ANIMAATIO

Animaatio on liikkuvan kuvan tekniikka, jossa jokainen kuva valmistetaan erikseen kuva kuvalta. Nopeasti vaihtuvat kuvat joissa kuvien välinen ero on tarpeeksi pieni luovat illuusion jatkuvasta liikkeestä. Tämä illuusio perustuu näkökyvyn toimintaan: Näköaisti ei pysty erottamaan nopeasti vaihtuvia kuvia toisistaan, vaan aivot kokevat ne jatkuvana liikkeenä. Termi "to animate" (animoida) tarkoittaa "herättää henkiin". Tämä kuvaa sitä ilmiötä mikä syntyy yksittäisten kuvien nopealla vaihtamisella: Kuvat alkavat liikkua portaattomasti, ainakin katsojan mielessä.

Animaatioita on luotu aikojen kuluessa monenlaisilla tekniikoilla. Piirretyt animaatioelokuvat nousivat laajaan suosioon 1900-luvun alkupuolella mm. Winson MacCayn Dinosaurus Gertie -elokuvan myötä. Piirrettyjen varsinainen kulta-aika oli Amerikassa 30-luvulta 60-luvulle, jolloin tuotettiin valtavia määriä lyhyitä piirroselokuvia. Nick Parkin Wallace & Gromit on esimerkki kuuluisasta Stop motion -tekniikkaa hyödyntävästä kolmiulotteisesta vahanukkeanimaatiosta. Terry Gilliam teki leikatuilla kuvilla välianimaatioita Monty Python -sketsisarjaan. Nykyään lähes kaikki animaatiot ovat tietokoneanimaatioita.

Tietokoneanimaatio

Tietokone tuo paljon uusia mahdollisuuksia animaation tekemiseen, ja ennen kaikkea helpottaa työskentelyä merkittävästi. Tietokoneanimaatioissa puhuttaessa yksittäisistä kuvista käytetään termiä frame. Käsin piirretyissä pitkien elokuvien huipputasoa edustavissa animaatioissa (esim. Disney) käytettiin 24 framea/sekunti, joka siis tarkoitti 24 piirrettyä kuvaa/sekunti elokuvaa. Pienemmillä resursseilla tehdyissä elokuvissa käytettiin puolta vähemmän kuvia, eli 12 framea (kuvaa) sekunnissa. Monien 3D-grafiikka ohjelmien oletus nopeus animaation esittämiselle, eli framerate (kuvien määrä/sekunti) on jopa 30 kuvaa sekunnissa, mutta varsinkin Internettiin suunnattujen animaatioiden yleinen käytetty framerate on 12 kuvaa sekunnissa. Näin verkon kautta ladattavien animaatiotiedostojen kokoa voidaan hallita ja lautausajat eivät ole mahdottoman pitkiä.

Alla oleva ensimmäinen "JM" animaatio on 45 X 45 pikselin kokoinen yhdeksän framen animaatio, joka framet vaihtuvat sekunnin kymmenesosan nopeudella (10 framea / sekunti). Sen vieressä pyörivässä toisessa animaatiossa framet vaihtuvat kuuden sadasosasekunnin välein, ja frameja on yhteensä 13 (16,5framea / sekunti). Ero liikkeen tasaisuudessa on merkittävä. Täytyy kuitenkin huomata, että se riippuu myös siirtymän määrästä: Jälkimmäisessä yksittäisten kuvien välinen ero on vähäisempi.

Animaation tekemiseen löytyy monia tekniikoita ja ohjelmistoja. Esimerkiksi Flash tarjoaa monipuolisesti työkaluja erityisesti 2-ulotteisen animaation tekemiseen. Se sopii mainiosti myös vektoripohjaisten animaatioiden tekoon. 3D Studio Max, Maya ja Blender (ilmainen) puolestaan edustavat 3D-animaatiotyökaluja. 3D-grafiikka on monimutkaista ja vaatii tietokoneen suorituskyvyltä paljon. Näissä harjoituksissa keskitymmekin yksinkertaisempiin kaksiulotteisiin tuotoksiin, joita toteutetaan Flashilla.

Vektorigrafiikasta

Vektorigrafiikka on matematiikkaan ja erityisesti geometrisiin kaavoihin ja koordinaatteihin perustuva graafisen esittämisen muoto. Toinen grafiikan laji ja tavallaan vektorigrafiikan vastakohta on bittikarttagrafiikka, jota käsiteltiin kuvankäsittely-harjoituksissa.

Vektorigrafiikassa kuvasta ilmoitetaan "kaava", kun taas bittikarttagrafiikassa ilmoitetaan pikselien arvot. Esimerkiksi ympyrän piirtämiseen vektorigrafiikalla ei välttämättä tarvita kuin säde ja keskuksen sijainti. Mahdollisia lisätietoja voisivat olla vaikkapa kehän paksuus ja väri ja/tai sisällön täyttöväri. Bittikarttakuvassa pitäisi ilmoittaa jokaisen pikselin tiedot. Bittikarttakuvan koko (tarvittavan muistin määrä) riippuu siis pikselien määrästä, vektorigrafiikkakuvan koko pysyy samana mittasuhteista riippumatta.

Vektorigraafinen kuva koostuu siis matemaattisista muodoista, kuten ympyröistä, ellipseistä, neliöistä, suorista ja käyristä viivoista ja polygoneista. Näistä muodostuvat elementit voivat olla erilaisten värien tai pinnotteiden täyttämiä. Kuvioita on helppo pyöritellä ja vääntää suhteessa toisiinsa. Vektorigrafiikkaohjelmistojen käyttö kuitenkin hyvin erilaista ja vähemmän intuitiivista "normaaleihin" kuvankäsittelyohjelmiin verrattuna. Vektorigrafiikka on aina itsessään absoluuttisen tarkkaa, mutta sen output-resoluutio on sama kuin esittävän laitteen resoluutio. Vektorigrafiikka on tulostuksen suhteen ylivoimaista, koska se voidaan aina tulostaa parhaalla mahdollisella resoluutiolla.

Vektorigrafiikka esitetään aina bittikarttamuodossa, oli kyseessä sitten näytöltä katsottu kuva tai tulostettu logo. Tällöin vektorigrafiikka voi olla liiankin tarkkaa hyvänlaatuiseen esittämiseen heikommalla resoluutiolla. Anti-aliasing on tekniikka, jossa kuvan suuria sävyeroja pehmennetään reuna-alueilta, jotta bittikarttakuvan pikselit eivät erottuisi niin häiritsevästi. Alla anti-aliasingilla pehmennetty salmiakkikuvio vahvasti suurennettuna.

Vektorigrafiikan etuja suhteessa bittikarttagrafiikkaan ovat ainakin seuraavat seikat:

• Kuvan muodostamiseen tietokoneella tarvittavan informaation määrä on pienempi kuin bittikarttakuvissa, varsinkin suurten kuvien kohdalla, josta seuraa pienemmät tiedostokoot.
• Kuvaa voi suurentaa rajattomasti ilman että laatu kärsii.
• Kuvaa voi muokata huonontamatta kuvan laatua.
• Kolmiulotteisen kuvan varjot voi laskea realistisesti riippuen valonlähteestä.

Vaikka vektorigrafiikan luominen ei ole niin intuitiivista ja helppoa kuin bittigrafiikkaa käyttävien piirto-ohjelmien, kannattaa monessa tapauksessa kuitenkin valita vektorit kuvan esitystavaksi. Esimerkiksi logo on ehdottomasti järkevämpää luoda aluksi vektorimallina, jonka jälkeen sen skaalaus ja muokkaaminen onnistuu laadun kärsimättä. Vaikka esimerkiksi web-sivulla logosta olisi esillä vain bittikarttakuva, on sivujen ylläpitäjällä yleensä hallussaan vektorimuotoinen logo, josta tarpeen vaatiessa voi helposti tekaista eri kokoisia bittikarttalogoja. Siinä missä bittikarttakuvaa käytetään tyypillisesti valokuvien ja maalausten käsittelyssä tietokoneella, käytetään vektorigrafiikkaa fonttien, teknisten piirrosten, symbolien, logojen ja graafien luomisessa.

Animaatioissa käytetään tyypillisesti sekä vektorigrafiikkaa että bittikarttagrafiikkaa. Taustat on yleensä tehty bittikartan keinoin, kun taas liikkuvat osat ovat vektoreita. Tämä sen vuoksi, että vektorigrafiikka sopii paremmin pieniin muokkauksiin ja liikkeen muodostamiseen, ja bittikarttakuva soveltuu puolestaan suurien stabiilien pintojen esittämiseen.

Kolmiulotteinen grafiikka on käytännössä aina vektorigrafiikkaa (yhdistettynä bittikarttagrafiikkaan). Hyvälaatuisen 3D-grafiikan luominen ja esittäminen vaatii tietokoneelta paljon laskentatehoa, ja nykyaikaiset 3D-grafiikkaa hyödyntävät pelit vaativatkin näytönohjaimen apua grafiikan näyttämiseksi tietokoneen ruudulla. Alla kuvankaappaus varhaisesta 3D-vektorigrafiikkaa hyödyntävästä pelistä, Commodore 64:n Elitestä (julkaistu vuonna 1984).

Ohjelmistot

Vektorigrafiikan piirtämiseen soveltuvia ohjelmia harjoituksissa käytetyn Flashin lisäksi ovat esimerkiksi ovat Corel Draw, Adobe Illustrator sekä AutoCAD. Myös esimerkiksi Photoshop sisältää vektoripiirtämisen työkaluja, mutta sitä on silti pidettävä nimenomaan bittikarttakuvan käsittelyohjelmana. Varsinaisissa vektoripiirto-ohjelmissa piirtotyökalut ovat huomattavasti monipuolisempia. Scalable Vector Graphics eli SVG on valittu viralliseksi kaksiulotteisen vektorigrafiikan tallennusstandardiksi Www:n osalta, mutta sen käyttö web-sivuilla on vielä vähäistä. Tulostuksen kannalta yleisimpiä muotoja on Portable Document Format eli PDF.

Termejä ja animaatioteknistä sanastoa

Key frame animaatio tarkoittaa perinteisen piirrosanimaation kohdalla sitä, että varsinainen animaattori piirtää ainoastaan tärkeimmät framet animaatiosta jättäen helpommat väliosuudet vähemmän kokeneiden animaattoreiden työksi. Tietokoneanimaation kohdalla Key frame -tekniikka tarkoittaa yleensä sitä, että tietokone laskee väliosuudet. Esimerkiksi Flash:llä tehtävät animaatiot perustuvat yleensä key frame -tekniikkaan.

Tweening tarkoittaa kahden ns. key frame -kuvan väliin tulevia välikuvia. Toisin sanoen edellisen termin kohdalla kuvattua "helppojen väliosuuksien" piirtämistä. Kun ennen tietokoneaikaa varsinainen artisti piirsi tärkeimmät kuvat, ns. key framet, tweening jätettiin kokemattomammille animaattoreille tai ostettiin jopa halvan työvoiman maista tilaustyönä. Tietokoneohjelmat ovat nykyisin kykeneviä laskemaan key frame -kuvien välille tulevat välikuvat. Esimerkiksi Flashilla voi tehdä kahden tyyppistä "tweenausta", motion tween objektien siirtämiseen ja shape tween objektien muodon muokkaamiseen.

Termi onion skin tarkoittaa "läpikuultavaa paperia", ikään kuin leivinpaperia. Animoinnissa onion skinning viittaa tekniikkaan, jossa edellinen frame näkyy taustalla helpottaen seuraavan framen piirtämistä. Kaikki hyvin varustellut animointiohjelmat sisältävät onion skinning mahdollisuuden. Alla olevassa kuvassa näkyy harmaana edellinen frame, mikä mahdollistaa paremmin seuraavan framen piirtämisen ja liikkeen aikaansaamisen.

Squash and Stretch - Litistä ja venytä On liikeanimaatiota tehtäessä tekniikka, jolla tarkoitetaan liikkuvan objektin, vaikkapa pallon, jäykkyyden ja massan huomioimista. Eli kuinka vaikkapa kumipallon muoto reagoi liikkeeseen esimerkiksi venymällä ja litistymällä kun pallo osuu lattiaan.

Timing - Ajoitus antaa liikkeelle merkityksen ja luonteen. Esimerkiksi kun animaatiohahmo kääntyy katsomaan kohti kameraa, eli katsojaa, hyvin hitaasti tai hyvin nopeasti, toiminnan luonne ja merkitys muuttuu.

Anticipation - ennakointi tarkoittaa liikkeeseen valmistautumista. Tämä on tärkeää erityisesti orgaanisten olioiden liikkeessä. Mikään liike ei varsinaisesti lähde tyhjästä, vaan liikkeet seuraavat toisiaan sarjoina. Niinpä esimerkiksi juoksemista animoitaessa anticipation tarkoittaa ensimmäistä juoksuaskelta edeltävän asennon huomioimista.

Staging - lavastaminen tarkoittaa animoitavan kohteen asettamista "kameran" eteen tilaan siten, että animaation idea käy selväksi, eli viesti esitetään selkeästi. Jos vaikkapa tärkeää olisi tunteen osoittaminen ilmeellä, mutta animoitava hahmo sijoitetaan kauas "kamerasta" tai jonkin esineen taakse, ei katsoja voi nähdä varsinaista ilmettä ja niin ollen viesti ei siirry halutulla tavalla.

Follow Through and Overlapping Action - liikkeen lopettaminen ja päällekkäiset liikkeet ovat tärkeitä huomioida liikkeen jatkuvuuden luomiseksi. Samoin, kuin liikkeiden sulava aloittaminen tarvitsee liikkeen ennakointia, on liikesarja myös hyvä lopettaa sulavasti. Eli kun juoksu lopetetaan, ei liike lopu, kuin seinään, vaan esimerkiksi hiukset, vaatteet yms. jatkavat liikettä hahmon seisahtuessa. Lisäksi toisiaan seuraavat liikkeet eivät tapahdu siten, että kun yksi liike loppuu, vasta sitten seuraava alkaa. Sen sijaan liikkeestä toiseen siirrytään sulavasti ja pysähtymättä.

Secondary Action - toissijainen liike on ensisijaisesta liikkeestä johtuva liike, jolla esimerkiksi täydennetään ensisijaista liikettä. Esimerkiksi, jos ensisijainen liike on jo aikaisemminkin mainittu juokseminen, toissijainen liike voi olla hiusten ja vaatteiden reagoiminen juoksu-liikkeeseen tai kasvojen ilme, jolla tuodaan juoksuun lisää tunneilmaisua, miltä hahmosta tuntuu juostessaan.

Lisää animaation periaatteista voi lukea esimerkiksi Lasseterin artikkelista, joka perustuu Disneyn klassisen animaation tekniikoihin, ja jota on käytetty lähteenä tässäkin listassa.