Podstawy animacji w Blenderze
Do płynnej animacji wymagane jest wyświetlanie ok. 25 klatek (obrazów) na sekundę.
Dziesięciominutowy film wymaga stworzenia 15000 obrazów. Ręczne przygotowanie wszystkich
klatek przez człowieka byłoby bardzo żmudnym i czasochłonnym zajęciem.
Idea tworzenia animacji z wykorzystaniem klatek kluczowych polega na stworzeniu tylko
niektórych klatek. Klatki te nazywane są klatkami kluczowymi. Ich zadaniem jest opisanie
wszystkich parametrów obrazu, które ulegają zmianą. Mogą opisywać położenie, rozmiar, kolor
obiektu, itp. Dzięki temu człowiek mogę określić, np. co 10 klatkę filmu, natomiast program
Blender wygeneruje klaki pośrednie.
Animacja metodą klatek kluczowych
Przygotowanie sceny (rys. 1) Umieść na scenie:
1. Podłoże – do tego celu wykorzystamy płaszczyznę (Shift+A, Mesh->Plane), powiększ ją 10
razy (S, 10, Enter). Zmieniamy widok na widok z przodu (menu View->Front),
przechodzimy do trybu Edit (Tab) zaznaczamy cały obiekt (klawisz A) i wytłaczamy
(klawisz E) przesuwając myszkę nieco w dół. Dzięki temu podłoże uzyska trzeci wymiar i
będzie widoczne przy widoku z przodu lub z boków. Ustal dla podłoża kolor (wciskamy
przycisk Material – czerwona obwoluta nr 1 na rysunku 1, następnie przycisk New, a
później w zakładce Diffuse klikamy na prostokąt prezentujący kolor – obwoluta nr 2,
ustalamy kolor). W trybie edycji zaznaczamy całą płaszczyznę i wytłaczamy ją (klawisz E).
W ten sposób otrzymamy obiekt 3D, który będzie widoczny z widoków z przodu i z boków.
2. Skrzynkę – do tego celu wykorzystamy sześcian (Shift+A, Mesh->Cube), powiększamy go
2 razy w kierunku osi X (S, X, 2, Enter). Skrzyni nadajemy dowolny kolor. Skrzynię
przesuwamy o jedną jednostkę do góry (G, Z, 1, Enter), aby znalazła się na podłożu.
3. Czerwona kostka – do tego celu wykorzystujemy również sześcian (Shift+A, Mesh->Cube),
pomniejszamy go o połowę (S, 0.5, Enter) i przesuwamy do góry, tak aby znalazł się na
skrzyni (G, Z, 2.5, Enter)
Rys. 1: Scena początkowa
Dokładne wymiary obiektu, jego położenie i parametry transformacji można odczytać w
zakładce Transform w oknie z danymi numerycznymi (obwoluta 3 na rysunku 1). Można go
wyświetlić na ekranie naciskając klawisz N lub klikając na symbol + znajdujący się w prawym
górnym narożnika okna widoku 3D View.
Pierwsza animacja. Animacja będzie polegała na przesunięciu i zrzuceniu czerwonej kostki
ze skrzyni.
1. Zmieniamy widok na widok z przodu. W trybie Object wybieramy czerwony sześcian
(klikamy na nim PPM – prawym przyciskiem myszy).
2. Tworzenie klatek kluczowych. Klatka kluczowa dotyczy aktywnego obiektu, w naszym
przypadku czerwonego sześcianu. Ważne jest, aby kursor myszki znajdował się w tym
samym oknie, co ten obiekt. Zanim dodamy klatkę kluczową należy ustalić jej numer. W
naszym przypadku 1. Robimy to w oknie Timeline (czerwona obwoluta na rysunku 2).
Klatkę kluczową dodaje się wciskając klawisz I. Z wyświetlonego menu należy określić,
jakie parametry obiektu będą modyfikowane. Ponieważ kostka ma spaść ze skrzyni, to
będzie się przemieszczała i obracała. Z menu wybieramy LocRot – przemieszczenia i obroty.
Rys. 2: Ustawienia dla pierwszej klatki
3. Dodanie drugiej klatki kluczowej. Najpierw zmieniamy numer klatki na 10 (rys. 3).
Następnie przesuwamy czerwoną kostkę poza brzeg skrzyni i wciskamy klawisz I,
potwierdzamy Enterem nasz wybór. Blender podpowiada poprzednio wybrane polecenie z
menu.
Po wprowadzeniu drugiej klatki kluczowej Blender automatycznie generuje klatki
pośrednie, w naszym przypadku te o numerach od 2 do 9. Możemy je zobaczyć wciskając
strzałki znajdującą się z lewej lub prawej strony numeru klatki. W okienku Timeline klatki
kluczowe są zaznaczane na żółto, a aktualna klatka na zielono. Przeciąganie zielonej linii
powoduje zmianę wyświetlanej klatki. Parametr Start określa początkową klatkę filmu, a
End końcową. Przyciski ze strzałkami umożliwiają odpowiednio: przejście na początek
filmu, przejście do poprzedniej klatki kluczowej, odtworzenie filmu „od końca”,
odtworzenie filmu (klawisz skrótu Alt+A), przejście do następnej klatki kluczowej, przejście
na koniec filmu. Na potrzeby tej animacji wystarczy ustalić parametr End na 55.
4. W kolejnych klatkach kluczowych kostka spada na podłoże obracając się (rys. 4). Obroty
wykonujemy po wciśnięciu klawisza skrótu R, natomiast przemieszczenie kostki klawisza
G. Po uderzeniu w podłoże kostka odbija się kilka razy zanim stanie w bezruchu. Numery
tych klatek zwiększamy co 5. Po dodawaniu kolejnej klatki należy sprawdzać, czy uzyskany
efekt nas zadowala. Jeżeli nie, to można usunąć daną klatkę kluczową (Alt+I, kursor musi
być w oknie 3DView), zmodyfikować ustawienia obiektu i utworzyć nową. Przed
przystąpieniem do animacji warto zapoznać się jak przebiega animowane zdarzenie w
świecie rzeczywistym. W ten sposób animacja będzie wyglądała naturalnie. Klatki 50 i 55 są
takie same
Rys. 3: Położenie kostki w klatce nr 10
Rys. 4: Klatki kluczowe nr: 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50
5. Ustawienie kamery. Przy domyślnym ustawieniu kamera nie obejmuje wszystkich
obiektów. Renderowany jest obszar wewnątrz jasnego prostokąta (rys. 5). Dużo
wygodniejsze od zmiany ustawień kamery jest dodanie do sceny obiektu pozornego,
ustawienie śledzenia kamery na ten obiekt i w konsekwencji poprzez modyfikację ustawień
obiektu pozornego, dokonywanie ustawień kamery.
Obiekt pozorny dodajemy Shif+A Empty. Aby kamera śledziła ten obiekt, należy
najpierw zaznaczyć kamerę, następnie z wciśniętym klawiszem Shift obiekt pozorny.
Ustawienie śledzenia następuje po wciśnięciu klawisza Ctrl+T i wybraniu polecenia Track
To Constantin (rys. 6). Zmieniamy położenie obiektu pozornego tak, aby interesujące nas
obiekty znalazły się w zasięgu kamery (wewnątrz jasnego prostokąta). Można też nieco
oddalić kamerę. Na rysunku 7 widać położenia obiektów wraz z kamerą i źródłem światła
dla ostatniej klatki filmu.
Rys. 5: Widok z kamery
Rys. 6: Kamera ustawiona na obiekt pozorny
6. Ostatnim etapem tworzenia animacji jest zapisanie wyników renderowania w postaci pliku
zawierającego film. Przed przystąpieniem do pracy należy ustawić wszystkie wymagane
parametru renderingu. Są one przedstawione na rysunku 8. Musimy określić rozmiar filmu
(zakładka Dimension), z listy można wybrać jeden z predefiniowanych trybów lub ustawić
własne wartości (rozdzielczość, liczbę klatek na sekundę, współczynnik proporcjonalności).
Do testowania animacji wystarczą niskie rozdzielczości. Można też renderować wybrany
fragment filmu (od klatki StartFrame do klatki EndFrame). Jest to przydatne szczególnie
wtedy, gdy zachodzi konieczność jego poprawienia. Wówczas nie tracimy czasu na
renderowanie całego filmu. Jeżeli animacja nas satysfakcjonuje, to można ją wyrenderować
w dużej rozdzielczości (np. FullHD). W ten sposób oszczędzamy czas. W zakładce Output
określamy miejsce zapisu pliku oraz jego format. Z listy możemy wybrać jedną z grup
kodeków. Ustawienia domyślne kodeka można zmienić w zakładce Encoding. Wciśnięcie
przycisku Animation rozpoczyna proces tworzenia i zapisywania filmu do pliku.
7. Tocząca się kula. Dodaj do sceny kulę, której tak ustalimy materiał i teksturę, aby
przypominał drewno (rys. 9). W ustawieniach Texture, w zakładce Influence ustalamy kolor
na R: 0.22, G: 0.19, B: 0.03. Dzięki temu będzie dokładnie widoczny efekt toczenia się kuli.
Wciskamy klawisz N, aby wyświetlić okno ustawień numerycznych. Wpisujemy wartości
parametrów widoczne na rysunku 10a. Kula tocząc się wykonuje pełny obrót pokonawszy
drogę równą 2IJ
π
IJr. Promień naszej kuli wynosi 1. Ustawiamy numer klatki na 1.
Zaznaczamy kulę i dodajemy klatkę kluczową (klawisz I). Zmieniamy numer klatki na 25, i
ustawiamy parametry kuli jak na rysunku 10b, dodajemy klatkę kluczową (klawisz I).
Zmieniamy numer klatki na 50 i modyfikujemy parametry kuli (rys. 10c). Teraz możemy
wyrenderować animację (patrz punkt 6)
Rys. 7: Rozmieszenie obiektów na scenie
Rys. 8: Ustawienia fimu
Rys. 9: Ustawienia materiału i tekstury dla kuli
8. Animacja po ścieżce. Czasami wyznaczanie kolejnych położeń obiektów w celu ustalenia
ich położenia w klatkach kluczowych jest pracochłonne, szczególnie wówczas, gdy obiekt
na się poruszać po skomplikowanej trajektorii. Wówczas do określenia toru ruchu obiektu
można wykorzystać ścieżki ruchu. W prezentowanej animacji kamera jest nieruchoma.
Postaramy się, aby kamera podążała po wyznaczonej uprzednio trajektorii. W tym celu
dodajemy do sceny nowy obiekt – ścieżkę (Shift+A, Curve->Path). Przechodzimy do trybu
edycji, gdzie możemy formułować kształt ścieżki (rys. 11). Czarne strzałki pokazują
kierunek krzywej. Ścieżka ruchu posiada dwa punkty końcowe oraz trzy punkty kontrolne.
Przemieszczając te punkty możemy wpływać na położenie i kształt ścieżki ruchu. Najlepsze
dopasowanie krzywej można uzyskać modyfikując krzywą w różnych widokach, np. top i
front. Gdy kształt krzywej jest ustalony można wykonać powiązanie pomiędzy kamerą a
ścieżką. Najpierw zaznaczmy kamerę, następnie przy wciśniętym przycisku Shift
zaznaczamy ścieżkę i wciskamy Ctrl+P. Z wyświetlonego na ekranie menu wybieramy
polecenie Follow Path (rys. 12). Aby dopasować ścieżkę ruchu do długości animacji
wystarczy ustawić parametr Frames na 55 (rys. 13), gdyż tyle klatek liczy nasza animacja.
Wówczas w pierwszej klatce kamera będzie na początku krzywej, a w ostatniej na jej końcu.
Rys. 10: Ustawienia parametrów kuli dla klatki: a) 1, b) 25, c) 50
Rys. 11: Ścieżka w trybie edycji
Rys. 12: Powiązanie kamery ze ścieżką ruchu
Rys. 13: Ustawienie liczby klatek dla ścieżki