Co to jest animacja 3D?

Filmy, reklamy czy gry są naszpikowane elementami animacji 3D, chociaż nie zawsze jesteśmy tego świadomi. Animacja 3D jest to sztuka tworzenia ruchomych obiektów z wykorzystaniem programów graficznych oraz mocy obliczeniowej sprzętu.

Trochę historii

Powstanie pierwszej animacji 2D przypisuje się Peterowi Rogetowi. Zauważył on, że obracające się koło w rowerze sprawia wrażenie, jakby się wyginało. To spostrzeżenie doprowadziło go do stworzenia flipbooka, czyli animacji składającej się z podobnych do siebie obrazków w formie książki. Przy jej szybkim przekartkowywaniu rysunki nakładają się na siebie, tworząc krótki film. Kolejną osobą, której zawdzięczamy powstanie animacji, jest Georges Méliès. Tworzył on animacje składające się z fotografii rzeczywistych przedmiotów poruszanych przy każdym zdjęciu.

Obecnie większa część animacji powstaje na komputerze w specjalistycznych programach komputerowych.

Jak wygląda proces powstawania animacji 3D

Proces ten rozpoczyna się podobnie jak tworzenie wizualizacji – więcej o wizualizacji tutaj.

Pierwszym krokiem jest stworzenie modelu, który składa się z siatki wielokątów. Następnie nakładane są na nią shadery oraz tekstury. Są to materiały o różnym stopniu odbijania światła, kolorze czy strukturze. Każdy z kolejnych elementów dodaje powstającej scenie detale, które finalnie będą dobrze widoczne po procesie renderingu, czyli przekształceniu sceny z programu 3D w płaskie obrazki. Połączenie ich w sekwencję odpowiadającą klatkom filmowym tworzy animację komputerową, czyli stworzoną w całości za pomocą komputera, oraz oczywiście specjalistów.

Z uwagi na długotrwałość procesu renderowania, z początku sprawdza się niektóre wybrane momenty animacji, przed wyrenderowaniem całości. To dobry moment, żeby zwrócić uwagę na detale, ułożenie świateł, odbić, kolory i wprowadzenie ewentualnych korekt. Nawet na nowoczesnym sprzęcie, taki proces może trwać od kilku godzin do kilku dni, w zależności od oczekiwanej jakości i ilości renderowanych klatek.

Samo animowanie obiektów to proces poruszania modeli w scenie za pomoc dostępnych narzędzi. Animator, używając tzw. klatek kluczowych, ustawia elementy w scenie i nadaje im funkcje. Możliwości jest wiele. Mogą to być zwykłe ruchy obiektów z punktu A do B, obrót i skalowanie, jak również skomplikowane przechodzenie jedno obiektu w drugi, symulacje płynów, ognia, dymu czy destrukcje. Stany elementów pomiędzy klatkami kluczowymi, oblicza komputer. Żeby uniknąć każdorazowo renderingu całych animacji, do akceptacji często wysyła się przedprodukcyjne animatiki, czyli animację niewyrenderowane w niskiej jakości, na których powinno zwracać się uwagę wyłącznie na ruch obiektów i kamery, gdyż cała reszta często nie wygląda dobrze w takiej formie.

Kilka słów o klatkach

Aby oszukać nasze zmysły iluzją poruszającego się obrazu, kolejne klatki animacji powinny pojawiać się z częstotliwością co najmniej 12 razy na sekundę. Wynika to z budowy naszego oka oraz z połączenia między okiem a mózgiem. Liczbę klatek możemy zwiększać, jednak ma to sens tylko do pewnego momentu. Jeżeli klatki będą zmieniać się częściej niż 70 razy na sekundę, nasze oko nie zauważy zwiększonej jakości.

Przykładowo, do obrotu 360 stopni do sklepu internetowego, często używa się 72 klatek.