Analýza a konstrukce chůze v počítačové animaci

MASARYKOVA UNIVERZITA FAKULTA INFORMATIKY

Analýza a konstrukce chůze v počítačové animaci BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Jakub Špiřík

PODZIM 2012 BRNO

Prohlášení

Prohlašuji, že tato práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Všechny zdroje, prameny a literaturu, které jsem při vypracování používal nebo z nich čerpal, v práci řádně cituji s uvedením úplného odkazu na příslušný zdroj.

Vedoucí práce: MgA. Jan Mikota

Poděkování

Na tomto místě bych rád poděkoval vedoucímu své bakalářské práce MgA. Janu Mikotovi za jeho ochotný přístup a cenné rady při zpracování tématu.

Shrnutí

Práce začíná stručným popisem vývoje animace s hlavním zaměřením na animaci počítačovou. Další část obsahuje typy a techniky animace včetně vysvětlení principů disneyovské estetiky animace. Následuje kapitola o základních anatomických a kineziologických zákonitostech lidské chůze. Tato kapitola je psána tak, aby jí porozuměl i čtenář bez lékařského vzdělání. Historie chůze v počítačových hrách prezentuje vybrané příklady počítačových her s originální nebo výtvarně zajímavou animací pohybu charakteru. Kapitola chůze v dvojdimenzionální animaci se zaměřuje na vytváření kreslené animace pomocí počítače. Závěrečná část práce se věnuje vytvoření chůze v trojdimenzionální animaci v programu Autodesk 3Ds Max 2012 s pomocí kosterního systému Biped.

Klíčová slova

animace charakteru, počítačová animace, kreslená animace, 3D animace, techniky animace, bipedální chůze, běh, plížení, 3ds Max, Biped

Obsah 9 Úvod 10 Stručný přehled vývoje počítačové animace 10 1.1 Studie pohybu 10 1.1.1 Eadweard Muybridge 10 1.1.2 Etienne-Jules Marey 11 1.2 Počátky počítačové animace 13 1.3 Nástup 3D animace

17 Typy a techniky animace

17 2.1 Typy animace 17 2.1.1 Ručně kreslená animace 17 2.1.2 Fázová animace 18 2.1.3 Animace výkonu 19 2.2 Základní techniky animace 19 2.2.1 Snímky 19 2.2.1.1 Natáčení na dva snímky 19 2.2.1.2 Klíčové snímky a mezifázové snímky 19 2.3 Hlavní rozdíly mezi klasickou a počítačovou animací 20 2.4 Dvanáct „disneyovských“ principů animace 20 2.4.1 Zmáčknutí a natažení 21 2.4.2 Očekávání 21 2.4.3 Nastavení scény 21 2.4.4 Animace straight ahead a pose to pose 22 2.4.5 Dokončení akce a překrývající se děj 23 2.4.6 Pomalý náběh a pomalý doběh 23 2.4.7 Pohyb po oblouku 24 2.4.8 Sekundární akce 24 2.4.9 Časování 25 2.4.10 Zveličení 25 2.4.11 Trojrozměrnost kreseb 26 2.4.12 Přitažlivost postavy 26 2.5 Další principy a techniky animace 26 2.5.1 Limitovaná animace 27 2.5.2 Sprity 28 2.5.3 Animace řízené uživatelem 28 2.5.4 Inverzní a dopředná kinematika 29 2.5.5 Snímání pohybu 30 2.5.5.1 MotionScan 30 2.5.6 Prolnutí pohybu

31 Anatomické a kineziologické zákonitosti krokového cyklu 31 3.1 Bipedální chůze 31 3.2 Charakteristiky chůze 31 3.2.1 Délka kroku 32 3.2.2 Šířka kroku 32 3.2.3 Úhel chodidla 32 3.2.4 Rychlost chůze 32 3.2.5 Těžiště 32 3.3 Kinematika krokového cyklu 33 3.3.1 Stojná fáze 33 3.3.1.1 Počáteční kontakt 33 3.3.1.2 Zatěžování 34 3.3.1.3 Mezistoj 34 3.3.1.4 Konečný stoj 34 3.3.1.5 Předšvihová fáze 35 3.3.2 Švihová fáze 35 3.3.2.1 Počáteční švih 35 3.3.2.2 Mezišvih 36 3.3.2.3 Konečný švih 36 3.4 Pohyb trupu a horních končetin při krokovém cyklu

37 Animace chůze v historickém vývoji počítačových her 37 37 38 39 40 41 41 42 43 44 45 45 46

4.1 Pitfall! 4.2 Prince of Persia 4.3 Sonic the Hedgehog 4.4 Mortal Kombat 4.5 Dark Seed 4.6 Alone in the Dark 4.7 Jazz Jackrabbit 4.8 Warcraft 4.9 Horké léto 1 a 2 4.10 Baldur‘s Gate 4.11 Machinarium 4.12 Jetpack Joyride 4.13 Assassin‘s Creed

47 Animace chůze

47 5.1 Chůze v dvojdimenzionální animaci 47 5.1.1 Těžiště figury 48 5.1.2 Onion skinning 48 5.1.3 Postup práce při vytváření kreseb pro animaci 51 5.1.4 Konstrukce základního krokového cyklu 53 5.1.5 Vlivy pohybu ostatních částí těla na celkový dojem z animace

53 5.1.6 Plížení 54 5.1.7 Plížení po špičkách 54 5.1.8 Běh 55 5.1.8.1 Pomalý běh (poklus) 55 5.1.8.2 Rychlý běh 56 5.1.8.3 Stylizovaný běh 57 5.2 Animace chůze v trojrozměrném prostoru 57 5.2.1 Příprava animace v 3D programech 57 5.2.2 Kosterní systém Biped v programu 3ds Max 2012 58 5.2.3 Footstep Mode 60 5.2.4 Základní krokový cyklus (muž) 64 5.2.5 Rozšířený krokový cyklus 64 5.2.6 Základní krokový cyklus (žena) 65 5.2.7 Plížení 67 5.2.8 Běh 68 5.2.9 Uložení animace kosterního systému Biped

70 Závěr 71 Použité zdroje 72 Obrazové zdroje 75 Obrazové přílohy 80 Obsah přiloženého DVD

Úvod Animace (z latinského animātiō – oživení) má mnoho definic, ale každá z nich má své úskalí. Jedna říká, že animace je způsob snímání obrazu „okénko po okénku“. S příchodem nových technologií však již tato okénka nemusí být nutně viditelná. Další pokusy o zachycení podstaty animace mluví o vytváření pohyblivých obrazů nebo o umění kreslených pohybů [1]. Hlavním úkolem této činnosti je to, že vytváří iluzi pohybu. Iluze vzniká díky dostatečně rychlému zobrazení jednotlivých statických obrázků, které pak díky setrvačnosti lidského oka člověk vnímá jako plynulý pohyb. V dnešní době se animace využívá nejen pro tvorbu tzv. animovaného filmu, ale také ve vědě, v počítačových hrách, v reklamních spotech (jak v televizi, tak i na internetu) a v mnoha dalších oblastech. V drtivé většině případů se však už nejedná o klasickou animaci tvořenou přímo lidmi, ale animaci zpracovávanou počítačem. Stroje však neprovádí celý proces vytváření animace samy. Stále velkou a nejdůležitější část práce dělá člověk pomocí softwaru, kdy například volí takzvané klíčové snímky. Ty představují počáteční a koncové body pohybu objektu. Mezi těmito body se objekt bude přemísťovat a toto přemístění může už vypočítat sám počítač. Animátor tedy nemusí složitě tvořit několik snímků pro obyčejný přesun objektu, ale stačí mu pouze navolit dva klíčové snímky. Jedním z nejzákladnějších a také nejdůležitějších úkolů animátora v počítačových hrách je vytvořit chůzi charakteru (postavy). Na první pohled je to triviální úkol, ale při tvorbě kroku se lze snadno dopustit chyb, které diváky vinou nepřirozeného pohybu postavy ruší. Cílem mé práce je tyto problémy zachytit, popsat a ukázat správnou konstrukci bipedální chůze v počítačové animaci a její různé charakteristiky a varianty. Má práce by měla nabídnout ucelený pohled na problematiku konstrukce chůze v počítačové animaci a měla by poskytnout zájemcům o animované umění informace a pomoc při řešení a realizaci jednoho z nejzákladnějších pohybů humanoidních bytostí.

Stručný přehled vývoje počítačové animace

1.1 Studie pohybu

Pro jednodušší práci při animaci pohybu, který vychází z reálné předlohy, je dobré tento jev dobře nastudovat. Rozvoj fotografie v polovině 19. století umožnil blíže analyzovat pohyb, a tedy například i lidskou chůzi. Díky sekvenci fotografií mohly vznikat první studie pohybu. První dva průkopníci této disciplíny se však animací vůbec nezabývali.

1.1.1 Eadweard Muybridge První ze zmiňovaných byl fotograf a vynálezce Eadweard Muybridge, který je také považován díky svým studiím za zakladatele chronofotografie (žánr fotografie, který se zabývá snímáním rychlých pohybů). Jeho první studie byla vytvořena na popud guvernéra státu Kalifornia Lelandem Stanfordem, který tvrdil, že kůň při svém běhu musí mít v určitý okamžik všechny čtyři nohy nad zemí. Muybridge použil řadu fotoaparátů spojenou jednou šňůrou a mezi jednotlivými snímky nastavil prodlevu dlouhou čtvrt vteřiny. Výsledkem tohoto experimentu byla série fotografií detailně zachycující fáze běhu koně, která byla základem pro animaci. Díky získanému grantu v letech 1884 až 1885 Muybridge pokračoval v těchto experimentech a pořídil několik tisíc fotografií zachycujících pohyby mužů, žen, dětí a i různých zvířat [2].

Obrázek 1.1: Muybridgova studie lidského pohybu [24].

1.1.2 Etienne-Jules Marey Vědec Etienne-Jules Marey, absolvent lékařské školy, začal zaznamenávat pohyb živočichů od roku 1869. Vytvořil například speciální postroj pro ptáky, aby mohl zaznamenat frekvenci pohybu křídel při mávání. V roce 1872 pak vytvořil i speciální boty, které snímaly informace o kroku a tlaku nohy pozorovaného člověka. Data, která Marey získal, byla ve formě grafů, které se většinou skládaly z řady křivek představujících pohyb [2]. 10

Inspirován Muybridgem a jeho experimenty se studiemi pohybu a fotografickým revolverem astronoma Jules Janssena sestrojil tzv. „fotografickou pušku“, která byla schopná zaznamenat až 12 snímků za sekundu [3].Všechny snímky v pušce byly pořizovány na stejný papír, takže výsledkem byla vícenásobná expozice (několik fotografií v jedné).

Obrázek 1.3: Mareyova fotografická puška [26].

Obrázek 1.2: Ukázka vizualizovaných dat z Mareyových experimentů [25].

1.2 Počátky počítačové animace

Pro vývoj počítačové animace byla nejdůležitější 70. léta 20. století, kdy se objevily první základní renderovací techniky, z nichž některé se používají i dnes. Největší rozmach počítačové animace, a to hlavně třídimenzionální, přinesl s novými technologiemi konec 90.  let  20.  století. Filmy se začaly natáčet na digitální video a rostla oblíbenost a také se zvyšoval počet počítačových a platformových her, kdy se většina animace tvoří pomocí předrendrovaných objektů. Na začátku 21. století vývoj hardwaru dovolil v herním průmyslu přehrávání počítačových animací v reálném čase [4]. Za otce počítačové animace je většinou považován americký animátor a vynálezce John Whitney, Sr. Ve 40. a 50. letech minulého století vytvořil se svým bratrem několik experimentálních filmů pomocí speciálně vytvořeného zařízení složeného ze starých protiletadlových počítačů, pomocí kterých řídil pohyb světel a svítících objektů (tzv. motion control photography) [5]. Jedny z nejslavnějších Whitneyho prací jsou např. titulní sekvence pro film Vertigo (1958) Alfréda Hitchcocka nebo také animace průchodu hvězdnou bránou pro film Stanleyho Kubricka 2001: Vesmírná Odyssea (1968).

11

Obrázek 1.4: Ukázka z animace hvězdné brány z filmu 2001: Vesmírná Odyssea [26].

Během 60. let 20. století vynalezl Ivan Sutherland, doktorský student na MIT, hlavní předpoklad pro intuitivní práci s počítačovou animací. Jeho disertační práce se týkala prvního interaktivního kreslícího programu Sketchpad I, který sám vytvořil [2]. Tento program jako první dovoloval manipulovat s obrazem na monitoru v reálném čase.

Obrázek 1.5: Práce s programem Sketchpad I [27].

Jedny z prvních samostatných digitálně animovaných uměleckých děl byly například i abstraktní filmy Pixillation nebo Mathoms ze 70. let 20. století, které vytvořila Lillian Schwartz, známá prosazením počítačem vytvořená nebo upravená díla mezi vysoké umění [2]. Krátká videa obsahovala pravidelné geometrické i nepravidelné až organické různobarevné tvary, které se neustále měnily. Schwartz se zabývala prací s počítačem, byla však pouze samouk. I přesto experimentovala s různými vědeckými zobrazovacími technikami.

12

Obrázek 1.6: Snímek z filmu Pixillation [28].

1.3 Nástup 3D animace

Jeden z prvních 3D charakterů se objevil ve vědecko-fantastickém filmu z roku 1981 Looker. Jde o jeden z nejranějších pokusů o realistickou podobu celého člověka v komerčním filmu.

Obrázek 1.7: Ukázka hlavy digitálního charakteru Cindy z filmu Looker [29].

Pro animovaný film byla zprvu počítačová 3D animace umělci skepticky přijímána vinou názoru na chladnou geometričnost a matematičnost této techniky. Přelom nastal až u krátkého filmu z roku 1986 Luxo Jr. Johna Lassetera ze studia Pixar [1]. V tomto jednoduchém filmu vystupovaly dvě stolní lampy a míč (jedna z těchto lamp se dostala jako grafický prvek do logotypu společnosti Pixar). Film měl ale nosný příběh, pointu a vše, co dobrý snímek má mít. Jediným problémem byly náklady, které přesáhly jeden milion dolarů.

13

Obrázek 1.8: Lampy z krátkého filmu Luxo Jr. [30].

V 90. letech 20. století začala digitální média měnit i povahu tradiční animace. Kresby na celuloidové fólie, které se ručně kreslily, se přesunuly na obrazovky počítačů, a s jejich pomocí se začala prosazovat v polovině 90. let i 3D animace (první trojrozměrný celovečerní animovaný film Toy Story byl natočen v roce 1995) [2].

Obrázek 1.9: Snímek z celovečerního 3D animovaného filmu Toy Story [31].

Techniky a principy tradiční animace však nevymizely, pouze se kombinují s novými počítačovými technologiemi, kde se upravují jednotlivé obrazy. Kromě Toy Story používají tyto principy například i filmy Shrek (2001), Doba Ledová (2002) nebo Vzhůru do oblak! (2009) a mnoho dalších. Také některé počítačové hry stále využívají 12 principů animace disneyovské estetiky. Samotná počítačová animace jako nové médium přebírá mnoho výrazových prostředků z tradiční kreslené animace (například oživování neživých předmětů). Počítačová animace se čím dál tím víc prosazuje i v hraných filmech a vznikají stále dokonalejší efekty, prostředí a také digitální postavy. První digitální postavou ve filmu používající snímání pohybu v reálném čase byl Glum z filmu Pán Prstenů: Dvě věže (2002). Tato technologie dovolila, aby pohyby modelu Gluma přesně odpovídaly pohybům, které předváděl před kamerou herec Andy Servis oblečený ve speciálním oděvu s orientačními body pro snímání pohybu. Tato technologie se začala uplatňovat i v dalších filmech, například i ve známém snímku Avatar (2009), kde byl navíc vytvořen i celý plnohodnotný foto-realistický svět.

14

Obrázek 1.10: Glum z filmu Pán Prstenů: Dvě věže [32].

Obrázek 1.11: Ukázka charakterů a prostředí z filmu Avatar [33].

Technologie snímání pohybu se používá čím dál častěji díky faktu, že jde o méně pracnou metodu, jak dostat přirozené pohyby do počítače bez toho, aby animátor musel tyto pohyby ručně vytvářet. Stále však je většinou nutný i zásah člověka kvůli jemnějším úpravám a také hlavně pro zveličené nebo nepřirozené nebo dokonce nereálné pohyby (známé například z komiksových animovaných filmů). Například ve 3D animovaném filmu Ratatouille (2007) od firmy Pixar se snímání pohybu vůbec nebylo použito a všechny pohyby byly vytvořeny čistou animací [6]. V roce 2010 Americká filmová akademie dokonce vyloučila filmy, které jsou vytvořeny převážně díky snímání pohybu, protože sama o sobě tato technika není animační technikou [7].

Obrázek 1.12: Snímek z filmu Ratatouille vytvořený bez snímání pohybu [6]. 15

V dnešní době počítačová animace jak ve filmovém, tak v herním průmyslu inklinuje k dokonalému foto-realismu, tedy že každý snímek vypadá jako fotografie z reálného života. Díky pokročilým technologiím snímání pohybu, kdy v některých případech nemusí už herci ani nosit speciální obleky (MotionScan), je tento úkol jednodušší. Stále je však potřeba lidského animátora pro editaci a kontrolu, zvláště pak pro nelidské nebo stylizované charaktery, kdy je v některých případech potřeba vytvářet originální animace.

Obrázek 1.13: Snímek z počítačové hry L. A. Noire, která využívá technologie MotionScan [34].

16

Typy a techniky animace

2.1 Typy animace 2.1.1 Ručně kreslená animace Tato technika animace je považována za tradiční a také jednu z nejstarších. Někdy se můžeme setkat i s anglickým termínem cel animation [4]. Samotná animace se skládá ze sekvence jednotlivých kreseb, která se natáčí na tzv. animačním stole, kde se tvoří náhled pohybu. Po schválení se kresby čistí, případně barví nebo obtahují inkoustem [1]. V dnešní době se často kresby skenují do digitální podoby, aby mohly být dále upraveny pro potřeby animátora. Někdy se samotná kresba vytváří přímo na počítači pomocí grafického tabletu.

Obrázek 2.1: Snímek z filmu Secret Of Kells (2009) vytvořený pomocí kreslené animace [35].

2.1.2 Fázová animace V dnešní době je tento typ znám spíše pod anglickým názvem stop-motion animation. Jde o nahrávání samostatných různých pozic předmětu, který chceme animovat, na jednotlivé snímky, které potom tvoří sekvenci [4]. Předmět může mít kosterní systém (drátěný model potažený látkou nebo kůží) nebo proměnlivý tvar (modelovací hlína). V některých případech nemusí mít ani jednu z uvedených vlastností. Do této oblasti spadá také loutková animace, kde se pracuje se speciálně vyráběnými loutkami (například filmová trilogie Fimfárum). Fázová animace se drží principu dopředné kinematiky.

17

Obrázek 2.2: Snímek z filmu Fimfárum Jana Wericha, který využívá fázovou animaci [36].

2.1.3 Animace výkonu

Principem této techniky je to, že živý člověk řídí výkon dané animované figury. Nezáleží na tom, zda herec se objevuje spolu s postavou či ne. Za animaci výkonu tedy můžeme považovat i klasické loutkové divadlo. V trojrozměrné počítačové animaci je tato technika označována jako snímání výkonu herce (performance capture) nebo také snímání pohybu (motion capture). Dále se dělí na živé snímání pohybu (live motion capture), kde se animují postavy v reálném čase, a na zpracované snímání pohybu (processed motion capture), kdy se nasbírají data z výkonu herce a dál se upravují a dolaďují [4]. Úpravy se mohou velmi lišit, protože záleží na účelu animace. Je možné dodat pohybu nadsázku nebo iluzi větší přirozenosti.

Obrázek 2.3: Snímek z úvodní scény počítačové hry Assassin’s Creed, která hojně využívá snímaní pohybu [37].

18

2.2 Základní techniky animace 2.2.1 Snímky Každá část animace se skládá z mnoha obrázků. Jednotlivé obrázky jsou označované jako statické snímky, kde jeden snímek je nejmenší animační jednotka. V jedné sekundě proběhne hned několik snímků a záleží na médiu, pro které je animace určena. „Jedna sekunda animace s normální rychlostí odpovídá 30 snímkům; jedna sekunda filmu 24 snímkům. Na interaktivním počítači s reálným časem se snímková frekvence přizpůsobuje hardwarovému vybavení v rozmezí 8 až 60 snímků.“1 Počet snímků za sekundu se označuje jako rychlost projekce a značí se zkratkou fps (frames per second). 2.2.1.1 Natáčení na dva snímky Při omezených zdrojích nebo kvůli zrychlení procesu animování se také někdy používá technika natáčení na dva snímky (shooting on twos). Spočívá ve vložení stejného obrázku na dva po sobě jdoucí snímky. Ve většině případů je kvalita takové animace přijatelná a pro všední diváky je zhoršení snímkové frekvence animace nepostřehnutelné. Pomocí této techniky se natáčí některé animované seriály nebo filmy [8]. 2.2.1.2 Klíčové snímky a mezifázové snímky K definování sekvence snímků se používá jedna ze základních technik animace, tzv. klíčování (keyframing). Ve snímcích se nachází klíčové okamžiky nebo extrémy při pohybu (např. dopad na zem, natažení končetiny atd.). Navazující technika se označuje jako doplnění mezifází (inbetweening) a používá se až po vytvoření klíčových snímků. Tato metoda spočívá v tom, že se doplňují snímky mezi klíčovými okamžiky, které vyplní prázdné místo mezi nimi. U kreslené animace bývá tento proces velmi pracný, protože všechny mezifázové snímky se musí vytvářet postupně ručně [9]. V počítačové animaci můžeme doplňovat mezifáze pomocí interpolace. Doplnění mezifází se uskutečňuje podle počítačových interpolačních algoritmů a technik [4].

2.3 Hlavní rozdíly mezi klasickou a počítačovou animací

Jedním z hlavních rozdílů mezi klasickou a počítačovou animací je základní stavební prvek, který tvoří animaci. V klasické animaci to může být kresba, loutka nebo papír atd., v počítačovém světě je základním stavebním kamenem pixel (jeden bod na obrazovce), který může mít danou velikost a barvu [1]. Tyto parametry se mění společně s vývojem informačních technologií, protože se minimální velikost pixelu zmenšuje a zvětšuje se množství barev, které může na sobě mít. Pixel má také svoje souřadnice, pomocí kterých je ho možno přemísťovat a animovat. Dalším rozdílem je to, že počítačová animace pracuje hlavně s virtuální realitou. Nemůže přirozeně využít vlastnosti jednotlivých materiálů, jako je například hlína, která se dá tvarovat 1

[4] str. 309 19

nebo můžeme pracovat s vlasy a jejich pohybem. Počítačová animace tyto vlastnosti musí simulovat. Na druhé straně se otevírá mnoho dalších kreativních směrů a stylů animace, které nemusí mít základ v reálném světě. Rozdíl je také ve výstupech: při ruční animaci výsledné práce fyzicky existují, kdežto u počítačové animace existují pouze virtuálně. Pro ruční, například loutkovou animaci, je potřeba speciálně vybavené studio, kde se mohou stavět rozsáhlé scény a je nutné používat drahé osvětlovací a snímací techniky. V případě počítačové animace stačí pouze vybavený počítačový ateliér se specializovaným softwarem (případně i hardwarem). Náklady na tvorbu se tedy mohou rapidně snížit. Další výhodou počítačové animace je možnost zčásti automatizovaného použití morfingu (kdy jeden objekt se může plynule změnit v jiný za libovolný čas) a rozpadu (kdy libovolný objekt se může rozdělit na mnoho menších částí) [1].

2.4 Dvanáct „disneyovských“ principů animace

Ve 30. letech 20. století ve Walt Disney Studios bylo ustanoveno 12 základních principů animace. Tyto principy vzešly ze zkušeností a praxe animátorů, kteří chtěli vytyčit pravidla animace, podle kterých by se objekty pohybovaly přirozeněji. Samotný pohyb měl vyjadřovat charakter nebo emoce postavy. Podle těchto principů se začala tvořit kreslená animovaná díla s komiksovými postavami. Mnohá z nich jsou do dnešních dnů známá a řada animátorů z nich čerpá inspiraci. Byly to například animované filmy Sněhurka a sedm trpaslíků, Bambi, Dumbo aj. Je nutno říci, že není striktně vyžadováno řídit se těmito principy. Jsou to pouhá doporučení pro určitý druh kreslené animace [10]. Přesto však se dají aplikovat na všechna odvětví animace (včetně animace v trojrozměrném prostoru).

2.4.1 Zmáčknutí a natažení Tato technika, anglicky označovaná jako squash and stretch, se používá ke zvětšení důrazu na deformaci objektu. Tato nadsázka je dobrá pro větší dynamičnost nebo i komediálnost animace. Deformace může nastat při stlačení, zrychlování, zpomalování nebo natahování apod.

Obrázek 2.4: Animace skákajícího míče vlevo bez použití zmáčknutí a natažení a vpravo s použitím této techniky [8].

20

2.4.2 Očekávání Očekávání (anglicky anticipation) připravuje diváky pro větší pohyb postavy, který se chystá udělat, například změna výrazu nebo příprava k chůzi, k běhu nebo ke skoku. Než se postava vrhne vpřed, musí se podle očekávání nejdříve pohnout zpět. Očekávání je možné kombinovat s překvapením, kdy naopak nedochází k žádné nebo pouze k rychlé a krátké přípravě na následující pohyb. Kombinování těchto metod je dobré pro udržení pozornosti diváka.

Obrázek 2.5: Než charakter zasadí úder, nejdříve se napřáhne [38].

2.4.3 Nastavení scény Nastavení scény, nebo také staging, říká, že póza nebo akce by měla jasně předávat divákům jakou má postava náladu, povahu nebo reakci. Musí také být jasně zřetelné, co je a není ve scéně důležité. K docílení efektu pomáhá také nastavení kamery (úhel, ohnisko, atd.). Není dobré mást diváky příliš velkou frekvencí nových akcí. Lépe se vnímají méně časté a srozumitelné pohyby.

Obrázek 2.6: Příklad dobrého nastavení scény z filmu Ratatouille [6].

2.4.4 Animace straight ahead a pose to pose Technika straight ahead je standardní animační technikou, která byla využívána již od prvních klasických ručních animací. Jde o vytyčení prvního snímku. Terpvé poté se dotváří 21

postupně následující snímky. Postava se může pohybovat nevyzpytatelně a stále se měnit. Tato metoda je více pracná, ale výsledkem je velice svěží a originální animace. Pro tuto techniku lze také použít snímání pohybu nebo rotoskoping. Naproti tomu je technika pose to pose více plánovaná, lépe kontrolovatelná. Pohyb sestává z několika klíčových póz, kde se dokreslují nebo generují mezifázové snímky. Většina animací se skládá z kombinací obou metod.

Obrázek 2.7: Použití techniky straight ahead, kdy se jednotlivé snímky kreslí v chronologickém pořadí [38].

Obrázek 2.8: Hlavní klíčové snímky připravené pro vytvoření mezifázových pozic metodou pose to pose [8].

2.4.5 Dokončení akce a překrývající se děj Tyto dvě techniky přispívají k bohatší a živější animaci. Při dokončení akce se může postava náhle zastavit a žádná její část nezastaví svůj pohyb ve stejnou dobu. Například dlouhé vlasy se mohou vlnit nebo oblečení vlát. Postava po dokončení akce také může reflektovat tuto akci a vyjádřit to všemi svými možnými prostředky. U překrývajícího se děje dochází k více pohybům ve scéně najednou, které mohou postavu a její části nebo doplňky ovlivnit (např. při pádu postavy). V 3D animaci lze tyto techniky použít díky simulacím dynamiky (např. u vlasů nebo oblečení) [4].

Obrázek 2.9: Charakter se i po odhození oštěpu stále prohýbá [9]. 22

Obrázek 2.10: Spolu s charakterem se pohybuje i jeho sukně [8].

2.4.6 Pomalý náběh a pomalý doběh

Pro zvýraznění pohybu se používá pomalý náběh (slow-in) a doběh (slow-out), které prodlužují začátek a konec samotné akce díky přidání dodatečných snímků. Tyto postupy se mohou kombinovat i s ostatními principy, například pomalý doběh se může použít pro dokončení akce. V trojrozměrné animaci jsou pomalé náběhy a doběhy lehce upravovatelné pomocí nástrojů pro editaci času. Pokud se náběhy a doběhy používají při snímání pohybu je důležité sdělit tuto skutečnost herci, aby se podle toho pohyboval. Existují také inverzní techniky rychlého náběhu (fast-in) a doběhu (fats-out), které se používají například v reklamách nebo hudebních videích pro vytvoření zasněného efektu.

Obrázek 2.11: Ukázka principu pomalého náběhu a doběhu při animaci kyvadla [8].

2.4.7 Pohyb po oblouku Všechny akce kromě několika výjimek (jedna z nich je například animace nějakého mechanického zařízení) se odehrávají ve směru oblouku. Pro živé bytosti je tento princip velice

23

důležitý, protože kdyby se všechny části postavy pohybovaly po rovných úsečkách, animace by působila kostrbatě a „roboticky“.

Obrázek 2.12: Ukázka pohybu ruky po trajektorii ve tvaru oblouku při chůzi [8].

2.4.8 Sekundární akce Pro hlavní akci je důležitá i sekundární akce, která obohacuje animaci o další podpůrný prvek a umocňuje tak akci hlavní. Například při chůzi je pohyb nohou charakteru hlavní akcí a sekundární akcí jsou mávání rukama a pohybování hlavou a dalších částí těla nebo doplňků.

Obrázek 2.13: Při krokovém cyklu jsou nejčastějšími sekundárními akce pohyby rukou, hlavy a pánve [8].

2.4.9 Časování Časování (anglicky timing) je přesné naplánování snímků (podle zkušeností nebo pomocí experimentu nebo reference), kdy se objekt začne hýbat a jakou dobu. Tato technika může vyjádřit také emoce například v případě, kdy jedna postava interaguje s druhou (vyčkávání, přemýšlení, přestávky, atd.).

Obrázek 2.14: Rozplánování časování pro dva různě silné údery do koule [40].

24

2.4.10 Zveličení Při animaci můžeme používat i nereálné pohyby nebo zveličení (pokud nám to dovolí umělecký záměr). Výsledek může poté být neobvyklý a originální a může také vystihovat charakter figury. Rozsah deformace se může u jednotlivých případů lišit, ale většinou platí, že při větší deformaci se animace zdá přirozenější než při menším použití nereálných pohybů [11]. Zveličené chování může podpořit i princip zmáčknutí a natažení, dokončením akce nebo pomalými náběhy a doběhy [4].

Obrázek 2.15: Příklad zveličení překvapení (vypoulené oči a svěšený čumák veverky Scrata) z filmu Doba Ledová 2 [41].

2.4.11 Trojrozměrnost kreseb Základní princip kresby animované postavy je zřetelnost obrysů pro dobrou vizuální čitelnost a uvěřitelnost. V trojdimenzionální animaci se tvoří zřetelné obrysy díky modelování, vytváření animační kostry modelu (tzv. rigging) a hlavně také díky nasvětlení.

Obrázek 2.16: Z předního pohledu vypadá postava Homera ze seriálu Simpsonovi (1989-dosud) vypadá méně přirozeně než ze tříčtvrtečního pohledu [42].

25

2.4.12 Přitažlivost postavy Přitažlivost v tomto případě neznamená potřebu, aby byl charakter pěkný nebo roztomilý. Charakter může být i ošklivý nebo dokonce i nesympatický. Hlavní však je, aby všechny postavy měly lehce čitelný design, osobnost a chování, které může zaujmout diváky. Právě přitažlivost pomáhá k vytvoření citové vazby mezi charakterem a divákem. Pro samotnou povahu charakteru je také důležité, jak se pohybuje a jaké má reakce.

Obrázek 2.17: Ukázka různé přitažlivosti charakterů z filmu Vzhůru do oblak [43].

2.5 Další principy a techniky animace

K tradičním 12 principům animace ze studií Walta Disneyeho se v dnešní době přidává několik principů nových, které se vypořádávají s novými technologiemi a novými animačními styly, které přišly s interaktivními počítačovými hrami, hudebními videi nebo i s nezávislými animovanými filmy [4].

2.5.1 Limitovaná animace Tento typ animace byl dlouho považovaný za méně významnou formu animace z důvodu nemožnosti vzniku plynulého pohybu. Limitovaná animace je styl, který záměrně využívá různá omezení nebo i technologické nedostatky. To ovšem neznamená, že tato technika musí vždy vyprodukovat špatnou animaci. Naopak donutí animátora přemýšlet kreativněji. Vznikají tak mnohdy originální díla, která navíc nemusí být tak časově náročná. Jedno z omezení je právě snížení počtu snímků za vteřinu. Dalším znakem limitované animace je například i to, že jednotlivé snímky se nemusí překreslovat celé, ale je možné je stavět na neměnných základech z minulého snímku. Používá se také zastavování pohybu, extrémní výrazy tváře, hojně se využívají opakující se cykly a pro vyjádření rychlosti pohybu můžou být použity symbolicky i čáry. Existuje spousta různých druhů děl, které využívají limitovanou animaci, ale největší oblibě se těší japonská anime a americké animované seriály společnosti Hanna-Barbera (např.

26

Tom a Jerry). Anime se dále dělí na další různé styly, které jsou založené na pracích animátora Osama Tezuky. Další aplikaci limitované animace můžeme najít i ve filmu Yellow Submarine (1968) světoznámé hudební skupiny The Beatles.

Obrázek 2.18: Snímek z animovaného filmu Yellow Submarine využívající limitovanou animaci [44].

2.5.2 Sprity Sprite v oblasti počítačové grafiky znamená dvourozměrný obrázek (nebo i animaci), který je poté vnesen do scény. V trojrozměrném prostředí jsou sprity využívány pro zavádění jednoduchých plochých objektů integrovaných do komplikované 3D scény, a tak mohou šetřit výpočetní prostředky. Zvláštností spritů ve 3D scéně je, že obrázek je mapován na rovinu, která je kolmá k pomyslné ose očí pozorovatele. Sprity byly původně vytvořeny hlavně kvůli rychlému vykreslování dvojrozměrných scén pro počítačové hry. Vykreslování pomáhal i speciální hardware s přímým přístupem do paměti počítače. Mohl tak ulehčit práci mikroprocesoru. Do 90. let 20. století tato technika byla velmi častá a oblíbená, protože nebyla tak výpočetně náročná – je mnohem jednodušší vykreslovat dvourozměrné interaktivní prvky než prvky trojrozměrné [12]. S tímto principem se můžeme setkat v mnoha počítačových hrách, kdy všechny interaktivní objekty jsou tvořeny pomocí spritů. Tyto objekty se mohly skládat i z několika skupin spritů, například pro animaci charakteru mohly být sprity rozděleny podle částí těla.

Obrázek 2.19: Ukázka použití spritů ve hře Abuse, kde hlavní postava je tvořena ze dvou skupin spritů, které jednotlivě představují horní a dolní polovinu těla [45]. 27

2.5.3 Animace řízené uživatelem V počítačové hře většinou neplatí stejná pravidla jako u animovaného filmu. Nelze zde vše do detailu naplánovat, komponovat jednotlivé snímky a často také není možné použít přesné nastavení kamery (většinou se to netýká filmových sekvencí) například pro skrytí nedostatků, protože by v takovém případě mohlo hráče omezovat. V dnešní době hry nabízí otevřené světy k prozkoumávání, a tak vzhled finálního výstupu animace je v rukou hráče. Herní zážitek tedy tvoří hlavně animace řízené uživatelem a přednastavené filmové scény. Animace řízené uživatelem jsou založené na kvalitních cyklech (například chůze nebo běh), které se musí dokázat plynule měnit a reagovat na změny (dnešní herní enginy dokážou přechody mezi animačními cykly vyhladit).

Obrázek 2.20: Snímek ze hry The Elder Scrolls V: Skyrim, ve které se hojně vyskytují animace řízené uživatelem [46].

2.5.4 Inverzní a dopředná kinematika

Tyto dvě kinematické (pohybové) techniky slouží ke změně pozice modelů nebo jejich částí ve trojrozměrné scéně. U dopředné kinematiky se pohyby vytvářejí pomocí nastavení úhlů v jednotlivých kloubech. Dovoluje tak přesné nastavení jednotlivých pozicí, ale je náročnější na zpracování, protože se vše musí zpracovat ručně. Pro animaci složitých modelů s více klouby se často používá inverzní kinematika. Ta je pravým opakem dopředné kinematiky. Zde se nastavují pozice kloubů podle koncového kloubu. Chceme-li tedy nataženou ruku přiložit charakteru na hrudník, stačí vzít např. kloub v zápěstí a dát ho na dané souřadnice. Ostatní úhly v kloubech se automaticky dopočítají. [13]

Obrázek 2.21: Vlevo: ukázka dopředné kinematiky, vpravo: ukázka inverzní kinematiky [46].

28

2.5.5 Snímání pohybu Snímání pohybu (anglicky motion capture, zkráceně mocap) je pokročilá technika pro potřeby animace, kdy je možné snímat živý pohyb pomocí speciálních přístrojů a poté tento pohyb použít pro modely vytvořené v počítači. Liší se značně od klasické animace pomocí klíčových snímků, protože se zaznamenává každý pohyb živého herce. Tato technologie se může použít jak pro nasnímání základních stop pohybu, které se poté dál mohou upravovat a dotvářet jinými animačními technikami, tak pro detailní snímání všech pohybů, které se poté vloží rovnou do scény (tyto pohyby se většinou musí také upravovat, ale jde především o korektury chyb nebo šumu). Speciálně se mohou také snímat pohyby obličeje nebo prstů a dalších menších částí těla. Snímaná data se sbírají jako pozice kloubu v trojrozměrném souřadnicovém systému. Takováto data se dají ihned aplikovat na kostru charakteru přes inverzní kinematiku. Pro samotné snímání je potřeba minimálně jeden živý herec, který bude předvádět výkon herce virtuálního (modelu). Před započetím samotného snímání je nutné oba typy herců připravit. Na živém herci se musí stanovit nastavení a počet bodů, které se na jeho těle budou snímat, a na virtuálním herci jeho hierarchickou strukturu jeho kostry. Poté je nutné vytvořit závislosti mezi jednotlivými body snímání živého herce a klouby kostry modelu. Počet senzorů pro body snímání se u profesionálních projektů pohybuje kolem 70 a více, u levnějších projektů najdeme asi 12 bodů snímání umístěné po celém těle. Kolem živého herce jsou rozmístěny skupiny kamer, většinou se používá minimálně sedm kamer pro jednoho herce. Kamery musí mít dobrý výhled bez překážek na celý prostor, aby jejich výhled byl co nejširší, proto se také většinou motion capture provádí ve velké prázdné místnosti. Úskalí může vzniknout tehdy, když herec zakryje svou částí těla některý z bodů snímání. Tento problém se však dá řešit pomocí většího množství kamer. Snímání pomocí kamer je nejčastější metodou. Tato metoda se nazývá snímání pohybu pomocí optických systémů [4]. V dnešní době je možné i snímání pohybu bez bodů snímání na živém herci. Pro tuto potřebu lze do jisté míry použít i senzor Kinect u herní konzole Microsoft Xbox 360, který je snadno dostupný.

Obrázek 2.22: Ukázka přenosu pózy živého herce se značkami pro snímání na herce virtuálního [47]. 29

2.5.5.1 MotionScan MotionScan je relativně nová technologie snímání pohybu, kterou vyvinula australská firma Depth Analysis. Poprvé byla představena na herním veletrhu E3 v roce 2010 a stala se populární díky detektivní hře L.A. Noire (2011), která tuto technologii hojně využívá. Hlavní podstatou techniky MotionScan je, že herci, kteří jsou snímáni 32 HD kamerami, nemusí nosit speciální obleky se značkami. Pro herce je pak jejich výkon pohodlněji proveditelný bez řady senzorů kolem jejich těla [14].

Obrázek 2.23: Ukázka použití MotionScan z vytváření počítačové hry L.A. Noire [14].

2.5.6 Prolnutí pohybu V dnešní době je možné obohatit výslednou animací různými styly pohybů získaných z různých zdrojů nebo animačních technik. Takto vzniká prolínání pohyb různých technik pro řízení pohybu (snímání pohybu, dopředná a inverzní kinematika nebo procedurální pohyb – pohyb založený na určitých pravidlech) a výsledek bývá velice originální. Je však dobré si určit hned od začátku práce na projektu, jaké techniky a styly budou zvoleny.

Snímek z filmu Fear(s) of the Dark (2007), který je vytvořený pomocí 3D animačních technik, ale je zasazen do 2D prostředí [48].

30

Anatomické a kineziologické zákonitosti krokového cyklu Při interpretaci chůze v počítačové animaci je velice užitečné znát její předlohu. V této části jsou uvedeny poznatky o lidské chůzi a krokovém cyklu v reálném životě.

3.1 Bipedální chůze

Bipedální chůze je jednou z nejběžnějších aktivit, které lidské tělo provozuje. Je to také základní způsob lidského pohybu po dvou dolních končetinách, kdy jedna noha je vždy v kontaktu s podložkou. Má tři hlavní části: zahajovací fáze, cyklická fáze a fáze ukončení. Při cyklické fázi dolní končetiny provádí stále se opakující pohyby, které lze popsat v tzv. krokovém cyklu [15].

3.2 Charakteristiky chůze

Přestože se základní znaky a charakteristiky lidského kroku shodují, existuje většinou velká proměnlivost u různých typů kroku chůze a také u konkrétních jedinců. Hlavní rozdíly mohou vznikat díky rozdílnému načasování nebo rozdílným proporcím dolních končetin. Každá bytost je tedy svým krokem v podstatě jedinečná [16]. Žádní dva lidé na světě nemohou chodit stejně. Podle chůze můžeme rozeznávat každého jedince, i když mu nevidíme do tváře. Do takové míry je náš krok osobitý a charakteristický. Herci se často snaží dát své chůzi charakter, který by korespondoval s postavou, kterou představuje. Z pozorování kroku určité postavy můžeme například vyčíst věk, finanční postavení, zdravotní stav, náladu, povahu. Ženy většinou dělají menší kroky po přímé dráze a mají nohy blíže u sebe kvůli ochraně rozkroku. Tím se jejich těžiště při chůzi příliš nemění (pohyb nahoru a dolů při chůzi není tak markantní). Jejich pohyb může také někdy omezit i upnutá sukně. Na rozdíl od žen muži ve většině případů dělají delší kroky, při kterých dávají nohy více od sebe kvůli genitáliím. Těžiště těla se více pohybuje a pohyby nahoru a dolů jsou více zřetelné [8]. Tyto informace o rozdílnosti kroků u různých pohlaví samozřejmě nemusí být vždy směrodatné a vždy můžeme objevit nějakou výjimku.

3.2.1 Délka kroku Délka kroku je vzdálenost mezi kontaktem paty jedné nohy a kontaktem paty druhé. Délka dvojkroku je poté dvojnásobek délky kroku. Obě délky závisí na několika faktorech, např. stáří člověka nebo délce dolních končetin.

31

3.2.2 Šířka kroku Šířka kroku je definována jako vzdálenost mezi chodidly (obvykle se měří od středů pat). Při pomalé chůzi se většinou šířka kroku zvětšuje, kdežto při rychlé chůzi se šířka zmenšuje.

3.2.3 Úhel chodidla Pod úhlem chodidla se rozumí vytočení nohou směrem od sebe nebo vtočení k sobě. Úhel závisí především na kyčelním kloubu.

3.2.4 Rychlost chůze Každý má svou přirozenou rychlost chůze, kterou ale přizpůsobuje díky působení vnějších nebo i vnitřních faktorů (například nemoc nebo nálada).

3.2.5 Těžiště U člověka ve stoje ve vzpřímené poloze se těžiště nachází přibližně v oblasti pánve. Při chůzi se těžiště pohybuje směrem nahoru dolů po pomyslné sinusoidě. Při některých polohách se může těžiště nacházet i mimo tělo. Většina žen má těžiště těla o něco níže než muži.

Obrázek 3.1: Ukázky pozice těžiště při různých polohách těla [49].

3.3 Kinematika krokového cyklu

Krokový cyklus je možné definovat jako stále se opakující pohyby během chůze. Jestliže zvolíme za počátek cyklu kontakt pravé paty s podložkou, poté krok trvá do té doby, než opět pravá pata udeří do podložky. Lidské tělo po dobu krokového cyklu neudržuje stabilně rovnováhu [16]. Dochází k neustálému vyvažování, tzn. pokud člověka při chůzi zastavíme, může se stát, že jeho tělo se ocitne v nestabilní poloze a on upadne. Celý krokový cyklus se dále dělí na dvě hlavní fáze: stojnou a švihovou [15]. Pojmenování fází a jejich rozdělení do podfází se však může u různých zdrojů lišit.

32

Popis jednotlivých fází je uveden vzhledem k pravé noze figurantky na následujících snímcích z referenčního videa.

3.3.1 Stojná fáze 3.3.1.1 Počáteční kontakt Stojná fáze začíná počátečním kontaktem, kdy obě dolní končetiny se dotýkají podložky a vzniká pozice dvojí opory. Těžiště těla se nachází nejníže z celého krokového cyklu, a proto je tato fáze nejvíce stabilní. Koleno je plně natažené a kotník je v neutrální přirozené poloze a pomalu v něm dochází k prvnímu zhoupnutí.

Obrázek 3.2: Počáteční kontakt [50].

3.3.1.2 Zatěžování V zatěžovací fází se přenáší hmotnost na stojnou nohu a pánev se otáčí k této noze. Noha se pomalu dostává do kontaktu s podložkou. Koleno lehce povoluje v natažení a kotník opouští neutrální polohu díky dotyku nohy s podložkou.

Obrázek 3.3: Zatěžovací fáze [50]. 33

3.3.1.3 Mezistoj V mezistoji se těžiště postavy nachází nejvýše, a tedy v tento okamžik je tělo nejméně stabilní. Protilehlá noha se dostává do švihové fáze. Dochází k odlehčení paty a v kotníku nastává další zhoupnutí.

Obrázek 3.4: Mezistojná fáze [50].

3.3.1.4 Konečný stoj V této subfázi stojné fáze se hmotnost těla přenáší před stojnou končetinu. Koleno je maximálně nataženo při odlepení paty, ale prsty zůstávají na podložce. Na konci této fáze v kotníku dochází k třetímu zhoupnutí.

Obrázek 3.5: Konečný stoj [50].

3.3.1.5 Předšvihová fáze Tato fáze zakončuje fázi stojnou a připravuje tělo na švihovou fázi. Koleno se z maximálního natažení dostává do pohybu a ohýbá se. Pánev se otáčí proti sledované noze. V této fázi jsou opět obě nohy v kontaktu s podložkou.

34

3.3.2 Švihová fáze

Obrázek 3.6: Předšvihová fáze [50].

3.3.2.1 Počáteční švih Noha opouští podložku a pohybuje se v kyčli. Ohýbání v koleni vyplývá z pohybu v kyčli, protože se noha chová jako kyvadlo.

Obrázek 3.7: Počáteční švih [50].

3.3.2.2 Mezišvih Noha, která provádí švih se dostává před stojnou nohu. Kotník se dostává do neutrální pozice. Kyčelní kloub zde zakončuje svůj pohyb a jeho pozice se nemění až do počátečního kontaktu.

35

Obrázek 3.8: Mezišvihová fáze [50].

3.3.2.3 Konečný švih Noha se připravuje na kontakt s podložkou. Koleno se natahuje a kotník se dostává do neutrální polohy. Toto je poslední fáze krokového cyklu, následuje opět počáteční kontakt.

Obrázek 3.9: Konečný švih [50].

3.4 Pohyb trupu a horních končetin při krokovém cyklu

Při chůzi dochází podvědomě k natáčení pánve a ramen do protilehlých pozic. Míra rotace se liší podle charakteristik kroku jedince a například podle rychlosti chůze. Pánev se nachází v nejvyšším bodě uprostřed švihové fáze a v nejnižším na začátku stojné fáze, kdy se obě končetiny dotýkají podložky [14]. Ruce (pokud předpokládáme, že jsou uvolněné a neprovádějí nějakou akci - například gesta) bývají volně natažené a kopírují pohyby protilehlé nohy (levá ruka se řídí pohyby pravé nohy.) Zápěstí je mírně vytočeno dlaněmi k trupu.

36

Animace chůze v historickém vývoji počítačových her Tato kapitola se zabývá pojetí animace chůze od prvních počítačových her až po hry současné. Protože herních programů dnes existují tisíce, jsou zde uvedeny hlavně ty, které byly v jisté oblasti průlomové nebo výtvarně zajímavé. Nejsou zde také příliš zastoupeny hry, které využívají především snímání pohybu, protože problém animace lidského kroku pomocí této technologie se stále opakuje a bez větší postprodukce se přestává jednat o vizuálně nebo výtvarně zajímavou animaci.

4.1 Pitfall!

Pitfall! byla jedna z nejprodávanější her pro herní konzoli Atari 2600 od společnosti Activison z roku 1982. Hra se odehrávala v džungli na rozdíl od tehdejších her, kde bylo prostředí většinou pouze černé např. vesmír nebo prostředí vymyšlené. Poprvé se můžeme setkat s vícebarevnou (4 barvy) hlavní postavou. Hra také nabízela ve své době netradiční pohled na hráče. Hlavní postava byla zobrazována z boku a pohybovala se horizontálně (chůze, skoky, houpání se na liáně) i vertikálně (pád, pohyb na žebřících). Tento způsob zobrazování hráče převzalo mnoho dalších her podobného typu – „plošinovek“ [17].

Obrázek 4.1: Džungle a podzemí v herním světě Pitfall! [51].

4.2 Prince of Persia

Dnes již legendární hra z roku 1989 původně naprogramovaná pro platformu Apple II obsahuje jedny z nejzajímavějších a nejplynulejších pohybů herního charakteru tehdejší doby. Tvůrce Jordan Mechner tohoto efektu docílil tak, že na videokameru natáčel svého mladšího bratra, jak se rozbíhá, běží, skáče, přelézá různé překážky atd. Všechny záznamy pak rozfázoval pomocí fotoaparátu snímek po snímku a tyto snímky rozfázovaných pohybů digitalizoval pomocí zařízení, které dokázalo přenášet souřadnice bodů z předlohy do počítače (jednoduchý skener). Mechner tak jako první použil pro počítačovou hru rotoskopii (v tu dobu se hojně používala pro filmy Walta Disneyho). Pro animaci boje s meči použil jako 37

základ bojové scény z filmu Dobrodružství Robina Hooda z roku 1938. Předlohy pro další situace vytvářel Mechner podobně jako základní pohyby hlavního hrdiny [18]. Cíl hry je velmi jednoduchý, ale také velice těžko proveditelný – hlavní hrdina (princ) musí zachránit princeznu a musí projít dvanácti úrovněmi plných pastí, propastí a ozbrojených stráží.To vše v časovém horizontu 60 minut. Hra se dočkala mnoha pokračování a dokonce i filmové adaptace, pro kterou psal scénář i samotný Mechner.

Obrázek 4.2: Rozfázovaný pohyb Mechnerova mladšího bratra po úpravě [18].

Obrázek 4.3: Obrazovka z kobek s běžícím hlavním hrdinou [52].

4.3 Sonic the Hedgehog

Sonic the Hedgehog od společnosti Sega z roku 1991 pro konzolu Sega Mega Drive/Genesis je jedna z nejznámějších klasických arkádových her. Její hlavní postava, modrý ježek Sonic, se stal posléze i maskotem společnosti. Hra se také dočkala mnoha pokračování a bylo vyrobeno mnoho různých reklamních předmětů a seriálů.

38

Jde o klasickou plošinovku, kde hlavní hrdina prochází 2D světem, který se při přesunu plynule pohybuje do stran. Hrdina musí sbírat předměty (typické pro sérii her se Sonicem jsou zlaté prsteny) a přemáhat nepřátele tím, že na ně skáče nebo je jako valící se koule rozráží. Hra je postavená na schopnosti ježka Sonica rychle se pohybovat. Hlavní hrdina Sonic běží, metá kotouly, skáče a dělá přemety. Jeho typický běh je soustředěný, bez pohybu rukou. Nohy, které se pohybují po elipse, se rozmazávají pro dojem rychlého pohybu.

Obrázek 4.4: Snímek ze hry Sonic the Hedgehog, který zachycuje charakteristický běh hlavního hrdiny [53].

4.4 Mortal Kombat

Jednou z nejkontroverznějších herních sérií je bezesporu i Mortal Kombat. Pro brutalitu a násilí, které se ve hrách objevuje, je v mnoha zemích zakázaná, přestože se dočkala několika filmových ztvárnění. Herní princip je jednoduchý: každý hráč si vybere jednoho bojovníka a ti se poté v aréně utkají v souboji. První díl (a také další dva následující) série z roku 1992 je jedna z prvních her, kde herní postavy nebyly kreslené, ale představovali je digitalizovaní herci (spíše to byli mistři bojových umění nebo tanečníci). Digitalizace probíhala formou jednoduchého snímání pohybu. Nasnímaný pohyb herců byl převeden do jednoduchých 2D modelů, které pak pro potřeby hry byly pokrývány texturami z materiálu z natáčení herců a poté byly převedeny do spritů [19].

39

4.5 Dark Seed

Obrázek 4.5: Souboj dvou bojovníků ve hře Mortal Kombat [54].

Hororová „point-and-click“ adventura (postava se přesouvá nebo interaguje s předměty po kliku myši) Dark Seed z roku 1992 obsahuje velmi zajímavou vizuální prezentací hlavně díky tomu, že hra se vytvářela podle maleb známého surrealistického umělce Hanse Rudolfa Gigera. Další zajímavostí je bezesporu i fakt, že je to první hra, která používala rozlišení 640 x 400 pixelů. Animace obecně je na velmi dobré úrovni vzhledem k době, při rozhovorech můžeme vidět postavám přímo do tváře, a to díky změně záběru, kdy postavy pohybují ústy a očima. Dark Seed je také považovaná za jednu z nejděsivějších her všech dob. Je také jednou z nejtěžších adventur, díky časové tísni (hlavní charakter po určité době zemře) a nutnosti plnit úkoly v konkrétní čas. Hra se dočkala pokračování, ale bez Gigerovy invence. Používala se sice jeho díla, ale nebyla vytvořená přímo pro druhý díl Dark Seed.

Obrázek 4.6: Snímek z úvodní scény hry, lze zde vidět typický Gigerův styl [55]. 40

4.6 Alone in the Dark

První 3D hororová akční adventura je titul Alone in the dark z roku 1992. Na začátku je hráči dána možnost vybrat si hlavní charakter (muž nebo žena) a poté se postava ocitá ve strašidelném sídle, z kterého musí utéct. Při útěku hlavní hrdina naráží na různé nadpřirozené bytosti včetně zombie a krysám podobným stvořením. Boj s nestvůrami není však hlavní náplní hry, protože ve hře je spousta logických problémů a některá stvoření lze porazit i vyřešením hádanky. Vzhledem k tomu, že se jedná o starší hru, animace chůze je velice „robotická“ a rozvláčná a i ve své době neporovnatelná s kvalitou animace u 2D her. Hra se dočkala několika pokračování a stejně jako Dark Seed je série Alone in the Dark považována za jednu z nejděsivějších.

Obrázek 4.7: Snímek ze hry Alone in the dark s hlavní postavou a zombie [56].

4.7 Jazz Jackrabbit

V roce 1994 vyvinula společnost Epic MegaGames plošinovku Jazz Jackrabbit. Jako jedna z prvních her přinesla na PC styl rolování do stran při přesunu hlavního hrdiny místo toho, aby se měnily jednotlivé obrazovky. Jazz Jackrabbit je považovaný za napodobeninu známého ježka Sonica od společnosti Sega. Nedokázal však dosáhnout popularity jako Sonic, ale i přesto si našel širokou fanouškovskou obec díky přitažlivé grafice, rychlé a příjemné hratelnosti a hudbě v žánru acid jazz, která provázela hráče po celou dobu hry. Hlavním hrdinou je zelený králík s červeným šátkem jménem Jazz, který vždy drží svou modrou zbraň, z které střílí na své nepřátele. Jazz má celou řadu animací pohybu, ať už se jedná o běh nebo skok, ale také kymácení se na římse. Po chvíli nečinnosti hráče zaujme znuděnou pózu při kousání mrkve. Zajímavá je samotná animace chůze, kdy čím déle králík běží, tím rychleji se pohybuje. Mění se také animace, kde podobně jako u ježka Sonica nejsou vidět samotné jeho nohy, ale jen „vír“, který představuje rychlost jeho běhu. Jestliže hráč na nějaké úrovni získá dostatek bodů, vstupuje do bonusové úrovně, kde se králík Jazz objeví v pseudo3D (charakter je dvourozměrný, jen prostředí trojdimenzionální) a musí běžet po silnici, sbírat předměty a překonávat různé překážky. Animace je však

41

díky limitované technologii nevyzrálá a nepřirozená (například silnice ubíhá rychleji než charakter běží). Tato hra se dočkala dalšího pokračování v roce 1998 s názvem Jazz Jackrabbit 2 a v roce 2002 port na konzoli Game Boy Advance. Dodnes je hlavní hrdina oblíbenou herní postavou a můžeme se s ním setkat v řadě amatérských her nebo videí.

Obrázek 4.8: Ukázka běhu hlavního hrdiny králíka Jazze [57].

4.8 Warcraft

Obrázek 4.9: Ukázka bonusové úrovně [57].

Hra Warcraft od společnosti Blizzard Entertainment z roku 1994 je jedna z prvních real-time strategických her (tento žánr se odehrává v reálném čase), kde se objevují jednotky s výraznější animací pohybu. Animace každého charakteru je vytvořena ve spritech stejné velikosti určené podle velikosti jednotky. Tato strategická hra spočívá (jako každá hra tohoto žánru) v získávání surovin, stavění základny, cvičení armády a zničení nepřítele. S tímto konceptem přišla o dva roky mladší hra Dune II, ale Warcraft přidává další prvky, jako například části hry, kdy hráč má omezený

42

počet jednotek a nemůže těžit další suroviny a musí splnit nějaký specifický úkol (například záchrana určité postavy). Hra se dočkala dvou pokračování (i volného pokračování v podobě známe online RPG hry World of Warcraft) a také knižních adaptací. Na stejných principech (a v dřívějších dobách i na podobných animacích) je postaveno mnoho dalších strategických her.

Obrázek 4.10: Ukázka základny a jednotek rasy lidí ze hry Warcraft: Orcs & Humans [58].

4.9 Horké léto 1 a 2

V roce 1998 společnost Maxon vyvinula jednu z nejslavnějších českých humorných kreslených adventur Horké léto. Hra má svůj vlastní vizuální styl, který využívá nadsázku a humor. Hra se stala slavnou také hlavně skvělému dabingu českého herce Zdeňka Izera, který namluvil všechny postavy. Hra se dočkala i pokračování v roce 1999, kde se hlavní hrdina dostává do minulosti na divoký západ. Prostředí i postavy jsou opět kompletně kreslené s notnou dávkou stylizace. Většinu postav opět namluvil Zdeněk Izer a opět je možné se setkat s typickým, někdy i drsným, humorem. V roce 2012 se verze této hry začala prodávat i pro mobilní zařízení. Animace v obou hrách je velmi stylizovaná stejně jako jejich vizuální styl.

Obrázek 4.11: Snímek z prvního dílu Horkého léta [59].

43

4.10 Baldur‘s Gate

Obrázek 4.12: Snímek z pokračování Horkého léta z divokého západu [60].

Jedna z legendárních RPG (role playing game) počítačových her je bezesporu Baldur’s Gate z roku 1998 a její pokračování. V hře se nachází zajímavé prostředí fantasy světa Forgotten Realms, na které se hráč dívá ze tři-čtvrtinové perspektivy s předrenderovanými pozadími a předrenderovanými charaktery jako sprity. Tento styl vizualizace zajišťoval herní engine Infinity, který byl použit i pro některé další RPG hry. Animace pohybů charakterů spočívá v  několika předrenderovaných snímcích 3D modelů, které se mění v rámci spritu dané postavy. Stejný styl animace využívají i další hry, například Fallout. Hra obsahuje velké množství rozhovorů, úkolů, lokací, logických problémů, NPC (non player character – nehratelný charakter) postav a poutavý příběh. Volba vlastností hlavního hrdiny je zcela na hráči, další hratelné charaktery potkává v průběhu hry. Na podzim roku 2012 vyšla vylepšená verze hry (vylepšené rozlišení, hratelnost a nový obsah) pod jménem Baldur‘s Gate: Enhanced Edition.

Obrázek 4.13: Snímek z průběhu bitvy ze hry Baldur’s Gate [61]. 44

4.11 Machinarium

Nezávislá česká logicko-adventurní hra od studia Amanita Design z roku 2009 je velmi zajímavý počin v době 3D her. Hra je kompletně kreslená a zpracovaná do nejmenších detailů. Každá obrazovka nebo lokace jsou samy osobě výtvarným uměleckým dílem. Kromě pár výjimek je hra absolutně bez textu a postavy komunikují hlavně přes komiksové bubliny s obrázky. Veškerá animace je velice vyspělá a nechybí ani rozmazání (pohybová neostrost) objektů při jejich velké rychlosti pohybu. Hra sleduje osudy malého bezejmenného robotka, který končí vyhozený na skládce ve světě a společnosti robotů. Hra je vytvořená ve Flashi, takže je možné hrát její demoverzi i přímo v prohlížeči2. Od stejného vývojářského týmu vzešla v roce 2012 také neméně zajímavá kreslená adventura Botanicula, která zobrazuje život a dobrodružství v mikrosvětě přírody.

Obrázek 4.14: Snímek ze hry Machinarium, vlevo dole je možné vidět hlavní charakter – bezejmenného robota [62].

4.12 Jetpack Joyride

V dnešní době se objevuje nepřeberné množství her pro mobilní platformy a velká část z nich jsou hry kreslené. Jednou z nich je i akční plošinovka Jetpack Joyride z roku 2011 od studia Halfbrick. Hlavní hrdina Barry utíká s různými „vznášecími zařízeními“ na zádech budovou výzkumného zařízení, kde na něho čekají různé nástrahy v podobě energetických polí nebo mířených střel. V době útěku sbírá různé předměty a peníze, za které potom hráč může kupovat různá vylepšení. Díky skutečnosti, že charakter se buďto vznáší nebo běží a ještě potkává vystrašené vědce, je v této hře animace chůze hojně zastoupená. Styl animace chůze bere z klasických 2D plošinovek.

• 2 http://machinarium.net/demo/ 45

Obrázek 4.15: Ukázka hry Jetpack Joyride [63].

4.13 Assassin‘s Creed

Série Assassin’s Creed od společnosti Ubisoft je v dnešní době jedna známějších v oblasti počítačových her. Jedná se o akční adventuru s otevřeným světem z různých historických období. Právě historická přesnost dobového prostředí a postav je pro tyto hry typická. Některé události však drobně pozměňuje, aby vyhovovaly příběhu. Hlavní příběh hry se soustředí na věčný boje mezi řády asasínů a templářů, kdy asasíni se snaží zabránit templářům v ovládnutí světa. Ve hře se můžeme setkat s mnoha historickými postavami, například s anglickým králem Richardem Lví srdce, Leonardem da Vinci, Rodrigem Borgiou (později papež Alexandr VI.), Niccolò Machiavellim, Georgem Washingtonem a dalšími. První díl byl vydán v roce 2007 a téměř každý rok následovalo další pokračování. Zatím poslední díl Assassin’s Creed III vyšel v roce 2012. Všechny hry mají velice vyspělé animace charakterů, které jsou založeny na snímání pohybu. Co se týče animace chůze, hlavní hrdina i ostatní postavy jich mají ve svém repertoáru celou řadu, ať jde o obyčejnou chůzi, běh nebo i o plížení, sprint, belhání, chůze po úzkých římsách nebo balancování na provazech, pomalá chůze a mnoho dalšího. Hry také obsahují nepřeberné množství filmových sekvencí s velmi kvalitní a uvěřitelnou animací.

Obrázek 4.16: Snímek ze hry Assassin’s Creed II z prostředí renesanční Itálie [64].

46

Animace chůze Chůze je pohyb, se kterým se v animaci setkáváme nejčastěji. Na první pohled se tzv. krokový cyklus zdá být jednoduchý problém, ale při tvorbě kroku se lze snadno dopustit chyb, které diváky vinou nepřirozeného pohybu postavy ruší. Při krokovém cyklu by se vždy alespoň jedna noha měla dotýkat podložky (jednou z výjimek je běh) a postava by měla stále udržovat stabilitu (pokud opak není uměleckým záměrem). Není důležitá jen práce nohou, ale důležité jsou pohyby celého těla, aby krok byl organický a uvěřitelný. Pohybují se především ruce a i celé tělo se při krokovém cyklu pohybuje nahoru a dolů po sinusoidě, kde rotují ramena i pánev. Dále nesmíme zapomínat ani na vlasy a na oblečení. Pro uvěřitelnost animace při dlouhé chůzi je dobré po náhodném čase cyklus lehce modifikovat, aby nevznikl v divákovi pocit strojové nebo „robotické“ chůze. Existuje mnoho druhů kroků (plížení, kulhání, procházková chůze, veselá chůze, smutná chůze atd.). Každá z nich má svou specifickou charakteristiku [11].

5.1 Chůze v dvojdimenzionální animaci

I přesto, že v dnešní době se spíše užívá počítačové animace ve trojdimenzionálním prostoru, stále se často můžeme setkat s „klasickou“ animací ve dvou rozměrech, např. ve hrách v mobilních telefonech, reklamách, animovaných filmech nebo stále i v některých počítačových hrách. Pro tyto aplikace bývá v dnešní době pro animaci hojně využíván počítač. Tato část práce se zabývá doporučenými postupy pro vytvoření zmiňované animace. Všechny kresby jsou vytvořeny pomocí tabletu v programu Adobe Photoshop CS5 a poté upravovány pro animace v aplikaci Adobe Flash CS5.

5.1.1 Těžiště figury Je nutné stále kontrolovat těžiště figury ve všech momentech pohybu. Při nedůsledném dodržování toho pravidla se může stát, že vznikne v divákovi pocit, že postava ztrácí rovnováhu (pokud to není záměr). Těžiště určujeme rozdílně podle toho, jestli v dané pozici postava tráví delší nebo kratší čas [11]. Chodidlo se při chůzi musí pohybovat logicky a přirozeně vůči zbytku celé nohy. Různé pohyby chodidla a prstů u nohy mohou být také důsledkem hned několika podobných, ale různých chůzí. Celé tělo při chůzi nemusí být vždy kolmé k zemi. Postava se může zdát živější, pokud ji při pohybu vpřed nakloníme více dopředu před její těžiště.

47

5.1.2 Onion skinning Onion skinning je termín v 2D počítačové grafice, který označuje techniku používanou při animaci, kdy můžeme vidět několik snímků najednou. Název tato technika dostala podle tenkého průhledného papíru (onionskin), který se používá při klasické ručně kreslené animaci (efekt vznikne přiložením několika těchto papírů na sebe) [12]. Díky této metodě může animátor snadněji kontrolovat a upravovat jednotlivé snímky, které předcházejí nebo následují od daného snímku.

Obrázek 5.1: Onion skin základního krokového cyklu.

5.1.3 Postup práce při vytváření kreseb pro animaci Zde je vysvětlen postup, jakým způsobem vznikaly digitální kresby pro animace uvedené v této kapitole. Je to jen jedno z možných řešení. Existuje mnoho dalších. Záleží na využití různých technik nebo softwaru. Jednou z možností je například vytvářet kresby v programu Adobe Flash, který podporuje vektorovou grafiku. Další možnost je například vůbec nepoužívat kreslící tablet a vše zpracovat v libovolném editoru pro vektorovou grafiku. Použité možnosti se řídí buďto podle autorova záměru nebo podle požadavků zadavatele. V tomto případě je pro vytváření kreseb použito zařízení grafický tablet (snímací zařízení s bezdrátovým perem). Tato počítačová periferie ovládá počítač podobně jako myš, ale je mnohem citlivější a díky peru se lépe hodí ke kresbě. Dnešní tablety umí reagovat i na tlak pera a jeho sklon. Existují také typy, které místo snímací plochy mají LCD obrazovku, takže autor nemusí sledovat vedle stojící monitor, ale může kreslit přímo do obrazovky.

48

Obrázek 5.2: Ukázka grafického tabletu [65].

Pomocí nástroje štětec s maximální tvrdostí je nejdříve nakreslen obrys postavy. Pro ostatní snímky se některé části (hlava, ruce nebo část trupu) zkopírují.

Obrázek 5.3: Ukázka nakresleného obrysu snímku postavy při krokovém cyklu v Adobe Photoshop CS5.

Dále se každý snímek vystínuje. K tomu poslouží nástroj tužka a zapnutí možnosti měnícího se krytí řídícího se podle reakce na tlak na snímací ploše tabletu. Tlačítko k této volbě se nachází na hlavním panelu.

Obrázek 5.4: Tlačítko pro nastavení krytí podle přítlaku pera.

49

Obrázek 5.5: Vystínovaná kresba.

Stínování je prováděno pro každý snímek zvlášť, aby se zachovala originalita a také proto, aby animace byla živější. Jednotlivé kresby jsou importovány do programu Adobe Flash do jednotlivých klíčových snímků na časové ose. Je dobré zkontrolovat pozici a pohyby všech části postavy pomocí onin skin. Příslušné tlačítko je možné najít pod časovou osou. Nad časovou osou pomocí táhel také můžeme ovlivnit, kolik snímků bude zahrnuto do onion skinu.

Obrázek 5.6: Ukázka zapnuté volby onion skin v Adobe Flash CS5.

Poté stačí jen nastavit správný počet snímků za sekundu. Tlačítko pro editaci se nachází pod časovou osou. Pro animaci v této kapitole je použito 12 snímků za sekundu.

Obrázek 5.7: Možnost volby počtu snímků za sekundu.

50

5.1.4 Konstrukce základního krokového cyklu Pro krokový cyklus jsou důležité čtyři „extrémní“ pozice, kde každé dvě jsou v podstatě podobné, jen zrcadlově obrácené. V jedné dvojici pozic je tělo výše než běžně a ve druhé níže. Při animaci chůze ve dvojdimenzionálním prostoru se často setkáváme nejen s pohledem z profilu, ale také zepředu nebo z jiného úhlu. Při těchto pohledech zachováváme stejné principy, ale musíme brát v úvahu perspektivu. Pro charakter chůze je také důležité určení jejího rytmu (rychlosti provádění jednotlivých částí nebo i celého kroku). Nejlepší způsob, jak rytmus určit, je pozorování lidí nebo sebe sama a měřit čas. Ve starších animovaných filmech (např. Tom a Jerry) se vyskytovala striktní synchronizaci chůze postav s doprovodnou hudbou, tzv. Mickey Mousing [8]. V tomto případě byl rytmus chůze jasně dán. Na začátku je dobré stanovit dvě základní extrémní pozice (klíčové snimky), kdy se obě chodidla se dotýkají podložky a hlava je zhruba ve stejné výšce. Při obyčejné chůzi jsou ruce a nohy v opačné pozici (levá ruka je před trupem, pravá noha za a naopak).

Obrázek 5.8: Dvě základní pozice (zrcadlově obrácené), kdy se postava dotýká oběma nohama podložky.

Dále se začnou doplňovat mezifáze mezi již hotové dva snímky. Volná noha zde míjí nohu stojnou. Díky natažené noze se zvedá pánev a tím i celé tělo. Ruce jsou umístěny podél těla.

Obrázek 5.9: Přidána prostřední mezifáze, kdy si končetiny vyměňují pozice.

V dalším kroku se opět přidává další mezifáze. V tomto případě je doplněna dolní pozice (tělo je nejníže z celého cyklu), kdy přední noha přenáší celou váhu těla. Ruce bývají v největším rozpětí. 51

Obrázek 5.10: Čtyři klíčové snímky základního krokového cyklu s vyznačenou měnící se výškou, kde se nachází hlava.

Poslední mezifáze zahrnuje nejvyšší pozici z celého cyklu. Odrážející se noha od země posouvá pánev i celé tělo ještě více směrem vzhůru. Ohnutá noha se poté natáhne a pokračuje do stoje, kdy se obě nohy dotýkají podložky. Tím uzavírá polovinu krokového cyklu.

Obrázek 5.11: Polovina klíčových snímků krokového cyklu (půlkrok).

Dokončení krokového cyklu spočívá v „ozrcadlení“ chybějících pozic při výměně končetin.

Obrázek 5.11: Kompletní krokový cyklus na 8 snímků.

Po spuštění sekvence uvedených snímků je vidět, že charakter má díky malému počtu snímků (8 snímků při rychlosti 12 snímků za vteřinu) velmi rychlou chůzi. Problém se může vyřešit dopracováním dalších mezifázových snímků. Takto se snímky mohou přidávat, dokud animace chůze nedosáhne dané rychlosti a dokud výsledná animace nepůsobí přirozeně. Je dobré stále kontrolovat, v jaké výšce se nachází hlava oproti ostatním pozicím. Aby byla chůze plynulá a přirozená, musí výška pozvolna klesat dolů až k extrémní dolní pozici a pak se zvedat k extrémní pozici horní.

52

Obrázek 5.12: Vyznačené snímky jsou přidanými snímky do předchozího krokového cyklu.

Obrázek 5.13: Kompletní základní krokový cyklus na 12 snímků.

5.1.5 Vlivy pohybu ostatních částí těla na celkový dojem z animace Při animaci dalších částí těla je důležité myslet i na pohyby těch částí těla, které nejsou potřebné pro vykonávání kroku. Mezi tyto části patří například břicho u silných postav. Hmota břicha jde vždy do protipohybu vůči zbytku těla. To stejné platí například pro vlasy, oblečení nebo ženská ňadra [8]. Jakýkoliv malý detail výrazně pozmění krokový cyklus. Jeden z kritických faktorů je i pohyb hlavy – může se hýbat nahoru a dolů, ze strany na stranu, dopředu dozadu nebo jakoukoliv kombinací předcházejících.

5.1.6 Plížení Existuje mnoho druhů plížení. Záleží na animátorovi a na jeho uměleckém záměru, který zvolí. Důležité při rozhodování je i to, k čemu bude výsledná animace použita. Plížení se používá tehdy, když charakter nechce být slyšen, dělá něco tajného nebo něco špatného. Do samotného kroku lze vnést emoci a vlivy strachu, obav, opatrnosti nebo soustředěnosti.

Obrázek 5.14: Ukázka poloviny cyklu plížení s vyznačenými osami těla.

V uvedeném příkladu plížení se tělo pohybuje dopředu a dozadu. Dozadu se pohybuje, když se zdvihá chodidlo. Ruce jsou zde důležité pro udržení rovnováhy a nepohybují se tak markantně jako při základní chůzi. Když se noha natáhne a chodidlo se dotkne podložky, tělo

53

je stále vzadu a hlava se lehce opožďuje oproti tělu. Jakmile chodidlo dopadne na zem, tělo nohu následuje, pohybuje se směrem dopředu a přenáší se váha na nohu v kontaktu s podložkou. Když se druhá noha natahuje dopředu pro další pohyb, tělo se pohybuje zpět dozadu [8]. V nejnižším bodě se celé tělo přikrčí, hlava se mírně skloní a tím je možné dobře vyjádřit obezřetnost charakteru. Při plížení lze také pracovat s výrazem tváře a hlavy, například neustálé kradmé rozhlížení nebo kontrola, zda charakter našlapuje na správné místo.

Obrázek 5.15: Kompletní přehled snímků plížení na 30 snímků.

5.1.7 Plížení po špičkách Další možností plížení nebo spíše tichého pohybu je chůze po špičkách. Tento typ plížení je velmi oblíbený v komiksové animaci. Podstatou tohoto pohybu je, že postava našlapuje pouze na špičky chodidel. Pohyby v nohách připomínají písty. Samotný cyklus je velice rychlý, dá se říci, že postava „běží“ po špičkách. Ruce se takřka nehýbou a jsou strnulé. Hlava je přimknutá k tělu a jen mírně se pohybuje nahoru a dolů. Je těžší animovat plížení po špičkách s postavou, která má dlouhé nohy, protože musíme vystihnout v malém časovém úseku větší míru pohybu (musíme určit správný rytmus kroku). Je to spíše hravá chůze, která nemá přímý ekvivalent v reálném světě.

Obrázek 5.16: Ukázka snímků cyklu plížení po špičkách na 8 snímků.

5.1.8 Běh Při obyčejné chůzi se vždy jedna z nohou dotýká podložky. Na rozdíl od klasické chůze se při běhu obě nohy nikdy neocitnou souběžně na zemi, naopak jsou na několik okamžiků nad zemí. To však neznamená, že běh musí být vždy rychlý.

54

Častá chybná úvaha je, že běh je pouze zrychlená chůze. Tímto způsobem však nedocílíme efektu běhu, ale pouze rychlé chůze charakteru [9]. Při běhu můžeme používat stejné výrazové prostředky (pohyb hlavy, hýždí, atd.) jako při pomalé chůzi. Tyto prostředky však nemusí být tolik patrné kvůli rychlosti běhu. Ruce se při běhu pohybují stejně jako při chůzi, tedy na opačné strany jako nohy. V realitě většinou platí pravidlo: čím rychlejší je běh, tím víc se lidské tělo nahýbá dopředu. 5.1.8.1 Pomalý běh (poklus) Dalším problémem při tvorbě běhu může být zachycení pohybu na malý počet snímků. V tomto případě je dobré se nejdříve pokusit sestrojit pomalý běh nebo poklus, kde je možné snadněji a intuitivněji zachytit správný pohyb. Na obrázku 5.17 je nejdůležitější poslední klíčový snímek, kde postava má obě nohy nad

Obrázek 5.17: Jednotlivé klíčové snímky poloviny cyklu pomalého běhu.

zemí, tudíž se už jedná o běh. Dále jako v předchozích případech pro dokončení celého cyklu stačí jednotlivé snímky „ozrcadlit“. Je dobré věnovat důkladnou pozornost pohybu nohou, aby se při rychlých pohybech divákovi nepletly. Může pomoci například větší barevný kontrast nohy v pozadí a popředí.

Obrázek 5.18: Klíčové snímky cyklu pomalého běhu na 12 snímků.

5.1.8.2 Rychlý běh Jedna z rychlých metod pro konstrukci rychlého běhu je, že můžeme využít již vytvořený pomalý běh, ve kterém vymažeme vybranou část snímků. Nesmíme však vynechat snímek, kdy se postava nachází nad zemí. Postava se poté pohybuje rychleji bez potřeby měnit rychlost snímků. Tento typ cyklu pohybu je velice důležitý v oblasti počítačových her, protože je často používaný pro základní pohyb charakteru řízeného uživatelem.

Obrázek 5.19: Příklad rychlého běhu na 8 snímků. 55

5.1.8.3 Stylizovaný běh Pro stylizaci běhu je možné použít nadsázku a pro velmi rychlý běh přeměnit nohy do „víru“, který představuje rychlý pohyb. Ruce mohou také vyjádřit rychlost běhu nebo mohou při chůzi prozradit různé vlastnosti nebo emoce charakteru. Jednou z možností je i běh bez pohybu rukou. Pohyby hlavy jsou v tomto případě minimální. Tento typ běhu je velice jednoduchý a používá se nejen v počítačových hrách (Sonic the Hedgehog, Jazz Jackrabbit), ale i v animovaných filmech například u Asterixe a Obelixe.

Obrázek 5.20: Příklad stylizovaného běhu z filmu 12 úkolů pro Asterixe [66].

Na obrázku 5.21 se nachází příklad stylizovaného běhu, který je založen na otočení spirály představující pohyb nohou o 360°.

Obrázek 5.21: Jednotlivé kresby stylizovaného běhu na 4 snímky.

56

5.2 Animace chůze v trojrozměrném prostoru

Hlavní rozdíl mezi 2D a 3D animací je v třetím rozměru, tedy v hloubce. Ve 2D animaci se animátor pokouší pouze napodobit perspektivu a tuto iluzi musí sám vytvořit (někdy hloubka není zapotřebí, pokud je to umělcův výtvarný záměr). Ve 3D animaci iluzi perspektivy vytváří samotný počítač a animátor pracuje v plnohodnotném virtuálním trojrozměrném prostředí. Software pro práci 3D animátora se dá v dnešní době pořídit i zdarma díky tzv. open source programům (mezi které patří oblíbený program pro 3D modelování a animaci Blender). Díky studentským licencím je možné také zdarma (pokud je uživatel student) stáhnout a nainstalovat většinu programů společnosti Autodesk, např. 3ds Max, který je použit jako animační software v této práci. Tato práce přepokládá základní znalost ovládání programu 3ds Max. Vysvětlení základních pojmů a technik je možné najít v bakalářské práci Jiřího Schlemmera Metodika výuky předmětu výtvarné anatomie v programu 3ds Max 8 [20]. Pro ukázkové animace je využitá nadsázka a někdy přehnané pohyby, které mohou být velmi mocnými nástroji animace, protože snímání takových pohybů může být pro herce velmi složité a výsledky nemusí být uspokojivé nebo někdy i nemožné.

5.2.1 Příprava animace v 3D programech Po návrhu a vymodelování samotného charakteru je potřeba pro něj vytvořit kosterní systém (tzv. riggování). Jednotlivé kosti udávají, jak a za jakých podmínek se budou části objektu nebo celý objekt pohybovat. Přípravou charakteru k animaci se zabývají diplomové práce Lenky Plhákové Tvorba kosterního systému a animace lidské figury v programu Cinema 4D [21] a Jitky Daňkové Příprava 3D charakteru lidské postavy pro animaci [22].

5.2.2 Kosterní systém Biped v programu 3ds Max 2012 Díky kosternímu systému Biped lze jednoduše vytvořit plně propojený a interaktivní model lidské kostry, který dále můžeme upravovat. Biped se skládá z předriggovaných kostí, které využívají inverzní kinematiku [23]. Vytvoření tohoto kosterního systému lze najít v nabídce Create (Create -> Systems -> Biped) a pak Biped zavést do scény. V nabídce Creation Method (Create -> Systems -> Create Biped -> Creation Method), která se objeví v pravém panelu, můžeme zvolit dva způsoby vytvoření. První je Drag Height, kdy při tažení myší se určuje velikost systému na určitém místě. Druhá možnost je zatrhnutí Drag Position, kdy při tažení myší určujeme pozici Bipedu v určité ose. Pod nabídkou Creation Method můžeme najít pole s kořenovým jménem kosterního systému. Toto jméno podědí všechny ostatní kosti v systému, takže pokud kořenové jméno nastavíme na Kostra, pojmenování jedné z kostí poté bude např. Kostra R Hand. Dále je k dispozici vysouvací nabídku Body Type, která poskytuje různé typy vizualizace Bipedu. Jsou zde čtyři varianty: Skeleton, Male, Female, Classic. Rozdíly mezi nimi jsou v různých velikostech a tvarech jednotlivých kostí. Typ Classic je zde kvůli zpětné kompatibilitě starších verzí programu. 57

Obrázek 5.22: Vytvoření kosterního systému Biped.

Obrázek 5.23: Nabídka Creation method.

Obrázek 5.24: Různé typy vizualizace těla. Zleva: Skeleton, Male, Female, Classic.

Samotný kosterní systém je možné upravit podle požadovaných parametrů. Lze modifikovat velikost a polohu jednotlivých kostí nebo přidávat či odebírat jednotlivé kosti (je možné přidat i dva copy nebo ocas). Takovéto modifikované kostry se dají uložit do speciálního formátu .fig.

5.2.3 Footstep Mode Pro vytvoření jednoduchého přednastaveného kroku, běhu nebo skoku je pod záložkou Motion tzv. Footstep Mode. V tomto módu můžeme vkládat do scény jednotlivé stopy, po kterých bude kostra chodit, běžet nebo skákat. Bude také překonávat překážky v cestě. Stopy jsou číslovány a barevně odlišeny pro levou a pravou nohu, podle barvy nohou Bipedu. V nabídce Footstep Creation máme možnost vytvářet samotné stopy ručně nebo je podle zadaných parametrů vygenerovat. Tlačítko Create Multiple Footsteps slouží právě k rychlejší metodě generování stop. V nabídce můžeme navolit, jakou nohou má charakter vykročit, kolik kroků má udělat, jak má být jeho krok široký, zda má střídat končetiny. Dále je zde možné

58

najít možnosti časování (Timing) – kdy má postava vykročit, jak má vypadat první a poslední krok a další možnosti automatizace. Hlavní součástí sekce Footstep Creation jsou tři hlavní typy pohybu pro Footstep Mode – chůze (walk), běh (run) a skok (jump). Každý typ má svoje přednastavené základní pohyby po zadaných stopách. Tyto lokomoce jsou však jen jednoduché a působí poněkud mechanickým dojmem.

Obrázek 5.25: Aktivní nabídka Footstep Mode.

Obrázek 5.26: Ukázka stop ve Footstep Mode.

Dříve než Biped bude chodit po vytvořených stopách, musí se stopy aktivovat tlačítkem Create Keys for Inactive Footsteps (Footstep Operations -> Create Keys for Inactive Footsteps). Poté se automaticky vytvoří klíčové snímky chůze mezi jednotlivými stopami. Před vytvořením klíčových snímků je velice důležité zkontrolovat jednotlivé stopy, jestli vyhovují požadavkům (délka, rychlost kroku, úhel chodidel, atd.). Mohlo by se totiž stát, že by charakter mohl kulhat (pokud to není záměr) vinou rozdílných délek půlkroků. Je velice pracné tuto chybu odstranit. Základní chůze vytvořená pomocí Create Multiple Footsteps nebo Create Footsteps nepůsobí po delším pozorování věrohodně. Důvodem může být malý rozdíl ve výšce polohy hlavy během krokového cyklu. Zásadním problémem je však to, že virtuální lidská kostra nerotuje v pánvi a hrudník se hýbe pouze minimálně. Po delším pozorování rukou je možné také cítit „mechaničnost“, protože se nepohybují po obloucích ve všech směrech.

59

Obrázek 5.27: Ukázka vygenerované chůze v programu 3Ds Max 2012 (zelená barva označuje pravou stranu a modrá levou).

5.2.4 Základní krokový cyklus (muž) Původní krok vytvořený automaticky programem 3ds Max jde lehce upravit, aby chůze byla živější a zajímavější. Zde je vysvětlen postup, jak lze toho výsledku dosáhnout a vytvořit tak animaci chůze muže (rozdíly mezi chůzí muže a ženy jsou vysvětleny v kapitole Anatomické a kineziologické zákonitosti krokového cyklu). Pro lepší ilustraci je použita u Bipedu vizualizace Male (muž). Po vytvoření několika stop (pro základní pohyby animace stačí pět stop) a pro jejich aktivaci je nutné vypnout Footstep Mode, aby bylo možné editovat jednotlivé klíčové snímky. Po vypnutí se klíčové snímky zobrazí na časové ose. Každá část Bipedu má vlastní klíčové snímky.

Obrázek 5.28: Černé obdélníky na časové ose představují klíčové snímky.

Velmi výhodné je zapnout volbu Auto Key, kdy všechny změny ve scéně se ihned uloží do právě vybraného snímku bez ručního ukládání. Musí se však stále kontrolovat práce a manipulace s objekty, aby nedošlo k nechtěným modifikacím. Tlačítko Auto Key je možné nalézt vpravo pod časovou osou.

Obrázek 5.29: Zvolená volba Auto Key. 60

Nyní je možné začít s úpravou animace Bipedu. Je vhodné zahájit práci nejdříve úpravou pohybů páteře a pánve. V klíčových snímcích pro části páteře a pánve musí být jednotlivé části otočeny tak, aby odpovídaly jejich přirozené rotaci v reálném světě, tedy horní část trupu se stáčí směrem k noze, která je ve vzduchu, a naopak pánev se točí k noze na podložce. Pro pocit houpavé „pohodové“ chůze je dobré trup také naklonit do stran (vždy na stranu směrem na stranu nohy nad zemí).

Obrázek 5.30: Rotace páteře a pánve.

Obrázek 5.31: Naklonění Bipedu do strany.

Jednotlivé úpravy poloh se poté nastaví pro všechny klíčové snímky nebo případně se vytvoří nové klíčové snímky. Pro kopírování jednotlivých postavení existuje v 3ds Max mocný nástroj Copy/Paste. Stačí v něm pouze vytvořit kolekci (Create Collection) a do ní pak ukládat jednotlivé polohy (Copy Posture) vybraných objektů. Poté postačí vybrat snímek, kde je požadován stejné nebo zrcadlově otočené nastavení, vybrat Biped a stisknout Paste Posture (případně Past Posture Opposite). Pro rozestavení celé kostry slouží záložka Pose nebo pro jednotlivé animace je vyhrazena záložka Track.

Obrázek 5.32: Nástroj Copy/Paste s uloženým nastavením. 61

Je nutné podotknout, že všechna nastavení a pózy nemusí být vždy symetrické, protože v realitě pohyby při chůzi také nejsou symetrické. Animace potom může být živější. Dále je třeba upravit pohyby rukou. Pro větší přirozenost je dobré, aby ruce při chůzi nebyly často zcela natažené. Je důležité také kontrolovat, zda ruce nezasahují při pohybech do těla a neprotínají ho. Hřbety rukou mohou být otočeny směrem vpřed a ruka před tělem se může posunout skutečně až přímo před trup.

Obrázek 5.33: Ukázka postavení rukou v jedné z extrémních pozic.

Pro větší „houpavost“ chůze je možné snížit těžiště v daných snímcích (nejnižší místa krokového cyklu). Pro pohyb nahoru a dolů pro celé tělo je v záložce Track Selection volba Body Vertical. Poté stačí jen v určitých snímcích Biped o něco snížit. Není dobré snižování při kratších krocích zveličovat, protože by mohl vzniknout nepřirozený dojem, že postava chodí zčásti v podřepu.

Obrázek 5.34: Použití volby Body Vertical.

Na závěr je třeba upravit ještě hlavu. Ta se může kývat ze strany na stranu do směru nohy, která se nachází nad podložkou. Pohyby ale musí být jen lehké, jinak může vzniknout nechtěný efekt, že bude Biped „mlátit“ hlavou (pokud to není záměr).

62

Obrázek 5.35: Naznačený pohyb hlavy.

Stopy krokového cyklu se poté dají kopírovat, a tak nastavit přesnou cestu, po které bude kosterní systém chodit. Pro kopírování musí být Footstep Mode aktivní. Po označení stop určených pro rozmnožení jen stačí v nabídce Footstep Operations zvolit Copy Footsteps a poté Paste Footsteps. Nově vytvořené stopy se objeví vedle stávajících aktivních. Nové se poté musí přenést před aktivní. Červeně zbarvená původní stopa označuje spojení mezi novou a stávající stopou.

Obrázek 5:36: Nově vytvořené stopy vedle původních.

Pro kontrolu celého kroku je v nabídce Modes and Display vhodná volba In Place Mode (Biped -> Modes and Display -> Modes -> In Place Mode), kdy se charakter pohybuje na jednom místě, a proto nemůže vypadnout ze záběru ve scéně.

63

Obrázek 5.37: Ukázka několika klíčových snímků „mužského“ krokového cyklu.

5.2.5 Rozšířený krokový cyklus Předchozí krokový cyklus můžeme dále ručně upravovat. Pokud by byla doba chůze příliš dlouhá a kamera se soustředila pouze na charakter (tato situace je častá v počítačových hrách), může v divákovi vzniknout pocit nepřirozenosti a „strojovosti“ pohybu. Buďto můžeme cykly střídat a plynule je prolínat, nebo použít techniku straight ahead, která je ovšem velice pracná a nevhodná pro neurčitou vzdálenost, po které se má charakter pohybovat. Pro potřeby filmu tento postup může být přínosem, protože výsledná animace je poté většinou velice originální. Charakter se při chůzi smí rozhlížet, několikrát dávat ruce více od těla, dávat kolena více vzhůru, udělat větší zhoupnutí při výměně nohy, někdy více rotovat páteří a je možné aplikovat i další úpravy.

Obrázek 5.38: Ukázka větší rotace v páteři.

5.2.6 Základní krokový cyklus (žena) Úprava přednastaveného krokového cyklu z programu 3Ds Max pro ženský typ chůze bude probíhat podobně jako u muže. Jedním z hlavních rozdílů je fakt, že ženy většinou dělají kratší a užší kroky a jejich chůze je elegantnější. Ukázka je kvůli lepší představě zachycena pomocí vizualizace Bipedu Female. Nedochází tolik k rotaci v páteři, zato je větší aktivita v pánvi, kdy se boky více vlní než u muže. Zhoupnutí může být také méně výrazné. 64

V rukou je také menší a diskrétnější pohyb. Žena nerozhazuje tolik rukama jako muž a nehází tolik rameny. Pro dodání efektu elegance je možné naklonit hřbety ruky.

Obrázek 5.39: Naklonění pánve a hřbetů rukou.

5.2.7 Plížení

Obrázek 5.40: Přehled několika klíčových snímků „ženského“ krokového cyklu.

Pro plížení platí stejná pravidla jako ve dvoudimenzionální animaci. Je potřeba kontrolovat, aby se nohy nedostávaly při výměně nohou pod podložku. Hlava se stále dívá před sebe a částečně tak udržuje rovnováhu. Stále je důležitá rotace v pánvi a páteři pro udržení živosti animace. Složitý problém může být časování, které je dobré si ujasnit a definovat ho hned na začátku vytváření cyklu. Při tomto pohybu se dá dobře využít nadsázka (velký záklon a předklon nebo přehnané zvedání našlapující nohy).

Obrázek 5.41: Přehled klíčových snímků cyklu plížení. 65

V programu 3ds Max 2012 je dobré pro lepší kontrolu časování a pro lehčí práci bez pravidel, která skýtá Footstep Mode (například nemožnost posouvání klíčových snímků za hranici posledního snímku, který je pevně daný), základní krok zkonvertovat na Freeform, kde nejsou žádná omezení animace (Motion panel -> Biped -> Convert…) (animace Freeform jde zkonvertovat zpět na animaci využívající Footstep Mode). Je možné převést všechny mezifázové snímky na klíčové, ale v tomto případě je to zbytečné. Při animaci plížení může být užitečné vytváření speciálního klíčového snímku Planted Key, který drží část systému na stejném místě jako na předchozím klíčovém snímku. Planted Key se dá použít pro „ukotvení“ nohy na podložce při výměně nohou. Stačí pouze označit vybranou část, stisknout pravé tlačítko myši a vybrat možnost Set Planted Key. Nevýhoda Freeform módu je v tom, že není možné cyklus opakovat pomocí kopírování stop. Pro opakování cyklu je nutné zapnout Motion Flow Mode (Motion Panel -> Biped -> Motion Flow Mode) a v nabídce Motion Flow otevřít Motion Flow Graph.

Obrázek 5.42: Aktivní Motion Flow Mode.

V něm je pak nutno zvolit Create Multiple Clips a vyhledat již hotovou animaci ve formátu .bip (o ukládání animací se zmiňuje poslední část této kapitoly). Měl by se objevit obdélníček s pojmenováním vybrané animace. Poté je třeba kliknout na volbu Create All Transitions, kdy se objeví smyčka na obdélníku představující animaci. Pro zjemnění přechodu mezi jednotlivými kroky je vhodné stisknout tlačítko Optimize Selected Transitions. Aby se mohl vybraný krok opakovat je nutné vytvořit skript (Motion Panel -> Motion Flow -> Scripts -> Define Script). Pak stačí v grafu vybrat požadovanou animaci a kliknout na ní tolikrát, kolikrát se má krok opakovat.

Obrázek 5.43: Motion Flow Graph s vybraným cyklem plížení.

66

Ve scéně by se Biped už měl začít pohybovat. Animace je ale viditelná pouze ve Motion Flow Mode. Aby se celková animace přehrávala i mimo tento mód, je nutné vybrat všechny části skriptu, kliknout na Create Unified Motion a vytvořit tak celistvý pohyb. V nabídce Unify Options lze poté opět převést všechny snímky na klíčové snímky. Lze využít i další možnosti jako nastavení maximální úhlu otočení v koleni nebo filtrovat nepřirozeně natažené kosti nohy a kontroly nohou na podložce. Po těchto operacích i po vypnutí Motion Flow Mode lze ve scéně animaci bez problému přehrávat.

5.2.8 Běh Pro vytvoření běhu je třeba ve Footstep Mode zvolit volbu Run (Motion -> Footstep Creation -> Run), vytvořit s touto volbou stopy a aktivovat je. Tento vygenerovaný běh je opět nevyhovující a je potřeba jej upravit. Při začátku běhu Biped jen zvláštně poskočí a při běhu se viditelně odráží od podložky pouze minimálně. Opět chybí řádný pohyb rukou a rotace a prohnutí v páteři a pánvi. Celý běh je nepřirozeně strnulý, ale splňuje kritérium pro běh, kdy charakter v určitém okamžiku opouští oběma nohama podložku.

Obrázek 5.44: Ukázka klíčových snímků předdefinovaného cyklu běhu.

Po celý cyklus by měla být postava pro vyjádření rychlosti nakloněná mírně dopředu [8]. Nejdůležitější je editace extrémní pozice, kdy je postava ve vzduchu. Je nutné rozšířit rozestup mezi nohama a zadní nohu nastavit do zákopu (více rotovat nohu v koleni). V této póze je také největší rotace v pánvi a páteři, pro kterou platí stejná pravidla při základním krokovém cyklu. Ruce v této poloze jsou nejvíce rozpřažené. Opět je důležité, aby ruce nebyly v loktech příliš často napjaté. Přirozenější dojem je možné docílit díky ohnutí ruky v lokti.

Obrázek 5.45: Extrémní pozice ve vzduchu. 67

Při běhu může mít charakter zatnuté ruce v pěst jako znak soustředění. Toto není nutnost, protože běh je možný i s rozevřenými dlaněmi (takovýto běh je někdy možné vidět u atletických běžců).

Obrázek 5.46: Prsty zaťaté v pěst.

Pak jen stačí ošetřit pozice, kdy se míjí nohy, aby postava byla stále nakloněná dopředu, ruce ohnuté v loktech a prsty zaťaté v pěst. Je také důležité, aby při dopadu nohy na podložku šel charakter do zhoupnutí.

Obrázek 5.47: Ukázka klíčových snímků upraveného cyklu běhu.

5.2.9 Uložení animace kosterního systému Biped Software Autodesk 3ds Max umožňuje ukládání pohybů, které jsou nastavené v kosterním systému Biped, do externích souborů s příponou .bip. Tyto soubory se pak dají importovat do jakéhokoliv jiného nebo i jinak postaveného Bipedu nebo i do nariggovaného charakteru pomocí systému Biped. Po nakopírování do hotového modelu může vzniknout problém s kolizemi, které se musí ošetřit, ale charakter se pohybuje stejně. Stačí pouze označit konkrétní kosterní systém nebo jeho část a najít v nabídce Biped ikonu diskety pro uložení animace (Biped -> Save File) a poté vybrat místo, kde soubor .bip uložit. Pak stačí označit jiný Biped nebo jeho část a zvolit Open File (nachází se vedle Save File) a vybrat konkrétni .bip soubor. Pokud je kosterní systém vidět mimo model, lze ho snadno odstranit z renderu bez toho, aby zmizel v pracovní scéně. Stačí pouze vybrat všechny části Bipedu, pravým tlačítkem vyvolat nabídku a v Object properties odznačit volbu Renderable. 68

Obrázek 5.48: Snímek animace krokového cyklu aplikovaná pomocí .bip souboru na jednoduchý model.

69

Závěr Výstupem této práce jsou návody na konstrukci několika druhů chůze humanoidních bytostí v počítačové animaci jak ve dvojdimenzionální, tak ve trojdimenzionální variantě. K dispozici jsou také jednotlivé animace vytvořené pomocí zmíněných návodů. Práce mimojiné shrnuje důležité poznatky o bipedální chůzi a o animaci samotné, aby čtenář získal co největší přehled o této problematice a mohl poté sám vytvářet kvalitní animace bez pomocí v dnešní době drahých technologií, jako například motion capture. Tyto znalosti mohou pomoci také studentům MU například při plnění úkolů v předmětech Animace a  vizualizace nebo při přípravě krátkého filmu na filmový festival na Fakultě informatiky Masarykovy univerzity. Na tuto bakalářskou práci lze navázat například popisem a konstrukcí chůze zvířat a jiných tvorů nebo prací o zacházení a použití snímání pohybu. Možné je také pro vytvořené animace vymodelovat vhodný charakter.

Použité zdroje [1] Kubíček, Jiří. Úvod do estetiky animace. 1. vyd. Praha: Akademie múzických umění, 2004, 110 s. ISBN 8073310198. [2] Furniss, Maureen. The animation bible: a guide to everything - from flipbooks to flash. London Laurence King, 2008, 340 s. ISBN 9781856695503. [3] Mannoni, Laurent. Who‘s Who of Victorian Cinema [online]. Aktualizace 12. 12. 2012, [cit. 17. 12. 2012]. Dostupné z www: [4] Kerlow, Isaac Victor a Michal Janko. Mistrovství 3D animace: [ovládněte techniky profesionálních filmových tvůrců]. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2011. 496 s. ISBN 9788025127179. [5] Mitchell, Bonnie, Cuba, Larry, Whitney Michael. The John Whitney acknowledgments page [online]. Aktualizace 21. 2. 2001 [cit. 28. 10. 2012]. Dostupné z www: [6] Ratatouille [film], režie: Brad Bird. USA, Pixar, 2007. [7] Academy of Motion Picture Arts and Sciences. Rules Approved for 83rd Academy Awards [online]. Aktualizace 3. 12. 2012 [cit. 12. 12. 2012]. Dostupné z www: . [8] Williams, Richard. The animator‘s survival kit. 1st pub. London: Faber and Faber, 2001, 342 s. ISBN 0571202284. [9] White, Tony. The Animator‘s Workbook: Step-By-Step Techniques of Drawn Animation. New York: Watson-Guptill, 1998, 161 s. ISBN 978-0-8230-0229-0. [10] Animation Notes #5, 12 Principles of Animation. Centre for animation & interactive media [online]. Aktualizace 10. 12. 2012 [cit. 10. 12. 2012]. Dostupné z www: . [11] Dovniković, Borivoj. Škola kresleného filmu. 1. vyd. Praha: Akademie múzických umění v Praze, Filmová a televizní fakulta, katedra animovaného filmu, 2007, 179 s. ISBN 9788073311056. [12] Sprite. Techterms.com [online]. Aktualizace 10. 2. 2012 [cit. 29. 11. 2012]. Dostupné z www: . [13] Maestri, George. Digital character animation 2: Essential Techniques. Indianapolis: New Riders Publishing, 1999, 280 s. ISBN 1562059300. [14] Chandler, Nathan. How MotionScan Technology Works [online]. Aktualizace 2. 5. 2011 [cit. 3. 12. 2012]. Dostupné z www: . 71

[15] Vařeka, I., Vařeková R. Kineziologie nohy. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2009. 189 s. ISBN 978-80-244-2432-3. [16] Hájková H. Zapojení nohy v průběhu krokového cyklu. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci. Fakulta tělesné kultury, 2010. 55 s. Vedoucí bakalářské práce Mgr. Jitka Kozáková. Dostupné z www . [17] Tišnovský, Pavel. Historie vývoje počítačových her (8.část - nejznámější hry vytvořené pro herní konzoli Atari 2600) [online]. Aktualizace 29. 12. 2011 [cit. 10. 9. 2012]. Dostupné z www: . [18] Mechner, Jordan. The Making of Prince of Persia: Journals 1985-1993 [online]. Aktualizace 2012 [cit. 3. 10. 2012]. Dostupné z www: . [19] Elmer-Dewitt, Philip. The Amazing Video Game Boom [online]. Aktualizace 24.  6.  2001 [cit. 10. 9. 2012]. Dostupné z www . [20] Schlemmer, Jiří. Metodika vyúky předmětu výtvarné anatomie v programu 3ds Max 8 [online]. 2006 [cit. 13. 11. 2012]. Bakalářská práce. Masarykova univerzita, Fakulta informatiky. Vedoucí práce Helena Lukášová. Dostupné z www: . [21] Plháková, Lenka. Tvorba kosterního systému a animace lidské figury v programu Cinema 4D [online]. 2011 [cit. 13. 11. 2012]. Bakalářská práce. Masarykova univerzita, Fakulta informatiky. Vedoucí práce Helena Lukášová. Dostupné z www: . [22] DAŇKOVÁ, Jitka. Příprava 3D charakteru lidské postavy pro animaci [online]. 2008 [cit. 13. 11. 2012]. Bakalářská práce. Masarykova univerzita, Fakulta informatiky. Vedoucí práce Helena Lukášová. Dostupné z www: . [23] Murdock, Kelly. 3ds Max 2012 bible. Indianapolis: Wiley, 2011, 1250 p. Dostupné z www:

Obrazové zdroje [24] Muybridge, Eadweard. The human figure in motion. New York: Dover Publications, c1955, xvii, 195 s. ISBN 0486202046. [25] [cit. 20. 10. 2012]. Dostupné z www: [26] [cit. 20. 10. 2012]. Dostupné z www: [26] 2001: A Space Odyssey [film], režie: Stanley Kubrick. USA, MGM, 1968. 72

[27] [cit. 23. 10. 2012]. Dostupné z www: [28] Pixillation [film], režie: Lillian Schwartz. USA, 1970. [29] Looker [film], režie: Michael Crichton. USA, Warner Bros., 1981. [30] Luxo Jr. [film], režie: John Lasseter. USA, Pixar, 1986. [31] Toy Story [film], režie: John Lasseter. USA, Pixar, 1995. [32] The Lord of the Rings: The Two Towers [film], režie: Peter Jackson. USA, Nový Zéland, New Line Cinema, 2002. [33] Avatar [film], režie: James Cameron. USA, 20th Century Fox, 2009. [34] Rockstar Games. L. A. Noire [software]. 2011. [35] The Secret of Kells [film], režie: Tomm Moore. Belgie, Irsko, Francie, 20th Century Fox, 2009. [36] Fimfárum Jana Wericha [film], režie: Aurel Klimt, Vlasta Pospíšilová. Česká republika, Krátký film Praha, 2002. [37] Ubisoft Montreal. Assassin‘s Creed [software]. 2007. [38] [cit. 3. 11. 2012]. Dostupné z www: . [39] [cit. 3. 11. 2012]. Dostupné z www: . [40] [cit. 3. 11. 2012]. Dostupné z www: . [41] Ice Age 2: The Meltdown [film], režie: Carlos Saldanha. USA, Blue Sky Studios, 2006. [42] [cit. 5. 11. 2012]. Dostupné z www: . [43] Up [film], režie: Pete Docter. USA, Pixar, 2009. [44] Crack dot Com. Abuse [software]. 1996. [45] Bethesda Game Studios. The Elder Scrolls V: Skyrim [software]. 2011. [46] FRANC, Bohuslav. Animace s pomocí inverzní kinematiky.[Diplomová práce]. Praha: České vysoké učení technické, 2004-2005. s. 10. [cit. 8. 5. 2012]. Dostupné z www: . [47] [cit. 20. 11. 2012]. Dostupné z www: . 73

[48] Fear(s) of the Dark [film], režie: Blutch, Charles Burns, Marie Caillou, Pierre di Sciullo, Lorenzo Mattotti, Richard McGuire. Francie, Diaphana Films, 2007. [49] [cit. 20. 11. 2012]. Dostupné z www: . [50] Animation Reference - Female Standard Walk - Grid Overlay. In: Youtube [online]. 23.  4.  2010 [cit. 20. 10. 2012]. Dostupné z www . [51] Activision. Pitfall! [software]. 1982. [52] Brøderbund. Prince of Persia [software]. 1989. [53] Sega. Sonic the Hedgehog [software]. 1991. [54] Midway. Mortal Kombat [software]. 1992. [55] Cyberdreams. Dark Seed [software]. 1992. [56] Infogrames, Krisalis. Alone in the Dark [software]. 1992. [57] Epic Megagames, Arjan Brussee. Jazz Jackrabbit [software]. 1994. [58] Blizzard Entertainment. Warcraft: Orcs & Humans [software]. 1994. [59] Maxon. Horké léto aneb Majer v akci [software]. 1998. [60] Centauri Production. Horké léto 2: Majer se vrací [software]. 1999. [61] BioWare. Baldur‘s Gate [software]. 1998. [62] Amanita Design. Machinarium [software]. 2009. [63] Halfbrick Studios. Jetpack Joyride [software]. 2011. [64] Ubisoft Montreal. Assassin‘s Creed II [software]. 2009. [65] [cit. 3. 12. 2012]. Dostupné z www: . [66] Les Douze travaux d‘Astérix [film], režie: René Goscinny, Albert Uderzo, Pierre Watrin. Francie, Studios Idéfix, 1976.

74

Obrazové přílohy

75

76

77

78

79

Obsah přiloženého DVD Přiložené DVD obsahuje:

• kompletní text bakalářské práce ve formátu .pdf. • ukázky animací ve formátu .gif a .avi. • zdrojové soubory animací ve formátu .fla a .max. • vyexportované animace kosterního systému Biped ve formátu .bip. • obrázky přehledů klíčových snímků jednotlivých animací chůze v plném rozlišení.

80