4. Анімаційні компоненти для цифрових освітніх ресурсів

Існує два види зображень: статичні і динамічні, тобто зображення, змінні з часом. До статичних зображень відносяться широко поширені нерухомі зображення, наприклад, малюнки, схеми або фотографії. До динамічних зображень відносяться ті, які якось змінюються з часом, наприклад, міняють колір, відбувається якась дія, рух і т.д. Динамічні зображення можна отримати за допомогою звичайної відеокамери, але можна і сформувати з послідовності статичних зображень за допомогою комп'ютера (мультиплікаційні технології існували і до появи комп'ютерів, але їх обговорення не входить в цілі нашого курсу). У разі, коли динамічне зображення «створюється штучно», даний процес прийнято назвати анімацією (від англійського дієслова to animate - пожвавити): говорять, наприклад, про анімовані зображення або анімаційні ролики.

Анімація - це могутня технологія мультимедіа, що створює наочні і вражаючі результати. Анімація створюється шляхом зміни змісту наступних один за одним кадрів. Наприклад, можна переміщати об'єкт по столу, обертати, міняти колір, ступінь прозорості, форму і розмір об'єкту, причому будь-яка зміна може виконуватися як одночасно з іншими, так і незалежно від них. Ефект рухомого зображення виникає при частоті зміни відеокадрів більше 12-15 кадрів в секунду.

Існують різні способи формування анімації за допомогою спеціалізованих комп'ютерних програм. Найбільш простими і поширеними є наступні.

· На основі наперед підготовлених кадрів. Для цього виду анімації зображення кожного кадру готуються наперед. Вони повинні мати однаковий розмір в пікселях. Програма просто «збирає» кадри і кодує в необхідному динамічному форматі.

· По опорних кадрах. Створюється декілька опорних кадрів, на яких показані характерні зображення процесу, що анімується, в простому випадку, наприклад, його початкове і кінцеве положення. Всі проміжні кадри комп'ютер заповнює автоматично. Ще одним різновидом такого підходу є вказівка траєкторії, уздовж якої комп'ютер реалізує анімаційне рухи об'єкту.

· З використанням згладжування кадрів. Програмним способом створюються плавні переходи з одного стану в інше. Різновидом такого способу формування зображення є морфізм, тобто зміна форми (порівняєте із словом «метаморфоза»). При його реалізації одне зображення плавно трансформується в інше - перетворення особи, людини в тварина і т.д. Для отримання добрих результатів важливо правильно вибирати положення ключових крапок, щодо яких проводиться трансформація; самі ключові крапки при цьому залишаються нерухомими. Наприклад, при трансформації особи ключовими крапками служать очі.

Для вивчення простих анімаційних ефектів в нашому курсі ми користуватимемося програмою Adobe ImageReady, яка входить в стандартний пакет установки Adobe Photoshop. Вона широко використовується для створення web-анімації і здатна створювати анімаційні gif-зображення інтерактивні елементи навігації: кнопки і панелі, оптимізувати зображення при експорті у формати, прийняті в Інтернеті, а також створювати карти посилань на основі зображень.

У професійній анімації використовується множина інших, складніших прийомів. По-перше, вона не плоска, а тривимірна. А по-друге, для підвищення реалістичності картинки моделюється не просто рух або зміна об'єкту, а ретельно моделюється поведінка, якнайкраще відповідна законам навколишнього світу. Зокрема, вибухи, зіткнення об'єктів, рух транспорту або перебіг води розраховуються по тих же самих (або злегка спрощеним) рівняннях, які використовують учені-фізики в своїх теоретичних роботах. Картина, що виходить, на екрані виглядає настільки правдоподібно, що все частіше до неї цілком заслужено застосовується термін віртуальна реальність.

Сучасна комп'ютерна анімація, вживана при створенні фільмів і комп'ютерних ігор, незвичайно ефектна і видовище, її творіння просто зачаровують глядачів. Але завжди слід пам'ятати, що картинка, яка так природно і витончено проходить на екрані за декілька десятків секунд, вимагає колосальної праці, глибоких наукових знань і величезного об'єму обчислень. З педагогічної точки зору значення останньої тези важко переоцінити і незвичайно важливо не просто пояснювати школярам і студентам, як називаються ті або інші ефекти і якими кнопками або меню вони викликаються, але і які знання і закономірності за всім цим ховаються.

Анімований GIF - файл, що містить декілька зображень у форматі GIF, які по черзі відображаються, створюючи рухоме зображення. У файлі задається відрізок часу, через який зміняються кадри. Можна програвати набір кадрів один раз, повторювати показ в циклі або задане число разів.

Широкого поширення анімований GIF набув в мережі Інтернет.

Для створення анімації на основі GIF-файлів існує немало редакторів. Прикладами таких програм можуть служити: MS GIF Animator, Magic Viewer, WWW GIF Animator, Animagic GIF, Ulead GIF Animator. Також створювати gif-анімацію можна за допомогою Adobe ImageReady.

Створення GIF-анімації можна розбити на три етапи: створення окремих кадрів;об'єднання окремих кадрів в єдиний фільм;вказівка параметрів демонстрації (час зміни кадрів і циклічність).

Відтворюватися GIF-анімація може в браузерах, крім того, анімовані зображення можна вставляти в презентації MS Power Point.

Окрім розглянутого вище способу створення анімації, існують і інші технології. Щоб мати про них хоч би найбільш загальне уявлення, згадаємо про найбільш важливих з них.

Великим потенціалом володіє створений для реалізації інтерактивних динамічних додатків мова програмування Java. Дана мова, створена фірмою Sun Microsystems, володіє тією гідністю, що ні сама мова, не результат компіляції з нього (так званий байт-код) не залежать від типу комп'ютера. Отже, реалізована на Java програма, без яких би то не було змін, працюватиме на будь-якій платформі, браузер якої має Java-машину. Зараз це означає практично скрізь.

Однією з привабливих властивостей мови служить можливість створення спеціальних невеликих додатків - аплетів. Аплети чудові тим, що можуть легко вбудовуватися в Web-сторінку (для цього досить написати декілька службових рядків, що посилаються на файл class, в якому зберігається аплет, і задати необхідні параметри). В результаті після завантаження на сторіночці з'являється «жива» динамічна картинка, якою до того ж можна управляти за допомогою традиційних графічних органів управління: кнопок, списків, полів введення і т.п. Легко реалізуються демонстрації, контрольні тести, системи для проведення віртуальних експериментів і інші учбові додатки. На жаль, для написання аплета потрібні деякі навики програмування на Java. Зате вбудувати готовий аплет з бібліотеки під силу будь-якому, хто уміє створювати Web-сторіночки, а готових бібліотек, наприклад, з фізичними дослідами, в Інтернет досить багато.

Пізнішою технологією, популярність якої останнім часом росте незвичайно швидкими темпами, є технологія Flash, запропонована фірмою Macromedia. Її продукт Macromedia Flash відрізняється тим, що в нім багато операцій по створенню анімацій автоматизовано, що в простих випадках дозволяє обходитися без мови програмування. Наприклад, можна вказати початкове і кінцеве положення тіл, а пакет сам розрахує і сформує всі проміжні кадри фільму. Проте, для складніших, особливо інтерактивних, додатків програмувати все одно доведеться. У Macromedia Flash використовується мова Action Script, яка, як і Java, базується на синтаксисі відомої мови програмування С++, тобто вони вельми схожі. Тільки Action Script, як пізніша версія, краще пристосований до роботи з мультимедійною інформацією.

Слід підкреслити, що необхідність програмувати для досягнення серйозних результатів не є випадковою. Комп'ютерна графіка, особливо інтерактивна, вельми складна. Можна, зрозуміло, створити програму, яка автоматизує 5-10 стандартних ефектів без жодного програмування, так що рядовий користувач її легко освоїть. Але і результат такої діяльності буде вельми стандартним і рядовим. В протилежність цьому, мова програмування дає в руки людини універсальний інструмент, який здатний породити будь-який візуальний ефект, що є сумою довільної послідовності допустимих команд.