12 Prinzipien der Animation bei der Entwicklung von Videospielen

Während Videospiele noch in der Pac-Man- Ära waren, haben die Disney-Animatoren Frank Thomas und Ollie Johnson in ihrem 1981 erschienenen Buch Die Illusion des Lebens: Disney-Animation aufgeführt, was heute als Grundregeln der Animation gilt - 12 Grundprinzipien.

1. Squash & Stretch
2. Bühnenperformance (Inszenierung)
3. Vorfreude
4. Verwenden von Layouts und direkter Phasenbewegung (Geradeaus & Pose zu Pose)
5. Durchbewegung (oder Verfeinerung) und Überlauf der Aktion (Folge- und Überlappungsaktion)
6. Beginn und Ende der Bewegung mildern (langsam ein- und ausfahren)
7. Bögen
8. Zusätzliche Aktion (Sekundäre Aktion)
9. Attraktivität (Berufung)
10. Timing
11. Übertreibung, Übertreibung (Übertreibung)
12. Professionelles Zeichnen (Vollzeichnung)

Trotz der Tatsache, dass diese Grundprinzipien bereits vor der Verbreitung der Computergrafik erfunden wurden und ausschließlich für handgezeichnete zweidimensionale Animationen gedacht waren, eignen sie sich ideal für 3D-Grafiken. Obwohl die Verbindung einiger von ihnen mit der interaktiven Umgebung nicht ganz offensichtlich ist, hilft ein wenig Umdenken, ihren dauerhaften Wert zu offenbaren.

Das Verständnis dieser Grundlagen der Animation ist erforderlich, daher müssen Sie sie durch die Linse von Videospielanimationen neu erkunden.

Prinzip 1: Kompression und Spannung

Dies ist eine Technik zum Komprimieren und Dehnen von Elementen eines Charakters oder Objekts (z. B. eines springenden Balls), mit der Sie die Bewegung in die richtige Richtung übertreiben können.

Zum Beispiel kann ein aufspringender Charakter in der schnellen Phase des Sprunges vertikal gestreckt werden, um die Vertikalität hervorzuheben, wird jedoch am oberen Rand des Sprungbogens und beim Berühren des Bodens komprimiert. Idealerweise sollte das Gesamtvolumen des Objekts beibehalten werden, dh wenn der Ball vertikal gedehnt wird, sollte er entsprechend horizontal komprimiert werden.

Viele Videospiel-Engines unterstützen aufgrund übermäßiger Speicherverschwendung und des relativ seltenen Auftretens von "Cartoon" -Spielen keine Skalierungsknochen, wenn dies nicht explizit angegeben wird (das Beibehalten von Position, Rotation und Skalierung ist teurer). Dieses Prinzip ist jedoch auch bei der Erstellung von Haltungen nicht verformbarer Rigs wichtig, da die Theorie des Dehnens und Zusammendrückens der Posen der Charaktere bei schnellen Aktionen zum Tragen kommt, auch wenn dies nicht wirklich skaliert: Die Charaktere strecken ihre Gliedmaßen und betonen beispielsweise gedehnte Posen zu Beginn des Sprungs und zum Zeitpunkt der Landung.


Drücken und Dehnen war das visuelle Schlüsselmotiv der Jak & Daxter-Spieleserie.

Prinzip 2: Bühnenperformance

Dieses Prinzip gilt direkt nur für die linearen Teile des Spiels, beispielsweise für Kinoeinsätze, bei denen die Kamera und / oder der Charakter vom Animator und nicht vom Spieler gesteuert werden. Das Bühnenbild ist das Prinzip, "die Idee so darzustellen, dass sie vollständig und genau verständlich ist".

Dies erfordert die Arbeit mit einer Kamera, Beleuchtung oder Charakterkomposition. Der Betrachter sollte auf wichtige Teile dieser Szene aufmerksam gemacht werden. Dabei sollten unnötige Details und Ablenkungen vermieden werden.


Begrenzt durch die Tür klopft der Spieler in Gears of War an die Tür und trifft auf dieses düstere Bild.

Das Bühnenbild ist jedoch wichtig für das Gameplay. Es wird im Level-Design verwendet, wenn eine bestimmte Struktur es dem Spieler ermöglicht, sich entlang des Korridors zu bewegen oder den Hügel zu besteigen, um dort befindliche Gameplay-Elemente zu finden. Darüber hinaus können Sie die Beleuchtung verwenden, um die Aufmerksamkeit des Spielers auf sich zu ziehen. Der Animator kann das Design durchdenken, um die Szenen im Sichtfeld des Spielers mit ähnlichen Techniken optimal anzuordnen, anstatt ständig Einfügungen zu verwenden, bei denen der Spieler die Kamera oder die Charaktere nicht steuern kann.

Prinzip 3: Vorbereitung oder Vorauszahlung

Vorfreude wird verwendet, um einen Spieler auf eine Aktion vorzubereiten. Er kann sich beispielsweise vor einem Sprung hocken oder vor einem Schlag die Hand schwingen. Es existiert in der realen Welt: Vor dem Springen muss eine Person die Knie beugen, um genug Energie zu gewinnen, um sich vom Boden abzuheben. Daher wird dieses Prinzip in der Animation auf ähnliche Weise verwendet. Sie können die Energieübertragung der Aktion anzeigen, die die Aktion selbst nicht widerspiegeln kann.

In Videospielen ist Vorfreude ein mehrdeutiges Element: Designer bemühen sich oft, mit einem Minimum auszukommen, und Animatoren versuchen, so viele Frames wie möglich zu erstellen. Wenn zu wenige Frames vorhanden sind, wird die gewünschte Aktion, z. B. ein Schlag mit der Hand oder ein Schwertschlag, zu wenig gewichtet (und dies ist eine Schlüsselkomponente des Feedbacks für den Spieler, sie wird nicht nur für die Ästhetik benötigt). Wenn zu viele Frames vorhanden sind, reagiert die Bewegung nicht mehr, wodurch das Gefühl der direkten Kontrolle über den Charakter verringert wird. Letztendlich hängt alles von den Zielen des Projekts und dem Wert des realistischen Gewichts der Aktionen des Charakters ab, aber es gibt auch andere Möglichkeiten, Feedback zu übermitteln, die wir unten diskutieren werden.

Aus gestalterischer Sicht ist es ratsam, die NPC-Aktionen und -Angriffe (Telegraphing genannt) zu verlängern, da dies dem Spieler sagt, dass er den Angriff blockieren oder ihm ausweichen muss. Der Spieler ist nicht sehr daran interessiert zu erraten, was der Feind nach einer kurzen Führung tun kann. Daher ist die Fähigkeit, seine Aufmerksamkeit zu lesen, sehr wichtig, um ein qualitativ hochwertiges Gameplay zu erstellen. Die Aktionen sowohl des Spielers als auch des NPC haben normalerweise ein Gleichgewicht: Einem langen Vorsprung geht ein größerer Effekt (erhöhter Schaden) voraus und umgekehrt. Auf diese Weise wird die Situation des „Risiko-Ertrags-Verhältnisses“ erkannt: Aktionen mit einer langen Vorlaufzeit erhöhen die Verwundbarkeit des Spielers, erhöhen aber gleichzeitig den potenziellen Schaden.

Prinzip 4: Verwenden von Layouts und direkter Phasenbewegung

Diese beiden Techniken beziehen sich ausschließlich auf den Prozess der Erstellung einer Animation und beschreiben den Unterschied zwischen der kontinuierlichen Arbeit an Frames (ab Frame 1) und dem Hinzufügen nur von Schlüsselpositionen (dies wird als Blockieren bezeichnet), um schnell den ersten Durchgang mit seiner Weiterentwicklung zu erstellen. Dies gilt auch mehr für lineare Animationen (und insbesondere für 2D, wo die Volumenerhaltung ein wichtiges Element der Animationskunst war) und beschreibt im Wesentlichen zwei philosophische Ansätze.

In der Computeranimation ist der erste Ansatz nicht erforderlich, und die Realität der Produktion erfordert praktisch, dass Sie in mehreren Durchgängen arbeiten und die Qualität schrittweise verbessern. Daher besteht für die meisten Spielanimationen die bevorzugte Methode darin, von Pose zu Pose zu wechseln. Dies ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass bei der Erstellung eines Designs mit hoher Wahrscheinlichkeit Animationen geändert oder sogar ausgeschnitten werden. Wichtige Gameplay-Animationen erfordern ständig Iterationen, und die Arbeit mit groben Tastenanimationen ist viel einfacher als mit vollständig vorbereiteten Animationen, ganz zu schweigen von Zeitverschwendung.


Entwurf von Schlüsselposen - die empfohlene Methode zum Erstellen von Gameplay-Animationen

Daher ist es wichtig, die Animation nicht zu sorgfältig auszuarbeiten und sie so lange wie möglich „von Haltung zu Haltung“ beizubehalten, um nicht nur Zeitverschwendung zu vermeiden, sondern dem Animator auch die Möglichkeit zu geben, die maximale Anzahl von Versionen von Animationen gleichzeitig zu erstellen - letztendlich jeweils viel fließend In Freundeanimationen entsteht ein besserer und weicherer Charakter als in einem, wenn auch eine schöne Animation.

All dies gilt jedoch nicht, wenn Motion-Capture verwendet wird, bei dem der Animator im Wesentlichen zuerst Zwischenbewegungen empfängt und dann Schlüsselposen hinzufügt, wonach er die Timings der Animation ändert. Eine detaillierte Analyse dieses Prozesses wird in anderen Kapiteln des Buches beschrieben.

Prinzip 5: seitliche Bewegung (oder Verfeinerung) und überwältigende Aktion

Verkehrsstaus berücksichtigen die Eigenschaft der Bewegung verschiedener Teile des Charakters mit unterschiedlichen Frequenzen. Während eines Schlags steuern Kopf und Körper die Aktion, und der gebogene Arm bewegt sich zurück, wonach er nach vorne gezogen wird und einen Schlag ausführt. Anfängeranimatoren machen oft einen Fehler: Alle Elemente des Charakters beginnen oder beenden die Bewegung in einem Moment, was unnatürlich aussieht und die Aufmerksamkeit auf klar unterscheidbare Keyframes lenkt.

Das Debuggen beschreibt, was nach der Aktion passiert (es ist das Gegenteil von Blei). Es kann sich auf Aktionen wie die Landung nach einem Sprung oder das Anheben eines schweren Schwertes oder einer Axt vom Boden auf die Schulter des Charakters beziehen. Dazu gehört auch die Bewegung von sekundären Elementen: Kleidung oder Haare, die die Hauptaktion „einholen“. Läppen ist eine großartige Möglichkeit, das Gewicht eines Objekts oder Charakters zu übertragen. Wenn Sie in dieser Aktionsphase eine starke Haltung einnehmen, kann der Spieler Aktionen besser lesen als die ersten schnellen Bewegungen. Die Verfeinerung ist durch das Gameplay weniger eingeschränkt als durch die Führung, da die Aktion bereits abgeschlossen wurde. Eine zu lange Verfeinerung, bevor die Kontrolle an den Spieler zurückgegeben wird, kann jedoch auch dazu führen, dass der Charakter nicht mehr reagiert.

Um die Reaktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten, muss der Animator in der Lage sein, den Moment zu steuern, in dem der Spieler die Verfeinerungsaktion ausführen kann, indem er einen Rahmen angibt, in dem der Spieler die Kontrolle zurückgibt, bis die Animation abgeschlossen ist. In diesem Fall wird das Debuggen vollständig durchgeführt, wenn keine Player-Eingabe erfolgt. In Spiel-Engines fehlt eine solche Funktion, die Animatoren dazu zwingt, Aktionen früher als gewünscht auszuführen, um die Reaktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Sie verlieren jedoch ein wichtiges Werkzeug aus dem Spieleanimator, mit dem Sie hochwertige und schöne Charaktere erstellen können.

Das Konzept der „Verzögerung“ ist mit dem Prinzip der Verfeinerung und Überwältigung der Handlung verbunden, das es freieren Objekten und weicheren Teilen (Haaren, schwachen Gliedmaßen) ermöglicht, hinter der Hauptmasse des Charakters zurückzubleiben und das Gewicht eines Objekts oder Körperteils relativ zu einem anderen zu übertragen. Läppen, Fangen von Bewegungen und die Verzögerung von nicht animierten Objekten (z. B. Regenmänteln oder großen Bäuchen) können in der Spiel-Engine mithilfe von Echtzeit-Rigging prozedural erstellt werden, sodass sich diese Elemente in Übereinstimmung mit der Physik bewegen können. Das Hinzufügen solcher Rigging-Elemente, insbesondere wenn sie die Silhouette des Charakters visuell verändern oder verbessern, ist eine erstaunliche Möglichkeit, die Qualität des Charakters mit ein wenig Aufwand zu verbessern, auch weil ihre Bewegung in der nächsten vom Spieler ausgeführten Animation fortgesetzt wird.

Prinzip 6: Beginn und Ende der Bewegung abmildern

Dieses Prinzip beschreibt das visuelle Ergebnis der Beschleunigung und Verzögerung von sich bewegenden Elementen: Im Allgemeinen haben Aktionen am Anfang und am Ende normalerweise eine langsame Bewegung, die häufig durch das Gewicht des Objekts oder Charakters verursacht wird.

Dieses Prinzip kann am Beispiel einer Kugel gezeigt werden, die sich in einer bestimmten Entfernung bewegt. Bei einer gleichmäßigen / linearen Bewegung bewegt sich die Kugel in jedem Bild um dieselbe Strecke, und die Erweichung von Anfang und Ende nähert sich allmählich dem Anfang und dem Ende an, wenn die Geschwindigkeit der Kugel zunimmt und abnimmt.

Es ist auch wichtig, dass nicht alle Objekte den Beginn und das Ende der Bewegung abschwächen müssen, aber dies ist ein gutes Konzept, das gemeistert werden muss. Zum Beispiel bewegt sich ein Stein, der von einer Küstenklippe rollt, zuerst langsam und nimmt dann beim Fallen Fahrt auf, endet aber mit einem sofortigen Stopp, wenn er in den Sand fällt. Wenn wir diesen Prozess animierten, hatte der Stein einen weichen Anfang und ein scharfes Ende mit einem scharfen geraden Abschnitt des Pfades am Ende. Eine Kanonenkugel, die hoch von der Kanone in die Luft flog, hatte einen scharfen Start und ein langsames (aber immer noch schnelles) Ende, das durch Luftwiderstand verursacht wurde.


Trotz der gleichen Anzahl von Bildern bewegt sich die obere Kugel gleichmäßig und die untere am Anfang und Ende langsamer und beschleunigt in der Mitte.

Objekte, die sofort die volle Geschwindigkeit erreichen, können schwerelos und unrealistisch aussehen. Auch hier manifestiert sich der Konflikt zwischen dem Gameplay-Wunsch, den Spielern eine sofortige Antwort zu geben, und dem künstlerischen Wunsch, dem Charakter Gewicht zu verleihen. Das sofortige Schwingen eines Schwertes mag einfach erscheinen, daher besteht die Aufgabe des Animators darin, dieses Gewicht am Ende des Debuggens hinzuzufügen, um der Aktion einen schnellen Start, aber einen langsamen Abschluss zu geben, wenn der Charakter und das Schwert in den Wartezustand zurückkehren.


Die Kanonenkugel erzeugt eine schnelle / langsame Flugbahn entlang verschiedener Achsen.

In dem Beispiel mit einer Kanonenkugel kann ein Gewichtsgefühl angezeigt werden, indem die Verfeinerung der Kanone selbst (ihr Rückstoß) animiert wird, ähnlich wie Animatoren den Rückstoß einer Waffe häufig übertreiben, um ihre relative Kraft und ihren Schaden zu zeigen, während beim Schießen sofortige Reaktion und Rückmeldung erhalten bleiben.

Prinzip 7: Bogen

Die meisten Aktionen beim Bewegen eines Objekts oder Charakters bewegen sich auf natürliche Weise entlang eines Bogens: Zum Beispiel schwingen Arme und Beine beim Gehen. Teile des Körpers, die von der natürlichen Kurve abweichen, werden vom Auge gesehen und wirken unnatürlich. Bögen sind daher eine großartige Möglichkeit, Qualität und richtige Aktion zu erzielen. Der Hauptteil der Bewegungserfassung besteht darin, die auffälligsten Abweichungen von Lichtbögen zu beseitigen, die natürlich auftreten, wenn sich eine Person bewegt, die jedoch bei Wiederholung in einem Videospiel zu auffällig und „falsch“ erscheinen.

Wenn jedoch während der Animation jedes Elements des Charakters alle seine Teile klaren Bögen folgen, kann dies zu leicht oder instabil aussehen, da es nichts gibt, woran man sich festhalten kann. Wie bei Überschreibungen müssen Sie wissen, wann ein glatter Bogen zerstört werden muss, um eine weitere Detailebene hinzuzufügen, die den Realismus der Animation verbessert.

Prinzip 8: Zusätzliche Maßnahmen

Zusätzliche Aktionen werden verwendet, um die Hauptaktion des Charakters zu ergänzen und hervorzuheben, die grundlegende Aktion von Details und visueller Attraktivität zu ergänzen. Obwohl es aufgrund der Kürze vieler Spielanimationen schwierig ist, ihnen einige Aktionen hinzuzufügen (zusätzliche Aktionen sollten die Hauptaktion verstärken und nicht verwischen), sind es so kleine Details, die eine gute Animation in eine hervorragende verwandeln können.

Beispiele für zusätzliche Aktionen sind Mimik, die Animationen von Kampf oder Schaden begleitet, oder langsame Reaktionen, die während langer Läufe reproduziert werden. Mit den in anderen Teilen des Buches beschriebenen Technologien, z. B. additiven und partiellen Animationen, können Sie Animationen mit grundlegenden Aktionen kombinieren, um längere zusätzliche Bewegungen zu ermöglichen, als zur Steuerung des Players erforderlich sind.

Prinzip 9: Attraktivität

Attraktivität sollte das Hauptziel jedes Animators sein, der einen Charakter animiert, aber es ist schwierig, ihn in Worten zu erklären. Dies ist der Unterschied zwischen einem animierten Gesicht, das ein echtes Gefühl vermittelt, und einem Gesicht, das einschüchternd und gruselig aussieht. Dies ist die Summe aller Fähigkeiten des Animators, die in der Lage sind, die Kampf- und Bewegungskraft zu vermitteln, die als schwach empfunden werden sollte. Dies ist die Plausibilität der Handlungen des Charakters im Vergleich zu Unrealismus und Automatismus.

Attraktivität ist ein magisches Element, das die Spieler an den Charakter glauben lässt, mit dem sie interagieren, unabhängig davon, in welchem ​​Stil sie ausgeführt werden. Verwechseln Sie außerdem Attraktivität nicht mit Schönheit, da selbst die Feinde des Spielers ästhetisch ansprechend aussehen und Attraktivität zeigen sollten. Dies ist sowohl die Aufgabe des Charakterdesigns als auch der Manipulation des Animators. Proportionen und Farbschemata sind die ersten Phasen dieses mehrstufigen Erstellungsprozesses, mit dem die Charakteranimation so attraktiv wie möglich gestaltet werden soll. Die Einfachheit des visuellen Designs und der vom Animator erstellten Posen tragen zur Lesbarkeit der Bewegung bei, und klare Silhouetten ermöglichen es Ihnen, die Zeichen voneinander zu unterscheiden.

Prinzip 10: Timing

Timing (Timings) ist das wichtigste Element des Animationsgefühls und wird normalerweise verwendet, um das Gewicht eines Charakters oder Objekts zu übertragen. Zeit ist untrennbar mit Geschwindigkeit verbunden: Die Entfernung oder der Drehwinkel, den ein Objekt oder ein Glied pro Zeiteinheit zurücklegt, gibt dem Betrachter ein Gefühl von Gewicht oder Bewegungskraft.

In der 3D-Animation lässt sich dies am besten durch einfache Mathematik erklären:

Zeit = Entfernung / Geschwindigkeit, daher Geschwindigkeit = Entfernung / Zeit

Aus diesem Grund werden in allen Editoren von Animationskurven auf den Achsen Abstand und Zeit als Hauptparameter festgelegt, die die Geschwindigkeit der durchgeführten Manipulationen visualisieren. Wenn wir ein Objekt in 2 Sekunden um 10 Meter bewegen, ist dies schneller als in 5 Sekunden. In ähnlicher Weise erzeugt die Pose eines Charakters, die zusammengedrückt und dann verlängert wird, mit zwei Bildern einen schnelleren Treffer als mit fünf.

Die Berechnung der Zeit verringert nicht nur den Beginn und das Ende der Bewegung, sondern stellt auch sicher, dass das Objekt oder der Charakter den Gesetzen der Physik unterliegt. Je schneller die Bewegung, desto weniger Gewicht und umgekehrt. Dies bringt uns zurück zum Dilemma des Animators: Wie kann man ein reaktionsschnelles Gameplay sicherstellen und gleichzeitig das Gewicht halten? Wenn der Charakter sofort die maximale Geschwindigkeit erreicht, sobald der Spieler den Joystick drückt, erscheint er ohne das richtige visuelle Feedback schwerelos.


Die langsame Bewegung der Kolosse im Schatten des Kolosses ist mit dem geschickten Aufstieg des Protagonisten abgestimmt.

Darüber hinaus gibt das richtige Timing der Reaktionen den einzelnen Bewegungen Zeit, sich umzudrehen, beispielsweise indem sie nach dem Schwingen eines Schwertes und vor dem nächsten eine Pose halten, damit der Spieler ihn sieht. Die Verzögerung der nächsten Bewegung des Charakters im filmischen Moment kann den Denkprozess veranschaulichen.

Prinzip 11: Übertreibung, Übertreibung

Die reale Welt sieht nie real genug aus. , , , , , . .

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Cuphead.

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12:

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«Game Anim: Video Game Animation Explained» .

CRC Press .