МАТЕМАТИКА В МУЛЬТИПЛИКАЦИИ Работу выполнила Волостных Ольга 141

МАТЕМАТИКА В МУЛЬТИПЛИКАЦИИ Работу выполнила Волостных Ольга 141 Д

Мультиплика ция (от лат. mult iplicatio — умножение, увеличение, возрастание, размножение) — технические приёмы создания иллюзии движущихся изображений (движения и/или изменения формы объектов — морфинга) с помощью последовательности неподвижных изображений (кадров), сменяющих друга с некоторой частотой.

Анима ция (от фр. ani mation: оживление, одушевление) — западное название мультипликации: вид киноискусства и его произведение (анимационный фильм и, в частности, мультфильм), а также семейство соответствующих технологий.

В 1914 году Уинзор Маккей создает первого в истории героя мультфильма, наделённого яркими личностными качествами — динозавра Герти. Одновременно, огромное количество рисунков, сделанных для фильма, потребовали изобрести новую технологию кинематографического производства, впервые приведя к разделению труда между художникоманиматором и художником-фоновщиком: в то время как Маккей прорисовывал фазы движения динозавра, нанятый им студент копировал с образца на каждый лист контуры гор, озера и дерева (целлулоидная плёнка тогда ещё не применялась)[3]. Таким образом, можно считать, что первичным способом кинематографической мультипликацией была тотальная мультипликация.

В графической мультипликации один кинокадр (фотоизображение) является фотографией рисованных объектов (графических, живописных, теневых (силуэтных), порошковых), основанные на плоских марионетках и перекладках, включая и фотовырезки). Фазы движения отдельных предметов или персонажей отрисовываются на листах прозрачной плёнки (целлулоида и других подобных листовых материалах), после чего накладываются на стекло, расположенное выше изображения фона или среды обитания персонажей. В объёмной мультипликации кадр является фотографией объёмных, полуобъёмных, барельефных и плоских куколактёров.

Ротоскопирование — мультипликационная техника, при которой мультфильм создаётся путём обрисовки кадр за кадром натурного фильма с реальными актёрами и декорациями.

Пластилиновая анимация — вид анимации, где фильм изготовляется путём покадровой съёмки пластилиновыхобъектов, с их модификацией в промежутках между снятыми кадрами.

Песочная анимация — в ней лёгкий порошок (обычно очищенный и просеянный песок, но также соль, кофе, или что-то подобное) тонкими слоями наносится на стекло и перемешивается, создавая движущуюся картину (обычно все действия выполняются руками, но в качестве приспособлений могут использоваться и кисточки). С помощью диапроектора или световой доски получающееся изображение можно передавать на экран.

Рисованная мультипликация — технология мультипликации, основанная на покадровой съёмке незначительно отличающихся двумерных рисунков.

Компьютерная анимация — кадры вручную или автоматизированно создаются специализированн ымикомпьютерными программами.

Сотни мощных суперкомпьютеров выполняют геометрические, алгебраические вычисления и расчеты на основе математического анализа для анимации персонажей Наиболее часто в вычислениях используются законы физики, которые определяют динамику движения тканей.

Школьная математика в самом деле может помочь в создании анимационных фильмов. Тони Дероуз, специалист по компьютерам Pixar Animation Studios, понял, что его любовь к математике может пригодиться в настоящем мире, в настоящей интересной работе, для того чтобы сделать реальностью выдуманный мир мультяшек. Он сказал DBIS (Databases and Information Systems): “Без математики у нас не было бы такого визуально насыщенного интерфейса и таких персонажей’’.

Достижения в области математики могут привести к достижениям в анимации. Ранее математические методы позволяли показывать простые жесткие пластмассовые игрушки. Теперь успехи в математике помогают создавать более человекоподобных героев, а также применять различные спецэффекты.

Дероуз объясняет разницу, которой добились за несколько лет: “В “Истории игрушек’’ вы не видели воду, тогда как ко времени создания “В поисках Немо’’ у нас была уже компьютерная техника, позволяющая показать даже брызги’’.

Как именно математика, изучаемая в старших классах школы, используется в анимации? Тригонометрия помогает поворачивать и передвигать героев, алгебра — создавать спецэффекты, которые заставляют изображение сиять и искриться, а анализ необходим для освещения сцены. Дероуз убеждает людей заниматься математикой. Он говорит: “Я помню, как, будучи школьником, думал: “Ну где же я когда-либо буду использовать системы уравнений? ’’ И теперь я обнаруживаю, что использую их каждый день, все время’’.

Pixar Animation Studios претерпевает цифровую революцию благодаря достижениям в таких областях, как компьютерные технологии, вычислительная физика и теория приближений. Тони Дероуз позволяет за кадром взглянуть на ту роль, которую играет геометрия в этой революции на примерах мультфильмов студии Pixar, таких как “История игрушек’’ I и II. Новые герои мультфильмов будут анимированы с использованием прогресса в геометрии, недавно достигнутого в Pixar.

Термин “анимация” обычно относится к графике на экране, когда последовательность изображений с постепенно увеличивающимися различиями дает эффект отснятого фильма. Компьютерная анимация становится все более и более распространенной, заменяя рисованные изображения и другие специальные методы.

В компьютерной графике существует несколько способов создания динамических изменений. Геометрическая анимация наиболее сложна, она требует изменения геометрических элементов сцены динамически.

Может быть, самый трудное в анимации — сделать так, чтобы люди и одежда выглядели реальными. Программное обеспечение создается на основе комплексных исследований движения одежды на персонажах с применением законов физики. Например, изображение простыни, которую держат за два края так, что середина ее провисает, изменяют до тех пор, пока они не приходит в необходимое положение, соответствующее реальности.

Аниматоры начинают с рисунков персонажей, которые они используют для построения на компьютере марионеток, позже добавляя цифровые “ниточки’’, которые соответствуют различным геометрическим точкам марионетки. Эти ниточки служат для управления анимацией, гарантируя, что при “потягивании’’ каждой из них движения марионетки будут отражать то, что происходит в реальной жизни. Цветовые и световые эффекты добавляют последними перед “анимированием’’ марионетки. Pixar использует 100 мощных суперкомпьютеров, которые работают 24 часа в сутки, семь дней в неделю. До сих пор необходимо пять-шесть часов работы компьютеров, чтобы сделать один кадр продолжительностью 1/24 доли секунды. Каждая секунда фильма требует работы компьютера в течение шести дней.

Спасибо за внимание