I2: Computeranimation (14)

Neuer Lehrplan im Fach Informationstechnologie
– Anregungen zur Umsetzung –
I2: Computeranimation (14)
Durch die Auseinandersetzung mit der Illusion von Bewegung lernen die Schüler geeignete Verfahren kennen, die es ihnen ermöglichen, professionell erstellte Werke zu analysieren und zu bewerten. Die Schüler arbeiten vorwiegend mit 2D-Animationsverfahren.
· Durch Einzelbildanimation ein digitales Daumenkino erstellen
· Computergesteuerte Objektanimationen erzeugen
I. Didaktische Erläuterungen
Bei der Computeranimation werden mithilfe von Computerprogrammen bewegte Bilder
erstellt. Es erfolgt die Verknüpfung von Computergrafik und Animation. Während die
Computergrafik im Wesentlichen die Konzepte von Vektor- und Pixelobjekten beschreibt, geht die Animation auf Verfahren zurück, bei denen das menschliche Gehirn
eine Aneinanderreihung von Bildern als Bewegung interpretiert. Dies ist die Grundlage
von Zeichentrick, Film, Fernsehen und Video. Computeranimation gibt es sowohl im 2Dals auch im 3D-Bereich.
Ein bekanntes und v. a. im Internet sehr verbreitetes Format ist die GIF-Animation. Wegen der universellen Darstellbarkeit wird das GIF von jedem Browser angezeigt und ist
als kompaktes Datenformat automatisch komprimiert. Eine wesentlich mächtigere Möglichkeit zum Erzeugen bewegter Computergrafik ist die so genannte Flash-Animation.
II. Fertigkeiten und Kompetenzen
Den Schülern begegnen in ihrem Alltag und besonders im Umgang mit Medien bewegte
Bilder. Diese beherrschen Film, Fernsehen und die Welt der Computerspiele als Clips
oder Animationsfilme. Anknüpfend an die immer raffinierteren Verfahren zur Bewegungsillusion erproben die Schüler das Erstellen von animierten GIFs und Abläufen im
Flash-Format.
Sie erstellen ein digitales Daumenkino, indem sie einzelne Bilder in einer festen zeitlichen Abfolge aneinanderhängen.
Bei der Flash-Animation erzeugen die Schüler mithilfe von Ebenen Schlüsselbilder, die
sie über Zeitleisten verbinden. Mit computergenerierten Form- und Bewegungs-Tweens
entwickeln sie Animationen und Trickfilmsequenzen.
© 2010 – Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung – Abteilung Realschule
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III. Aufgabenbeispiele
1. Aufgabe: Digitales Daumenkino
Die Trägheit des menschlichen Gehirns bewirkt, dass schnell hintereinander gezeigte
Bilder als Bewegung interpretiert werden. Ein Daumenkino kann als Vorläufer der Animations- und Filmtechnik angesehen werden. Die digitale Variante des Daumenkinos ist
das animierte GIF. Erstelle in einem geeigneten Bildbearbeitungsprogramm eine Bildfolge und speichere diese als animiertes GIF.
Lösungsvorschlag:
Das Grafikformat GIF lässt zwar nur eine 8-Bit-Grafik mit maximal 256 Farben zu, kann
aber mehrere Ebenen speichern und deren Inhalte hintereinander ablaufen lassen, sodass wie bei einem Daumenkino der Eindruck einer Bewegung vermittelt wird. Die so
erzeugten Dateien sind wenig speicherintensiv und eignen sich gut für Veröffentlichungen im Internet.
Es gibt spezielle Software zum Erstellen von animierten GIFs, aber auch Bildbearbeitungsprogramme, die solche Möglichkeiten bieten.
Beispiel 1: Paint Shop Pro – Animation Shop
Abb. Animation Shop – Assistant
Der Animation Shop ist Bestandteil des Grafikprogramms Paint Shop Pro. Die Einzelbilder einer Bildfolge werden zunächst ausgewählt und in der richtigen Reihenfolge hinzugefügt. Die Animation kann in einer Vorschau geprüft und anschließend im GIF-Format
gespeichert werden.
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Abb. Animation Shop – Vorschau der Bildfolge
Beispiel 2: Artweaver
Im Freeware-Bildbearbeitungsprogramm Artweaver lassen sich einzelne Bilder jeweils
auf eine eigene Ebene platzieren. Dazu werden die Bilddateien geöffnet, kopiert und in
eine neue Ebene des geplanten GIF-Bildes eingefügt. Die Bildfolge wird als Animation
im GIF-Format abgespeichert.
Abb. Ebenen in Artweaver
Anmerkung:
Grundsätzlich eignen sich alle Bildbearbeitungsprogramme, bei denen Ebenen (Layer)
zur Verfügung stehen und im GIF-Format abgespeichert werden kann. Unterschiede
bestehen darin, wie komfortabel das Speichern ist, d. h. ob beispielsweise einzelnen
Ebenen eine Anzeigezeit zugeordnet werden kann oder ob Bilder beim Öffnen bereits
als neue Layer eingefügt werden können (z. B. Programm GIMP).
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2. Aufgabe: Flashanimationen
Erstelle aus einer Bild-für-Bild-Animation eine Flashanimation, die eine Bewegungsillusion erzeugt. Vergleiche die Vorgehensweise anschließend mit den Möglichkeiten computergenerierter Animationen beim Form- und Bewegungs-Tweening.
Lösungsvorschlag – Animationsmöglichkeiten:
1. Bild-für-Bild-Animation (Zwiebelschalenmethode)
Jedes Schlüsselbild wird einzeln erstellt und in der Zeitleiste positioniert (gewünschte
zeitliche Abfolge).
Der Zwiebelschaleneffekt ermöglicht es, eine einzugebende Zahl an vorausgegangenen
und nachfolgenden Bildern grau hinterlegt zu sehen, sodass ein lückenloser Bewegungsablauf erstellt werden kann.
2. Form-Tweening
Die bisher beschriebenen Animationstechniken gehen von selbst erstellten Einzelbildern aus, die, kurzzeitig nacheinander abgespielt, eine Bewegungsillusion erzeugen.
Das im Programm Flash mögliche Form-Tweening nimmt für Zwischenschritte Computerberechnungen zu Hilfe. Wie bei herkömmlichen Zeichensequenzen werden Formen
und ihre Veränderungen in Schlüsselbildern (engl.: Keyframes) festgelegt. Die Zwischenbilder werden vom Programm selbstständig berechnet und eingefügt.
Beispiel 1: Gelber Kreis geht in rotes Rechteck über
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Beispiel 2: Verwandlung eines Dreiecks
In der Zeitleiste werden das Anfangsbild (Objekt Dreieck) im Frame1, das Objekt Quadrat im Frame25, das Objekt Kreis im Frame50 und eine Kopie des Objekts Dreieck im
Frame75 platziert. Mithilfe der Methode Form-Tweening wird für die jeweiligen Zwischenbilder vom System automatisch die Veränderung der Attributwerte berechnet, sodass ein kontinuierlicher Übergang von einem Objekt zum nächsten entsteht. Diese interpolierten Bilder (Zwischenbilder) können im Gegensatz zu den Schlüsselbildern nicht
verändert bzw. manipuliert werden.
Der Ablauf der Animation kann in einem Aktivitätsdiagramm dargestellt werden.
Schlüsselbild1 mit Objekt Dreieck füllen
Leeres Schlüsselbild im Frame25 erstellen
Schlüsselbild2 mit Objekt Quadrat füllen
Leeres Schlüsselbild im Frame50 einfügen
Schlüsselbild3 mit Objekt Kreis füllen
Leeres Schlüsselbild im Frame75 einfügen
Schlüsselbild4 mit Objekt Dreieck (Kopie) füllen
Form-Tween zwischen Schlüsselbildern aktivieren
Film erstellen
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3. Bewegungs-Tweening
Ähnlich dem Form-Tweening bietet Flash die Möglichkeit eines Bewegungs-Tweenings.
Dabei wird vom Programm zwischen den eingegebenen Schlüsselbildern eine Bewegung berechnet. Die hierzu erforderlichen Zwischenbilder werden automatisch einfügt.
B
D
A
A
B
C
D
C
Die Bühne wird in der Eigenschaftsleiste in die gewünschte Größe gebracht
und die Bildrate (Bilder pro Sekunde) festgelegt.
In der Zeitleiste können an beliebigen Positionen leere Schlüsselbilder eingefügt und mit Objekten gefüllt werden.
Die Objekte können einzeln erstellt, über die Zwischenablage eingefügt oder
aus der Bibliothek geholt werden.
Der Befehl „Bewegung einfügen“ aktiviert den Bewegungs-Tween, der im
Menü „Steuerung“ unter „Szene testen“ erprobt werden kann.
Beispiel: Springender Ball
Vorgehen:
In der Zeitleiste Ebene1 das Anfangsbild (gelber Kreis) im Frame1 erzeugen und in
die Zwischenablage kopieren
Im Frame25 mit der rechten Maustaste ein leeres Schlüsselbild einfügen und dieses
mit dem Objekt aus der Zwischenablage füllen
Das Objekt an eine andere Position auf der Bühne verschieben
Wenn alle gewünschten Schlüsselbilder erstellt sind, kann der Ablauf erprobt werden.
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3. Aufgabe: Digitaler Zeichentrickfilm
Ein Zeichentrickfilm-Projekt beginnt in der Regel mit dem Skizzieren von Schlüsselbildern (Keyframes). Dabei werden Anfang und Ende einer Bewegung festgelegt. Der dazugehörige Bewegungsablauf wird erprobt und optimiert. Anschließend werden Folien
ähnlich wie bei Hinterglasbildern angefertigt. Beginnend mit der Kontur werden die
Farbflächen übereinander gelegt. Diese Arbeit wurde bei der herkömmlichen Trickfilmtechnik von Zeichnern (in Handarbeit) verrichtet. Bei der Anwendung von Computertechniken wird sie von speziellen Programmen übernommen.
Erstelle selbst mit einem geeigneten Programm eine kurze Trickfilmszene.
Lösungsvorschlag:
Das Freewareprogramm Pencil stellt als Zeichenfläche sowohl Pixel-Layer zur Verfügung, die das freie Skizzieren ermöglichen, als auch Vektor-Layer, mit denen in Form
von Vektorgrafiken Konturen gezogen werden können.
So lassen sich Schlüsselszenen als Pixelgrafik-Skizzen vorzeichnen, mit Konturen belegen und als Vektorgrafiken speichern. Durch das Verändern der Position von Ziehpunkten ist es möglich, eine Bewegungsabfolge zu erstellen. Hierbei ist der Zwiebelschaleneffekt besonders nützlich.
Beispiel aus dem Zeichentrickprogramm Pencil:
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Ausblick: 3D-Animation und Rendering
Die 3D-Animation entspricht dem Vorgehen bei herkömmlichen Puppentrickfilmen. Hier
wird jedes einzelne Bild einer Szene (neu) gestellt und gefilmt.
Beispiel: Bewegungsablauf Gliederpuppe
Abb.: Gliederpuppe
Für jedes Bild des Bewegungsablaufs ist jeweils eine kleine Veränderung an der Puppe
vorzunehmen, bis schließlich die gewünschte Bewegung im Film erkennbar wird. 3DAnimations- und Renderingprogramme arbeiten virtuell nach diesem Prinzip.
Animiere in einem geeigneten Programm eine selbst kreierte Figur mit Skelett (Bones).
Lösungsvorschlag:
Das Freeware-Programm Blender erlaubt, allerdings erst nach gründlicher Einarbeitung,
professionelle Animations- und Renderingprojekte zu erstellen.
Abb.: Blender-Projekt
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