Eine Animation ist definiert als eine visuelle Veränderung einer Szene in Bezug auf die Zeit. Die visuelle Veränderung der Szene hängt nicht nur mit der Veränderung der Position des Objekts zusammen, sondern auch mit seiner Form, Farbe, Transparenz, Struktur und Textur. Ein wichtiger Punkt bei der Animation ist, dass es sich in der Regel um die von Hand oder künstlich gezeichnete Folge von Bildern handelt, die sich von den Filmen abhebt, in denen die Darstellungen der Schauspieler mit realen Szenen aufgezeichnet werden. Zu Beginn wurden Animationen von Hand erstellt, indem jede Szene einzeln auf Papier gezeichnet und dann gemalt wurde. Diese Methode war offensichtlich sehr mühsam und zeitaufwendig. Heutzutage hat der Einsatz von Computertechnologie den Animationsprozess immer einfacher und leistungsfähiger gemacht. Das Zeichnen und Wiedergeben von Bildern mit Hilfe von Computersoftware in hoher Geschwindigkeit, um eine Illusion von Bewegung zu erzeugen, wird als Computeranimation bezeichnet. Die Illusion von Bewegung entsteht, indem ein Bild auf dem Computerbildschirm angezeigt und dann schnell durch ein neues Bild ersetzt wird, das dem vorherigen Bild ähnelt, jedoch geringfügig verschoben ist.

Das Gebiet der Computeranimation ist eine Untergruppe von Computergrafiken und Animationstechnologien. Computeranimation wird im Allgemeinen durch eine Reihe von geometrischen Transformationen erreicht – Skalierung, Translation, Rotation oder eine beliebige mathematische Technik -, um eine Sequenz von Szenen zu erzeugen. Darüber hinaus kann die Animation durch Variieren der folgenden Elemente erstellt werden:

· Kameraparameter: Hierbei handelt es sich um die Kameraposition in Bezug auf das Objekt, den Abstand zum Objekt, die Ausrichtung und den Fokus.

· Lichtverhältnisse: Es geht um Richtung und Farbe des Lichts, Anzahl der Lichter und so weiter.

Heutzutage wird Computeranimation in der Unterhaltungsindustrie häufig für die Produktion von Filmen, Zeichentrickfilmen und Videospielen verwendet. Darüber hinaus wird es in der Aus- und Weiterbildung, in industriellen Anwendungen, in Virtual-Reality-Systemen, in der Werbung, in der wissenschaftlichen Visualisierung und in vielen technischen Anwendungen eingesetzt.

In den Anfängen wurde eine Animationssequenz erstellt, indem verschiedene Bilder in verschiedenen Frames gezeichnet und dann mit hoher Geschwindigkeit angezeigt wurden. Heutzutage werden Animationen jedoch mit Hilfe von Computern erstellt. In der Computeranimation werden die für die Animation erforderlichen Frames mithilfe von Computern generiert und dann mit hoher Geschwindigkeit auf einem Ausgabegerät angezeigt. Ein grundlegender Ansatz zum Entwerfen einer Animationssequenz besteht aus den vier Phasen Storyboard-Layout, Objektdefinitionen, Schlüsselbildspezifikationen und Generierung von Zwischenbildern.

ich. Storyboard-Layout: Das Storyboard gibt einen Überblick über die Aktion. Diese Stufe definiert im Wesentlichen den Bewegungsablauf des Objekts als eine Reihe grundlegender Ereignisse, die stattfinden sollen. Während beispielsweise eine Animationssequenz für das Cricketspiel erstellt wird, besteht das Storyboard-Layout aus Aktionen und Bewegungen wie Schlagen, Bowling, Auffangen, Laufen usw. Abhängig von der Art der zu erstellenden Animation besteht das Storyboard aus einer Reihe von groben Skizzen, Modellen oder in einigen Fällen auch aus einer verbalen Beschreibung oder einer Liste der Grundideen der Bewegung.

ii. Objektdefinitionen: Nachdem das Storyboard-Layout erstellt wurde, müssen im nächsten Schritt alle Objekte oder Teilnehmer der Aktion definiert werden. Die Objekte werden im Allgemeinen anhand ihrer Abmessungen, Formen (wie Polygone oder Spline-Oberflächen), Farben, Bewegungen oder anderer zusätzlicher Informationen beschrieben, die bei der Definition der Objekte hilfreich sein können. Während der Erstellung einer Animation für das Cricketspiel können die Objektdefinitionen beispielsweise die Abmessungen des Spielers, die Farben seiner Uniform, die Abmessungen des Balls, des Schlägers, der Stümpfe usw. sein.

iii. Schlüsselbildspezifikationen: Der nächste Schritt bei der Erstellung der Animation ist die Angabe der Schlüsselbildspezifikation. Ein Keyframe ist eine detaillierte Zeichnung der Szene zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Animationssequenz. In jedem Schlüsselbild werden Position, Farbe, Formen usw. aller Objekte zu einem bestimmten Zeitpunkt für dieses Bild positioniert. Je mehr Frames vorhanden sind, desto glatter wird die Animation. Bei komplexen Bewegungen müssen im Vergleich zu einfachen, langsam variierenden Bewegungen mehr Schlüsselbilder angegeben werden. Einige Schlüsselbilder werden an extremen Positionen angegeben, während andere so voneinander beabstandet sind, dass das Zeitintervall zwischen ihnen nicht zu groß ist.

iv. Erzeugung von Zwischenbildern: Sobald die Schlüsselbilder festgelegt sind, besteht der nächste Schritt darin, Zwischenbilder zu erzeugen. Die Gesamtzahl der für eine Animation erforderlichen Zwischenbilder hängt von dem anzuzeigenden Medium ab. Beispielsweise erfordert ein Film 24 Bilder pro Sekunde, und Grafikterminals erfordern mehr als 60 Bilder pro Sekunde. In der Regel werden Zeitintervalle für die Bewegung so eingestellt, dass zwischen zwei beliebigen Schlüsselbildern drei bis fünf Zwischenbilder liegen. Außerdem können einige Schlüsselbilder in Abhängigkeit von der für die Bewegung angegebenen Geschwindigkeit dupliziert werden. Zum Beispiel wären für eine einminütige Filmsequenz ohne Duplizierung 1440 Bilder erforderlich, und wenn wir fünf einfügen würden

Zwischenbilder zwischen zwei beliebigen Schlüsselbildern, dann wären nur 288 Schlüsselbilder erforderlich.

Es gibt zwölf grundlegende Prinzipien der Animation, die 1981 von den Disney-Trickfilmzeichnern Ollie Johnston und Frank Thomas in ihrem Buch Die Illusion des Lebens: Disney Animation vorgestellt wurden. Das Hauptziel der Prinzipien war es, eine Illusion von Charakteren zu erzeugen, die sich an die Grundgesetze der Physik halten. Diese Gesetze behandelten jedoch auch abstraktere Themen wie emotionales Timing und Charakterattraktivität. Die zwölf Grundprinzipien der Animation werden wie folgt beschrieben:

· Squash and Stretch: Es ist das wichtigste Prinzip der Animation. Sein Hauptzweck ist es, den gezeichneten Objekten ein Gefühl von Gewicht und Flexibilität zu verleihen. Die Stretch- und Squash-Technik wird hauptsächlich zur Simulation von Beschleunigungseffekten verwendet, insbesondere für nicht starre Objekte. Diese Technik kann auf einfache Objekte wie einen springenden Gummiball sowie auf komplexe Konstruktionen wie die Muskulatur eines menschlichen Gesichts angewendet werden. Wenn zum Beispiel ein Gummiball auf den Boden springt und aufschlägt, wird er beim Auftreffen auf den Boden abgeflacht. Das ist das Squash-Prinzip. Sobald der Ball aufspringt, streckt er sich in Richtung seiner Bewegung. Das ist Stretch-Prinzip. Ein anderes Beispiel ist das Strecken und Zusammendrücken eines menschlichen Gesichts. Wenn die Muskeln des menschlichen Gesichts in übertriebenem Maße gedehnt oder gequetscht werden, kann dies eine komische Wirkung haben. Der wichtigste Aspekt dieses Prinzips ist die Tatsache, dass das Strecken und Zusammendrücken eines Objekts seine Lautstärke nicht beeinflusst. Das heißt, egal wie ein Objekt deformiert wird, es sollte immer noch so aussehen, als ob es sein Volumen beibehält.