9.4. Основы анимации

Анимация широко используется как средство привлечения внимания к изображениям на экране компьютера. Анимацией называют способ имитации движения искусственно созданных объектов, основанный на особенности человеческого восприятия, которое связывает последовательность быстро сменяющихся кадров в единое непрерывное целостное действо. Таким образом, средствами анимации может создаваться иллюзия перемещений при одушевлении рисованных персонажей или демонстрация световых явлений, таких как блик от яркой вспышки, затмение и т. п.

Компьютерная анимация, как и традиционная, создаётся последовательностью ряда рисунков (кадров), быстро сменяющих друг друга на экране. Большее число кадров позволяет добиться плавности движений анимированных героев и естественности при имитации изменений освещённости.

В традиционной анимации (мультипликации) число создаваемых кадров прямо зависит от продолжительности анимационного ролика (в секундах), поскольку при проекции кадры киноплёнки сменяются с заданной частотой – 24 кадра в секунду. В компьютерной анимации, в отличие от традиционной, число воспроизводимых за секунду кадров может быть произвольным (например, частота смены кадров анимированного баннера в Интернете может составлять 1 кадр в секунду). Большое количество кадров приводит к увеличению размера файла, в котором хранятся изображения, что не всегда является допустимым, поэтому при создании компьютерной анимации стараются найти компромисс между качеством анимации и размером файла, что и определяет в конечном итоге общее количество кадров анимационного произведения.

Кадр (frame) – статическое изображение, составляющее определенный момент в фильме.

Частота кадров (frame rate) – величина, определяющая количество кадров, демонстрируемых на экране в течение секунды.

Различают два вида анимации: покадровую и автоматическую.

Покадровая анимация

Для реализации анимированного проекта, какой бы вид анимации при этом ни использовался, требуется создание множества статичных картинок. При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что плавность и естественность движений персонажей в большей степени зависит не от скорости смены кадров, а оттого, насколько следующий кадр отличается от предыдущего.

Создание покадровой анимации достаточно кропотливое занятие, между тем именно этот метод использовали художники-мультипликаторы до появления компьютерной анимации. В настоящее время покадровая анимация применяется лишь в тех случаях, когда объекты видоизменяются и взаимодействуют друг с другом каким-либо сложным образом и когда необходим полный контроль над изображением каждой детали создаваемого фильма. Покадровая анимация изменяет содержание ролика в каждом кадре.

Автоматическое построение промежуточных кадров

В основе этого метода лежит алгоритм построения заданного количества промежуточных состояний объекта, если известны его начальные и конечные образ и положение.

При автоматическом способе анимации программа сохраняет только данные о первом и последнем опорном кадрах, а также некоторые числовые значения, ка­сающиеся способа преобразования объекта. Это позволяет получать размер конечного файла значительно меньшим по сравнению с файлом анимации, созданной посредством прорисовки каждого кадра.

Изменения, производимые над объектами (персонажами) фильма, можно представить тремя типами анимации с автоматическим построением промежуточных кадров:

• Трансформация объектов. Тип анимации, используемый для создания эффекта перемещения объекта из одной точки в другую (изменение положения) или для изменения характеристик объекта (размер, поворот, наклон и т. д.).

• Преобразование объектов. Тип анимации, применяемый для преобразования одного объекта в другой путём изменения формы объекта (морфинг).

• Движение по заданной траектории. Тип анимации, позволяющий указывать путь, вдоль которого должен двигаться объект.

Таким образом, автоматическая анимация представляет собой комплексный процесс изменения размера, положения, цвета или формы объ­екта во времени.