the adventures of characters who lived inside a computer.[13] The first feature-length computer animated film was Toy Story (1995), which was made by Pixar.[14][15][16] It followed an adventure centered around toys and their owners. This groundbreaking film was also the first of many fully computer-animated movies.[15]

Animation methods

In this .gif of a 2D Flash animation, each 'stick' of the figure is keyframed over time to create motion.

In most 3D computer animation systems, an animator creates a simplified representation of a character's anatomy, which is analogous to a skeleton or stick figure.[17] The position of each segment of the skeletal model is defined by animation variables, or Avars for short. In human and animal characters, many parts of the skeletal model correspond to the actual bones, but skeletal animation is also used to animate other things, with facial features (though other methods for facial animation exist).[18] The character "Woody" in Toy Story, for example, uses 700 Avars (100 in the face alone). The computer doesn't usually render the skeletal model directly (it is invisible), but it does use the skeletal model to compute the exact position and orientation of that certain character, which is eventually rendered into an image. Thus by changing the values of Avars over time, the animator creates motion by making the character move from frame to frame.

There are several methods for generating the Avar values to obtain realistic motion. Traditionally, animators manipulate the Avars directly.[19] Rather than set Avars for every frame, they usually set Avars at strategic points (frames) in time and let the computer interpolate or tween between them in a process called keyframing. Keyframing puts control in the hands of the animator and has roots in hand-drawn traditional animation.[20]

In contrast, a newer method called motion capture makes use of live action footage.[21] When computer animation is driven by motion capture, a real performer acts out the scene as if they were the character to be animated.[22] His/her motion is recorded to a computer using video cameras and markers and that performance is then applied to the animated character.[23]

Each method has its advantages and as of 2007, games and films are using either or both of these methods in productions. Keyframe animation can produce motions that would be difficult or impossible to act out, while motion capture can reproduce the subtleties of a particular actor.[24] For example, in the 2006 film Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest, Bill Nighy provided the performance for the character Davy Jones. Even though Nighy doesn't appear in the movie himself, the movie benefited from his performance by recording the nuances of his body language, posture, facial expressions, etc. Thus motion capture is appropriate in situations where believable, realistic behavior and action is required, but the types of characters required exceed what can be done throughout the conventional costuming.

Modeling

3D computer animation combines 3D models of objects and programmed or hand "keyframed" movement. These models are constructed out of geometrical vertices, faces, and edges in a 3D coordinate system. Objects are sculpted much like real clay or plaster, working from general forms to specific details with various sculpting tools. Unless a 3D model is intended to be a solid color, it must be painted with "textures" for realism. A bone/joint animation system is set up to deform the CGI model (e.g., to make a humanoid model walk). In a process known as rigging, the virtual marionette is given various controllers and handles for controlling movement.[25] Animation data can be created using motion capture, or keyframing by a human animator, or a combination of the two.[26]

3D models rigged for animation may contain thousands of control points — for example, "Woody" from Toy Story uses 700 specialized animation controllers. Rhythm and Hues Studios labored for two years to create Aslan in the movie The Chronicles of Narnia: The Lion, the Witch and the Wardrobe, which had about 1,851 controllers (742 in the face alone). In the 2004 film The Day After Tomorrow, designers had to design forces of extreme weather with the help of video references and accurate meteorological facts. For the 2005 remake of King Kong, actor Andy Serkis was used to help designers pinpoint the gorilla's prime location in the shots and used his expressions to model "human" characteristics onto the creature. Serkis had earlier provided the voice and performance for Gollum in J. R. R. Tolkien's The Lord of the Rings trilogy.

Equipment

A ray-traced 3-D model of a jack inside a cube, and the jack alone below.

Computer animation can be created with a computer and an animation software. Some impressive animation can be achieved even with basic programs; however, the rendering can take a lot of time on an ordinary home computer.[27] Professional animators of movies, television and video games could make photorealistic animation with high detail. This level of quality for movie animation would take hundreds of years to create on a home computer. Instead, many powerful workstation computers are used.[28] Graphics workstation computers use two to four processors, and they are a lot more powerful than an actual home computer and are specialized for rendering. A large number of workstations (known as a "render farm") are networked together to effectively act as a giant computer.[29] The result is a computer-animated movie that can be completed in about one to five years (however, this process is not composed solely of rendering). A workstation typically costs $2,000-16,000 with the more expensive stations being able to render much faster due to the more technologically-advanced hardware that they contain. Professionals also use digital movie cameras, motion/performance capture, bluescreens, film editing software, props, and other tools used for movie animation.

Facial animation

The realistic modeling of human facial features is both one of the most challenging and sought after elements in computer-generated imagery. Computer facial animation is a highly complex field where models typically include a very large number of animation variables.[30] Historically speaking, the first SIGGRAPH tutorials on State of the art in Facial Animation in 1989 and 1990 proved to be a turning point in the field by bringing together and consolidating multiple research elements and sparked interest among a number of researchers.[31]

The Facial Action Coding System (with 46 "action units", "lip bite" or "squint"), which had been developed in 1976, became a popular basis for many systems.[32] As early as 2001, MPEG-4 included 68 Face Animation Parameters (FAPs) for lips, jaws, etc., and the field has made significant progress since then and the use of facial microexpression has increased.[32][33]

In some cases, an affective space, the PAD emotional state model, can be used to assign specific emotions to the faces of avatars.[34] In this approach, the PAD model is used as a high level emotional space and the lower level space is the MPEG-4 Facial Animation Parameters (FAP). A mid-level Partial Expression Parameters (PEP) space is then used to in a two-level structure – the PAD-PEP mapping and the PEP-FAP translation model.[35]

Realism

Realism in computer animation can mean making each frame look photorealistic, in the sense that the scene is rendered to resemble a photograph or make the characters' animation believable and lifelike.[36] Computer animation can also be realistic with or without the photorealistic rendering.[37]

One of the greatest challenges in computer animation has been creating human characters that look and move with the highest degree of realism. Part of the difficulty in making pleasing, realistic human characters is the uncanny valley, the concept where the human audience (up to a point) tends to have an increasingly negative, emotional response as a human replica looks and acts more and more human. Films that have attempted photorealistic human characters, such as The Polar Express,[38][39][40] Beowulf,[41] and A Christmas Carol[42][43] have been criticized as "creepy" and "disconcerting".

The goal of computer animation is not always to emulate live action as closely as possible, so many animated films instead feature characters who are anthropomorphic animals, fantasy creatures and characters, superheroes, or otherwise have non-realistic, cartoon-like proportions.[44] Computer animation can also be tailored to mimic or substitute for other kinds of animation, traditional stop-motion animation (as shown in Flushed Away or The Lego Movie). Some of the long-standing basic principles of animation, like squash & stretch, call for movement that is not strictly realistic, and such principles still see widespread application in computer animation.[45]

Films

CGI film made using Machinima

CGI short films have been produced as independent animation since 1976,[46] although the popularity of computer animation (especially in the field of special effects) skyrocketed during the modern era of U.S. animation.[47] The first completely computer-animated movie was Toy Story (1995), but VeggieTales is the first American fully 3D computer animated series sold directly (made in 1993), that started animation series such as ReBoot in 1994.

Animation studios

Some notable producers of computer-animated feature films include:

Web animations

The popularity of websites that allow members to upload their own movies for others to view has created a growing community of amateur computer animators.[48] With utilities and programs often included free with modern operating systems, many users can make their own animated movies and shorts. Several free and open source animation software applications exist as well. The ease at which these animations can be distributed has attracted professional animation talent also. Companies such as PowToon and GoAnimate attempt to bridged the gap by giving amateurs access to professional animations as clip art.

The oldest (most backward compatible) web-based animations are in the animated GIF format, which can be uploaded and seen on the web easily.[49] However, the raster graphics format of GIF animations slows the download and frame rate, especially with larger screen sizes. The growing demand for higher quality web-based animations was met by a vector graphics alternative that relied on the use of a plugin. For decades, Flash animations were the most popular format, until the web development community abandoned support for the Flash player plugin. Web browsers on mobile devices and mobile operating systems never fully supported the Flash plugin.

By this time, internet bandwidth and download speeds increased, making raster graphic animations more convenient. Some of the more complex vector graphic animations had a slower frame rate due to complex rendering than some of the raster graphic alternatives. Many of the GIF and Flash animations were already converted to digital video formats, which were compatible with mobile devices and reduced file sizes via video compression technology. However, compatibility was still problematic as some of the popular video formats such as Apple's QuickTime and Microsoft Silverlight required plugins. YouTube, the most popular video viewing website, was also relying on the Flash plugin to deliver digital video in the Flash Video format.

The latest alternatives are HTML5 compatible animations. Technologies such as JavaScript and CSS animations made sequencing the movement of images in HTML5 web pages more convenient. SVG animations offered a vector graphic alternative to the original Flash graphic format, SmartSketch. YouTube offers an HTML5 alternative for digital video. APNG (Animated PNG) offered a raster graphic alternative to animated GIF files that enables multi-level transparency not available in GIFs

Detailed examples and pseudocode

In 2D computer animation, moving objects are often referred to as "sprites." A sprite is an image that has a location associated with it. The location of the sprite is changed slightly, between each displayed frame, to make the sprite appear to move.[50] The following pseudocode makes a sprite move from left to right:

var int x := 0, y := screenHeight / 2;
while x < screenWidth
drawBackground()
drawSpriteAtXY (x, y) // draw on top of the background
x := x + 5 // move to the right

Computer animation uses different techniques to produce animations. Most frequently, sophisticated mathematics is used to manipulate complex three-dimensional polygons, apply "textures", lighting and other effects to the polygons and finally rendering the complete image. A sophisticated graphical user interface may be used to create the animation and arrange its choreography. Another technique called constructive solid geometry defines objects by conducting boolean operations on regular shapes, and has the advantage that animations may be accurately produced at any resolution.

Computer-assisted vs. computer-generated

To animate means, figuratively, to "give life to". There are two basic methods that animators commonly use to accomplish this.

Computer-assisted animation is usually classed as two-dimensional (2D) animation. Creators drawings either hand drawn (pencil to paper) or interactively drawn(drawn on the computer) using different assisting appliances and are positioned into specific software packages. Within the software package the creator will place drawings into different key frames which fundamentally create an outline of the most important movements.[51] The computer will then fill in all the "in-between frames", commonly known as Tweening.[52] Computer-assisted animation is basically using new technologies to cut down the time scale that traditional animation could take, but still having the elements of traditional drawings of characters or objects.[53]

Three examples of films using computer-assisted animation are Beauty and the Beast, The Road to El Dorado and Tarzan.

Computer-generated animation is known as 3-dimensional (3D) animation. Creators will design an object or character with an X,Y and Z axis. Unlike the traditional way of animation no pencil to paper drawings create the way computer generated animation works. The object or character created will then be taken into a software, key framing and tweening are also carried out in computer generated animation but are also a lot of techniques used that do not relate to traditional animation. Animators can break physical laws by using mathematical algorithms to cheat, mass, force and gravity rulings. Fundamentally, time scale and quality could be said to be a preferred way to produce animation as they are two major things that are enhanced by using computer generated animation. Another positive aspect of CGA is the fact one can create a flock of creatures to act independently when created as a group. An animal's fur can be programmed to wave in the wind and lie flat when it rains instead of programming each strand of hair separately.[53]

A few examples of computer-generated animation movies are Tangled, Toy Story, Frozen, Inside Out, Shrek, Finding Nemo, Mr. Peabody & Sherman and Zootopia.

See also

References

Citations

  1. ^ Sito 2013, p. 232.
  2. ^ Masson 1999, p. 148.
  3. ^ Parent 2012, pp. 100–101, 255.
  4. ^ Masson 1999, pp. 390–394.
  5. ^ Sito 2013, pp. 69–75.
  6. ^ Masson 1999, p. 404.
  7. ^ Masson 1999, pp. 282–288.
  8. ^ Sito 2013, p. 64.
  9. ^ Means 2011.
  10. ^ Sito 2013, pp. 97–98.
  11. ^ Sito 2013, pp. 95–97.
  12. ^ Sito 2013, p. 188.
  13. ^ Masson 1999, p. 430.
  14. ^ Masson 1999, p. 432.
  15. ^ a b Masson 1999, p. 302.
  16. ^ "Our Story", Pixar, 1986-2013. Retrieved on 2013-02-15. "The Pixar Timeline, 1979 to Present". Pixar. 
  17. ^ Parent 2012, pp. 193–196.
  18. ^ Parent 2012, pp. 324–326.
  19. ^ Parent 2012, pp. 111–118.
  20. ^ Sito 2013, p. 132.
  21. ^ Masson 1999, p. 118.
  22. ^ Masson 1999, pp. 94–98.
  23. ^ Masson 1999, p. 226.
  24. ^ Masson 1999, p. 204.
  25. ^ Parent 2012, p. 289.
  26. ^ Beane 2012, p. 2-15.
  27. ^ Masson 1999, p. 158.
  28. ^ Sito 2013, p. 144.
  29. ^ Sito 2013, p. 195.
  30. ^ Masson 1999, pp. 110–116.
  31. ^ Parke & Waters 2008, p. xi.
  32. ^ a b Magnenat Thalmann & Thalmann 2004, p. 122.
  33. ^ Pereira & Ebrahimi 2002, p. 404.
  34. ^ Pereira & Ebrahimi 2002, pp. 60–61.
  35. ^ Paiva, Prada & Picard 2007, pp. 24–33.
  36. ^ Masson 1999, pp. 160–161.
  37. ^ Parent 2012, pp. 14–17.
  38. ^ Zacharek, Stephanie (2004-11-10). "The Polar Express". Salon. Retrieved 2015-06-08. 
  39. ^ Herman, Barbara (2013-10-30). "The 10 Scariest Movies and Why They Creep Us Out". Newsweek. Retrieved 2015-06-08. 
  40. ^ Clinton, Paul (2004-11-10). "Review: 'Polar Express' a creepy ride". CNN. Retrieved 2015-06-08. 
  41. ^ Digital Actors in ‘Beowulf’ Are Just Uncanny - New York Times, November 14, 2007
  42. ^ Neumaier, Joe (November 5, 2009). "Blah, humbug! 'A Christmas Carol's 3-D spin on Dickens well done in parts but lacks spirit". New York Daily News. Retrieved October 10, 2015. 
  43. ^ Williams, Mary Elizabeth (November 5, 2009). "Disney's 'A Christmas Carol': Bah, humbug!". Salon.com. Archived from the original on January 11, 2010. Retrieved October 10, 2015. 
  44. ^ Sito 2013, p. 7.
  45. ^ Sito 2013, p. 59.
  46. ^ Masson 1999, p. 58.
  47. ^ Masson 1999, p. 52.
  48. ^ Sito 2013, pp. 82, 89.
  49. ^ Kuperberg 2002, pp. 112–113.
  50. ^ Masson 1999, p. 123.
  51. ^ Masson 1999, p. 115.
  52. ^ Masson 1999, p. 284.
  53. ^ a b Roos, Dave (2013). "How Computer Animation Works". HowStuffWorks. Retrieved 2013-02-15. 

Works cited

External links