Анимационная графика в презентации
Факультет Математики и Информационных Технологий
Кафедра Информационных систем
Курс: "Введение в специальность"
РЕФЕРАТ
На тему: «Анимационная графика в
презентации».
Выполнил:
студент гр. ИМ-11
Юдин М.А.
г. Астрахань 2006
Оглавление.
1. Введение.
Среди важнейших достоинств мультимедиа технологий следует отметить возможность создания с их помощью интерактивных презентаций для бизнеса, учебных или представительских целей. Данные, которые необходимо сделать достоянием широкой аудитории, представляются в наиболее наглядной и убедительной форме. В этом случае зритель перестает быть пассивным получателем информации и становится активным участником процесса. Как правило, современные презентации включают в себя высококачественную графику и видеоизображения, звуковое сопровождение и различные эффекты.
В своей работе я хочу рассмотреть основные принципы создания анимированных изображений, особенности 2D и 3D-анимации, весьма подробно остановимся на самом популярном для создания анимации и web-дизайна графическом формате GIF, его структуре, способах оптимизации GIF-изображений. Также речь пойдет об основах работы в двух удобных, на мой взгляд, программах
создания анимации: GIF Animator и Animate Me!
2. Программное обеспечение для разработки презентаций.
В настоящее время на рынке программных продуктов представлено довольно много различных программ для разработки и проведения мультимедийных презентаций. В первую очередь следует сказать о программе Microsoft PowerPoint, входящей в комплект поставки Microsoft Office. Широко применяются такие программы, как Astound и Animation Works Interactive фирмы Gold Disk, Aldus Persuasion, Asymetrix Compel, Action! и ряд других.
Почти все из этих программ позволяют реализовать в презентации
такие возможности, как эффекты перехода и построения слайда, поддержку полной анимации и интерактивных элементов управления.
Эффекты перехода и построения слайда – это эффекты типа «растворение» (dissolve), «распад» (disintegrate), «вытирание» (wipe) и другие.
Полная анимация – это встроенные средства поддержки анимации. Некоторые программы их не содержат, но позволяют импортировать анимированные объекты (например, GIF-файлы), подготовленные в других приложениях.
Интерактивные элементы управления - возможность при создании презентации размещать на экране активные объекты, позволяющие инициировать запуск какого-либо процесса (переход слайда, запуск приложения, проигрывание аудио- или видеоклипов, открытие документа и так далее).
3. Принципы создания анимированных изображений.
Термин «анимация»
дословно означает «оживление» изображения.
Теория анимации базируется на физиологической
особенности человеческого глаза-способности
сохранять на сетчатой оболочке след увиденного
и соединять быстро меняющиеся изображения
в единый зрительный ряд.
изображений, при которой зритель воспринимает изменения объектов как плавные и непрерывные, называется нижней границей непрерывного восприятия зрительного ряда. Верхняя реакция определяется при этом реакцией мозга человека на происходящие изменения, способностью понимать смысл передаваемой информации. Эти обстоятельства учитываются при визуальном воспроизведении динамических процессов с помощью различных технических средств.
Частота смены кадров за секунду экранного времени составляет:
- 12-16 - для компьютерной анимации (в зависимости от решаемых задач и используемого программного обеспечения);
- 24 - для классического кинематографа;
- 25 - для системы PAL телевещания;
- 30- для системы NTSC телевещания;
Кроме того, в мультимедиа продуктах часто используют анимированные изображения, которые изначально не должны восприниматься зрителем как зрительный ряд (рекламные баннеры, некоторые видеоэффекты). Для таких изображений частота смены кадров может быть достаточно низкой (1 кадр за несколько секунд).
4. 2D- и 3D-анимация.
Различают анимацию в пространстве (3D-анимация) и анимацию плоских изображений (2D-анимация).
Методы 3D-анимации широко применяются в видео и кинопроизводстве.
3D-анимация начинается с создания трехмерных компьютерных моделей объектов. На первом этапе из множества плоских граней с бесконечно малой толщиной формируется каркасная модель будущей сцены. Прямолинейные границы граней описываются координатами в трехмерном пространстве. Следующий шаг – покрытие поверхности двумерными изображениями (текстурами), соответствующими внешнему виду того или иного материала. При этом могут быт учтены другие свойства поверхности – глянец, отражения, прозрачность и т.д. Далее производится расстановка источников света и камер (определение точек обзора), задаются характеристики поступательного и вращательного движения объектов и их составных частей.
Завершающий этап – рендеринг (rendering) сцены. При этом для каждого кадра определяется видимость объектов и их частей, учитываются характеристики материалов, влияние источников освещения. В результате получается последовательность статических растровых изображений, которая при проигрывании с определенной скоростью создает сложную 3D-анимацию.
2D-анимацию условно можно разделить по способу реализации (воспроизведения) на следующие категории:
- классическая покадровая анимация;
- спрайтовая программная анимация;
- специальная анимация;
Покадровая анимация (cel-анимация) основана на поочередной смене рисунков, каждый из которых нарисован отдельно (принцип мультипликации). Каждое новое cel-изображение отличается от предыдущего, что, собственно, и воспринимается как движение.
Cel-изображения могут перемещаться над статическим фоном по траектории,
определенной пользователем. Современные программы анимации позволяют генерировать недостающие кадры между задаваемыми пользователем начальным и конечным. Этот процесс называется твинингом (tweening). К компьютерным изображениям также применяются различные оптические эффекты, деморфирование, циклическое изменение цвета. Достаточно сильным эффектом является морфинг, заключающийся в плавном преобразовании одного объекта в другой (например, изображение автомобиля в изображение летящей птицы).
Классическим примером программы для создания компьютерной анимации с использованием покадровой технологии является Autodesk Animator. Разработанный фирмой Autodesk формат записи компьютерной анимации FLI сегодня поддерживается многими программами и позволяет сохранять
информацию с разрешением 320×200 точек. Дальнейшее развитие формата FLI – формат FLC, впервые примененный в программе Autodesk Animator Pro. Он позволяет работать с разрешением 1280×1024. Форматы FLI и FLC обеспечивают максимально 8-разрядную глубину цвета и не поддерживают сжатия.
Спрайтовая анимация реализуется при помощи какого-либо языка программирования или специального инструментального средства. В спрайтовой анимации отсутствует понятие кадра (эту технологию применяют во многих «двумерных» компьютерных играх).
Особенно подробно остановимся на специальной технологии 2D-анимации, основанной на записи серии управляющих и графических кодов в файлы формата GIF и последующем воспроизведении ряда изображений с запрограммированными временными интервалами.
- Графический формат GIF.
5.1 Общие сведения.
Graphics Interchange Format (GIF) компьютерной информационной службы CompuServe – один из наиболее широко используемых форматов графических файлов. Сейчас он используется почти на всех платформах и является стандартным форматом изображений в Word Wide Web.
GIF поддерживает разрешения до 65536×65536 и значения глубины цвета от 1 до 8 битов на пиксель (максимум 256 цветов). Данный формат использует алгоритм сжатия Lempel-Ziv-Welch (LZW), требующий менее 16 Кб для хранения кода сжатия и распаковки. Следует отметить, что алгоритм LZW, позволяющий уменьшать объем данных до 40% от исходного, во многом напоминает алгоритмы, применяемые в программах архивации данных. В результате этого попытки дополнительного сжатия GIF-файлов ни к чему не приводят.
Графические данные в формате GIF могут храниться в двух видах. В первом варианте строки данных хранятся последовательно, сверху вниз. Другой способ, называемый чередующимся (interlaced), предполагает запись каждой восьмой строки, затем каждой четвертой и т.д. При выводе на экран чередующихся изображений имеется возможность оценить результат уже по 1/8 доступных данных. Это особенно удобно, когда изображение выводится на экран по мере поступления данных, как в случае просмотра WWW-страниц.
Содержимое файла GIF с несколькими изображениями можно просматривать
либо в виде последовательности слайдов, либо в виде набора изображений, комбинация которых образует единую картинку.
В настоящее время можно встретиться с двумя разновидностями формата GIF. Первая официальная версия GIF, документация на которую вышла в 1987 году, называется GIF87a. Новая усовершенствованная версия формата получила GIF89a. Дополнительные возможности второй версии позволяют включать в GIF-файл текст (подписи и комментарии), накладывать в пределах одного файла изображения друг на друга, устанавливать прозрачный цвет и помещать в файл дополнительную информацию для приложений. Если эти возможности реально не задействовать, то большинство программ будут создавать файл версии GIF87a. В результате даже те программы, которые распознают только первую версию формата, нормально работают большинством изображений, полученных из Internet.
Файл GIF состоит из заголовка и серии блоков.
Заголовок хранит основную информацию об изображении, в том числе о таблице цветов, использованных для всех изображений файла. Структура заголовка GIF приведена в таблице 1. Он состоит из сигнатуры, дескриптора логического экрана и описания глобальной палитры.
Размер в байтах |
Биты |
Описание |
3 |
GIF | |
3 |
Версия (87a или 89a) | |
2 |
Ширина экрана | |
2 |
Высота экрана | |
1 |
Информация об экране и цветах | |
0-2 |
Размер глобальной палитры | |
3 |
1, если выборочная палитра | |
4-6 |
Разрешение цвета (число битов минус 1) | |
7 |
1, если глобальная палитра | |
1 |
Цвет фона | |
1 |
Отношение масштабов
по вертикали и | |
3×N |
Глобальная палитра |
Сигнатура используется для идентификации типа файла и занимает 6 байт.
Дескриптор логического экрана описывает предполагаемый вид экрана и включает информацию о пропорциях и максимальном разрешении хранимых изображений. Каждое изображение, содержащееся в файле, будет воспроизводиться на экране с заданными дескриптором параметрами.
Описание глобальной палитры содержит информацию о глубине цвета, цвете фона и заданной по умолчанию цветовой палитре.
5.3 Блоки GIF-файла.
За заголовком следуют блоки. Каждый блок начинается с одного или двух байтов, идентифицирующих его тип. Типы блоков, поддерживаемых форматом GIF, приведены в таблице 2.
Идентификатор блока (1-й байт) |
Дополнительный идентификатор (2-й байт) |
Имя блока |
Описание блока расширения |
0×2C |
--- |
Изображение |
--- |
0×3B |
--- |
Конец файла (терминатор GIF) |
--- |
0×21 |
0×01 |
Блок расширения |
Блок текста |
0×21 |
0×F9 |
Блок расширения |
Блок управления графикой |
0×21 |
0×FE |
Блок расширения |
Блок комментариев |
0×21 |
0×FF |
Блок расширения |
Блок поддержки приложений |
Блок изображения, структура которого приведена в таблице 3,
содержит три раздела. В первом находится описание изображения и способа его хранения в файле. Второй раздел (необязательный) содержит описание цветовой палитры, использованной только для этого изображения. В третьем разделе находятся данные собственно изображения.
Размеры в битах |
Биты |
Описание |
2 |
Координата X изображения на экране | |
2 |
Координата Y изображения на экране | |
2 |
Ширина изображения | |
2 |
Высота изображения | |
1 |
Информация об изображении | |
0 |
1, если используется локальная палитра | |
1 |
1, если используется способ хранения interlaced | |
2 |
1, если хранится палитра | |
3-4 |
Зарезервированы (всегда 0) | |
5-7 |
Размер локальной палитры | |
3×N |
Локальная палитра (необязательно) | |
Подблоки, содержащие сжатые данные изображения |
Каждое изображение
файла GIF отображается на указанном в заголовке
логическом экране. При этом изображение
может иметь свою собственную цветовую
палитру и размер изображений не обязательно
должен быть одинаковым. Один файл GIF может
хранить ряд слайдов (slide show), в котором
последовательные изображения, частично
перекрываясь, формируют целое изображение.
Следует заметить, что такой тип частично
перекрывающихся изображений предполагает
использование глобальной палитры, так
как далеко не все видеосистемы позволяют
использовать различные палитры для разных
частей экрана
Сжатые данные изображения хранятся в виде серии подблоков (sub-blocks). Каждый подблок содержит однобайтовый счетчик, за которым следует указанное количество байт данных. Подблок с нулевым значением счетчика определяет конец сжатых данных изображения. Границы подблоков не связаны какими-либо деталями изображения. При выводе изображения данные из всех подблоков объединяются вместе и распаковываются в последовательность пикселей. Эти пиксели, в свою очередь, делятся на строки развертки и выводятся на экран.
За блоком изображения расположены блоки расширения. Они начинаются с байта 0×12, имеют один общий формат и, благодаря этому, читающая программа может просто пропустить любой неопознанный блок расширения. Так же, как и в блоке изображения, последний блок расширения указывается с помощью подблока с нулевым значением счетчика. Для большинства типов блоков расширения первый подблок особый – он содержит специфическую информацию об этом блоке.
Блок текста (text extension) можно либо непосредственно вставлять, либо накладывать на изображение. Хранение текста в явном виде, во-первых, требует меньше места, чем хранение графического образа того же текста. Во-вторых, это позволяет осуществлять поиск GIF-файлов по специфическим текстовым строкам. Кроме того, часто текст воспроизводится с более высоким качеством, на которое не влияет применяемые во многих программах dithering и halftoning (методы эмуляции дополнительных цветов).
Структура первого подблока текстового блока (12 байт) приведена в таблице 4. Остальные подблоки содержат непосредственно текстовые данные, используется набор символов US ASCII.
Блок управления графикой (graphics control extension) размером 4 байта содержит информацию для программы просмотра о том, как последующее изображение будет взаимодействовать с существующими. Он определяет, что программа просмотра должна сделать после того, как очередное изображение или текст будут выведены на экран (таблица 5).
Размер в байтах |
Описание |
2 |
Координата X для вывода блока текста |
2 |
Координата Y для вывода блока текста |
2 |
Ширина блока текста в пикселях |
2 |
Высота блока текста в пикселях |
1 |
Ширина символа в пикселях |
1 |
Высота символа в пикселях |
1 |
Номер палитры цвета тона |
1 |
Номер палитры цвета текста |
Самый простой по структуре блок расширения предназначен для комментариев (comment extension). Его подблоки содержат текст ASCII. Эти комментарии не предназначены для вывода на экран вместе с основным изображением. Современные программы визуализации изображений обычно позволяют просматривать эти комментарии в отдельном окне.
Спецификация формата версии GIF89a включает в себя блок поддержки приложений (application extension). Это позволяет приложениям сохранять любую необходимую информацию в GIF-файлах. Например, блок можно использовать для указания версии приложения, с помощью которого создан файл.
Подробную документацию по формату GIF можно получить на сервере
ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/
Размер в байтах |
Биты |
Описание |
1 |
Способ обработки изображение | |
0 |
Если 1,то используется прозрачный цвет | |
1 |
Если 1, то программа ожидает ввода данных пользователем | |
2 |
Если 1, то изображение на экране остается без изменений | |
3 |
Если 1, то предыдущее изображение затирается цветом фона | |
4 |
Если 1, то восстанавливается предыдущее изображение | |
5-7 |
Зарезервированы (всегда 0) | |
2 |
Задержка после вывода изображения (в сотых долях секунды) | |
1 |
Использовать этот цвет палитры как прозрачный |
6. Оптимизация изображений в формате GIF.
Основная цель оптимизации изоб
Для статических (не анимированных) GIF-изображений можно выделить следующие методы оптимизации:
- уменьшение количества цветов;
- оптимизация палитры изображения;
- стилизация изображения;
- фрагментарная оптимизация;
Для анимированных GIF-изображений дополнительно к перечисленным выше методам оптимизации выполняется совместный анализ всех слайдов и выделение статических (не изменяющихся от слайда к слайду) и динамических (переменных) компонент. После этого статические компоненты удаляются из всех слайдов, кроме одного, используемого в качестве фона для последовательного вывода всех динамических составляющих изображения. Этот механизм оптимизации анимированных GIF-файлов будет проиллюстрирован ниже.
6.1 Уменьшение количества цветов.
Для большинства не фотографических изображений для нормального
воспроизведения вполне достаточно 256 и менее цветов. Поэтому «лишние»
цвета можно (и нужно) убрать из изображения, тем самым, уменьшив размер файла. Как уже отмечалось, формат GIF поддерживает размер палитры до 256 цветов. Теоретически, мы можем задать любое число цветов палитры в диапазоне 1...256. например. 33 цвета или 100. Практически же, количество цветов в изображении выбирается из ряда 2. 4. 8. 16. 32, 64, 128. 256. Приведенный ряд является рядом максимального количества цветов при использовании от 1 до 8 бит на пиксель. В случае если мы задействовали в рисунке, допустим. 100 цветов, то для сохранения информации о цвете каждого пикселя все равно будет использовано 7 бит (то есть 28 цветов окажутся «не востребованными» и память будет использоваться не оптимально). Поэтому при выборе количества цветов нужно ориентироваться на приведенный выше ряд, при этом следует постепенно уменьшать
размер палитры до появления заметного ухудшения качества картинки.
Оптимизация палитры изображения. Использование палитры - это процедура преобразования полноцветного изображения в индексное (другими словами - это переход от произвольных цветов к цветам из заданного набора). Палитра конечного изображения может быть либо фиксированной, либо оптимизированной. В первом случае графический редактор просматривает каждую точку изображения и подбирает ей ближайшую по цвету из палитры. Этот способ дает самые худшие результаты с точки зрения верности воспроизведения цветов. Попробуйте, например, преобразовать фотографию красной розы в индексное изображение, используя палитру, содержащую оттенки зеленого. Это конечно, крайний случай, но данный пример весьма показателен с точки зрения оценки качества преобразования с использованием фиксированной палитры. Тем не менее, данный способ применяется - в основном для того, чтобы изображения приемлемо выглядели на мониторах с малым количеством цветов (16 256). Обычно в этом случае пользуются так называемой палитрой Netscape (другое название - безопасная палитра), состоящей из набора часто используемых цветов и их оттенков. Применение палитры Netscape гарантирует, что изображения будут одинаково показаны всеми браузерами. При использовании оптимизированной палитры обрабатывающая программа вначале анализирует изображение и составляет список всех используемых цветов. Далее, на основании частоты появления цветов и максимального числа «удерживаемых» цветов, составляется палитра, которая называется оптимизированной. После этого, уже обычным способом, рисунок анализируется, и цвет пикселя заменяется ближайшим из палитры. Этот способ дает гораздо лучшие результаты. Иногда при недостатке цветов в палитре применяется так называемый дизеринг (color dithering). Например, у нас в палитре 16 стандартных чистых цветов, а нам нужен отсутствующий оранжевый цвет. В таком случае, мы можем составить его из красных и желтых точек, разместив их в шахматном порядке. Человеческое зрение обладает свойством смешения цветов точек, размеры которых не больше разрешающей способности глаз. Поэтому, издалека нам покажется, что в изображении присутствует сплошной оранжевый цвет. Применение дизеринга для преобразования изображений может дать очень хорошие результаты. Но следует помнить, что с точки зрения оптимизации размеров файла эффект будет, скорее всего, обратным. Применение дизеринга может привести к увеличению, причем довольно существенному, размера файла. Все дело в способе хранения GIF-изображения, которое перед записью на диск подвергается сжатию методом LZW. Особенность этого метода заключается в том, что сжатию лучше всего поддаются области, заполненные однородным цветом, и хуже всего - области, состоящие из набора разноцветных точек. Дизеринг же, как раз, и основан на том, что получает недостающие цвета путем «перемешивания» точек разных цветов. Поэтому к оптимизации при помощи дизеринга нужно относиться очень аккуратно.
6.2 Стилизация изображения.
Для уменьшения количества используемых цветов в изображениях, содержащих фотографические сюжеты, возможно применение стилизации фотографии. Для этого можно воспользоваться такими приемами, как тонирование изображения и применение художественных фильтров, имитирующих рисунки. Фотографии, обработанные таким способом, будут сжиматься лучше, а для нормальной цветопередачи потребуется палитра, содержащая не более 256 цветов.
6.3 Фрагментарная оптимизация.
Фрагментарная оптимизация применяется в случае, если у нас есть большое изображение, содержащее существенно отличающиеся по количеству цветов области. В этом случае изображение разрезается на фрагменты и помещается в таблицу, при этом в браузере оно будет выглядеть как единое целое.
Каждый фрагмент исходного рисунка оптимизируется отдельно. Дня фрагментов, содержащих мало цветов, вполне может хватить палитры в 8 или 16 цветов, а для богатых цветами фрагментов можно использовать полную палитру в 256 цветов (или даже сохранять их в формате JPG). Этот способ позволяет сократить «вес» изображения примерно в 2-3 раза. Хотя, если количество фрагментов превысит 10-12. то возможного выигрыша может и не получиться, так как для каждого фрагмента требуется хранить свою копию палитры и служебной информации.
7. Работа с программой GIF Animator.
Ulead GIF Animator - одна из наиболее распространенных программ для создания анимированных изображений.
7.1. Начало работы.
При первом запуске программы на экране появляется окно выбора варианта начала работы Startup Wizard:
- Wizard-использовать мастер создания анимации;
- Blank animation - создать новую анимацию;
- Open an existing GIF animation — открыть GIF-файл;
- Open an existing video file - открыть видеофайл:
- Open a sample GIF file - открыть готовый пример GIF-файла.
Это окно при следующих запусках программы открываться не будет, если установить соответствующий
флаг (Do not show...).
7.2. Создание и редактирование слайдов.
Основное окно программы
Второй способ добавления
Фильтры и видеоэффекты
производится в меню Filters, а выбор и предварительный просмотр видеоэффекта - в меню Video F/X. Добавление комментариев. Для автоматического добавления персональных комментариев в конце каждого файла при его сохранении или оптимизации нужно в меню File>Preferences на вкладке Personal установить соответствующий флаг. Текст комментария (не более 512 символов) вводится в поле Content. Обычный блок комментариев можно добавить в любое место файла в режимах Edit и Compose. Для этого нужно в меню Layer выбрать команду Add Comments и ввести тексты заголовка комментария и собственно комментария соответственно в поля Comment title и Comments. Оптимизация изображения GIF Animator выполняет оптимизацию цветовой палитры и оптимизацию анимированных изображений. Для выполнения оптимизации подготовленного GIF-файла нужно выбрать вкладку Optimize в окне бланка анимации. Для раскрытия окна дополнительных параметров оптимизации нужно нажать кнопку Advanced.

- Анимационная деятельность в сфере туризма
- Анимационная деятельность в туризме
- Анимационная деятельность в туризме
- Анимационная деятельность в туризме
- Анимационная деятельность в Украине и за рубежом
- Анимационная программа
- Анимационная программа в международном молодежном центре «Астра»
- Анилоксовые валы: последние достижения
- Анималистический жанр в творчестве Е. Лансере
- Анималистический ритуализм
- Анималотерапия
- Анималотерапия. Использование методики.
- Анималотеропия
- Анимационная в туризме