Animazione al computer: Esplorando l'intersezione tra animazione computerizzata e visione artificiale

Di Fouad Sabry

Cos'è l'animazione al computer

L'animazione al computer è il processo utilizzato per generare digitalmente immagini in movimento. Il termine più generale immagini generate al computer (CGI) comprende sia immagini fisse che immagini in movimento, mentre l'animazione al computer si riferisce solo alle immagini in movimento. La moderna animazione al computer utilizza solitamente la computer grafica 3D.

Come trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Animazione al computer

Capitolo 2: Animazione

Capitolo 3: Stop motion

Capitolo 4: Animatore

Capitolo 5: Effetti visivi

Capitolo 6: Motion capture

Capitolo 7: Animazione tradizionale

Capitolo 8: Grafica computerizzata in tempo reale

Capitolo 9: Animazione facciale al computer

Capitolo 10: Cinematografia virtuale

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sull'animazione al computer.

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo dell'animazione al computer in molti campi.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vuoi andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di animazione al computer.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 5 mag 2024

Anteprima del libro

Capitolo 1: Animazione al computer

La generazione di immagini in movimento tramite l'uso della tecnologia digitale è nota come animazione computerizzata. L'animazione al computer si riferisce esclusivamente alle immagini in movimento, mentre il termine più generico di immagini generate al computer, o CGI, comprende sia scene fisse che grafica dinamica. La generazione di un'immagine tridimensionale nell'animazione computerizzata contemporanea comporta spesso l'uso di computer grafica 3D. Ci sono casi in cui il computer stesso funge da fulcro dell'animazione, ma ci sono altre occasioni in cui il film è al centro dell'animazione.

I metodi di animazione tradizionali, come l'animazione fotogramma per fotogramma di immagini 2D, vengono sostituiti dall'animazione computerizzata, che è fondamentalmente un successore digitale delle tecniche di stop motion che impiegano modelli 3D. L'animazione al computer è essenzialmente un successore digitale delle tecniche di stop motion. Utilizzando animazioni generate al computer, un singolo graphic designer può essere in grado di creare tale materiale senza la necessità di attori, costosi set o oggetti di scena. Un'immagine viene presentata sul monitor del computer e quindi continuamente sostituita con una nuova immagine che è paragonabile ad essa ma è leggermente avanzata nel tempo (spesso a una velocità di 24, 25 o 30 fotogrammi al secondo). Questo crea l'illusione che l'immagine si stia muovendo, il che dà l'impressione che lo sia. Questo metodo è esattamente lo stesso di quello utilizzato dagli studi televisivi e cinematografici per creare l'illusione del movimento sullo schermo.

Ai fini della creazione di animazioni 3D, gli elementi vengono costruiti sul display del computer sotto forma di modelli e le figure 3D vengono truccate utilizzando uno scheletro virtuale. Successivamente, l'animatore muoverà gli arti, gli occhi, le labbra, i vestiti e altri componenti della figura utilizzando i fotogrammi chiave. Tweening e morphing sono entrambi termini che si riferiscono alla stessa tecnica, in cui il computer viene utilizzato per determinare automaticamente le alterazioni dell'aspetto che esistono tra i fotogrammi chiave. L'animazione viene poi prodotta una volta terminato tutto.

Al termine della modellazione, le animazioni 3D devono essere renderizzate per ogni fotogramma prima di poter essere riprodotte. Quando le presentazioni sono preregistrate, i fotogrammi generati vengono esportati in un formato o in un supporto diverso, ad esempio video digitale. È anche possibile che i fotogrammi vengano visualizzati in tempo reale mentre vengono mostrati al pubblico degli utenti finali. In alternativa allo streaming o al precaricamento di animazioni a larghezza di banda elevata, le animazioni con una larghezza di banda ridotta che vengono trasmesse su Internet (come Adobe Flash o X3D) a volte utilizzano un software installato sul computer dell'utente finale per eseguire il rendering dell'animazione in tempo reale.

Le immagini dovrebbero essere generate a una velocità di circa 12 fotogrammi al secondo o più velocemente per dare l'impressione all'occhio e al cervello che stanno visualizzando un oggetto che si muove senza intoppi. A causa del carattere stilizzato dei cartoni animati, è pratica comune per l'animazione convenzionale dei cartoni animati disegnati a mano impiegare 15 fotogrammi al secondo. Questa operazione viene eseguita per ridurre la quantità di disegni necessari per l'animazione, anche se questo è generalmente accettato. Per l'animazione al computer sono necessari frame rate più elevati al fine di creare immagini più realistiche.

I film che vengono proiettati nei cinema negli Stati Uniti girano a una frequenza di fotogrammi di 24 al secondo, che è abbastanza veloce da fornire l'impressione di un movimento continuo. Gli adattatori vengono utilizzati per ottenere un'alta risoluzione.

Edward E. Zajac, Frank W. Sinden, Kenneth C. Knowlton e A. Michael Noll sono accreditati per aver sviluppato alcune delle prime forme di animazione digitale al computer negli anni '60 presso i Bell Telephone Laboratories. I creatori di giochi per computer e schede video 3D lavorano duramente per fornire lo stesso livello di realismo visivo e fluidità al gameplay in tempo reale sui computer di casa come è già fattibile per i film e l'animazione generati al computer. A causa del rapido miglioramento della qualità del rendering in tempo reale, gli artisti hanno iniziato a utilizzare i motori di gioco per creare filmati non interattivi, che alla fine hanno portato alla creazione della forma d'arte nota come machinima.

Dal 1976, gli animatori indipendenti creano cortometraggi interamente generati al computer. VeggieTales è stata la prima serie animata americana interamente in 3D ad essere commercializzata direttamente (è stata prodotta nel 1993); la popolarità della serie ha incoraggiato i successivi programmi di animazione, come ReBoot (1994) e Transformers: Beast Wars (1996), ad adottare un'estetica totalmente generata al computer.

ReBoot è stato il primo programma televisivo animato al computer a funzionare per tutta la durata prevista, quando si utilizza la maggior parte degli strumenti di animazione computerizzata 3D, un animatore costruirà un'approssimazione semplificata dell'anatomia di un personaggio, che è paragonabile a una figura stilizzata o a uno scheletro. Ad esempio, il personaggio Woody di Toy Story fa uso di 712 Avari (212 solo in faccia). Nella maggior parte dei casi, il modello scheletrico non viene visualizzato direttamente dal computer (poiché è invisibile), ma il computer utilizza il modello di scheletro per determinare la posizione e l'orientamento precisi di un particolare carattere prima che il personaggio venga renderizzato come immagine. Di conseguenza, l'animatore produce movimento spostando il personaggio da un fotogramma all'altro modificando i valori degli Avari durante il corso dell'animazione.

Esistono diversi approcci che possono essere utilizzati per generare i valori Avar al fine di fornire un movimento realistico. Gli animatori tradizionalmente controllano direttamente gli Avari per ottenere gli effetti desiderati. Ad esempio, Bill Nighy ha dato la performance richiesta per il ruolo di Davy Jones nel film Pirati dei Caraibi: Dead Man's Chest, uscito nel 2006. Anche se Bill Nighy non fa un'apparizione nel film personalmente, il film è migliore per la sua interpretazione poiché cattura le sottigliezze del suo linguaggio del corpo, la postura, le emozioni facciali e altri aspetti della sua recitazione. Pertanto, l'uso del motion capture è utile in circostanze in cui sono necessari comportamenti e attività genuini e realistici, ma la varietà di personaggi richiesti trascende ciò che può essere fatto con i soliti costumi.

L'animazione computerizzata 3D mescola i modelli 3D delle cose che vengono animate con il movimento programmato o con fotogrammi chiave a mano. Questi modelli vengono creati utilizzando un sistema di coordinate tridimensionale con vertici, facce e spigoli geometrici come blocchi predefiniti. La scultura di un oggetto viene eseguita in modo molto simile a quello di lavorare con l'argilla o il gesso reali, passando da forme ampie a dettagli minuti utilizzando una varietà di strumenti di scultura. Affinché un modello 3D sembri realistico, deve essere dipinto con texture, anche se lo scopo principale dell'oggetto è quello di essere un colore a tinta unita. L'immagine generata al computer viene deformata utilizzando un sistema di animazione ossea e articolare che è stato impostato (ad esempio, per far camminare un modello umanoide). Durante una procedura denominata sartiame, la marionetta virtuale è dotata di una serie di comandi e impugnature che vengono utilizzati per dirigere i suoi movimenti.

Potrebbero esserci centinaia di punti di controllo in un modello 3D che è stato truccato per l'animazione. Ad esempio, il personaggio Woody di Toy Story utilizza 700 controller di animazione specializzati. Ci sono voluti circa 1.851 controller a Rhythm and Hues Studios per dare vita ad Aslan nell'adattamento cinematografico de Le cronache di Narnia: Il leone, la strega e l'armadio, che si è svolto nel corso di due anni (742 solo in faccia). Nel film The Day After Tomorrow, uscito nel 2004, gli scenografi hanno avuto il compito di creare le forze del maltempo utilizzando riferimenti visivi e precise informazioni meteorologiche. Nel film King Kong che è stato rifatto con 2005, l'attore Andy Serkis è stato utilizzato per aiutare a determinare la posizione primaria del gorilla in ogni inquadratura, e gli animatori hanno usato le sue espressioni facciali per replicare le caratteristiche umane sulla bestia. In precedenza, Serkis aveva interpretato e prestato la voce a Gollum nella serie di J. R. R. Tolkien Il Signore degli Anelli.

Gli unici requisiti per creare un'animazione al computer sono un computer e alcuni software di animazione. Anche con strumenti semplici, è possibile creare delle animazioni davvero sorprendenti; Tuttavia, il processo di rendering potrebbe richiedere una notevole quantità di tempo su un normale computer di casa.

Nell'imaging generato al computer, uno degli aspetti che è considerato sia uno dei più difficili che uno dei più desiderabili da avere è una modellazione realistica delle caratteristiche del volto umano. L'animazione dei volti al computer è un'area molto sofisticata che spesso coinvolge un numero molto elevato di variabili di animazione incluse nei modelli.

Il realismo nell'animazione al computer potrebbe comportare il rendering di ogni fotogramma in modo che sembri fotorealistico, il che significa che la scena viene prodotta per assomigliare a un'immagine. Il realismo può anche implicare l'animazione dei personaggi in un modo che appaia convincente e vivo. hanno attirato critiche per essere stati descritti come inquietanti e raccapriccianti.

Poiché l'obiettivo dell'animazione al computer non è necessariamente quello di imitare l'azione dal vivo nel modo più preciso possibile, molti film d'animazione contengono invece personaggi che sono animali antropomorfi, creature e personaggi mitici, supereroi o comunque hanno proporzioni non realistiche, simili a quelle dei cartoni animati.

Di seguito è riportato un elenco di note aziende che realizzano lungometraggi animati al computer:

Happy Feet (2006), Legend of the Guardians: The Owls of Ga'Hoole (2010), Walking with Dinosaurs (2013) e The Lego Movie (2014) sono alcuni esempi di film che utilizzano la logica animale (2014)

Aardman Animations è responsabile di film come Flushed Away (2006) e Arthur Christmas (2011)

The Jonah: A VeggieTales Movie (2002) e The Pirates Who Don't Do Anything: A VeggieTales Movie sono stati entrambi prodotti dalla Big Idea Entertainment (2008)

I film prodotti da Bron Studios includono La famiglia Addams (in uscita nel 2019) e The Willoughbys (2020)

L'era glaciale (2002), Robots (2005), Horton ascolta gli Who! (2008), Rio (2011), Epic (2013) e The Peanuts Movie sono alcuni dei film prodotti da Blue Sky Studios (2015)

Jimmy Neutron: Boy Genius (2001), Babbo Natale contro il pupazzo di neve 3D (2002) e The Ant Bully sono alcuni dei film prodotti da DNA Productions (2006)

DNEG - Film contiene Ron's Gone Wrong (2021) (2021)

Shrek (2001), Shark Tale (2004), Madagascar (2005), Oltre