معرفی انیمیشن سه بعدی
انیمیشن کامپیوتری روشی است که برای تولید تصاویر متحرک به صورت دیجیتالی استفاده می شود. اصطلاحات کلی‌تر تصویرسازی کامپیوتری (CGI) شامل صحنه‌های ثابت و تصاویر پویا می‌شود، در حالی که انیمیشن رایانه‌ای فقط به تصاویر متحرک اشاره دارد. انیمیشن‌های مدرن رایانه‌ای معمولاً از گرافیک رایانه های سه بعدی استفاده می‌کنند، اگرچه گرافیک دوبعدی همچنان برای سبک‌های پهنای باند کمتر و رندر سریع‌تر در Real-time استفاده می‌شود. گاهی اوقات هدف از انیمیشن خود کامپیوتر است اما گاهی برای فیلم نیز استفاده می شود.
انیمیشن کامپیوتری در واقع یک جایگزین دیجیتالی برای تکنیک های استاپ موشن است، اما با استفاده از مدل های سه بعدی و تکنیک های پویانمایی سنتی با استفاده از انیمیشن فریم به فریم تصاویر دو بعدی. انیمیشن‌های رایانه‌ای نسبت به سایر فرآیندهای فیزیکی، مانند ساختن مینیاتور برای عکس‌های افکت یا استخدام موارد اضافی برای صحنه‌های شلوغ، قابل کنترل‌تر هستند، زیرا امکان ایجاد تصاویری را فراهم می‌کنند که بتوان با استفاده از هر فناوری ایجاد کرد.
همچنین می تواند به یک طراح گرافیک مجازی اجازه دهد که چنین محتوایی را بدون بازیگران، وسایل یا غرفه های گران قیمت تولید کند. برای ایجاد توهم حرکت، تصویر بر روی صفحه کامپیوتر نمایش داده می شود و به طور مکرر با یک تصویر جدید که مشابه است اما از نظر زمانی کمی پیشرفته است (معمولاً با سرعت 24، 25 یا 30 فریم در ثانیه) جایگزین می شود. این روش همان روشی است که با استفاده از تلویزیون و تصاویر متحرک به توهم حرکت دست می‌یابیم.
برای ساخت انیمیشن سه بعدی، اشیا (مدل ها) بر روی مانیتور کامپیوتر ایجاد می شوند (مدل سازی می شوند) و اشکال سه بعدی با استفاده از یک اسکلت مجازی ایجاد می شوند. برای متحرک سازی اشکال دو بعدی، از اشیاء (تصاویر) مجزا و لایه های شفاف مجزا با یا بدون اسکلت مجازی استفاده می شود. سپس بدن، چشم ها، دهان، لباس ها و … فیگور توسط انیماتور روی کلیدهای صفحه حرکت داده می شود. تفاوت ظاهری بین فریم های کلیدی به طور خودکار توسط رایانه در فرآیندی به نام tweening یا morphing محاسبه می شود. در نهایت انیمیشن نمایش داده می شود.
برای ساخت انیمیشن سه بعدی، باید تمام فریم ها پس از اتمام مدل سازی ارائه شوند. برای انیمیشن های برداری 2D، فرایند رندر فرایند تصویر سازی keyframe است، در حالی که در صورت لزوم فریم های tweened ارائه می شوند. برای ارائه های از پیش ضبط شده، فریم های ارائه شده مانند فیلم دیجیتال به فرمت یا رسانه ای متفاوت منتقل می شوند. فریم ها ممکن است همانطور که به مخاطبان کاربر نهایی ارائه می شود، در Real-time ارائه شوند. پویانمایی پهنای باند کم انتقال از طریق اینترنت (به عنوان مثال Adobe Flash، X3D) اغلب از نرم افزار موجود در رایانه کاربر نهایی استفاده می کنند تا در Real-time به عنوان گزینه ای برای پخش یا پویای پهنای باند بالا از قبل بارگذاری شده، در Real-time ارائه شوند.
انواع نرم افزارهای تولید انیمیشن سه بعدی
نرم افزار Zbrush در سال ۱۹۹۹ توسط شرکت Pixologic معرفی و در سال 2002 منتشر شد. Zbrush نرم افزار مجسمه سازی و نقاشی دیجیتال است که در صنعت 3D با ویژگی های قدرتمند و گردش کارهای بصری انقلابی برپا کرده است. ZBrush با توانایی ساخت میلیارد مدل به شما اجازه می دهد تا تنها با تخیل خود محدودیت ایجاد کنید. منوها در ZBrush با هم در روش غیر خطی و بدون حالت کار می کنند. این باعث تعامل مدل های 3D، تصاویر 2D و pixol های 2.5D در روش های جدید و منحصر به فرد می شود. ZBrush تمام ابزارهای لازم برای تسریع طراحی 2D یا 3D را در اختیار می گذارد.
SketchUp یک برنامه کامپیوتری مدل سازی سه بعدی برای طیف گسترده ای از برنامه های طراحی مانند معماری، طراحی داخلی، معماری منظر، مهندسی عمران و مکانیک، طراحی فیلم و ساخت بازی است. این برنامه به صورت یک برنامه مبتنی بر وب، SketchUp Free، یک نسخه رایگان نرم افزار، SketchUp Make و یک نسخه پولی با قابلیت های اضافی، SketchUp Pro در دسترس است.
Houdini یک نرم افزار انیمیشن سه بعدی است که توسط SideFX مستقر در تورنتو ساخته شده است. SideFX Houdini را از مجموعه PRISMS از ابزارهای نرم افزاری تولید رویه اقتباس کرد. توجه منحصر به فرد آن به نسل رویه، آن را از دیگر نرم افزارهای گرافیکی رایانه ای سه بعدی متمایز می کند.
Cinema 4D یک برنامه مدل سازی، انیمیشن، حرکت گرافیکی و رندر سه بعدی است که توسط Maxon Computer GmbH در آلمان ساخته شده است. این نرم افزار قادر به مدل سازی رویه ای، انیمیشن، روشنایی، بافت، رندر و ویژگی های مشترک موجود در برنامه های مدل سازی سه بعدی است. در حال حاضر چهار نوع از Maxon در دسترس است: یک برنامه اصلی Cinema 4D Prime، نسخه Broadcast با ویژگی های گرافیکی اضافی، Visualize که کارایی را برای طراحی معماری و Studio اضافه می کند، که شامل تمام ماژول ها است.
بلندر یک ابزار نرم افزاری گرافیکی رایانه ای سه بعدی متن باز و رایگان است که برای ایجاد فیلم های متحرک، جلوه های بصری، هنری، مدل های چاپی سه بعدی، گرافیک متحرک، برنامه های تعاملی سه بعدی و بازی های رایانه ای استفاده می شود.
افتر افکت (Adobe After Effects)، نرم افزاری قدرتمند در صنعت فیلم، ساخت بازی، انیمیشن سازی و جلوه های ویژه سینمایی و همچنین ساخت موشن گرافیک می باشد که توسط شرکت ادوبی ساخته شده است. این نرم افزار سازگاری بالایی با نرم افزارهایی همچون اودیشن، فتوشاپ، پریمیر و Cinema 4D دارد. با یادگیری نرم افزارهایی مثل فتوشاپ و ایلوستریتور در کنار افترافکت میتوان طرح های خلاقانه ای نیز ایجاد کرد و به دلیل اینکه همه آنها از خانواده ادوبی نیز هستند به راحتی با یکدیگر لینک می شوند.
فتوشاپ یا کارگاه عکس و نوعی پردازشگر گرافیکی می باشد که توسط شرکت ادوبی (Adobe) تولید شده است. فتوشاپ یک نرم افزار ادیت عکس است که به راحتی میتوان در لایه های مختلف تغییرات مورد نظر را روی عکس اعمال کرد. مانند تغییر دادن نور عکس، کم و زیاد کردن کنتراست، حذف یا اضافه کردن قسمتی از عکس و غیره. همچنین به راحتی میتوان چند عکس را با یکدیگر ترکیب و نیز میتوان یک عکس را از صفر تا صد در این نرم افزار ایجاد کرد. این نرم افزار بر روی سیستم عامل ویندوز و مک اجرا می شود. فتوشاپ یک نرم افزار پیکسلی است و محاسبات آن بر اساس پیکسل (یا نقاط رنگی) است. به طور کلی برای تولید و ذخیره سازی فایل های تصویری کامپیوتری از دو روش پیکسلی و برداری استفاده می شود.
Autodesk Maya، که معمولاً فقط به مایا کوتاه می شود، یک نرم افزار گرافیک کامپیوتری سه بعدی است که در ویندوز، macOS و لینوکس اجرا می شود، در اصل توسط شرکت Alias Systems ساخته شده و در حال حاضر متعلق به Autodesk است. برای ایجاد ویژگی های ارزشمند در برنامه های 3D تعاملی از جمله بازی های ویدیویی، فیلم انیمیشن، سریال های تلویزیونی و جلوه های بصری استفاده می شود. نرم افزار انیمیشن 3D مایا مجموعه ای کامل از ویژگی های خلاقانه را برای انیمیشن های رایانه ای 3D، مدل سازی، شبیه سازی، ارائه و آهنگسازی در یک پلتفرم تولید بسیار گسترده ارائه می دهد. مایا دارای فناوری نمایش نسل بعدی، گردش کار شتاب مدل سازی و ابزارهایی برای پردازش داده های پیچیده است.
Autodesk 3ds Max،که سابقاً 3D Studio و 3D Studio Max نامیده می شد، یک برنامه گرافیکی کامپیوتری سه بعدی حرفه ای برای ساخت انیمیشن های سه بعدی، مدل ها، بازی ها و تصاویر است. این برنامه توسط Autodesk Media and Entertainment ساخته شده است. این نرم افزار از قابلیت های مدل سازی و معماری افزونه انعطاف پذیر برخوردار است و باید از آن روی پلت فرم Microsoft Windows استفاده شود. این است که اغلب توسط توسعه دهندگان بازی های ویدئویی، بسیاری از استودیوهای تجاری تلویزیون، و استودیوهای تجسم معماری استفاده می شود. همچنین برای جلوه های فیلم و پیش نمایش تصویری فیلم استفاده می شود. برای ابزارهای مدل سازی و انیمیشن خود، آخرین نسخه از 3ds Max نیز دارای شبیه سازی پویا، سیستم های ذره ای، تابشی، ایجاد و رندرینگ عادی نقشه، نورپردازی جهانی، یک کاربر قابل تنظیم رابط، نمادهای جدید و زبان اسکریپت نویسی مخصوص آن می باشد.
Adobe Animate یک برنامه ساخت انیمیشن مولتی مدیا و انیمیشن رایانه ای است که توسط Adobe Systems منتشر شده است. Animate برای طراحی گرافیک و انیمیشن برداری برای برنامه های تلویزیونی، فیلم های آنلاین، وب سایت ها، برنامه های وب، برنامه های اینترنتی و بازی های ویدیویی استفاده می شود. این برنامه همچنین از گرافیک محل تصویر، متن، جاسازی صوتی و تصویری، و برنامه نویسی ActionScript پشتیبانی می کند.
یونیتی یک موتور ساخت بازی چندسکویی است که برای ساخت بازی های دو بعدی و سه بعدی برای کامپیوترهای شخصی، کنسول‌های بازی، دستگاه‌های همراه و وب سایت‌ها استفاده می‌شود. یونیتی از جمله موتورهای بازی ساز است که می‌تواند از زبان‌های برنامه‌نویسی معروف پشتیانی کند.
