Компьютерная графика и анимация. Типы анимации в компьютерной графике

В документы Microsoft Word можно вставлять два типа графических объектов: рисунки и изображения. На русском языке разница между этими терминами неочевидна, и мы поясним, что под ними понимается в текстовом процессоре Word. Рисунки - объекты векторной природы (линии, прямые и кривые, геометрические фигуры, стандартные и нестандартные). Простейшие средства для их создания есть в самом текстовом процессоре.

Изображения - растровые объекты. Текстовый процессор не имеет средств для их создания, поэтому они вставляются как внешние объекты из файла, подготовленного другими средствами (графическим редактором, с помощью сканера, цифровой фотокамеры, графического планшета).

Когда графический объект напечатан на бумаге (в книге, газете, журнале), нам совершенно все равно, какую природу он имеет: векторную или растровую. Но когда этот объект создается, хранится или обрабатывается на компьютере, разница очень заметная. Дело в том, что эти типы объектов обладают разными наборами свойств, и потому при работе с ними используются разные программные средства. Характерный пример растрового изображения - обычная фотография. Ни одна линия, ни одна фигура на фотографии не имеет собственных свойств - все они состоят из точек. Только точки в растровом изображении имеют уникальные свойства, по которым их можно отличить друг от друга. Для точек этих свойств немного - координаты точки, размер точки, форма точки и цвет точки. Важнейшим из них является цвет. Только благодаря тому, что каждая точка фотографического изображения имеет некий цвет, мы получаем информацию об объекте съемки при рассмотрении фотографии.

Характерный пример векторного изображения - чертеж. Его можно рассматривать как совокупность линий, имеющих уникальные и различимые свойства. Линии обладают толщиной, цветом, формой, типом (сплошная, пунктирная и т. п.), заливкой (только если линия замкнутая). Точки в векторном изображении неразличимы. Мы знаем, что все линии состоят из бесконечного количества точек, но не рассмат­риваем их свойства.

В растровой графике, где линия является совокупностью конечного количества точек, она может быть многоцветной, поскольку каждая точка может обладать цветом. В векторной графике многоцветных линий быть не может - это один объект, обладающий одним свойством цвета.

ª В растровых объектах решающую роль играет цвет, а форма - условна. Рассмотрев прямую линию на фотографии с помощью увеличительно стекла, можно легко убедиться, что она отнюдь не прямая. В векторных объектах форма линий играет решающую роль, а цвет - условен.

В терминологии программы Microsoft Word векторные объекты называются рисунками (pictures ), а растровые - изображениями (images ). Рисунки всегда внедрены в документ - их можно редактировать непосредственно по месту. Изображения вставляют в документ методом связывания или внедрения. Их редактирование средствами текстового процессора невозможно, но возможно управление их положением и их визуализацией. Под визуализацией понимается метод отображения с учетом яркости и контрастности.

Муниципальное автономное образовательное учреждение для детей

г. Владимира

«Городской межшкольный учебный комбинат № 2»

Методическая разработка урока

по теме « Создание GIF – анимации средствами графических редакторов »

Разработал

учитель трудового обучения

БИЧУРЕНКО Павел Андреевич

г. Владимир 2014 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Данная методическая разработка рассчитана на 2 урока. В ходе занятий осуществляется проверка знаний по теме «растровые и векторные изображения», полученных учащимися на предыдущих уроках. Один урок отводится на выполнение практического задания. Формой проведения данного занятия является урок-практикум.

В содержание данной разработки входит изучение видов анимации, их преимуществ и недостатков и технологии создания анимации. В ходе занятий учащиеся получают умения по созданию изображений и их анимации средствами графических редакторов, а также приобретают умения переводить векторные изображения в растровые. Полученные знания можно будет применить при оформлении интерактивных презентаций и веб-страниц.

УРОК НА ТЕМУ: СОЗДАНИЕ GIF – АНИМАЦИИ СРЕДСТВАМИ ГРАФИЧЕСКИХ РЕДАКТОРОВ

Цель: Сформировать у учащихся умение создавать GIF-анимацию.

Задачи:

Образовательные: Сформировать знания о способах создания анимации и видах анимации. Дать понятие анимации.

Воспитательная: Воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, дисциплинированности, усидчивости.

Развивающая: Развитие познавательных интересов, творческих способностей, самостоятельной работы, умения конспектировать.

Личностные:

Проявление познавательного интереса к процессу обучения;

Проявление эмоционально-ценностного отношения к изучаемой теме.

Метапредметные:

Познавательные:

Научится применять полученные знания на практике;

Научиться обобщать полученную информацию;

Давать оценку своим действиям, оценивать результат;

Находить ответы на вопросы, используя свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке.

Регулятивные:

Работать по предложенному учителем плану, при выполнении практических заданий;

Научиться формулировать вопрос, проблему, затруднения, с которыми столкнулись учащиеся.

Коммуникативные:

Научится высказывать свою точку зрения, формулировать высказывание;

Учиться представлять другим ход работы и ее результат, выслушивать мнение других;

Адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции.

Предметные:

Усвоить технологию создания GIF -анимации;

Получить умение создавать анимацию;

Тип урока: изучение нового материала

По форме организации: Урок-практикум.

Оснащение: персональные компьютеры, проектор, экран, конспект урока, технологические карты, журнал, программное обеспечение (Inkscape , Paint . NET , UnFREEz ).

План урока:

    Организационный момент;

    Актуализация знаний;

    Постановка целей урока;

    Работа по теме урока;

    Практическая работа «Создание анимации»;

    Фронтальный опрос;

Ход урока:

    Организационный момент.

- Приветствие учащихся.

Краткий рассказ о том, что будет изучено на уроке.

2. Актуализация знаний.

Какие типы графики существуют? (растровая, векторная, фрактальная, анимация, 3D).

На чем базируется построение растровых и векторных графических изображений? (на пикселях – строках и столбцах; на графических примитивах).

3. Постановка целей урока.

Что такое анимация?

В каких программах она создается?

Сегодня на уроке мы рассмотрим создание анимации с помощью графических редакторов.

4. Работа по теме урока.

С помощью демонстрации «Анимация» показать различные примеры анимации и их создание.

Анимация – это создание иллюзии движения объектов на экране монитора. Компьютерная анимация использует быструю смену кадров на экране монитора. Чем больше кадров меняется за одну секунду, тем более плавно движется объект.

В каких компьютерных программах вы сталкивались с анимационными эффектами? (в компьютерных презентациях).

Какие типы анимации вы использовали? (смену слайдов, размещение объектов на слайдах, анимационные эффекты при появлении текста).

Запишем в тетради определение GIF -анимации.

GIF-анимация – это последовательность растровых графических изображений, хранящихся в одном файле в формате .gif. При создании GIF-анимации можно задать величину задержки каждого кадра; чем она меньше, тем лучше качество анимации. Можно установить количество повторов последовательности кадров. Большое количество кадров ведет к улучшению качества анимации, но при этом увеличивается размер GIF-файла.

Еще один тип анимации – flash -анимация.

Flash-анимация – это последовательность векторных рисунков. Ее огромный плюс в том, что не нужно прорисовывать каждый кадр. Достаточно нарисовать ключевые кадры и задать тип перехода между ними и редактор автоматически построит промежуточные кадры. Если кадров много, то анимация получается плавной, если мало, то быстрой. Поэтому можно задать количество кадров, появляющихся в секунду. Чем их больше, тем качество анимации лучше. Еще один положительный момент в том, что файлы с Flash-анимацией занимают немного места, поэтому широко используются на Web-сайтах в Интернете.

5. Практическая работа «Создание GIF -анимации средствами графических редакторов» (Технологическая карта).

Сначала демонстрирую процесс создания анимации на экране, затем учащиеся садятся за персональные компьютеры, и выполняют задание. Если возникают проблемные моменты, решаем их в индивидуальном порядке.

6. Фронтальный опрос.

    Что такое пиксель? Пиксель – минимальный участок изображения, для которого независимым образом задается цвет.

    Что такое разрешающая способность растрового изображения? Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения.

    Что такое глубина цвета? Количество информации, которое используется для кодирования изображения, называется глубиной цвета.

    Назовите 3 палитры цветов в системах цветопередачи? (RGB, CMYK, HSB). Какая цветопередача применяется чаще и где? (RGB – для отображения на мониторе)

    Что такое растровое изображение? Растровые изображения формируются из точек различного цвета, которые образуют строки и столбцы.

    Что такое векторная графика? Векторные рисунки формируются из базовых графических объектов, для каждого из которых задаются координаты опорных точек, формулы рисования объекта, а также цвет, толщина и стиль линии его контура.

    Назовите форматы векторных и растровых изображений. (j peg, gif , png , svg , wmf и т.д.)

    Приведите примеры растровых и векторных графических редакторов (Paint . NET , GIMP, Photoshop, Inkscape , Corel Draw и др.).

    Назовите три базовых цвета, с помощью которых формируется изображение? (красный, зеленый, синий)

    Подведение итогов урока. Рефлексия.

Выставление оценок.

Вопросы рефлексии:

Какие достоинства и недостатки GIF-анимации вы узнали на уроке?

Какие трудности возникли при конвертации векторного изображения в растровое?

Знаете ли вы более простой способ создания анимации? Какой?

Методы создания анимации постоянно развиваются, а разработчики игр и киностудии постоянно ищут талантливых и творческих личностей, которые смогут применить эти методы.

Вот основные виды анимации, с помощью которых могут создаваться цифровые персонажи для телевизионных шоу, коммерческих приложений, логотипов компаний, кино, видео или игр.

  • Традиционная анимация.
  • 2D векторная анимация.
  • 3D компьютерная анимация.
  • Графика движения.
  • Стоп моушен.

Традиционная анимация

Вы когда-нибудь видели изображения, которые появляются, как быстро сменяющиеся кадры, нарисованные на прозрачных листах бумаги цветными маркерами? Этот вид компьютерной анимации называется традиционным. Он используется для предварительных набросков персонажей.

Этот процесс может быть довольно дорогостоящим и продолжительным, так как аниматорам приходится создавать набор различных кадров, исходя из частоты 24 кадра в секунду. Данный метод используется в основном на ПК, а также планшетах с применением специальных компьютерных программ, позволяющих создавать анимацию в стиле старых диснеевских мультфильмов.

2D векторная анимация

Наиболее часто используемый стиль анимации. Ее кадры создаются на относительно плоской поверхности. Кроме этого векторная анимация переняла кое-какие методы традиционной анимации. На самом деле, это та же традиционная анимация, за исключением того, что к кадрам применяется обработка, известная под названием прорисовка и закрашивание.

Во время этого процесса аниматоры размещают тонкие прозрачные листы целлулоида на бумаге, на которой нарисованы анимационные персонажи, после чего перерисовывают их на пленку. В конце кадры с разными персонажами накладываются друг на друга, и из-за высокой прозрачности пленки это позволяет создать композицию из различных элементов и персонажей.

3D компьютерная анимация

3D анимация полностью отличается от других видов анимации в компьютерной графике. Хотя они используют одинаковые принципы композиции и движения, технические методы, применяемые для решения разнообразных задач, существенно разнятся. В 3D анимации аниматору не нужно быть художником-графиком. Это больше похоже на игру с куклами, чем на рисунок.

Это также называется генерируемые компьютером изображения (CGI ). Они возникают, когда компьютерные аниматоры создают поток изображений, которые сводится воедино, чтобы сформировать анимацию. Объединение динамических и статических изображений выполняется с использованием компьютерной графики. Персонажи, созданные в 3D, в цифровом формате отображаются на экране, а затем объединяются с каркасом, что позволяет анимировать каждую модель по-разному.

Анимация формируется путем создания моделей в отдельных ключевых кадрах, после чего компьютер выполняет их «размножение «, интерпретируя анимацию с помощью добавления промежуточных кадров между ключевыми.

Кроме этого много времени уходит на работу с кривыми, представляющими различные части объекта в разные периоды времени. В 3D-анимации должны учитываться все персонажи, даже те которые в определенный момент времени чем-то перекрыты и не видны.

Основное различие между этими видами анимации заключается в том, что в традиционной и 2D анимации художник работает с отдельными кадрами, в то время как в 3D-анимации всегда существует непрерывный поток. Если он останавливается, это воспринимается, как ошибка. Даже когда персонаж остается на месте, всегда существует непрерывный поток кадров, который создает иллюзию реальности.

Графика движения

Вы когда-нибудь задумывались о том, как создаются промо-ролики, анимированные логотипы, вступительные титры фильмов и реклама приложений? Это делается с помощью движущихся графических текстов и элементов, или, как я это называю, графики движения.

Это процесс, в котором используется »размножение » анимируемых кадров для создания плавного движения между кадрами. Программы для «размножения » кадров поддерживают скрипты, которые автоматически изменяют анимацию для создания многочисленных эффектов.

3D-композиции создаются из плоских элементов, перемещающихся друг относительно друга, что создает иллюзию объема. Они также могут сопровождаться звуковыми эффектами или музыкой. Такие объекты часто используются в мультимедийных проектах.

Stop-motion

Стоп моушен вид компьютерной анимации больше похож на традиционную анимацию. Все, что вам нужно сделать, это сфотографировать объект, а при перемещении объекта на относительно небольшое расстояние, вы берете другую фотографию. Данная процедура повторяется неоднократно, и когда изображения воспроизводятся одно за другим, возникает впечатление движения.

Существует много форм стоп моушен анимации, включая Cut-Outs , Claymation and Puppets и другие. Но суть в том, что для создания анимации объекты, которые должны перемещаться, фотографируются последовательно много раз.

Перевод статьи «Types of Animation in Computer Graphics » был подготовлен дружной командой проекта .

Хорошо Плохо

За последние 10 лет в индустрии видеоигр наблюдается быстрый переход от простых 2D монохроматических игр в полномасштабные, быстрые, а также полностью цветные с высоким разрешением, 3D-игры, которые так популярны сегодня. В это же время, благодаря объектно-ориентированному программированию стало проще создавать анимации высокого качества. Создание анимации можно рассматривать как объекты чертежа в настоящее время с точки зрения на экране компьютера. Например, монстр в игре DOOM является экземпляром объекта класса для такого рода монстра” — сказал гейм-дизайнер игры DOOM.

Гендиректор игры DOOM: ”Проще говоря, объектно-ориентированная анимация приложения определяет различные классы, создаёт экземпляры этих классов, и выполняет операции над экземплярами объекта с помощью методов, имеющихся в классе Graphic Object”.

Графическая абстракция объекта

Основной принцип абстракции в анимации — это представление графического объекта как класс GraphicObject. Все, что рисуется на экране, является объектом класса GraphicObject. Точка, линия, многоугольник, кривая Безье, поверхность Безье, многоугольник с картой текстуры, фон, изображение, спрайт 3D-формы, все создано с помощью многоугольников и является примером GraphicObject. Простые графические объекты могут быть объединены в более сложные графические объекты. Основная проблема, с которой сталкивается аниматор — возможность использовать эти объекты на экране. В процедурном принципе программирования не может быть ничего общего между функциями рисовать куб и шар”, — сказал аниматор игры DOOM.

Продолжил программист игры DOOM: “Одним из основополагающих методов GraphicObject является метод, называемый Draw(). С помощью данного метода происходит рисовка графического объекта. Без этого метода, объект не может быть виден на экране. С помощью класса GraphicObject можно обновлять графический объект каждую миллисекунду, передав управление камере, которая в этот момент будет либо статической либо динамической. Графическая абстракция GraphicObject имеет свойства и методы, которые могут или не могут быть реализованы вне графических классах объектов. Большинство графических объектов имеют свойство позиции, что позволяет использовать метод GraphicObject.Draw() в качестве опорной точки для рисования объекта.

Когда графический движок перемещает графический объект, методу GraphicObject.Draw() необходимо пересчитать расположение всех частей графического объекта и перерисовать их на новом месте, таким образом графический объект появляется на новом месте.
Преимущество использования позиции в GraphicObject является то, что движок просто устанавливает новую позицию на графическом объекте, а графический объект перекраивают оставшуюся часть самого себя в новом месте.

Не все пользовательские видимые графические объекты должны иметь свойство позиции. Примером может служить графический объект, представляющий фон. Рисунок фона не привязан к какой-либо позиции, так как, его только что нарисовали на весь экран. С другой стороны, могут быть графические объекты, которые не видны пользователю, поэтому они должны содержать свойство позиции. Пример такого графического объекта анимации — камера, так как она действительно нуждается в позиции, чтобы вычислить точку зрения остальных видимых объектов.

Графические объекты, имеющие позиции, имеют операции, которые могут над ними выполнятся, например, GraphicObject.Reposition(), GraphicObject.Displace() или GraphicObject.Rotate (), а также GraphicObject.Scale() и GraphicObject.Shear().
GraphicObject.Reposition() – рисовка графического изображения на новой позиции,
GraphicObject.Displace() – удаление графического изображения,
GraphicObject.Rotate () – вращение графического изображения,
GraphicObject.Scale() – увеличение графического изображения,
GraphicObject.Shear() – сдвиг графического изображения”.

На видео: Базовый курс — «Введение в ООП».

Нет похожих записей.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: