12.Поняття про комп’ютерну анімацію, її основні види та характеристики. Фізичні та логічні основи цифрового звуку. Основи цифрового запису та відтворення відео. Алгоритми стиснення аудіо- та відео- даних. Кодеки. Формати збереження даних.

Комп'ютерна анімація — мистецтво створення зображень, що рухаються, шляхом застосування комп'ютерів, є підрозділом комп'ютерної графіки та анімації.

Для створення ілюзії руху, зображення відображається на екрані, а потім швидко замінюється іншим зображенням, подібним до першого, але трохи зміненого. Цей підхід аналогічний тому, що застосовується на телебаченні та кінематографі. Комп’ютерна анімація відтворюється за допомогою комп’ютера на екрані комп’ютерного монітора або за допомогою відеомагнітофона на відеомоніторі при попередньому перетворенні за допомогою спеціальних апаратних засобів у відеоформат. Вона є одним з головних елементів мультимедійних проектів і презентацій. Для створення комп’ютерної анімації існує багато різноманітних програмних продуктів.

Комп'ютерна анімація - вид анімації, створюваний за допомогою комп'ютера. На сьогодні отримала широке застосування як в області розваг, так і у виробничій, науковій і діловій сферах. Будучи похідною від комп'ютерної графіки, анімація успадковує ті ж способи створення зображень:

• Векторна графіка

• Растрова графіка

• Фрактальна графіка

• Тривимірна графіка (3D)

За принципом анімації можна виділити кілька видів комп'ютерної анімації.

1. Анімація по ключових кадрах

Розстановка ключових кадрів проводиться аніматором. Проміжні ж кадри генерує спеціальна програма. Цей спосіб найбільш близький до традиційноїмальованої анімації, тільки роль фазовщіка бере на себе комп'ютер, а не людина.

2. Запис руху

Дані анімації записуються спеціальним обладнанням з реально рухаються об'єктів і переносяться на їх імітацію в комп'ютері. Поширений приклад такої техніки -Motion capture (захоплення рухів). Актори в спеціальних костюмах з датчиками здійснюють руху, які записуються камерами і аналізується спеціальним програмним забезпеченням. Підсумкові дані про переміщення суглобів і кінцівок акторів застосовують до тривимірним скелетам віртуальних персонажів, ніж домагаються високого рівня достовірності їх руху.

Такий же метод використовують для перенесення міміки живого актора на його тривимірний аналог в комп'ютері.

3. Процедурна анімація

Процедурна анімація повністю або частково розраховується комп'ютером. Сюди можна включити наступні її види:

• Симуляція фізичної взаємодії твердих тіл.

• Імітація руху систем частинок, рідин і газів.

• Імітація взаємодії м'яких тіл (тканини, волосся).

• Розрахунок руху ієрархічної структури зв'язків (скелета персонажа) під зовнішнім впливом ( Ragdoll).

• Імітація автономного (самостійного) руху персонажа. Прикладом такої системи є програма Euphoria.

4. Програмована анімація

Широке застосування в мережі отримали дві мови, за допомогою яких програмуються руху аніміруемих об'єктів:

• Java-Script - браузерні мову

• Action-Script - мову роботи з додатками Flash

Перевага програмованої анімації - у зменшенні розміру вихідного файлу, недолік - навантаження на процесор клієнта.

5. Конструктори анімацій

Для створення анімованих зображень існує безліч програм як платних, так і безкоштовних.

• Adobe Photoshop - платна

• GIMP (частіше використовується на Linux) - безкоштовна

• Adobe Flash Professional - платна

• CoffeeCup - умовно безкоштовна

• Blender (частіше використовується на Linux) - безкоштовна

6. Створення анімації за допомогою цифрового фотоапарата

Сьогодні програмне забезпечення, що дозволяє задіяти цифровий фотоапарат для зйомки анімації, застосовується також часто, як і що стали звичними 3D-або 2D-пакети. Будь-яка програма такого типу забезпечує управління цифровим фотоапаратом через комп'ютер і роботу з отриманими кадрами.

7. Зберігання

Комп'ютерна анімація може зберігатися в універсальних графічних файлах (наприклад, в форматі GIF) у вигляді набору незалежних зображень, або в спеціалізованих файлах відповідних пакетів анімації ( 3ds Max, Blender, Maya і т. п.) у вигляді текстур і окремих елементів, або в форматах, призначених для перегляду (FLIC (англ.)) і застосування в іграх ( Bink). Також, анімація може зберігатися в форматах, призначених для зберігання відео (наприклад, MPEG-4).

8. Застосування

Комп'ютерна анімація (послідовний показ слайд-шоу із заздалегідь підготовлених графічних файлів, а також комп'ютерна імітація руху за допомогою зміни і перемальовування форми об'єктів або показу послідовних зображень з фазами руху, підготовлених заздалегідь або породжуваних під час анімації) може застосовуватися в комп'ютерних іграх, мультимедійних додатках (наприклад, енциклопедіях), а також для "пожвавлення" окремих елементів оформлення, наприклад, веб-сторінок та реклами (анімовані банери). На веб-сторінках анімація може формуватися засобами стилів ( CSS) і скриптів ( JavaScript) або модулями, створеними за допомогою технології Flash або її аналогів (флеш-анімація).

Безсумнівною перевагою комп'ютерної 3D-анімації перед класичної мальованої є повна відсутність спотворень пропорцій об'єкта (рис обличчя і т.п.) при русі, неминучих при ручному промальовуванні.