ФакультетМатематики и Информационных ТехнологийКафедра Информационных систем
Курс: «Введение в специальность»
РЕФЕРАТ
На тему:«Анимационная графика в
презентации».
Выполнил:
студент гр. ИМ-11
Юдин М.А.
Проверила:
Чернышова Н.А.
г. Астрахань2006
Оглавление.
TOC o «1-3» h z u 1. Введение.PAGEREF _Toc151220016 h 3
2. Программное обеспечение для разработкипрезентаций.PAGEREF _Toc151220017 h 3
3. Принципы создания анимированных изображений.PAGEREF _Toc151220018 h 3
4. 2D — и 3D-анимация.PAGEREF _Toc151220019 h 4
5. Графическийформат GIF.PAGEREF _Toc151220020 h 5
5.1 Общиесведения.PAGEREF _Toc151220021 h 5
5.2 ЗаголовокGIF-файла.PAGEREF _Toc151220022 h 5
5.3 Блоки GIF-файла.PAGEREF _Toc151220023 h 6
6. Оптимизация изображений в формате GIF.PAGEREF _Toc151220024 h 8
6.1 Уменьшениеколичества цветов.PAGEREF _Toc151220025 h 8
6.2 Стилизацияизображения.PAGEREF _Toc151220026 h 9
6.3 Фрагментарнаяоптимизация.PAGEREF _Toc151220027 h 9
7. Работас программой GIF Animator.PAGEREF _Toc151220028 h 9
7.1. Началоработы.PAGEREF _Toc151220029 h 9
7.2. Создание и редактирование слайдов.PAGEREF _Toc151220030 h 10
8. Разработка баннеров для Web-страниц и программ.PAGEREF _Toc151220031 h 11
9. Программа для создания анимации AnimateMe!. PAGEREF _Toc151220032 h 11
10. Заключение.PAGEREF _Toc151220033 h 13
11. Списокиспользуемой литературы.PAGEREF _Toc151220034 h 14
1. Введение.
Средиважнейших достоинств мультимедиа технологий следует отметить возможностьсоздания с их помощью интерактивных презентаций для бизнеса, учебных илипредставительских целей. Данные, которые необходимо сделать достоянием широкойаудитории, представляются в наиболее наглядной и убедительной форме. В этомслучае зритель перестает быть пассивным получателем информации и становитсяактивным участником процесса. Как правило, современные презентации включают всебя высококачественную графику и видеоизображения, звуковое сопровождение и различныеэффекты.
В своей работе я хочу рассмотретьосновные принципы создания анимированных изображений, особенности 2Dи 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 вдвух удобных, на мой взгляд, программах
созданияанимации: GIF Animator иAnimate Me!2. Программное обеспечение для разработкипрезентаций.
Внастоящее время на рынке программных продуктов представлено довольно многоразличных программ для разработки и проведения мультимедийных презентаций. Впервую очередь следует сказать о программе MicrosoftPowerPoint,входящей в комплект поставки MicrosoftOffice. Широкоприменяютсятакиепрограммы, какAstound иAnimation Works Interactive фирмыGold Disk, AldusPersuasion, Asymetrix Compel, Action! и ряд других.
Почти все из этих программ позволяютреализовать в презентации
такие возможности, как эффекты перехода ипостроения слайда, поддержку полной анимации и интерактивных элементовуправления.
Эффектыперехода и построения слайда – это эффекты типа «растворение» (dissolve), «распад» (disintegrate),«вытирание» (wipe) и другие.
Полнаяанимация – это встроенные средства поддержки анимации. Некоторые программы ихне содержат, но позволяют импортировать анимированные объекты (например, GIF-файлы), подготовленные в других приложениях.
Интерактивные элементы управления — возможностьпри создании презентации размещать на экране активные объекты, позволяющиеинициировать запуск какого-либо процесса (переход слайда, запуск приложения,проигрывание аудио- или видеоклипов, открытие документа и так далее). 3. Принципы создания анимированныхизображений.
Термин «анимация» дословно означает«оживление» изображения. Теория анимации базируется на физиологическойособенности человеческого глаза-способности сохранять на сетчатой оболочке следувиденного и соединять быстро меняющиеся изображения в единый зрительный ряд. Инерционностьзрения создает иллюзию непрерывного движения. Минимальная частота смены
изображений, при которойзритель воспринимает изменения объектов как плавные и непрерывные, называетсянижней границей непрерывного восприятия зрительного ряда. Верхняя реакцияопределяется при этом реакцией мозга человека на происходящие изменения,способностью понимать смысл передаваемой информации. Эти обстоятельстваучитываются при визуальном воспроизведении динамических процессов с помощьюразличных технических средств.
Частота смены кадров за секундуэкранного 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 продуктахчасто используют анимированные изображения, которые изначально не должнывосприниматься зрителемкак зрительный ряд (рекламныебаннеры,некоторые видеоэффекты). Для таких изображений частотасмены кадровможет бытьдостаточно 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 икинопроизводстве.
3D-анимация начинается с создания трехмерныхкомпьютерных моделей объектов. На первом этапе из множества плоских граней сбесконечно малой толщиной формируется каркасная модель будущей сцены.Прямолинейные границы граней описываются координатами в трехмерномпространстве. Следующий шаг – покрытие поверхности двумерными изображениями(текстурами), соответствующими внешнему виду того или иного материала. При этоммогут быт учтены другие свойства поверхности – глянец, отражения, прозрачностьи т.д. Далее производится расстановка источников света и камер (определениеточек обзора), задаются характеристики поступательного и вращательного движенияобъектов и их составных частей.
Завершающий этап – рендеринг (rendering) сцены. При этом для каждого кадра определяетсявидимость объектов и их частей, учитываются характеристики материалов, влияниеисточников освещения. В результатеполучается последовательность статических растровых изображений, которая припроигрывании с определенной скоростью создает сложную 3D-анимацию.
2D-анимацию условно можно разделить по способуреализации (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 фономпо траектории,
определенной пользователем.Современные программы анимации позволяют генерировать недостающие кадры междузадаваемыми пользователем начальным и конечным. Этот процесс называетсятвинингом (tweening). К компьютернымизображениям 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).
Классическимпримером программы для создания компьютерной анимации с использованиемпокадровой технологии является AutodeskAnimator. Разработанный фирмой Autodeskформат записи компьютерной анимации FLIсегодня поддерживается многими программами ипозволяет сохранять
информацию с разрешением320×200 точек. Дальнейшее развитие формата FLI– формат FLC,впервые примененный в программе AutodeskAnimatorPro. Онпозволяет работать с разрешением 1280×1024. Форматы FLIи FLCобеспечивают максимально 8-разрядную глубину цвета ине поддерживают сжатия.
Спрайтоваяанимация реализуется при помощи какого-либо языка программирования илиспециального инструментального средства. В спрайтовой анимации отсутствуетпонятие кадра (эту технологию применяют во многих «двумерных» компьютерныхиграх).
Особенноподробно остановимся на специальной технологии 2D-анимации, основанной на записи серии управляющих играфических кодов в файлы формата GIFи последующем воспроизведении рядаизображений с запрограммированными временными интервалами.
5. Графическийформат GIF.
5.1 Общие сведения.
GraphicsInterchangeFormat(GIF) компьютерной информационной службы CompuServe – одиниз наиболее широко используемых форматов графических файлов. Сейчас ониспользуется почти на всехплатформах и является стандартным форматом изображенийв WordWideWeb.
GIFподдерживает разрешения до 65536×65536 изначения глубины цвета от 1 до 8 битов на пиксель (максимум 256 цветов). Данныйформат использует алгоритм сжатия Lempel-Ziv-Welch(LZW), требующийменее 16 Кб для хранения кода сжатия и распаковки. Следует отметить, чтоалгоритм LZW, позволяющий уменьшать объемданных до 40% от исходного, во многом напоминает алгоритмы, применяемые впрограммах архивации данных. В результате этого попытки дополнительногосжатия GIF-файлов ни к чему не приводят.
Графические данные в формате GIFмогут храниться в двух видах. В первом вариантестроки данных хранятся последовательно, сверху вниз. Другой способ, называемыйчередующимся (interlaced), предполагает записькаждой восьмой строки, затем каждой четвертой и т.д. При выводе на экранчередующихся изображений имеется возможность оценить результат уже по 1/8доступных данных. Это особенно удобно, когда изображение выводится на экран помере поступления данных, как в случае просмотра WWW-страниц.
Содержимое файла GIFснесколькими изображениями можно просматривать
либо в видепоследовательности слайдов, либо в виде набора изображений, комбинация которыхобразует единую картинку.
В настоящее время можно встретиться сдвумя разновидностями формата GIF. Перваяофициальная версия GIF, документация на которую вышлав 1987 году, называется GIF87a. Новая усовершенствованная версия формата получила GIF89a.Дополнительные возможности второй версии позволяют включать в GIF-файл текст (подписи и комментарии), накладывать впределах одного файла изображения друг на друга, устанавливать прозрачный цвети помещать в файл дополнительнуюинформацию для приложений. Если эти возможности реально не задействовать, тобольшинство программ будут создавать файл версии GIF87a. В результатедаже те программы, которые распознают только первую версию формата, нормальноработают большинством изображений,полученных из Internet.
Файл GIFсостоит из заголовка и серии блоков.
5.2 Заголовок GIF-файла.
Заголовок хранит основную информациюоб изображении, в том числе о таблице цветов, использованных для всехизображений файла. Структура заголовка GIFприведена 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 горизонтали
3×N
Глобальная палитра
Таблица 1. Заголовок GIF-файла
Сигнатураиспользуется для идентификации типа файла и занимает 6 байт.
Дескрипторлогического экрана описывает предполагаемый вид экрана и включает информацию о пропорциях имаксимальном разрешении хранимых изображений. Каждое изображение, содержащеесяв файле, будет воспроизводиться наэкране с заданными дескриптором параметрами.
Описание глобальной палитры содержитинформацию о глубине цвета, цвете фона и заданной по умолчанию цветовойпалитре.
5.3 Блоки GIF-файла.
Зазаголовком 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
Таблица 2.Типы блоков GIF-файла.
Блок изображения, структуракоторого приведена в таблице 3,
содержит три раздела. Впервом находится описание изображения и способа его хранения в файле. Второй раздел (необязательный) содержит описаниецветовой палитры, использованной только для этого изображения. В третьемразделе находятся данные собственно изображения.
Размеры в битах
Биты
Описание
2
Координата Xизображения на экране
2
Координата Yизображения на экране
2
Ширина изображения
2
Высота изображения
1
Информация об изображении
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
Таблица 3. Структура блока изображения GIF Каждое изображение файла GIFотображается на указанном в заголовке логическомэкране. При этом изображение может иметь свою собственную цветовую палитру иразмер изображений не обязательно должен быть одинаковым. Один файл GIFможет хранить ряд слайдов (slideshow), в которомпоследовательные изображения, частично перекрываясь, формируют целоеизображение. Следует заметить, что такой тип частично перекрывающихсяизображений предполагает использование глобальной палитры, так как далеко не всевидеосистемы позволяют использовать различные палитры для разных частей экрана
Сжатые данные изображенияхранятся в виде серии подблоков (sub-blocks). Каждый подблок содержит однобайтовый счетчик, закоторым следует указанное количествобайт данных. Подблок с нулевым значением счетчика определяет конец сжатыхданных изображения. Границы подблоков не связаны какими-либо деталямиизображения. При выводе изображения данные из всех подблоков объединяютсявместе и распаковываются в последовательность пикселей. Эти пиксели, в своюочередь, делятся на строки развертки и выводятся на экран.
Заблоком изображения расположены блоки расширения. Они начинаются с байта0×12, имеют один общий формат и, благодаря этому, читающая программаможет просто пропустить любой неопознанный блок расширения. Так же, как и вблоке изображения, последний блок расширения указывается с помощью подблока снулевым значением счетчика. Для большинства типов блоков расширения первыйподблок особый – он содержит специфическую информацию об этом блоке.
Блок текста (textextension) можнолибо непосредственно вставлять, либо накладывать на изображение. Хранениетекста в явном виде, во-первых, требует меньше места, чем хранение графическогообраза того же текста. Во-вторых, это позволяет осуществлять поиск GIF-файлов по специфическим текстовым строкам. Крометого, часто текст воспроизводится с более высоким качеством, на которое невлияет применяемые во многих программах ditheringи halftoning (методы эмуляции дополнительных цветов).
Структура первого подблока текстового блока(12 байт) приведена в таблице 4. Остальные подблоки содержат непосредственнотекстовые данные, используется набор символов USASCII.
Блок управления графикой (graphicscontrolextension) размером 4 байта содержит информацию для программыпросмотра о том, как последующее изображение будет взаимодействовать ссуществующими. Он определяет, что программа просмотра должна сделать послетого, как очередное изображение или текст будут выведены на экран (таблица 5).
Размер в байтах
Описание
2
Координата Xдля вывода блока текста
2
Координата Yдля 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
Таблица 4.Структура первого подблока текстового блока GIF
Самый простой по структуре блок расширенияпредназначен для комментариев (commentextension). Его подблоки содержат текст ASCII. Эти комментарии не предназначены для вывода на экранвместе с основным изображением. Современные программы визуализации изображенийобычно позволяют просматривать эти комментарии в отдельном окне.
Спецификация формата версии GIF89aвключает в себя блок поддержки приложений (application extension). Этопозволяет приложениям сохранять любую необходимую информацию в GIF-файлах. Например, блок можно использовать дляуказания версии приложения, с помощью которого создан файл.
Подробную документацию по формату GIF можнополучить на сервере
ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/forniats.
Размер
в байтах
Биты
Описание
1
Способ обработки изображение
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
Таблица 5.Структура блока управления графикой GIF
6. Оптимизация изображений в формате GIF.
Основная цель оптимизации изображений вформате GIF — уменьшение объема файла. При этом ставится задача сохраненияприемлемого качества изображения.
Для статических (не анимированных) GIF-изображений можно выделить следующие методыоптимизации:уменьшение количества цветов; оптимизация палитры изображения; стилизация изображения; фрагментарная оптимизация;
Для анимированных GIF-изображений дополнительно к перечисленным вышеметодам оптимизации выполняется совместный анализ всех слайдов и выделениестатических (не изменяющихся от слайда к слайду) и динамических (переменных)компонент. После этого статические компоненты удаляются из всех слайдов, кромеодного, используемого в качестве фона для последовательного вывода всехдинамических составляющих изображения. Этот механизм оптимизации анимированныхGIF-файлов будет проиллюстрирован ниже.
6.1 Уменьшение количества цветов.
Для большинства не фотографических изображенийдля нормального
воспроизведения вполнедостаточно 256 и менее цветов. Поэтому «лишние»
цвета можно (и