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Animation
Elementaranimation
Tobias Breiner
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Inhalt
Zusammenfassung
Widerholung und Vertiefung
Animationspipeline
Elementare Animationstechniken
Computer Assisted Animation
Widerholung und Vertiefung
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Elementare Charakteranimationstechniken
Bildwiederholrate
~6fps ruckelnde Bewegung
~12-20fps flüssige Bewegung
2*24 fps (48i) Kino
2*25 fps (50i) Fernsehen (PAL)
48 fps IMAX HD
~50-80 fps ? -mot.
0 10 20 30 40 50 60 [fps]
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Wiederholung und Vertiefung
Historische Animationsgeräte:ThaumatropAnorthoskopStroboskop/PhenakistiskopZoetropPraxinoskop
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Wiederholung und Vertiefung
Schnellseherelektrischer SchnellseherKinetograph (Oskar Messter)
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Der Ursprung
Laterna Magica
OptischesSpielzeug
Kamera
Projektionstechnik
Persistenz des Sehens
Filmaufzeichnung
Modernes Kino ab ca. 1890mit Animation ab ca. 1900
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Wiederholung
plenoptische Funktion
P = f (? , ? , I(? ), t, Pb)
?, ? RaumwinkelI (? ) Lichtintensitätt ZeitPb Position und
Blickrichtungdes Beobachters
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Spezialisierungen der plenoptischenFunktion? technisch realisierbare Bilder
• Pb: eine Abtastung ? (Monokulares) Bildzwei Abtastungen ? Stereo Bildfreie Bewegung ? Virtual Realitygeführte Bewegung ? Film / Video
• t: wenige Abtastungen ? Bewegtbildeine Abtastung ? Festbild
• I(? ):3 Abtastungen ? Farbbild1 Abtastung ? Grauwertbildextrem quantisiert ? schwarz/weiß Bild
Erkenntnis: Reize lassen sich stark reduzieren (diskretisieren und quantisieren)
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Nächstes Kapitel
Animationspipeline
Zusammenfassung
Widerholung und Vertiefung
Animationspipeline
Elementare Animationstechniken
Computer Assisted Animation
Animationspipeline
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Animationspipeline
klassische Reihenfolge bei der Erstellung von Bewegtbildmediendie Reihenfolge kann bei neueren Herstellungstechnologien variieren bzw. ganz obsolet werden (siehe Quaoaring)in der Filmproduktion dagegen zwingendAnimationspipeline im Wesentlichen auch bei Elementaranimation gültig
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Postproduktion
Produktions-Rendering
Animation
Scene Modelling
Object Modelling
Preproduction
Produktionsschritte
Die Animationspipeline
ProduktionsschritteHauptarbeitsschritte
Klassisch auch Systemstruktur!
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Animationspipeline
ObjektmodellierungGeometrisches Modellieren verschiedene Modellarten und
-methodenGeometrieakquisition:
Scanner ? Übernahme (CAD)Prozedurales Modellieren
Fraktale, Grammatiken, ...“Symbolisches” Modellieren
kinematische, dynamische, ... Modelleigenschaften
Surface (Volume) ModelingMaterial: Farbe, Reflektion, Textur, ..ggf. O-spezifische Lichtquellen
Postproduktion
Produktions -Rendering
Animation
Scene Modelling
Object Modelling
Preproduction
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Animationspipeline
SzenenmodellierungSzene: ??Objekte (positioniert)
+ Beleuchtung (global)+ Hintergrund+ Umgebung:
Nebel, Dunst, ...
+ Kamera(s)
häufig als Teil des Animationssystems implementiert!
Postproduktion
Produktions -Rendering
Animation
Scene Modelling
Object Modelling
Preproduction
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Animationspipeline
Animation“Belebung der Szene”
Zeiteinheit: Frame (selten Field)variant (Theorie Praxis):• alle Objektparameter• alle Szenenparameter• Renderingparameter
Viele Methoden:• interaktiv• modellgesteuert / prozedural • akquiriert: Motion Capture
Rotosskoping
Postproduktion
Produktions -Rendering
Animation
Scene Modelling
Object Modelling
Preproduction
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Animationspipeline
ProduktionsrenderingUmsetzung der Geometrie- und Merkmalsrepräsentation in PixelrepräsentationAnforderungen:
sehr hohe Qualitätsanforderungen für das Produktionsrenderingsehr gutes Antaliasing (Ortsbereich)ggf. Motion Blur (Zeitbereich)Flexibilität:
ProduktionsrendererSystem fürs interaktive Arbeiten,
wg. Aufwand oft speziell für:• Geometrisches Modellieren• Animation (Motion Test: “Realtime”)• Material and Scene Modeling
Postproduktion
Produktions-Rendering
Animation
Scene Modelling
Object Modelling
Preproduction
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Animationspipeline
Postproduction
Aufzeichnen auf klassische Bewegtbildmedien:
• Video• Film (Belichtungen)
Formatwandlung für moderne Medien: ComputervideoVertonungCompositing , ggf. mit RealszenenenVideo- / Film- Schnitt
Postproduktion
Produktions -Rendering
Animation
Scene Modelling
Object Modelling
Preproduction
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Teilsysteme (großer) Animationssysteme
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Abhängigkeiten
Postproduktion
Produktions -Rendering
Animation
Scene Modelling
Object Modelling
Preproduction
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Animationspipeline – Rückblick
Preproduction
Postproduktion
Produktions -Rendering
Animation
Scene Modelling
Object Modelling
Preproduction
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Animationspipeline – Preproduction
Idee, KonzeptWer? Was? Wann? Wie?Entscheidend ist die Art der Produktion:
Werbung (Agenturen ? Spot, Commercial ),Industriefilm („ultra low budget“)KurzfilmFeature FilmLehrfilm („ultra, ultra low budget“ ... leider fast immer )Teil einer MM- Präsentation (CD, Kiosk, Web,...)SpielInstallation (Museum, Ausstellung, ...)
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Animationspipeline – Preproduction
Kosten
FilmMajor ProductionLimited Production
Fernsehprogramm Major ProductionMinor Production
CommercialIndustriefilmLehrfilmMM-Produktion< 50 T€50 bis 200 T€> 200 T€
US- Angaben:> 5 Mio US$< 5 Mio US$
(in Europa etwas niedriger)> 5 Mio US$< 5 Mio US$
low budgetultra low budgetultra ultra low budgetIn Deutschland 1998
64 %33 %3 %
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Animationspipeline – Preproduction
Kosten - Beispiel
Krieg der Welten (War of the Worlds) USA 2005 Regie: Steven Spielberg
•Kosten ca.200 Mio $
•davon alleine Special Effects von ILM: 133 Mio $
Quelle: http://community.movie-infos.net/archive/4577/thread.htm und http://www.filmstarts.de/bilder/kritiken/Krieg%20der%20Welten/kriegderwelten20.htmll
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Animationspipeline – PreproductionKostenkalkulation in MM.-Produktionen
ProjektmanagementKonzeptionProduktionTest
zuzüglichGebühren, Rechte, LizenzenPackagingSonstiges: Server, Wartung
30 %
70 %
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Animationspipeline – PreproductionKostenkalkulation in MM.-Produktionen
„Faktor Kunde“•Meetings•zusätzliche Präsentationen•Vorabversionen für Messen•Autorenkorrekturen•Änderungen im Pflichtenheft•Umständliche FreigabenAchtung bis zu + 30%
„geheime Zusatzkosten“
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Animationspipeline – PreproductionErste Schritte (Beispiel Werbung)
Auftraggeber??Agentur „Briefing“1. Zweck und Bestimmung des Auftrags2. Umfeld des Auftrags: Quellen, Daten, ..., Budget
Wichtige Dokumente:Exposé beschreibt die ProjektideeScreenplay mit Treatment (1. Präsentation für den Kunden, definiert: wie soll das Produkt aussehen, wenn interaktiv: Funktionalität, Ablaufsteuerung)Grobplanung:
Ablaufstruktur und Anforderungskatalog (Pflichtenheft)
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Animationspipeline – Preproduction
Storyboarding
Ein Storyboard (ungenau Drehbuch) ist die visuelle Interpretation des Screenplays:
Enthält viele Skizzen und Bilder, die in der Regel die Sicht der Kamera wiedergebenProduktionsnotizen –zeichen und Skizzenorganisiert häufig in einer Serie von Panels (z.B. A4)
Man unterscheidet:conceptual storyboardpresentation storyboardproduction storyboard
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Animationspipeline – Preproduction
Conceptual Storyboard
Wird benutzt, um die grundlegenden visuellen Ideen zu skizzieren:
Aktionen der CharakterPositionen und Bewegungen der KameraTiming der BewegungSchnitte
skizzenhaft und roh
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Animationspipeline – Preproduction
Beispiel Presentation Storyboard
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Animationspipeline – Preproduction
Production Storyboard
Leitdokument (vergl. Spezifikation) für die gesamte ProduktionIn der Regel sehr detailliert: auch mit schriftlichen Informationen zu:
AktionenBewegungen und Timing„set“ (eigene Skizzen, Layouts)Beleuchtung und Rendering ParameterSchnitte
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Production Storyboard
Jedes Bild ist numeriert:Shot number oder Scene + Shot numberZusätzlich die absolute und /oder relative Zeit
Spezielle Zeichen (Dicke Pfeile) für Kamerabewegungen und Bezeichnung des Shots
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Animationspipeline – Preproduction
Production Storyboard
Spezielle Zeichen für die häufigsten Schnitte:
default oder harter Schnitt
Cross Dissolve
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Animationspipeline – Preproduction
Beispiel Production Storyboard
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Animationspipeline – Preproduction
Character Sheets
Definiert das äußere: Form und visuelle Erscheinung
Definiert die „Persönlichkeit“: Erscheinung, Bewegung (auch Rhythmen), Mimik, Gestik, ...Definiert die Produktionstechnik für die Animation, z.B. interne Struktur (Skelett, ...)
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Animationspipeline – Preproduction
Character Sheets
Quelle: http://www.scils.rutgers.edu/~kvander/swblack.html
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Animationspipeline – Preproduction
Character Sheets
Quelle: http://www.jcamberlyn.com/images /TriCS1.jpg
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nächstes KapitelElementare Animationstechniken
Zusammenfassung
Widerholung und Vertiefung
Animationspipeline
Elementare Animationstechniken
Computer Assisted Animation
Elementare Animationstechniken
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Warum Elementartechniken?
sind oft Basis für Computertechniken(Beispiel Stop Motion für DIDs)sind Messlatte der Computeranimationerleben Renaissance durch Mängel und Kosten von Computeranimation (Beispiel Godzilla 2000 oder Jurassic Park III)
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Elementare Charakteranimationstechniken
Cut Out Animation
•Nur 2D
•Bild für Bild
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Elementare Charakteranimationstechniken
Cut Out Animation
•”Denn die Kinematographie gehört unter das Kapitel der bildenden Künste und ihre Gesetze sind am nächsten denen der Malerei und des Tanzes verwandt. Ihre Ausdrucksmittel sind: Formen, Flächen, Helligkeiten und Dunkelheiten . . . ” Walter Ruttmann, ca. 1913/17
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Geschichte der Animation
Walter Ruttmann
Walter Ruttmanngeb. 28.12.1987 (Frankfurt am Main) gest.1941 (Berlin)u.a. Arbeit mit
Julius PinschewerLotte ReinigerFritz Lang
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Elementare Charakteranimationstechniken
Schattenspielanimation (Wayang)
Lange Tradition in Indonesien (Wayang)
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Elementare Charakteranimationstechniken
Schattenspielanimation
„Sebnitzer Schattenspiele“ entstanden als Weihnachtsvolkskunst in der Mitte des 19. Jahrhunderts in Sebnitz (Ostsachsen).
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Elementare Charakteranimationstechniken
Schattenspielanimation•Adolf Tannertperfektionierte 1856 Scherenschnitt-Schattenspiel aus Sebnitz=> Halbmaschinelle Schattenspielvorführungen
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Schattenspiel / Geschichte der Animation
Nosferatu
Deutschland 1921 Regie: Fritz W. MurnauErster Horrorfilm (Max Schreck als Nosf.)
Quelle: http://www.jilltracy.com/nosferatu.html
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Geschichte der Animation
Nosferatu
Antizipation durch Schattenspielanimation
Quelle: http://www.jilltracy.com/nosferatu.html
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Geschichte der Animation / Scherenschnitt
Das Ornament des verliebten Herzens
Deutschland 1919Regie: Lotte Reinigererster Scherenschnittfilm
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Elementare Animationstechniken
Scherenschnittprojektionstechnik
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Elementare Charakteranimationstechniken
Scherenschnitt-Filme
Lotte Reiniger: Hänsel und Gretel , ca. 1930
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Elementare Charakteranimationstechniken
Zeichentrickfilm
Felix the CatOtto Messmer @ Pat Sullivan Production1916
Betty BoopGrim Natwick@Fleischer Brothers 1915
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Elementare Charakteranimationstechniken
Sandanimation
Oft gefärbter Sand
Bildquelle: www.swanrose.co.uk/ demozone/samples.asp
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Elementare Charakteranimationstechniken
Knet-Animation
engl. claymationPuppen z.B. aus Plasticine (Knetmasse)
Bildquelle: www.swanrose.co.uk/ demozone/samples.asp
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Knetanimation / Historie der Filmanimation
Pingu
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Elementare Charakteranimationstechniken
Wachsanimation (Knet-Animation)
Bildquelle: www.swanrose.co.uk/ demozone/samples.asp
Ähnlich wie Knetanimationvorteilhaft für abstrakte, eckige Gebilde Wachsschneidemaschine (erfunden von Walter Ruttmann)
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Elementare Charakteranimationstechniken
Stop Motion Animation
Puppen z.B. aus Stoff, Stroh, Latexund/oder Skelett (Draht, Stäben und Gelenken)
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Elementare Charakteranimationstechniken
Stop Motion Animation
Individuelle vs. Modulare
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Elementare Charakteranimationstechniken
Stop Motion Animation
Bekannte Stop Motion-Wesen:
•King Kong
•Tiere in Star Wars Episode IV
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Stop Motion / Geschichte der Animation
King Kong
USA 1933
Regie: Cooper + Scheoedsack
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Elementartechniken
Suitmation
Synonym: Man in a SuitChimäre zwischen hydropneumatischer Puppe und Anzug
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Elementartechniken
Suitmation am Beispiel Godzilla
Quelle: http://www.kensforce.com/Gojira_aka_Godzilla_1954.html
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Geschichte der Animation
Godzilla?Regie: Inoshira Honda ?jap. ? ? ? Gojira?aus gorira (jap. für "Gorilla")
und kujira (jap. für "Wal")?Daikaiju no tai Mairu?hauptsächlich Suitmation?28 japanische Filme
(erster 1954)?1 Remake
(Roland Emmerich)?Namenspatron von „Mozilla“
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Elementartechniken vs. Computeranimation
Godzilla 2000
Gozilla 2000
(Suitmation) kostete 3,5 Milliarden Yen = ca. 35 Mio $
Kostenvor-anschlag für Godzilla mit CGI-Methoden von ILM weit über 150 Mio $
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nächstes KapitelComputer Assisted Animation
Zusammenfassung
Widerholung und Vertiefung
Animationspipeline
Elementare Animationstechniken
Computer Assisted AnimationComputer Assisted Animation
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Computergestützte Elementartechniken
Animatronik
Computergesteuerte hydropneumatische Puppen(Hier fürJurassic Parc III ”The Lost World” 2003)
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Tobias [email protected] 63/34
Computergestützte Elementartechniken
Animatronik
Die Wahrheit ist :Es existiert bislangkein einzigesrealistischesClose-Up eines per Computeranimierten Wesens!
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Computergestützte Elementartechniken
Animatronik - Herstellung
•Mehrschrittig
•Eigene Animatronik-Industrie
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Computergestützte Elementartechniken
Animatronik - Skizze
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Computergestützte Elementartechniken
Animatronik – Maquette (1/5)
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Computergestützte Elementartechniken
Animatronik – Sculpting
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Computergestützte Elementartechniken
Animatronik – Gussform
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Tobias [email protected] 69/34
Computergestützte Elementartechniken
Animatronik - Hydraulik
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Tobias [email protected] 70/34
Computergestützte Elementartechniken
Animatronik – Hydraulik
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Tobias [email protected] 71/34
Computergestützte Elementartechniken
Animatronik – Integration
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Tobias [email protected] 72/34
Computergestützte Elementartechniken
Animatronik – Bemalung
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Tobias [email protected] 73/34
Computergestützte Elementartechniken
Animatronik – Bemalung
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Tobias [email protected] 74/34
Computer Assisted Character Animation
Cel-AnimationOverlay einzelner transparenter Folien: 2½D
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Tobias [email protected] 75/34
Computer Assisted Character Animation
Cel-Animation
Lightboxzum Zeichnen
Basic Rostrum
(Animationstisch zum Filmen)SS 2006 - AnimationElementaranimation
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Computer Assisted Character Animation
Cel-Animation
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Tobias [email protected] 77/34
Computer Assisted Character Animation
Cel-Animation Tiefenschärfe
Möglichkeit zur Erzeugung von Tiefenschärfe (Multplane Camera)nach Walt Disney
erfunden von Walter Ruttmann
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Tobias [email protected] 78/34
Computer Assisted Character Animation
Animationstisch (Tricktisch)
erfunden 1919 durch Walter Ruttmann
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Tobias [email protected] 79/34
Traditioneller Zeichentrick
Walt Disney, MGM, Hannah Babera u.a. StudiosLiteratur:
Thomas and Johnston: Disney Animation: The Illusion of Life, Abbeyville Publishers, 1984
Taylor: The Encyclopedia of Animation Techniques, Quarto Publishing PIc, 1996.
John Lasseter : Principles of Traditional Animation Appliedto Three- dimensional Animation, Proc . SIGGRAPH 1987 p.35- 44 Richard
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Tobias [email protected] 80/34
Chromatischer Schlüssel
Synonyme: Chroma Keying, Blue Screen, Green Screen, Color Separation OverlayErste Verwendung: ca. 1950Objekt wird vor einer einheitlich gefärbten Fläche gefilmt; Farbbereiche werden ersetzt
Quelle: http://www.ben-ezra.org/keying/keying.html
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Tobias [email protected] 81/34
Mixed Media
Fast so alt wie das Kino selbst: George Méliès,1896: Mehrfachbelichtung, Stop-Motion Techniken, ...
Große Bedeutung für Special Effects: ggf. mit speziellen Mischtechniken: Blue (Green) Box, u.a. Siehe Postproduction
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Tobias [email protected] 82/34
Mixed Media
Ganzer Film: Who Framed Roger Rabbit, 1991
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Tobias [email protected] 83/34
Mixed Media / Geschichte der Animation
Le Voyage dans la Lune
Frankreich 1902 George MélièsErster Science FiktionAnimation mit Ziehkullissen
Quelle: http://frenchfilms.topcities.com/nf_Le_voyage_dans_la_lune_rev.html
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Tobias [email protected] 84/34
Geschichte der Animation
Metropolis
Deutschland 1926Regie: Fritz LangDrehbuch: Thea von HarbouSF-Film36.000 Statisten, 5 Mio. Reichsmark Quelle:
http://www.geocities.com/Area51/5555/metropolis_images.htm
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Tobias [email protected] 85/34
Geschichte der Animation
Metropolis
Original zerstört2002 teilweise wieder rekonstruiert UNESCO Dokumentenerbe
Quelle: http://www.geocities.com/Area51/5555/metropolis_images.htm
Quelle: http://uashome.alaska.edu/~jndfg20/website/metropolis.htm
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Tobias [email protected] 86/34
Geschichte der Animation
Metropolis
Erstmalige Verwendung der Kameraschaukel Weiter:
ÜberblendungstechnikenDoppelbelichtung Puppenanimation
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Tobias [email protected] 87/34
Geschichte der Animation
Metropolis (1926)
Animation mit Kameraschaukel
Quelle: http://artchangesbracknell.org/pn/modules/gallery/slideshow.php?mode=low&set_albumName=slideshow
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Tobias [email protected] 88/34
Geschichte der Animation
Metropolis
Quelle: http://uashome.alaska.edu/~jndfg20/website/metropolis.htm
Rückprojektion, Special Effects
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Tobias [email protected] 89/34
Geschichte der Animation
Metropolis (1926)
Quelle: http://www.geocities.com/Area51/5555/metropolis_images.htm
Puppenanimation
http://www.epilog.de/Film/Mc_Mh/Metropolis_D_1927.htm
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Geschichte der Animation
Metropolis (1926)
Quelle: http://www.geocities.com/Area51/5555/metropolis_images.htm
Doppelbelichtung
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Tobias [email protected] 91/34
Geschichte der Animation
Metropolis
Inspiration u.a. für:Das fünfte Element (NYC)Just Imagine (NYC)Blade Runner (LA)Flash Gordon (Phanta)Star Wars (Coruscant)High Treason (London)
Quelle: http://www.geocities.com/Area51/5555/metropolis_images.htm
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Tobias [email protected] 92/34
Zusammenfassung
AnmationspipelineElementaranimationComputer Assisted AnimationEinige historisch wichtige Meilensteine des Films
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Tobias [email protected] 93/34
Ausblick
Animationspipeline (Vertiefung)Geometriemodelle und ihre spezifischen Besonderheiten bezüglich der AnimationAnimation
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Tobias [email protected] 94/34
EndeDanke Danke fürfür IhrIhrInteresseInteresse!!
Tobias Breiner Tobias Breiner [email protected]@gdv.informatik.uni --frankfurt.defrankfurt.de