Κινηματογραφος

Οκινηματογράφοςή αλλιώςσινεμάαποτελεί σήμερα την αποκαλούμενη καιέβδομη τέχνη, δίπλα στηγλυπτική, τηζωγραφική, τοχορό, τηναρχιτεκτονική, τημουσικήκαι τηλογοτεχνία. Αρχικά εμφανίστηκε περισσότερο ως μια νέα τεχνική καταγραφής της κίνησης και οπτικοποίησής της, όπως δηλώνει και ο ίδιος ο όρος (κινηματογράφος = κίνηση + γραφή).

Πρόδρομοι του κινηματογράφου

Είναι γενικά δύσκολο να αναδειχθεί ένας μοναδικός εφευρέτης του κινηματογράφου, ως τεχνική της κινούμενης εικόνας. Επιπλέον, είναι γεγονός πως επί σειρά ετών ο άνθρωπος πειραματίστηκε πάνω στην προσπάθεια απεικόνισης της κίνησης. Καταλυτικό ρόλο στην εξέλιξη της τεχνικής του κινηματογράφου διαδραμάτισε η ανακάλυψη και διάδοση τηςφωτογραφίας, στα μέσα του19ου αιώνα. Μία από τις πρώτες και ιδιαίτερα σημαντικές αναλύσεις της κίνησης με τη βοήθεια φωτογραφικής μηχανής, έγινε περίπου το1878, όταν ο Βρετανός φωτογράφοςEdward Muybridge, έχοντας καταφέρει να αναπτύξει μεθόδους διαδοχικής φωτογράφισης, απεικόνισε την κίνηση ενός αλόγου, αποδεικνύοντας τότε, πως κατά τη διάρκεια του καλπασμού του υπάρχουν στιγμές που τα πόδια του δεν έχουν επαφή με το έδαφος. Την ίδια περίπου εποχή, ο ΓάλλοςφυσικόςΕτιέν Μαρέκατόρθωσε να συλλάβει φωτογραφικά το πέταγμα ενός πουλιού με τη βοήθεια μιας φωτογραφικής μηχανής με τη δυνατότητα να αποτυπώνει 12 στιγμιότυπα ανά λεπτό.

Τα σημαντικότερα ίσως επιτεύγματα σχετικά με την ανάπτυξη της κινηματογραφικής τεχνικής έγιναν στα τέλη του1880, με κυριότερο ίσως, την εφεύρεση τουκινητοσκοπίουαπό τονΟυίλλιαμ Ντίκσον, ο οποίος εργαζόταν στα εργαστήρια τουΤόμας Έντισον. Το κινητοσκόπιο, ήταν μία μηχανή προβολής, με δυνατότητα να προβάλλει την κινηματογραφική ταινία σε ένα κουτί, το οποίο ήταν ορατό μόνο από έναν θεατή, μέσω μιας οπής. Η συσκευή παρουσιάστηκε για πρώτη φορά επίσημα στις20 Μαΐουτου1891, μαζί με την πρώτη κινηματογραφική ταινία. Ο Έντισον θεωρούσε την εφεύρεση του κινητοσκοπίου ήσσονος σημασίας και ο ίδιος δεν ενδιαφέρθηκε ώστε να προβάλλονται οι ταινίες για περισσότερους θεατές. Επιπλέον δεν κατοχύρωσε την εφεύρεση διεθνώς, με αποτέλεσμα να είναι νόμιμη η αντιγραφή και εξέλιξή της στηνΕυρώπη, όπου σύντομα εμφανίστηκε ως εισαγόμενο προϊόν.

ΣτηΓαλλία, οι αδελφοίΟγκύστ και Λουί Λυμιέρ, βασιζόμενοι στο κινητοσκόπιο των Ντίκσον και Έντισον, εφηύραν τονκινηματογράφο(cinematographe) που αποτελούσε μία φορητή κινηματογραφική μηχανή, λήψεως, εκτύπωσης και προβολής του φιλμ. Στις28 Δεκεμβρίουτου1895, έκαναν και την πρώτη δημόσια προβολή, στοΠαρίσι. Η ημερομηνία αυτή αναφέρεται από πολλούς ως η επίσημη ημέρα που ο κινηματογράφος με την σημερινή του γνωστή μορφή έκανε την εμφάνισή του. Εκείνη τη δημόσια προβολή παρακολούθησαν συνολικά 35 άτομα επί πληρωμή και προβλήθηκαν δέκα ταινίες συνολικής διάρκειας περίπου δεκαπέντε λεπτών. Οι πρώτες κινηματογραφικές ταινίες ήταν μικρής διάρκειας, παρουσιάζοντας συνήθως στατικά, μία σκηνή της καθημερινότητας.

Ο κινηματογράφος ως τέχνη

Ένας από τους πρώτους κινηματογραφιστές που χρησιμοποίησε την διαθέσιμη τεχνική της εποχής με σκοπό την παραγωγή ταινιών κάτω από όρουςτέχνης, υπήρξε οΖωρζ Μελιέ, ο οποίος θεωρείται και από τους πρώτους κινηματογραφικούς σκηνοθέτες. Οι ταινίες του πραγματεύονταν θέματα από το χώρο του φανταστικού, ενώ η ταινία τουΤαξίδι στη Σελήνη(Le voyage dans la lune, 1901) υπήρξε πιθανότατα η πρώτη που προσπάθησε να περιγράψει ένα ταξίδι στοδιάστημα. Επιπλέον, εισήγαγε τεχνικές οπτικών εφέ, ενώ για πρώτη φορά πρόβαλε έγχρωμες ταινίες, χρωματίζοντας την κινηματογραφική ταινία (καρρέ) με το χέρι.

Με αφετηρία τις νέες δυνατότητες που αναδείχθηκαν, ο κινηματογράφος μετασχηματίστηκε διεθνώς σε μία δημοφιλή μορφή τέχνης, ενώ παράλληλα πολλοί κινηματογραφικοί χώροι δημιουργήθηκαν με αποκλειστικό σκοπό την προβολή ταινιών. Εκτιμάται ότι το 1908, στιςΗνωμένες Πολιτείεςυπήρχαν περίπου 10.000 κινηματογράφοι. Οι ταινίες της εποχής ήχαν διάρκειας δέκα έως δεκαπέντε λεπτών, αλλά σταδιακά η διάρκειά τους αυξήθηκε. Σημαντική συμβολή σε αυτό είχε ο Αμερικανός σκηνοθέτης D. W. Griffith, στον οποίο ανήκουν μερικά από τα πρώτα ιστορικάέπητου κινηματογράφου. Το 1912 (ή 1911) ο θεωρητικός χρησιμοποίησε για πρώτη φορά σε δοκίμιό του τον όρο έβδομη τέχνη για να περιγράψει τον κινηματογράφο.

Ομιλών και έγχρωμος κινηματογράφος

Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του1920, ο κινηματογράφος παρέμενε χωρίς ήχο (βουβός κινηματογράφος) και συχνά οι προβολές ταινιών συνοδεύονταν από ζωντανή μουσική. Η ιστορία του ηχογραφημένου κινηματογραφικού ήχου ξεκίνησε το1926, όταν ηWarner Brothersπαρουσίασε μία συσκευή (Vitaphone), η οποία έδινε τη δυνατότητα αναπαραγωγής μουσικής, μέσω ενός δίσκου που συγχρονιζόταν με την μηχανή προβολής της ταινίας. Βασισμένη σε αυτή τη νέα τεχνολογία, στα τέλη του1927, κυκλοφόρησε η ταινίαThe Jazz Singer, η οποία αν και κατά το μεγαλύτερο μέρος της ήτανβουβή, υπήρξε η πρώτη που περιείχε διαλόγους.

Περίπου την ίδια περίοδο με την προσαρμογή του ήχου, ξεκίνησαν συστηματικές προσπάθειες για την προσθήκη χρώματος. Έγχρωμες ταινίες είχαν ήδη εμφανιστεί από τις αρχές του20ου αιώνα, μέσω του χρωματισμού των κινηματογραφικών καρρέ με το χέρι, μέθοδος που εγκαταλείφθηκε σταδιακά, σε συνδυασμό και με την αύξηση της διάρκειας των ταινιών. Ανάμεσα στις πρώτες συνθετικές μεθόδους προσθήκης χρώματος, υπήρξε ηTechnicolor, η οποία τελειοποιήθηκε το1941(Monopack Technicolor), αν και παρέμενε ακριβή λόγω των περίπλοκων σταδίων διαχωρισμού και εμφάνισης των χρωμάτων. Μετά το τέλος τουΒ' Παγκοσμίου Πολέμου, εμφανίστηκε επιπλέον το έγχρωμο αρνητικό φιλμ της εταιρίαςEastman Kodak, το οποίο δεν απαιτούσε διαδικασία διαχωρισμού των χρωμάτων. Αν και μέχρι τη δεκαετία του1950, η παραγωγή έγχρωμων ταινιών μειοψηφούσε, κατά τη δεκαετία του1960και χάρη στην ανάπτυξη της σχετικής τεχνολογίας, ο έγχρωμος κινηματογράφος επικράτησε.

Οελληνικόςκινηματογράφοςξεκίνησε στις πρώτες δεκαετίες του20ου αιώνα, με μικρό αριθμό ταινιών μέχρι το 1940 (35 κατά προσέγγιση). Η άνθησή του άρχισε μετά τον Β' παγκόσμιο πόλεμο, με 4-7 ταινίες το χρόνο μέχρι το 1950 και σταδιακά η παραγωγή αυξήθηκε μέχρι τις 60 ταινίες το 1960. Η χρυσή εποχή του ελληνικού κινηματογράφου ήταν από το 1960 μέχρι το 1973 φτάνοντας μέχρι τις 97 ταινίες το χρόνο (με μέσο όρο 80 ταινίες το χρόνο). Από το 1974 μέχρι σήμερα η παραγωγή κυμαίνεται σε πολύ μικρότερα επίπεδα από 10 ταινίες μέχρι 40 ταινίες το χρόνο.

Η ιστορία του ελληνικού κινηματογράφου αρχίζει το1906, αν και συχνά αναφέρεται ως έτος αρχής του το1914. Το1906κινηματογραφείται μιαμικρού μήκους ταινίατωνΟλυμπιακών αγώνωνπου διεξάχθηκαν τότε. Επρόκειτο για ταινία γυρισμένη με απλά τεχνικά μέσα, ωστόσο δεν έλειπαν και ορισμένα στοιχειώδη καλλιτεχνικά γνωρίσματα. Ένα χρόνο αργότερα, το (1907) έγινε μια ακόμη ταινία του είδους αυτού που παρουσίαζε τον εορτασμό της ελληνικής Εθνικής επετείου. Στα επόμενα τρία χρόνια, δεν σημειώνεται καμία άλλη ελληνική ταινία. Το1911οΚώστας Μπαχατώρης, παρουσίασε στην οθόνη, τοκωμειδύλλιοτου ΠερισιάδηΓκόλφω, που γνώρισε στο θέατρο μεγάλη επιτυχία. Οπερατέρ της ταινίας ήταν ο ΙταλόςΜαρτέλικαι πρωταγωνίστρια η βεντέτα του θεάτρου της εποχήςΟλυμπία Δαμάσκου. Είχε μήκος δύο χιλιάδες μέτρα, διαρκούσε δηλαδή περίπου μία ώρα και δέκα λεπτά, και γυρίστηκε εξ ολοκλήρου σ' ένα φωτογραφικό στούντιο. Η ταινία είχε πολλά ελαττώματα και λάθη αλλά ο κόσμος την υποδέχθηκε με ενθουσιασμό, πράγμα το οποίο παρακίνησε πολλούς να μιμηθούν τον Μπαχατώρη.

Το1912ιδρύθηκε η πρώτη κινηματογραφική εταιρία, ηΑθηνά Φιλμκαι η πρώτη της ταινία ήταν ένα μικρόντοκιμαντέργύρω από τη ζωή των νεαρών Ελλήνων πριγκίπων. Ύστερα από αυτό γυρίστηκε μία άλλη ταινία μήκους χιλίων μέτρων με τίτλοΗ τύχη της Μαρούλας, που αποτελούσε την πρώτη ελληνική ταινία με αξιώσεις στοιχειώδους καλλιτεχνικού και τεχνικού επιπέδου. Το1913, η ίδια εταιρία παρουσίασε μία σειρά μικρώνκωμωδιώντύπου μπουρλέσκ, με πρωταγωνιστή το δημοφιλή κωμικόΔημητρακόπουλο. Η επιτυχία των κωμωδιών αυτών ήταν πολύ μεγάλη και τον επόμενο χρόνο, ο Λεπενιώτης γύρισε στον ίδιο τύπο την ταινίαΟ Βιλλάρ στα μπάνια του Φαλήρου. Το1916ιδρύθηκε μία δεύτερη κινηματογραφική εταιρία, ηΆστυ Φιλμς, που τον ίδιο χρόνο παρουσίασε την κωμωδία με τίτλοΗ προίκα της Αννούλας. Ακολούθησαν τα χρόνια τουΑ' Παγκοσμίου Πολέμου, που σταμάτησαν μέχρι το1920την εξέλιξη του ελληνικού κινηματογράφου. Την εποχή αυτή οΑχιλλέας Μαδράςκαι οι αδελφοί Γαζιάδη επεχείρησαν να γυρίσουν μερικά ντοκιμαντέρ. Στην ίδια περίοδο έγιναν και τα πολεμικά ντοκιμαντέρ τουΓιώργου Προκοπίου. Στα μικρά αυτά φιλμ, που αποτελούν και τα μόνα κινηματογραφικά ντοκουμέντα που έχουμε από τοΜικρασιατικό Πόλεμο, ο Προκοπίου αναδείχτηκε ως γνήσιος καλλιτέχνης. Παρά τα πρωτόγονα μηχανικά μέσα, πέτυχε υψηλού επιπέδουφωτογραφία, καταπληκτική κίνηση του φακού και ρεαλιστική εικόνα.

Το1921οΓαζιάδηςπαρουσίασε την ταινίαΕλληνικό θαύμα, όπου χρησιμοποίησεΡώσουςηθοποιούς. Το1924γυρίστηκαν μερικές σύντομες ταινίες, στις οποίες πρωταγωνιστούσε ο κωμικός Μιχαήλ Μιχαήλ. Ένα χρόνο αργότερα ηΆστυ Φιλμςέδωσε τη δεύτερη μεγάλου μήκους ταινία της που προξένησε εξαιρετική εντύπωση, παρά το γεγονός ότι οι περισσότεροι ηθοποιοί της ήταν άγνωστοι ερασιτέχνες. Ο τίτλος της ήτανΤο απόπαιδο. Τον ίδιο χρόνο, ο Μιχαήλ Μιχαήλ παρουσίασε τις κωμωδίες τουΟι γάμοι της Κοντσίταςκαι ηΑπαγωγή της Μάρως, δύο μικρού μήκους ταινίες που γυρίστηκαν από μια καινούρια ελληνοαγγλική εταιρία παραγωγής. Το1926δημιουργείται από τους αδελφούς Γαζιάδη μια νέα εταιρία, ηΝταγκ Φιλμς. Ο Δημήτρης Γαζιάδης είχε σπουδάσει κινηματογραφία στοΜόναχοκαι ήταν συγχρόνωςοπερατέρ, σκηνοθέτης και φωτογράφος. Το1927ηΝταγκ Φιλμςπαρουσιάζει τη πρώτη ταινία της που ήταν τοΈρως και κύματα, που αποτέλεσε σταθμό για τον ελληνικό κινηματογράφο, ο οποίος έκτοτε πραγματοποίησε αλματώδη εξέλιξη.

Είναι η επαναλαμβανόμενα συνεχόμενη ταχεία προβολή σειρών από εικόνες--σκίτσα ή φωτογραφίες αντικειμένων, στιγμιότυπα αντικειμένων--οι οποίες εναλλάσσονται με ταχύτητα δίνοντας στο θεατή την ψευδαίσθηση ότι τα αντικείμενα της εικόνας κινούνται. Αυτή η οπτική οφθαλμαπάτη-ψευδαίσθηση που συμβαίνει οφείλεται στην ιδιότητα που έχει ο ανθρώπινος εγκέφαλος να διατηρεί "ζωντανή" στη μνήμη του για 1/12 του δευτερολέπτου καθετί που οπτικά αντιλαμβάνεται διατηρώντας έτσι την αίσθηση της συνέχειας και της εξέλιξης των όσων βλέπει. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται μεταίσθημα ήμετείκασμακαι αποτελεί τη βάση τουκινηματογράφουιδίως στις ταινίεςκινουμένων σχεδίων. Στις περισσότερες ταινίες κινουμένων σχεδίων του 20ού αιώνα η τεχνική απόδοσης της κίνησης ήταν η εξής: κάθε ξεχωριστό πλαίσιο μιας ταινίας, αποτελείται από μια φωτογραφία ή ένα σχέδιο, που σχεδιάζεται πρώτα σε ένα χαρτί και κάθε σχέδιο διαφέρει ελάχιστα από το προηγούμενο, κάθε σχέδιο αποτελεί την συνέχεια του προηγούμενού του. Τα σχέδια τωνanimatorsαποτυπώνονται σε μια διαφάνεια εκτύπωσης που ονομάζεται κυψέλη, η οποία γεμίζεται με χρώματα προσδιορισμένων αποχρώσεων και τόνων από την πίσω πλευρά του σχεδίου. Οι ολοκληρωμένες διαφάνειες των χαρακτήρων φωτογραφίζονται μία προς μία σε φιλμ κινούμενης εικόνας με μια ραμφοειδή κάμερα, μπροστά από ένα ζωγραφισμένο φόντο. Σήμερα βέβαια, στον 21 αιώνα, η μέθοδος αυτή είναι εξαιρετικά ξεπερασμένη και οι περισσότερες ταινίες κινουμένων σχεδίων έχουν περάσει στην εποχή της τεχνολογικής εξέλιξης του 3D Animation. Αξίζει να αναφερθεί ότι οι αρχές του Animation σχηματίστηκαν από τουςAnimatorsτηςDisneyτη δεκαετία του 1930. Αυτές οι αρχές αποτελούν και το θεμελιώδη λίθο κάθε επιτυχημένης σχεδιοκίνησης χαρακτήρων. Μπορεί ο William Fetter, υπάλληλος της Boeing, Co. vα εφηύρε το 1960 τον όρο ?computer animation/graphics? αλλά τα πρώτα 3DCGI(computer generated images) παρουσιάστηκαν στο κοινό με την ταινίαFutureWorldτο 1976 των Ed Catmull και Fred Parke ενώ η πρώτη εξ? ολοκλήρου τρισδιάστατη ταινία, τοToy Story, βγήκε στις κινηματογραφικές αίθουσες το 1995 με παραγωγό τον John Lasseter τηςPixarκαι διανομή της Disney Animation.

Σε υλοποιήσεις Αnimation σε χώρους τριών διαστάσεων λαμβάνεται υπόψη η τρίτη διάσταση του βάθους πεδίου, δηλαδή η παράμετρος της μετατόπισης στο χώρο, σε αντίθεση με τα 2D μοντέλα όπου λαμβάνονται υπόψη μόνο οι παράμετροι του χρόνου και της μετατόπισης στο επίπεδο. Προκειμένου να παραχθούν τρισδιάστατα ρεαλιστικά εικονικά περιβάλλοντα απαραίτητος είναι ο σχεδιασμός μοντέλων. Τα τρισδιάστατα μοντέλα πρέπει να δημιουργηθούν και να τοποθετηθούν μέσα σε κάποιο σκηνικό συμπληρώνοντας όλες τις λεπτομέρειες όπως ο ρουχισμός των ηρώων και η φωνή τους, η μουσική υπόκρουση, η θέση της κάμερας, τα ειδικά εφέ. Το τελικό αποτέλεσμα είναι σε μία πλατφόρμα τρισδιάστατη με εικόνες με βάθος, φως, σκίαση και πολλαπλή προοπτική. Με τη βοήθεια διαφόρων λογισμικών στην αγορά για τη δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων, που κυμαίνονται από τα φτηνότερα ως τα πιο επαγγελματικά, ο δημιουργός έχει το πλεονέκτημα ότι με 3D Animation μπορεί να κάνει ευκολότερα τις αλλαγές που χρειάζονται, να χρησιμοποιήσει μία μεγάλη γκάμα οπτικής τεχνοτροπίας και βεβαίως να περιορίσει τις εργατοώρες. Ενώ στα δισδιάστατα κινούμενα σχέδια η ?ζωγραφιά? ή η κίνηση γίνεται σε επίπεδη επιφάνεια με οριζόντιες και κάθετες γραμμές, στα τρισδιάστατα το εικονικό περιβάλλον ελέγχεται από τον υπολογιστή και τον προγραμματιστή.

Γενικότερα η δημιουργία 3D Animation χωρίζεται σε τρία βασικά στάδια: Μοντελοποίηση (Modeling), Απόδοση Σχεδιοκίνησης (Animation) & Φωτορεαλιστική Απεικόνιση (Rendering)

Μοντελοποίηση (Modeling)

Είναι η διαδικασία κατά την οποία αναπτύσσεται μια μαθηματική εκπροσώπευση κάθε τρισδιάστατης επιφάνειας άψυχων ή έμψυχων αντικειμένων μέσω εξειδικευμένου λογισμικού παράγοντας ένα 3D μοντέλο.Τα 3D μοντέλα αντιπροσωπεύουν ένα επίσης 3D αντικέιμενο χρησιμοποιώντας μια συλλογή σημείων & άλλων πληροφοριών, στο τρισδιάστατο χώρο, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με διάφορες γεωμετρικές οντότητες όπως τρίγωνα, ευθύγραμμα τμήματα, καμπύλες, κλπ. Τα μοντέλα μπορούν να δημιουργηθούν είτε χειροκίνητα είτε με αλγοριθμικές διαδικασίες (procedural modeling) ή μέσω σάρωσης (model scanning).

Σχεδόν όλα τα 3D μοντέλα υπάγονται στις εξής δύο κατηγορίες:

Στερεά (Solid)

Χρησιμοποιούνται κυρίως για μη γραφικές προσωμοιώσεις όπως για παράδειγμα ιατρικές ή μηχανικές, γιαCADκαι εξειδικευμένες οπτικές εφαρμογές όπως την ανίχνευση ακτινών και την εποικοδομητική στερεά γεωμετρία (constructive solid geometry). Τα μοντέλα αυτά καθορίζουν τον όγκο του αντικειμένου που αντιπροσωπεύουν.

Όρια (Shell/Boundary)

Είναι ευκολότερα στη χρήση από τα στερεά μοντέλα. Καθορίζουν την επιφάνεια, π.χ. το όριο του αντικειμένου, και όχι τον όγκο του. Σχεδόν όλα τα οπτικά υποδείγματα που χρησιμοποιούνται για παιχνίδια και ταινίες είναι shell models.

Παράθεση Διαδικασιών Μοντελοποίησης:

Polygonal Modeling

Σημεία,κορυφές σε 3D χώρο συνδέονται με γραμμικά τμήματα σχηματίζοντας πολύγωνα. Η φιλοσοφία των περισσότερων 3D μοντέλων σήμερα είναι χτισμένη πάνω σε πολυγωνικά μοντέλα επειδή είναι ευέλικτα και επειδή οι υπολογιστές μπορούν να τα επεξεργαστούν γραφικά σε πολύ μικρό χρόνο. Επειδή βέβαια, τα πολύγωνα είναι επίπεδες επιφάνειες, οι σύνθετες κυρτές επιφάνειες μοντελοποιούνται μόνο κατά προσέγγιση με τη χρήση πολλών πολυγώνων.

NURBS Modeling

Επιφάνειες NURBS ορίζονται απόsplineκαμπύλες οι οποίες επηρεάζονται από σταθμισμένα σημεία ελέγχου (weighted control points). Η αύξηση του βάρους για ένα σημείο θα τραβήξει την καμπύλη πιο κοντά στο σημείο αυτό. Τα NURBS είναι πραγματικά λείες επιφάνειες και όχι απλές προσεγγίσεις χρησιμοποιώντας μικρές επίπεδες επιφάνειες και έτσι είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για οργανικές μοντελοποιήσεις.

Primitives Modeling

Αυτή η διαδικασία θεωρεί τα πρωτογενή γεωμετρικά αντικείμενα όπως μπάλες, κυλίνδρους, κώνους, κύβους ως δομικά στοιχεία για πιο πολύπλοκα μοντέλα. Εδώ οι μορφές ορίζονται με μαθηματικό τρόπο με αποτέλεσμα να είναι απόλυτα ακριβείς όπως επίσης και η γλώσσα ορισμού τους μπορεί να είναι πολύ απλούστερη. Γενικότερα αποτελεί μια εύκολη και γρήγορη κατασκευή μοντέλων κατάλληλη για τεχνικές εφαρμογές.

Splines & Patches Modeling

Εξαρτώνται από καμπύλες γραμμές για να καθορίσουν την ορατή επιφάνεια. Σε ό,τι αφορά στην ευελιξία και στην ευκολία χρήσης βρίσκονται κάπου μεταξύ NURBS και polygonal.

Απόδοση Σχεδιοκίνησης (Animation)

Οι βασικές μέθοδοι εδώ είναι τρεις σε αριθμό:

Η μέθοδοςkey frames (σημαντικών καρέ): Χρησιμοποιείται στα περισσότερα προγράμματα κατασκευής 3D. Τα μοντέλα τοποθετούνται σε σημαντικά χρονικά σημεία σε συγκεκριμένες θέσεις του κόσμου και το πρόγραμμα αναλαμβάνει να συμπληρώσει τα ενδιάμεσα καρέ βάσει της τροχιάς της κίνησης που έχει οριστεί.

Η μέθοδος παραμετρικών key frames: Έχει την ίδια λογική με την προηγούμενη μέθοδο μόνο που εδώ η κάθε οντότητα (αντικείμενο, κάμερα, φως) χαρακτηρίζεται από παραμέτρους.

Η μέθοδος του διαδικαστικού(procedural) animation: Είναι μια αλγοριθμική μέθοδος στην οποία χρησιμοποιούνται χωρικές και χρονικές μετατροπές (περιστροφή, μετακίνηση κλπ), οι οποίες καθορίζονται από παραμέτρους (π.χ. γωνία περιστροφής) οι οποίες μπορούν να αλλάξουν κατά τη διάρκεια του Animation.

Γενικότερα έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνικές τρισδιάστατης σχεδιοκίνησης όπως: ηκινηματική (kinimatics), η οποία αφορά τις ιδιότητες των αντικειμέων όπως τη θέση, την ταχύτητα και την επιτάχυνση. Σε περιπτώσεις όπου το αντικείμενο είναι τεμαχισμένο σε περισσότερα κομμάτια τότε τα κομμάτια αυτά συνδέονται μεταξύ τους δημιουργώντας μια δενδρική ιεραρχία.

ηδυναμική (dynamic), η οποία είναι αυτή που θα δώσει στο αντικείμενο τις φυσκές του ιδιότητες λαμβάνοντας της υπόψη τους νόμους της φυσικής και προσθέτοντας στην κίνηση του αντικειμένου χαρακτηριστικά ρεαλιστικότητας. Εδώ λαμβάνονται υπόψη στοιχεία όπως το υλικό, το βάρος, το μέγεθος, η πυκνότητα κλπ.

ηκαταγραφή της κίνησης πραγματικών μοντέλων (motion capture)όπου χρησιμοποιούνται εξειδικευμένοι αισθητήρες για να καταγράψουν την κίνηση ενός ανρώπου ή ζώου. Τα δεδομένα εξάγονται από τους αισθητήρες αυτούς και χρησιμοποιούνται σε ειδικά Animation για να δημιουργήσουν την κίνηση των χαρακτήρων.

Φωτορεαλιστική Απεικόνιση (Rendering)

Η Φωτορεαλιστική Απεικόνιση (Rendering) είναι η διαδικάσια ρεαλιστικής απόδοσης των χαρακτηριστικών ενός μοντέλου με τη χρήση χρωμάτων, υφών, φωτισμού και σκιάσεων. Ο απαιτούμενος χρόνος ολοκλήρωσης του μοντέλου αυξάνεται όσο αυξάνεται και η περιπλοκότητα του.

Το πρόγραμμα που είναι υπεύθυνο για να παράγει την τελική φωτορεαλιστικά απεικονισμένη σκηνή ονομάζεται renderer. Η διαδικασία παραγωγής της τελικής φωτορεαλιστικής απεικονισμένης σκηνής αποτελεί μια αρκετά σύνθετη διαδικασία μιας και οι παράμετροι που πρέπει να ληφθούν υπόψη προκειμένου να παραχθεί ένα ικανοποιητικό αποτέλεσμα που να προσεγγίζει αρκετά ρεαλιστικά την πραγματικότητα είναι πολλές. Η διαδικασία της φωτορεαλιστικής απεικόνισης μπορεί να διαρκέσει κλάσματα του δευτερολέπτου ως και μία ολόκληρη μέρα προκειμένου να παραχθεί μία ενιαία εικόνα ανάκαρέ. Τα τρισδιάστατα μοντέλα πρέπει να δημιουργηθούν και να τοποθετηθούν μέσα σε κάποιο σκηνικό συμπληρώνοντας όλες τις λεπτομέρειες όπως ο ρουχισμός των ηρώων και η φωνή τους, η μουσική υπόκρουση, η θέση της κάμερας, τα ειδικά εφέ. Το τελικό αποτέλεσμα είναι σε μία πλατφόρμα τρισδιάστατη με εικόνες με βάθος, φως και σκίαση και πολλαπλήπροοπτική. Με τη βοήθεια διαφόρων λογισμικών στην αγορά για τη δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων, που κυμαίνονται από τα φθηνότερα ως τα πιο επαγγελματικά, ο δημιουργός έχει το πλεονέκτημα ότι με 3D Animation μπορεί να κάνει ευκολότερα τις αλλαγές που χρειάζονται, να χρησιμοποιήσει μία μεγάλη γκάμα οπτικής τεχνοτροπίας και βεβαίως να περιορίσει τις εργατικές ώρες. Ενώ στα δισδιάστατα κινούμενα σχέδια η "ζωγραφιά" ή η κίνηση γίνεται σε επίπεδη επιφάνεια με οριζόντιες και κάθετες γραμμές, στα τρισδιάστατα το εικονικό περιβάλλον ελέγχεται από τον υπολογιστή και το αποτέλεσμα είναι εφικτό με την προϋπόθεση ότι ο προγραμματιστής δώσει τις σωστές εντολές στο πρόγραμμά του.

Γλώσσες όπως η Virtual Reality Modeling Language (VRML) που εμφανίστηκε το 1997 ενώ υπόσχονταν πολλά όταν πρωτοεμφανίστηκε, δεν μπορεί να καλύψει τις υπέρογκες ανάγκες των κινούμενων σχεδίων και των γραφικών. Με τη βοήθεια των δεδομένων για multimedia coding, MPEG καιJPEG,θα δοθούν κίνητρα για περαιτέρω πρόοδο στον κόσμο της επικοινωνίας των multimedia. Τις επόμενες δεκαετίες ηψηφιακή τηλεόρασηθα αντικαταστήσει την αναλογική καιMPEG-4θα χειρίζεται όχι μόνο video frames αλλά συνθετικά και φυσικά υλικά, κίνηση σώματος και προσώπου (FBA). Ο χώρος που απαιτείται για την αποθήκευση και τη μεταφορά τρισδιάστατων ταινιών και παιχνιδιών είναι εξαιρετικά μεγάλος, γι? αυτό τεχνικές γεωμετρικής συμπίεσης αναπτύσσονται ενώ η ποιότητα παραμένει υψηλή. Η μνήμη και η μπάντα μετάδοσης αποτελούνται από μεγάλο αριθμό frames τα οποία ξεχωριστά είναι ένα μεγάλο στατικό 3D model. Έτσι η ταινίαShrekδεν χρειάζεται να αποθηκευτεί σεvideo framesαλλά η παράδοση της ταινίας γίνεται σε 3D model το οποίο χρησιμοποιεί τη μικρότερη σε εύρος μπάντα σε πραγματικό χρόνο. Ο θεατής μπορεί να απολαύσει την ταινία ακόμα και σε ένα περιβάλλον Εικονικής Πραγματικότητας, με υψηλή ανάλυση, από και προς κινητά ή και σεhome cinema.

Κινηματογράφος

Παρατηρείται πολύ μεγάλη άνθηση στον αριθμό των κινηματογραφικών ταινιών που χρησιμοποιούν τρισδιάστατα γραφικά ή είναι και εξ? ολοκλήρου κατασκευασμένες με τη χρήση τρισδιάσατων γραφικών. Σήμερα, η τεχνολογία παραγωγής 3D Animation έχει ως αποτέλεσμα την γραφική αναπαράσταση ανθρώπινων χαρακτήρων με άκρως ρεαλιστικό αποτέλεσμα.

Εκπαίδευση

Η τεχνική των 3D Animation χρησιμοποιείται πολύ και για εκπαιδευτικούς σκοπούς μιας και έτσι οι μαθητές βοηθούνται στο να φανταστούν τα αντικείμενα και τις έννοιες κατανοώντας έτσι πολύπλοκες και δυσνόητες θεωρητικές έννοιες. Επιπλέον μέσω του Animation οι εκπαιδευτικοί μπορούν να δημιουργήσουν προσομοιώσεις καταστάσεων και διαδικασιών και να δείξουν στους μαθητές τα φαινόμενα που μελετούν όπως ακριβώς αυτά συμβαίνουν σε πραγματικό χρόνο.

Εφαρμογές 3D Animation διαδραματίζουν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο και σε τομείς όπως η Αρχαιολογία, η Αρχιτεκτονική και η Μηχανική, η Ιατρική καθώς και σε όλες τις φυσικές επιστήμες όπως γεωλογία, γεωγραφία, χημεία, πυρηνική φυσική, αστρονομία κλπ.

Τα 50 Βήματα των Ειδικών Εφέ στον Κινηματογράφο

Καινοτομίες στα ειδικά εφέ μέσα από την ιστορία του κινηματογράφου που επηρέασαν τον τρόπο που βλέπουμε ταινίες.

50. Le Voyage Dans La Lune (A Trip to the Moon) [1902]
Καινοτομία:Το πρώτο ζευγάρωμα διακεκομμένων εικόνων με κινούμενα σχέδια και ευφάνταστης δράσης.

49. The Great Train Robbery [1903]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία που χρησιμοποιεί εναλλαγή σκηνών, παράλληλο μοντάζ, εξωτερικά γυρίσματα και μη γραμμική κινηματογράφηση.

48. Intolerance [1915]
Καινοτομία:Μakeup και ειδικά εφέ σε δύο χαρακτηριστικές σκηνές: Ένας αποκεφαλισμός και μαχαίρωμα στο στήθος.

47. The Ten Commandments [1923]
Καινοτομία:Η εκπληκτική σκηνή με τον χωρισμό των υδάτων της Ερυθράς Θάλασσας.

46. The Lost World [1925]
Καινοτομία:Η πρώτη χρήση του stop-motion animation στον κινηματογράφο.

45. Battleship Potemkin [1925]
Καινοτομία:Η σκηνή στις Σκάλες της Οδησσού, που δείχνει μια σφαγή που φαινομενικά γυρίστηκε σε ένα σκηνικό, αλλά στην πραγματικότητα ήταν μια επαναστατική χρήση του μοντάζ, μια σκηνή φτιαγμένη από 155 χωριστά κομμάτια που ενώθηκαν αδιόρατα μεταξύ τους.

44. Metropolis [1927]
Καινοτομία:Χρησιμοποίησε μινιατούρες και, για πρώτη φορά, ζωντανά οπτικά εφέ μέσα από την κάμερα (ζωγραφιστά φόντα για την ψευδαίσθηση γιγάντιων σκηνικών) πολύ πριν τον καιρό της «μπλε οθόνης».

43. Man with a Movie Camera [1929]
Καινοτομία:Έστησε την βάση για την "avant-garde" κινηματογράφηση, με απρόβλεπτα παγώματα της εικόνας, διπλοτυπίες και παράθεση εναλλακτικών εικόνων.

42. The Invisible Man [1933]
Καινοτομία:Ζωντανά ειδικά εφέ και χρήση διπλής εκτύπωσης για να δείξουν τον κεντρικό χαρακτήρα αόρατο.

41. King Kong [1933]
Καινοτομία:Επικές σκηνές μάχης με τέρατα, με την μέθοδο του stop-action animation, και μια κούκλα Kong 18 ιντσών που έδειχνε σαν γορίλας των 9 μέτρων.

40. Snow White And The Seven Dwarves [1937]
Καινοτομία:Η πρώτη κινηματογραφική ταινία μεγάλου μήκους, κινουμένων σχεδίων ζωγραφισμένων στο χέρι.

39. The Wizard Of Oz [1939]
Καινοτομία:Η σκηνή του ανεμοστρόβιλου.

38. The Wolf Man [1941]
Καινοτομία:Η εικόνα ενός άντρα που μεταμορφώνεται σε λυκάνθρωπο.

37. Citizen Kane [1941]
Καινοτομία:Χρησιμοποίησε σχεδόν κάθε καινοτόμα τεχνική της εποχής, αντικειμενική κάμερα, ασυνήθιστες γωνίες λήψεις, βαθύ πεδία εστίασης, απίστευτα κοντινά πλάνα, δραστικές αλλαγές φωτισμού, όλα σε μία εκπληκτική ταινία.

36. Anchors Away [1945]
Καινοτομία:Μια μακροσκελής και άψογα χορογραφημένη σκηνή χορού ανάμεσα στον πολύ αληθινό Gene Kelly και έναν ζωγραφιστό Jerry των γνωστών Tom & Jerry.

35. Bwana Devil [1952]
Καινοτομία:Η πρώτη έγχρωμη, μεγάλου μήκους ταινία με ήχο, σε 3D.

34. The Beast from 20,000 Fathoms [1953]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία με τα καινοτόμα ειδικά εφέ του μάστορα Ray Harryhausen.

33. Forbidden Planet [1953]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία επιστημονικής φαντασίας που γυρίστηκε έγχρωμη.

32. Fantastic Voyage [1966]
Καινοτομία:Η ψευδαίσθηση ότι άνθρωποι πετούσαν και κολυμπούσαν μέσα στο ανθρώπινο σώμα.

31. 2001: A Space Odyssey [1968]
Καινοτομία:Η φημισμένη σκηνή της Αστρικής Πύλης, ένα απίστευτο σόου χρωμάτων με την χρήση φωτογραφικής τεχνικής slit-scan, χρωματιστά φίλτρα και αλληλοεπιδρούμενα χημικά.

30. Star Wars [1977]
Καινοτομία:Η πρώτη χρήση του 3D computer animation στον κινηματογράφο (γνωστό και ως CGI), και πρώτη χρήση κάμερας με ελεγχόμενη μηχανική κίνηση, με μνήμη από κομπιούτερ.

29. Close Encounters of the Third Kind [1977]
Καινοτομία:Ένα φαινομενικά τεράστιο εξωγήινο διαστημόπλοιο, τίποτα περισσότερο από μια μινιατούρα 2 μέτρων ύψους, 2,5 πλάτους.

28. An American Werewolf in London [1981]
Καινοτομία:Με τον βασιλιά του makeup Rick Baker να μας δίνει μια σκληρά ρεαλιστική μεταμόρφωση ανθρώπου σε λυκάνθρωπο.

27. TRON [1982]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία με ηθοποιούς που χρησιμοποιεί εκτεταμένο CGI (για 20 λεπτά).

26. Star Trek II: The Wrath of Khan [1982]
Καινοτομία:Η ενός λεπτού σκηνή με το "Genesis Effect", η πρώτη κινηματογραφική σκηνή προερχόμενη πλήρως από υπολογιστή.

25. Koyaanisqatsi [1982]
Καινοτομία:Επαναστατικό ντοκιμαντέρ με ευφάνταστη χρήση των ταχυτήτων της κάμερας.

24. Blade Runner [1982]
Καινοτομία:Εκπληκτικά εναέρια πλάνα του μελλοντικού Los Angeles, με ιπτάμενα αυτοκίνητα, αιωρούμενες διαφημίσεις και τεράστιες τηλεοπτικές οθόνες.

23. Young Sherlock Holmes [1985]
Καινοτομία:"Ο άνθρωπος βιτρό," ο πρώτος CGI, φωτορεαλιστικός χαρακτήρας κινουμένων σχεδίων, και ο πρώτος χαρακτήρας σχεδιασμένος σε υπολογιστή και σκαναρισμένος απευθείας σε φιλμ με λέιζερ.

22. The Black Cauldron [1985]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία μεγάλου μήκους κινουμένων σχεδίων που χρησιμοποιεί γραφικά κομπιούτερ.

21. Howard the Duck [1986]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία που έσβησε ψηφιακά συρματόσχοινα που χρησιμοποιήθηκαν σε κασκάντες.

20. Aliens [1986]
Καινοτομία:Συνδυασμός διάφορων ειδικών εφέ σε μια κοινή λήψη, με χρήση μοντέλων σε φυσικό μέγεθος και μινιατούρες ταυτόχρονα, με ζωγραφιστά φόντα και διπλοτυπίες, δηλαδή ρεαλιστικό εξωγήινο μπάχαλο.

19. Who Framed Roger Rabbit? [1988]
Καινοτομία:Ένα άψογο πάντρεμα κινουμένων σχεδίων που δρουν με αληθινούς ηθοποιούς για μια ολόκληρη κινηματογραφική ταινία.

18. The Abyss [1989]
Καινοτομία:Ο πρώτος 3D χαρακτήρας από υπολογιστή σε φιλμ, το εξωγήινο υγρό πλοκάμι.

17. Terminator 2: Judgment Day [1991]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία που δημιούργησε ειδικά εφέ σε pc, από τα οποία τα πιο καινοτόμα ήταν μορφοποιήσεις και κινήσεις χαρακτήρων σε CG.

16. The Nightmare Before Christmas [1993]
Καινοτομία:Μίξη animation με κούκλες, stop-motion και ευφάνταστη χρήση της κάμερας.

15. Jurassic Park [1993]
Καινοτομία:Ρεαλιστικής λεπτομέρειας μηχανικοί δεινόσαυροι, συν CGI, που δρουν αψεγάδιαστα με τους ηθοποιούς.

14. Forrest Gump [1994]
Καινοτομία:Η δράση του ομότιτλου κεντρικού χαρακτήρα με ιστορικές φιγούρες όπως τους John F. Kennedy, Richard Nixon, και John Lennon.

13. Toy Story [1995]
Καινοτομία:Η πρώτη, εξ ολοκλήρου μεγάλου μήκους ταινία κινουμένων σχεδίων σε CGI.

12. The City Of Lost Children [1995]
Καινοτομία:Ένα μπουφέ ειδικών εφέ με αλλοιωμένες φιγούρες, πλάνα νυχτερινής οπτικής και μορφοποιούμενα χαρακτηριστικά.

11. The Matrix [1999]
Καινοτομία:Ένα ψηφιακό εφέ, γνωστό ως "bullet-time."

10. Vidocq [2001]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία μεγάλου μήκους που γυρίστηκε εξολοκλήρου με Hi-Def digital video. (Όχι, δεν ήταν το ?Star Wars II: The Clone Wars? όπως ίσως θα ήθελε να νομίζει ο George Lucas.)

9. Jimmy Neutron: Boy Genius [2001]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία μεγάλου μήκους σε CGI από μεγάλο στούντιο που χρησιμοποιεί λογισμικό (NewTek's Lighwave 3D program) που πωλείται σε καταστήματα.

8. Final Fantasy: The Spirits Within [2001]
Καινοτομία:Η πρώτη ταινία μεγάλου μήκους από υπολογιστή χωρίς ηθοποιούς ή σκηνικά.

7. The Lord of the Rings: The Two Towers [2002]
Καινοτομία:Δημιουργία χαρακτήρα από υπολογιστή για τον Gollum, μια μίξη CGI και κινηματογράφηση της ερμηνείας του ηθοποιού Andy Serkis.

6. The Polar Express [2004]
Καινοτομία:Επαναστατικό "Performance Capture," ψηφιακή αποτύπωση ζωντανής ερμηνείας ηθοποιών.

5. Sky Captain and the World of Tomorrow [2004]
Καινοτομία:Πρώτη ταινία μεγάλου μήκους με ολοκληρωτικά φωτορεαλιστικά σκηνικά σε CGI στα οποία κινούνται αληθινοί ηθοποιοί.

4. The Curious Case of Benjamin Button [2008]
Καινοτομία:Εμφάνιση του Contour, ενός νέου συστήματος ψηφιακής αποτύπωσης ερμηνείας που παρείχε στον Brad Pitt ανάλογες εκφράσεις καθώς ο Button γερνούσε αντίστροφα.

3. District 9 [2009]
Καινοτομία:Εντυπωσιακοί και ρεαλιστικοί εξωγήινοι, σε στυλ ντοκιμαντέρ, ως πρωταγωνιστές του έργου.

2. Avatar [2009]
Καινοτομία:Ο Σεναριογράφος-Σκηνοθέτης James Cameron ζήτησε από την Weta Digital να εφεύρει την κατάλληλη τεχνολογία για να δημιουργήσει τους φωτορεαλιστικούς χαρακτήρες από υπολογιστή, στους οποίους μεταφέρθηκε 100% η ερμηνεία των αληθινών ηθοποιών.

1. Inception [2010]
Καινοτομία:Η μάχη στον διάδρομο σε μηδενική βαρύτητα.