Armatura (počítačová animace) - Armature (computer animation)

Kotva je jméno z kinematických řetězů používaných v počítačové animaci k simulaci pohyby virtuálních lidských nebo zvířecích postav. V kontextu animace je inverzní kinematika kotvy nejrelevantnějším výpočetním algoritmem.

Existují dva typy digitálních armatur: armatury Keyframing (stop-motion) a armatury v reálném čase (loutkářství). Keyframing armatury byly původně vyvinuty na pomoc při animaci digitálních postav, aniž by se pohyb zakládal na živém vystoupení. Animátor představuje zařízení ručně pro každý klíčový snímek, zatímco postava v animaci je nastavena s mechanickou strukturou ekvivalentní armatuře. Zařízení je připojeno k animačnímu softwaru prostřednictvím programu ovladače a každý pohyb je zaznamenán pro určitý snímek v čase. Armatury v reálném čase jsou podobné, ale jsou loutkovány jedním nebo více lidmi a zachyceny v reálném čase. Uvnitř každé postavy s loutkovým pohybem je armatura. Armatura plní dvě hlavní funkce, musí se pohybovat lidským způsobem, aby oživila animaci postav. Vnitřní kosterní struktura musí být co nejblíže člověku, což zahrnuje flexibilitu kloubů a prstů. Lidské pohyby také zahrnují točení v loktích, kolenou, ramenou a boky, aby se ohly a zvedly něco ze země. Druhým úkolem armatury je nepohybovat se. Je nutné, aby se kotva nepohybovala, musí mít určitou tuhost, když je umístěna na místě. „Nechcete být uprostřed natáčení, přičemž mezi jednotlivými výstřely může projít několik minut a loutky pomalu visí mezi jedním natáčením a dalším“ (Justatinyamount, 2018). Ve vestavěném geometrickém pohybu může zasahovat do rukou a nohou. U některých postav armatury jsou k dispozici dokonce i pohyby obličeje. „Existují dva typy digitálních armatur: armatury s klíčovým snímáním (stop-motion) a armatury v reálném čase (loutkářství)“ (článek Wikipedie). Oba rámy klíčů a z vosku, hlíny nebo sádry. Historicky byly armatury vyrobeny z kuřecího drátu, dřeva a mnoha kilogramů hlíny, takže byly velmi těžké “(Computer Animation Complete, Parent, Rick).

Loutkářství v reálném čase

Loutkářství v reálném čase jednoduše znamená, že kostra postavy je řízena lidským animátorem „jednoduchým mapováním mezi hardwarovým ovladačem (jako je gamepad, wiimote, vlastní loutkový ovladač nebo dokonce vaše tělo se systémem založeným na kinectu) ) a armatura 3D animace postavy “(Tři metody animace v reálném čase, Hancock, Terry). Vzhledem k povaze loutkářských zařízení neexistuje žádný pokus o ovládání „přirozeného pohybu“, stačí jednoduše manipulovat s digitální loutkou a dělat, co chcete. K tomu je zapotřebí určité dovednosti, jako je loutkářství: „Můžete využít dovednosti loutkáře, protože tito muži jsou mistři. Je úžasné vidět, jak vkládají ruku do loutky, a ožívá to. “(„ Computer Animation Complete “, Parent, Rick). Hlavní rozdíl digitální armatury v reálném čase: „Je řízen nebo můžeme říci, že jde o loutky lidmi a pohyby jsou zachyceny v reálném čase. Tento typ animace se používá v zásadě pro 2D nebo 3D postavy a objekty vytvořené pomocí nějakého 2D a 3D animačního softwaru. Tento typ armatury pro animaci se používá hlavně pro účely filmové produkce a televizní produkce. Film vyrobený touto technikou je zachycen v reálném čase pohybem postavy a zachycením jejího živého vystoupení pro film “(Virtualschooldek.com). Pohyby jsou zaznamenávány digitálním softwarem. Software, jako je Blender, „Blender je bezplatná a otevřená sada pro tvorbu 3D. Podporuje celé 3D potrubí - modelování, rigging, animaci, simulaci, vykreslování, skládání a sledování pohybu, úpravy videa a 2D animaci. “( Https://www.blender.org ). Tento software umožňuje registraci dat z Digital Armatures.

Typy sestavení armatur

Akční figurky lze také převést na Armatury, například televizní pořady, jako je Robot Chicken, používají pro svou show upravené formy akčních figurek Armatury. Nejběžnější hračky pro armaturu jsou Lego: „Je snadné pochopit, proč vypadají skvěle, zůstanou tam, kde je dáte, a můžete je pohybovat v rozumném množství.“ (Youtube Video „3 hlavní typy armatury“). Jedinou překážkou je jejich rozsah pohybu, takže to vyžaduje jejich úpravu, takže se do nich vloží hliníkový drát, aby klouby měly širší rozsah pohybu, který se znaku zdá organický. V „filmu Lego“ byla většina postav Digital Armatures. Režisér Chris Miller dokonce použil dětskou lego hračku jako hlavní postavu celého filmu; "Chris Miller doslova přinesl svoji rozbitou vesmírnou hračku, kterou měl od malička ... To je úroveň detailů a realismu, kterou chceme vytvořit (Film)." Armatury nebyly jedinou použitou metodou, ale šlo o hybridní úsilí technik za účelem dosažení konečného produktu. Úpravy lze provádět na figurách, jako je LEGO, například instalací drátu skrz postavu, aby měl plnější rozsah pohybu. Vnést život do hraček není nic nového, například v provedení „Robot Chicken“, Action Figure Armatures, aby se v seriálu objevili ikoničtí super hrdinové. Twisted Wire Armature je další nákladově efektivní metoda používaná animátory, jediným problémem tohoto typu metody je, že klouby nejsou silné a v průběhu času povedou k poklesu. Ball and Sockets Armatures byly tradiční metodou, ve které byly postaveny postavy, s metodou, jako je tato, jsou desky uvnitř loutky snadno nastavitelné na tuhost. Kuličky a zásuvky mohou být často objemné, takže hybridní metodu mezi Twisted Wire Armature a Ball and Socket Armatures vytvářejí animátoři, aby se postavy plynule pohybovaly po celém těle. Soupravy s kuličkovými a zásuvkovými armaturami jsou k dispozici ke koupi, ale tyto údaje jsou často drahé. Popisy pro soupravy zahrnují: „Sada standardní armatury je dodávána se vším, co potřebujete k výrobě vlastní armatury. Snadno se sestavuje a byl navržen tak, aby vyhovoval většině návrhů postav. Stejně jako dvojité kloubové a kulové klouby “(Animation Supplies Web).

Jak armatury fungují

„Loutkářské armatury jsou velmi podobné armaturám s klíčovými snímky, očekávejte, že pohyb je zachycen v reálném čase, jak je provádí jeden nebo více loutkářů.“ (Rodičovská, Rickova a počítačová animace dokončena) Pomocí sledovacích značek, senzorů, ručních ovládacích prvků a animace software, „loutkáři“ jsou schopni produkovat animované představení v reálném čase. Prostřednictvím živého vystoupení prováděného v reálném čase pomáhají senzory a sledovací značky připojené k umělci převést jejich pohyby těla na akce a výrazy, které 3D digitální armatura replikuje v reálném čase. Spíše než použití modelu armatury s klouby a vestavěnými senzory, tento typ animace „v reálném čase“ spoléhá na živého umělce a pohyby, které provádějí, aby simulovaly akce, které 3D digitální armatura bude následovat. Kromě senzorů připojených k živému umělci, které slouží k zaznamenávání jejich pohybů těla, se sledovače obličeje také používají k zaznamenávání výrazů obličeje umělců také v reálném čase. "Nejoblíbenější jsou optické sledovače obličeje v reálném čase, skládající se z kamery, která je umístěna ve struktuře připevněné k hlavě umělce tak, aby se pohybovala s umělcem." Zařízení zachycuje pohyb malých značek umístěných v různých oblastech obličeje. “(Understanding Motion Capture for Computer Animation a Menache, Alberto). Spolu s tělovými senzory tyto sledovače obličeje umožňují loutkám zachytit výraz v reálném čase a digitálně jej animovat. Aplikace stop obličeje prostřednictvím simulací v reálném čase má však co do rozsahu svých detailů limit. "Bohužel se jedná o 2D zařízení, která nedokážou zachytit určité pohyby, jako je zvrásnění rtů, takže data jsou v jedné rovině a nejsou příliš realistická." Data trojrozměrného pohybu obličeje lze zachytit optickým systémem pomocí dvou nebo více kamer, což přináší mnohem lepší výsledek, ale ne v reálném čase. “ (Porozumění Motion Capture pro počítačovou animaci a Menache, Alberto). Kromě použití živých umělců v armaturách v reálném čase lze k simulaci animovaného pohybu v reálném čase použít také digitální armatury vyrobené ze kloubů a senzory. "Posledním komerčně dostupným příkladem digitální armatury byla Monkey 2 od společnosti Digital Image Design v New Yorku." Byl modulární, takže jej bylo možné sestavit v různých společných konfiguracích. “(Porozumění Motion Capture pro počítačovou animaci a Menache, Alberto) Díky modulárním schopnostem zabudovaným do armatury mohou loutkáři manévrovat s postavou a přenášet její akce digitálně. "Jak typy stop-motion, tak v reálném čase se skládají z řady tuhých modulů spojených spoji, jejichž rotace jsou měřeny potenciometry nebo úhlovými senzory." Senzory jsou obvykle analogová zařízení, ale nazývají se digitální, protože výsledné hodnoty jsou převedeny na digitální signály, které mají být zpracovány počítačovým systémem. Tyto armatury jsou obvykle modulární, aby vyhovovaly různým návrhům postav. “(Understanding Motion Capture for Computer Animation a Menache, Alberto) Modulární design umožňuje těmto modelům digitální armatury simulovat pohyby, které v animovaném prostředí připomínají pohyby člověka nebo zvířete . „Monkey první generace měla pevnou konfiguraci, což ji učinilo nepoužitelnou pro jakékoli nehumánní aplikace.“ (Understanding Motion Capture for Computer Animation a Menache, Alberto) Modulární armatura pomáhá překonat tento problém a vytvořit pevnou základní linii, která je schopna různé pohyby a prodloužení. Nyní se cena může lišit v závislosti na obsahu balení, který je dodáván se samotným modelem digitální armatury. „Typické náklady na 39-společné nastavení Monkey 2 byly přibližně 15 000 $, které zahrnovaly všechny potřebné součásti a software ovladače pro nejznámější animační balíčky.“ (Understanding Motion Capture for Computer Animation and Menache, Alberto) metody animace výkonu a digitální armatury v reálném čase se převádějí do digitálních formátů, což umožňuje loutkářům různé způsoby výroby a vytváření animovaného vizuálu. Prostřednictvím armatur v reálném čase je společnost „Motus Digital“ schopna oživit své výtvory a implementovat interaktivní nastavení v rámci svých animací. Prostřednictvím armatury v reálném čase tato společnost vytváří „Larry the Zombie“, interaktivní postavu, kterou používají ve svých obchodních aktivitách. "Letos Larry posune naši technologii v reálném čase na další úroveň tím, že se zúčastní samotné show a hledá" The Next Big Thing ". Bude pohovorovat s účastníky diskuse, sdílet svůj plán a hlásit, co se děje, a udělat cokoli, aby našel další velkou věc. Na rozdíl od horké linky elfů, která se koná na „severním pólu“, žije Larry ve skutečném světě a má zájem o popkulturu a světové události. Ačkoli rozhovory v reálném čase budou probíhat přes Skype, Larryho postava bude složena do záběru, což Larrymu poskytne skutečnou přítomnost v letošním roce South by SouthWest. “(Motus Digital) Prostřednictvím armatury v reálném čase tato společnost ukazuje, jak kreativní a interaktivní obsah může být vytvořeny a sdíleny s větším publikem.

Keyframing (stop motion)

Animace Stop motion je zachycena po jednom snímku a při jejich přehrávání to vypadá jako pohyb. Toho je dosaženo pořízením snímku každého jednotlivého snímku a jeho následným upravením v libovolném softwaru, který upřednostňujete. Čím více tekutin chcete, aby pohyby vypadaly, tím více snímků byste potřebovali. Stop motion funguje pouze jako flipbook, ale v digitálním formátu. V této analogii by rámce byly ekvivalentní stránkám ve flipbooku, čím více stránek máte, tím organičtější pohyby vypadají. Animaci stop motion lze integrovat do živých akčních filmů nebo ji lze zcela animovat. Živé akční filmy jako „The Terminator“ (1984) a „RoboCop“ (1987) měly sekvence stop motion.

Tim Burton: Vliv armatury

Tim Burton, absolvent CalArts v jižní Kalifornii, dobře věděl o technikách stop motion, které má k dispozici. Společnost CalArts, kterou založil Walt Disney, v roce 1961 inovovala počítačové aplikace armatur a dalších forem počítačových designů. Populárním příkladem zastavení pohybu jsou filmy Tima Burtona, samozřejmě jeho animované. „Nightmare before Christmas“, „Corpse Bride“, „Coraline“ atd. Hodně jde o to, aby vznikl stop motion film v kvalitě filmu Tima Burtona. Všechno, co vidíte na obrazovce, vytvořil někdo z posádky. Sada byla postavena, loutky byly vyrobeny ručně a každý jednotlivý snímek byl vyfotografován jednotlivě. Na videu ze zákulisí filmu „Frankenweenie“ jeden z členů posádky ukazuje jeden ze svých expozičních listů, což je stop motion ekvivalentní seznamu snímků. Rámečky jsou rozděleny do fonetiky (zvuk, který vydává písmeno), což znamená, že k vytvoření jednoho slova, které může postava říct, je zapotřebí více rámců. Člen posádky musí tvarovat ústa loutky tak, aby odpovídala každému zvuku vydanému každým slovem, které hlasový herec řekne v dialogu. Ve videu je také uvedeno, že i ta nejmenší akce, jako je blikání, vyžaduje pokaždé výměnu víček loutek. V zákulisí videa k filmu „Coraline“ členové posádky ukazují, jak pohyb může vypadat tak plynule v zastaveném pohybu, vysvětlením procesu manipulace. Závěsné zařízení v zastaveném pohybu je, když někdo používá mechaniku, jako je natahování nebo tahání, k pohonu loutky nebo setu v prostoru. Například animátor může dát předmět na kousek drátu a posunout jej na různé pozice a poté jej upravit v postprodukci. Láska Tima Burtona k technice stop-motion animace ve stáří, která významně přispěla k jejímu úspěchu, je způsobena jeho posedlostí jednoduchou myšlenkou, že tato specifická technika může skutečně přivést k životu myšlenky, které by jinak byly nemožné. "Animace pomohla divákům identifikovat se s něčím, co by nemohlo existovat." Burtonova potřeba použít stop-motion animaci byla způsobena myšlenkou, že „by mohla přinést něco čistě vymyšleného k živému životu způsobem, který by 2-D animace nemohla“. Toto bylo umocněno jeho zkoumáním s dalšími uměleckými díly, jako je Frankenstein od James Whale, který pomohl soustředit se na tyto myšlenky na příšery a jeho potřebu je ve svém životě vytvořit. Není pochyb o tom, že to Burton udělal přesně díky své práci v The Nightmare Before Christmas, která tuto techniku ​​vrátila do centra pozornosti. Ačkoli Burton pracoval s animátory, jako je John Lasseter, který vytvořil Toy Story s počítačovou animací, nikdy neztratil zaměření na stop-motion animaci. To mu pomohlo vytvořit úžasné filmy jako Mrtvá nevěsta a předělat jeho krátký film Frankenweenie z roku 1984. Není žádným překvapením, že Burtonova originální reklama na výstavu MoMA byla vyrobena odvěkou technikou stop-motion animace na počest úžasného tvůrce. Ačkoli Tim Burton nebyl původním tvůrcem této techniky, byl oceněn v části seriálu, aby pomohl představit vliv, který jeho filmy měly na techniku. Dalšími tvůrci, kteří před něj přišli v oblasti stop-motion animace, je Harryhausen „předmět retrospektivy MoMA - Ray Harryhausen: Speciální efekty (28. května - 1. září 1981)“. Harryhausen, který trénoval pod vedením Willise O'Briena, „tvůrce efektů v King Kongu (1933) a Mighty Joe Young (1949)“.

Wes Anderson: Vliv animace armatury

Wes Anderson je režisér, který primárně dělá živé akční filmy, ale má dva animované filmy „Fantastický pan Fox“ a „Ostrov psů“. Ačkoli jsou tyto filmy animované, stále ukazují podpisový styl Wese Andersona. V zákulisí videa k filmu „Ostrov psů“ je ukázáno, že animátoři použili jako referenci skutečný pohyb. Na place měli skutečné psy, aby mohli mít na čem založit svou animaci. Také animátoři by se natáčeli při chůzi nebo při jakékoli akci, kterou potřebují k animaci, a pak by se na to podívali při animaci lidské loutky. To jim pomohlo, aby akce vypadala plynuleji a realističtěji, protože se používaly jako reference.

Historie zastavení pohybu

Zastavení pohybu začalo koncem 19. století. V roce 1898 byl uveden první film Stop-motion „The Humpty Dumpty Circus“ vytvořený J. Stuartem Blackem a Albertem E. Smithem. To bylo propagováno animátorem Willisem O'Brienem, který míchal stop motion s živými herci. Jeho nejznámějším dílem byl „King Kong“ (1933). V roce 1940 vytvořil animátor George Pal techniku ​​nazvanou „náhradní animace“. Místo toho, aby ke změně loutky použil hlínu nebo jakýkoli jiný tvárný materiál, vytvořil několik dřevěných hlav, každá s jiným výrazem obličeje, a nahradil je, když přenášel různé emoce. V roce 1944 získal George Pal za tuto techniku ​​Oscara. V roce 1955 vytvořil Art Clokey, průkopník v claymation (stop motion s hliněnými figurkami), „Gumby“ pro „The Howdy Doody Show“. V roce 1961 také vytvořil dětskou show „Davey and Goliath“, kterou sponzorovala luteránská církev.

Claymation

Claymation je velmi populární typ animace Stop motion, kterou používá mnoho různých tvůrců. Jako průkopník Art Clokey, jak bylo uvedeno v předchozí části, Claymation stále používají moderní animátoři. Používali jej Tim Burton a Henry Selick ve filmech jako „ParaNorman“, „Coraline“ a „The Nightmare before Christmas“. Režisér a animátor Nick Park také používal claymation ve všech svých filmech „Chicken Run“ a „Wallace and Gromit“. Společnost Rankin / Bass Productions Inc. také použila claymation ve speciálních vánočních filmech jako „Rudolph the Red-Nosed Reindeer“ (1964) a „Jack Frost“ (1979), které obě vysílaly v síti NBC. Ačkoli všechny tyto filmy používají hlínu a zastavují pohybovou animaci, každý z nich má svůj vlastní jedinečný vzhled a styl. Claymation se vyvíjel v průběhu let, protože všichni tvůrci mají své vlastní vize a hlína je tak tvárná, že by mohla vytvářet nekonečné styly postav a scenérií. pohybující se hlína. V této technice jsou kusy hlíny formovány tak, aby vytvářely postavy, a na základě fantazie animátora se rozvíjí příběh. K dispozici jsou jíly na bázi oleje a vody. Někdy je hlína formována do volných forem nebo naplněna drátěnou strukturou zvanou armatura. Animované postavy jsou udržovány v sadě a pouze s krátkými pohyby je celá scéna filmová. Slavné příklady používané techniky jsou Missing Link od Chrisa Butlera, Kubo a dva struny od Travise Andrewa Knighta, Coraline od Charlese Henryho Selicka, The Boxtrolls od Grahama Annableho, Anthony Stacchi.

Další animační techniky

  • Zastavit pohyb: Iluze pohybu dosažená pohybem postavy v malých přírůstcích mezi jednotlivými fotografovanými snímky
  • Object-Motion: pohybující se nebo animující objekty, jedná se o formu animace stop pohybu, která používá namísto nakreslených objektů fyzické předměty, které nejsou zamýšleny jako lidská nebo rozpoznatelná postava.
  • Animace loutek: pohybující se loutky, jedinečný fenomén. Vzniklo z tvrdé práce jeho průkopníků a jejich následovníků, kteří do experimentů s novými technologiemi přinášejí kreativní impulsy. v kině je skvělým příkladem této použité techniky film King Kong (1933). Spisovatel / režisér Tim Burton ve své práci často používá loutkovou animaci, například Mrtvá nevěsta (2005), což je stop motion animovaný hororový muzikál.

Viz také

Reference

Zdroje https://www.techopedia.com/definition/109/stop-motion-animation https://www.youtube.com/watch?v=VUFkjD9_QPQ https://www.youtube.com/watch?v=jXqqd0ZBEMA https://www.youtube.com/watch?v=mZcZfES8EEE https://www.thewrap.com/a-timeline-of-stop-motion-animation-history-from-a-trip-to-munon -na-ostrov-psů-fotky /

Menache, Alberto. Porozumění zachycení pohybu pro počítačovou animaci. Morgan Kaufman, publikace Elsevier. Google Books, https://books.google.com/books?id=bgkzx4q88ScC&pg=PA30&lpg=PA30&dq=modular+armatures+for+real+time+animation&source=bl&ots=voG7seE378&sig=ACfU3U3YD_EYdfDPdJpR7yl1na0Govdnkw&hl=en&sa=X&ved=2ahUKEwjf9ODPg_joAhXYIDQIHWDwDDoQ6AEwAnoECAkQAQ#v=onepage&q = modulární% 20armatury% 20 pro% 20 skutečné% 20 čas% 20 animace & f = false

„Co je to animace v reálném čase“. Motus Digital, http://motusdigital.com/real-time-animation.htm

Rodič, Rick et al. Počítačová animace dokončena: All-in-One: Naučte se zachycení pohybu, charakteristické, bodové a Maya vyhrávající techniky. Morgan Kaufmann Elsevier, Google Books, https://books.google.com/books?id=bgkzx4q88ScC&pg=PA30&lpg=PA30&dq=modular+armatures+for+real+time+animation&source=bl&ots=voG7seE378&sig=ACfU3U3YD_EYdfDPdJpR7yl1na0Govdnkw&hl=en&sa=X&ved=2ahUKEwjf9ODPg_joAhXYIDQIHWDwDDoQ6AEwAnoECAkQAQ # v = jedna stránka & q = modulární% 20armatury% 20pro% 20skutečné% 20čas% 20animace & f = false

Animační doplňky, www.animationsupplies.net/standard-armature.html.

https://www.moma.org/explore/inside_out/2010/04/07/crude-elegance-stop-motion-animation-and-tim-burton/ Rodič, Rick. Počítačová animace dokončena: All-in-One: Naučte se zachycení pohybu, charakteristické, bodové a Maya vyhrávající techniky. Morgan Kaufman je otiskem Elsevier, 2010 Sharma, Deepali a Deepali Sharma. „Animace, VFx, kreativní dovednosti, digitální marketing, rozvoj osobnosti online.“ Animace, VFx, kreativní dovednosti, digitální marketing, rozvoj osobnosti online, 2. listopadu 2016, virtualschooldesk.com/armature-meaning-importance-animation/ .. Hancock, Terry. "Tři metody animace v reálném čase." Tři metody animace v reálném čase: Machinima, Digital Puppetry a Motion Capture, freesoftwaremagazine.com/articles/three_real_time_animation_methods_machinima_digital_puppetry_and_motion_capture/. Nadace, mixér. „Home of the Blender Project - Free and Open 3D Creation Software.“ Blender.org, www.blender.org/. Craig, G. [Jen nepatrná částka]. (2018, 28. května). Tři hlavní typy armatury [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=H6b3lRadcwE&t=1s [Warner Bros. Pictures]. (2015, 26. ledna). Lego film Vytváření cihel [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=po0dmHhgsxU