XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Понятие компьютерной графики. Понятие анимации.

Компьютерная графика (также машинная графика) — область деятельности, в которой компьютеры с установленным на них специальным программным обеспечением используются для создания и редактирования изображений.

Компьютерная анимация — последовательный показ заранее подготовленных графических файлов, а также компьютерная имитация движения с помощью изменения и перерисовки формы объектов или показа последовательных изображений с фазами движения.

Компьютерная графика и анимация уже давно стали неотъемлемой частью жизни современного человека, встречаемого им в программах и веб-страницах, используемых им на учебе, работе, в свободное время, поэтому создание этих объектов является важным для разработчиков ПО, веб-дизайнеров.

Методы анимирования графических изображений

На сегодняшний день существует два основных метода анимирования графических изображений. Рассмотрим каждый из них:

Покадровая анимация (мультипликация, классическая анимация) - прорисовка всех кадров анимации вручную, каждый кадр которой является ключевым.

Рисунок 1 - пример раскадровки покадровой анимации, стрелкой указано направление воспроизведения

Процесс анимирования графических изображений с помощью покадровой анимации выглядит так: несколько отдельных изображений-кадров соединяются в определенном порядке. Данные изображения и их последовательность сохраняются в файле специального расширения (например, GIF). При воспроизведении анимации эффект движения достигается путем смены статичных кадров с определенной частотой.

Преимущества данного метода - простота его понимания; возможность реализаций всех движений и деформаций объекта анимации.

Недостатки - большая трудоемкость, так как создание каждого из многих отдельных кадров требует времени и труда, и большие затраты памяти при создании длительных анимаций или видео.

Затраты памяти можно уменьшить путем уменьшения размера исходных кадров, однако, если анимация будет состоять из растровых изображений, это повлияет на ее качество, так как “Растровая графика плохо масштабируема; при ресемплинге изображения рисунок приходится отрисовывать заново.” [1, c. 2]

Используется для создания сложных анимированных графических изображений, видео.

Трансформационная анимация (анимация по ключевым кадрам) - создание нескольких ключевых изображений-кадров человеком, промежуточные кадры же отрисовываются с помощью специального программного обеспечения.

От покадровой она отличается тем, что не описывает каждый кадр последовательности отдельно, а сразу задает поведение того или иного примитива.

Рисунок 2 - пример транформационной анимации, стрелкой указано направление воспроизведения, серые кадры воссоздаются программой

Данный вид анимации легче всего реализовывать с помощью векторной графики, при этом, программа, формирующая промежуточные кадры, создает параметры примитивов, из которых состоит изображение, на основе параметров примитивов на начальном и конечном кадрах.

Преимущества: простота создания - от пользователя не требуется прорисовывать все кадры, лишь только несколько ключевых; небольшой объем занимаемой памяти, так как векторная графика занимает меньше места, чем растровая; простота редактирования - для изменения анимации необходимо изменить лишь те элементы, которые требуют изменения, не перерисовывая при этом множество кадров.

Недостатки - с помощью данного метода возможно реализовать только простейшие движения и трансформацию объектов.

Применение - создание простейших анимированных изображений (учебные модели, рекламные баннеры, анимационные эффекты для Web-страниц).

Так же существует трёхмерная компьютерная анимация - создание перемещающихся в трёхмерной цифровой среде моделей и упорядочивание их изображений-кадров при помощи специальных программ. Несмотря на то, что анимированные изображения, созданные с помощью трехмерной графики более реалистичны и сложны, двухмерные анимации все еще остаются актуальными.

Обзор программного обеспечения

Создано множество наименований программного обеспечения для создания графических изображений и их анимирования, приведем несколько примеров с указанием, какой из методов используется в каждой из них:

GIMP - программа для создания и обработки растровой и частично векторной графики, создание анимации идет путем наложения кадров друг на друга в виде отдельных слоев и регулировки времени их смены. Реализует покадровый метод анимации изображений.

Adobe Flash - мультимедийная платформа компании Adobe для создания веб-приложений или мультимедийных презентаций. За счет своих возможностей широко используется для создания анимаций. Можно реализовывать оба метода анимации.

GIF Animator - программа для создания анимаций, созданная фирмой Ulead. Для каждого кадра в отдельности задается момент, место и длительность появления изображения на экране. Изображения могут иметь разный размер, поэтому их можно компоновать и объединять в один общий кадр. Использует покадровый метод анимации.

Moho - программа от разработчика Lost Marble. Позволяет создать анимированные модели персонажей и манипулировать их движениями при помощи костной анимации, следовательно, анимирование требует минимального перерисовывания. Papagayo — это бесплатное приложение к программе Moho, генерирующее изображения рта, синхронизированные с речью героя, еще более облегчая процесс анимации. Использует оба метода анимирования.

С каждым годом создается новое программное обеспечение и новые версии уже существующих программ, еще более удобные для создания анимаций.

Заключение

В данной статье были приведены методы анимирования графических изображений, рассмотрены их особенности и программное обеспечение, которые их реализуют. Так как анимированные графические изображения широко используются в современном мультимедийном пространстве, их методы создания остаются актуальными.

Библиографический список

Абрамова О.Ф. Обзор алгоритмов масштабирования растровой графики [Электронный ресурс] / О.Ф. Абрамова, А.Е. Иванов, А.Н. Инкин // European Student Scientific Journal : электрон. науч. журнал / РАЕ. - 2016. - № 2. – Режим доступа: http://sjes.esrae.ru/ru/article/view?id=371.

Абрамова О.Ф. Использование мультимедийных технологий в процессе обучения дисциплине "Компьютерная графика" / О.Ф. Абрамова, С.В. Белова // Успехи современного естествознания. - 2012. - № 3. - C. 90.

Бубнов А.Е. Компьютерный дизайн. Основы / А.Е. Бубнов // Знание - 2008

Никулин Е. А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики /Е.А. Никулин // БХВ-Петербург, 2003

Боресков, А. В. Компьютерная графика : учебник и практикум для прикладного бакалавриата / А. В. Боресков, Е. В. Шикин. — М. : Издательство Юрайт, 2017

Код для цитирования: Скопировать