CC BY
19
УДК 004.928
ВЫБОР СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ ПРОДУКТОВ МОУШН-ДИЗАЙНА
Е. В. Утушкина
Пензенский государственный университет, Пенза, Россия katerina64.97@mail.ru
Аннотация. Предлагается решение задачи выбора программных средств, предназначенных для изготовления сцен моушн-дизайна. На основе анализа типичных продуктов моушн-дизайна сформулированы требования к тестовой сцене и вытекающие из них требования к функциональным возможностям программных средств и приемам их использования. Даны рекомендации по применению тестовой сцены. Предлагается применить для оценки и выбора программных средств аддитивный весовой критерий.
Ключевые слова: моушн-дизайн, динамика, тестовая сцена, весовой критерий
Для цитирования: Утушкина Е. В. Выбор средств разработки продуктов моушн-дизайна // Вестник Пензенского государственного университета. 2023. № 2. С. 135-140.
Задача выбора программных средств для изготовления продуктов моушн-дизайна
Моушн-дизайн (Motion Design) - одно из направлений дизайна, в основе которого лежит применение динамики (анимации) информационных объектов [1, 2]. Дизайнерские решения по эргономичному отображению динамической сцены необходимы при построении систем автоматизированного обучения и рекламных роликов, для визуализации результатов научных исследований, при разработке продуктов инфографики, в кино и телевидении, а также в других предметных областях [3, 4]. Благодаря понятной и удобной для восприятия форме представления информации моушн-дизайн находит все более широкое применение [5]. В связи с этим растет и потребность в программных средствах (ПС) моушн-дизайна.
В настоящее время разработчики предлагают целый спектр программ для разработки динамических сцен. В такой ситуации всегда приходится решать задачу оценки и выбора ПС. При этом желательно делать выбор с учетом индивидуальных предпочтений пользователя. В статье [6] предложен критерий сравнения ПС моушн-дизайна, основанный на принципе «двойного взвешивания». Оценка ПС проводится в два этапа: на первом с помощью аддитивного весового критерия оцениваются функциональные возможности ПС, на втором оценка идет по ряду частных критериев, среди которых -максимизация функционала. Таким образом, важным этапом выбора ПС является оценка их функционала. Это сложная задача, так как полагаться на рекламу изготовителей и продавцов нельзя. Корректным решением будет экспериментальная оценка различных ПС моушн-дизайна по одной тестовой сцене. Встает вопрос: на примере какой анимации оценивать функционал? Очевидно, нужно составить сцену, содержащую типичные объекты моушн-дизайна, и задать им типичную для нашего мира динамику.
© Утушкина Е. В.,2023
Состав тестовой сцены
для оценки функциональных возможностей программных средств
Для выявления информационных объектов, входящих в тестовую сцену, проведен анализ анимированных сцен в различных предметных областях. Рассмотрены продукты моушн-дизайна различного назначения: комплексные интерфейсы, реклама, информационные видеоролики, презентации, кадры кинофильмов, анонсы спортивных соревнований, эффекты '№еЬ-сайтов, инфографика, динамические текстовые заставки и др. [4, 5,
7-10].
Анализ известных решений моушн-дизайна позволяет сформулировать требования к тестовой сцене и вытекающие из них требования к функциональным возможностям ПС и приемам их использования. Можно утверждать, что типичными информационными объектами моушн-дизайна и их свойствами являются:
- фон сцены. В качестве фона выступает реалистическая картинка (фототекстура) или стилизованный рисунок, изготовленный в графическом редакторе. Оценка по этому показателю предполагает, что ПС должны обладать возможностью использования в качестве фона внешней текстуры;
- форма объектов. При всем многообразии объектов их форма в общем случае бывает либо геометрической, либо «свободной», т.е. произвольной. Геометрическую форму имеет смысл взять из библиотеки объектов, значит, в ПС должна присутствовать такая библиотека. Объект свободной формы (например, астероид) выполняется вручную. Следовательно, оцениваемые ПС должны иметь такую возможность. Если нет разветвленных средств создания форм, то их можно составить из простых примитивов, например, полигонов. Для этого в ПС должна быть предусмотрена соответствующая воз-можность. Другой вариант - изготовить объект нужной формы средствами специализированного программного пакета, например, моделера, и вставить в сцену. Для этого ПС должны иметь возможность использования различных моделей. Наличие перечисленных возможностей является существенным показателем оценивания ПС;
- мерность объектов. Она может быть разной - 2d или 3^ Более сложным и, значит, универсальным вариантом является зd. Если в ПС нет такой возможности, то можно заменить трехмерный объект плоским образом, выполненным по закону перспективы. Для этого должен быть предусмотрен соответствующий функционал. Возможность применения в сцене объектов той или иной мерности - еще один аспект оценки ПС;
- разновидности динамики. В общем случае объект имеет в пространстве шесть степеней свободы: движение вдоль трех координатных осей и повороты вокруг них. Если этого нет, то динамику в пространстве можно имитировать. Например, уменьшение размера объекта во времени имитирует его удаление, т.е. движение по координате глубины. Число степеней свободы динамики объектов - важный оценочный показатель ПС;
- изменение размеров и формы объектов в реальном времени. Эти эффекты достигаются с помощью геометрических преобразований масштабирования и морфинга. Их наличие является полезным свойством ПС;
- наложение внешней текстуры на объекты. Внешняя текстура - это рисунок, выполненный в графическом редакторе, импортированный в ПС моушн-дизайна и наложенный на поверхность объекта по выбранному закону. Этот прием значительно улучшает восприятие объектов сцены и является одним из основных при создании пространственных и двухмерных сцен. Зачастую один рисунок содержит несколько фрагментов, накладываемых на разные части объекта. Такой рисунок (цу-развертка) может создаваться в самой программе моушн-дизайна. При отсутствии такой возможности в ПС могут создаваться плоские объекты в виде фиксированных текстур. Наличие в ПС тех или иных возможностей текстурирования - важная характеристика ПС;
- имитация освещенности. Она является обязательной для пространственных сцен, так как зБ-объекты без теней от осветителей выглядят плоскими, а не пространственными. В процессе динамики объекта тени на его поверхности меняют свое местоположение и должны быть пересчитаны. В связи с этим имитация освещенности требует больших затрат компьютерного времени. При ограниченной динамике объектов тени для их поверхности рассчитывают заранее и фиксируют на объекте («запекание теней»). Это экономит ресурсы и особенно полезно в случае передачи продуктов моушн-дизайна через Интернет. Та или иная возможность затенения пространственных объектов должна быть предусмотрена в ПС;
- создание и анимация текста. Во многих приложениях моушн-дизайна динамический текст имеет самостоятельное назначение и значение. Текст может быть создан как самостоятельный объект и может быть сделан как текстура. И в первом, и во втором случае он получает в сцене несколько степеней свободы в соответствии с возможностями ПС.
Вариант тестовой сцены и ее реализации
Основываясь на приведенных результатах анализа сцен моушн-дизайна, можно предложить состав тестовой сцены, предназначенной для сравнительной оценки функционала программных средств. В состав сцены должны войти 2D- и зБ-объекты геометрической и свободной форм, полученные путем импорта и моделирования встроенными средствами ПС. Объекты должны быть наделены шестью степенями свободы в пространстве и масштабированием в режиме реального времени. Для повышения эргономично-сти сцены на объекты должна быть наложена внешняя текстура и текстура, взятая из библиотеки текстур ПС. На пространственные объекты должны быть наложены тени от освещения. Сцена должна быть дополнена объектами в виде динамического текста. В качестве такой сцены предлагается визуализация полета самолета над местностью с различными объектами. Для этого в сцену включены:
- фон. Он в предлагаемой тестовой сцене состоит из двух частей: реалистического изображения взлетной полосы и нарисованных в редакторе облаков;
- зБ-объекты. Узнаваемый объект сложной геометрической формы - самолет, объект свободной формы - метеорит, каркасный объект - вышка;
- 2Б-объект - динамическая плоскость;
- типографика - динамический текст «Аэрофлот»;
- динамика объектов в трехмерном пространстве. Это шесть степеней свободы самолета, вращение объекта «Метеорит» вокруг вертикальной оси, перемещение плоскости и текста по горизонтали с различной скоростью;
- масштабирование. Применяется для изменения размеров самолета;
- освещение. Предусмотрены два источника глобального освещения;
- наложение проективной текстуры. На самолет накладывается импортированная текстура в виде uv-развертки, текстурирование метеорита выполняется с применением текстуры, нарисованной в графическом редакторе.
Исходя из назначения сцены, требований к ее поведению и собственных предпочтений, разработчик назначает компонентам сцены различные весовые коэффициенты и на этой основе оценивает уровень возможностей программного средства. Для этого может быть использован принцип «двойного взвешивания». В работе [6] он применен для оценки ряда ПС, при этом их функциональные возможности определялись из их описаний и рекламной информации. Весовые коэффициенты были назначены экспертным способом. В результате предпочтение было отдано графическому моделеру Blender [11, 12]. Ниже показано, что возможности этого пакета достаточны для формирования предложенной тестовой сцены в полном объеме. В табл. 1 кратко представлены инструменты и настройки моделера, использованные для формирования компонентов тестовой сцены.
Таблица 1
Состав тестовой сцены
Компоненты тестовой сцены Реализация в Blender
Фон (составлен из двух частей: импортированного изображения взлетной полосы и нарисованных в редакторе облаков) Импортирование изображения (Файл - Импортирование -Image as Planes) или наложение текстуры на плоскость (Свойства - Материал)
3D геометрический объект (самолет) Добавление меш-объекта (Добавить - Меш) или импортирование объекта из сторонней библиотеки (Файл - Импортирование -Wavefront (.obj))
3D-объект свободной формы (метеорит) Добавление меш-объекта (Добавить - Меш - Куб) и применение модификаторов (Свойства - Модификаторы - Подразделения)
Каркасный зD-объект (вышка) Добавление меш-объекта (Добавить - Меш - Куб) и редактирование с помощью модификаторов (Свойства - Модификаторы - Симметрия), применение «экструдирования» (Режим редактирования - Вершина - Экструдирование), перемещения и масштабирования (Объект - Трансформация - Переместить/ (Объект - Трансформация - Перевернуть / Масштабировать)
2D-объект (плоскость) Создание с помощью инструментов или добавление меш-объекта (Добавить - Меш - Плоскость)
Типографика (текст «Аэрофлот») Добавление объекта текст (Добавить - Текст)
Динамика объектов в трехмерном пространстве (шесть степеней свободы объекта «Самолет», вращение объекта «Метеорит» вокруг вертикальной оси) Настройка вращения объекта (Объект - Трансформация -Перевернуть - Анимация - Добавить ключевой кадр)
Масштабирование (изменение размеров самолета) Настройка размеров объекта (Объект - Трансформация -Масштабировать)
Освещение (два источника глобального освещения) Добавление источника света «Солнце» или «Точечный свет» (Добавить - Свет - Солнце)
Наложение текстуры (текстурирование объекта «Метеорит») Создание материала и наложение текстуры на объект (Свойства - Материал - Создать - Редактор шейдеров -Импортирование изображения)
На рис. 1, 2 показаны две фазы динамики спроектированной сцены на фоне интерфейса моделера Blender. Самолет движется по некоторой заданной траектории, плоскость выдвигается слева и движется с невысокой скоростью. Ее «догоняет» текст «Аэрофлот», который затем размещается на плоскости. Метеорит вращается вокруг вертикальной оси. На все объекты наложены тени от двух источников глобального освещения.
самолет
вышка
фон
ив © н
^ [ ] А 7" Ближайший >
Рис. 1. Первая фаза динамики тестовой сцены
Рис. 2. Вторая фаза динамики тестовой сцены
Рекомендации по применению тестовой сцены
Можно видеть, что в тестовой сцене представлены все обоснованные виды объектов и их свойства. Сцена позволяет провести оценку функциональных возможностей программного средства, предназначенного для создания продуктов моушн-дизайна. Методика такой оценки проста. Получение количественной оценки выполняется путем назна-
чения весовых коэффициентов функциональным возможностям выбранного ПС и использования этих коэффициентов в весовом аддитивном критерии, как это описано в [6]. Коэффициенты отражают возможности ПС по отображению компонентов сцены и назначаются, исходя из задач, поставленных пользователем, и его личных предпочтений. Сумма абсолютных значений весовых коэффициентов должна составлять единицу. Возможности, которые не требуются для реализации конкретной сцены, получают нулевые весовые коэффициенты. Вследствие этого большее значение получают коэффициенты, имеющие существенное значение именно для сцены, выбранной пользователем. При такой оценке приоритет может быть отдан не ПС с максимально полным функционалом типа Cinema 4D, а программе с более скромными функциональными возможностями, которая по этой причине имеет сравнительно невысокую стоимость. Следовательно, описанная оценка функциональных возможностей неявно включает и экономический компонент. Выбор ПС из нескольких альтернатив проводится по максимальному значению весового критерия.
Список литературы
1. GeekBrains. Моушн-дизайн: суть, преимущества, сферы применения, тренды. URL: https://gb.ru (дата обращения: 15.03.2023).
2. Марченко М. Н., Яроменко А. В. Обоснование термина «Мультимедийный дизайн» в контексте моушн-дизайна // Международный журнал экспериментального образования. 2015. № 12. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24898540 (дата обращения: 15.03.2023).
3. Сравни. Моушн-дизайн - полное руководство. URL: https://www.sravni.ru (дата обращения: 15.03.2023).
4. vc.ru. Как визуал способствует продвижению IT-бизнеса: преимущества моушн-дизайна с элементами 3D. URL: https://vc.ru (дата обращения: 20.03.2023).
5. Гром А. Моушн дизайн в 2023 году (тренды с примерами). URL: https:// videoinfographica.com (дата обращения: 24.03.2023).
6. Косников Ю. Н., Утушкина Е. В. Анализ и выбор средств моушн-дизайна по интегральному критерию // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2022. Т. 11, № 3 (59). С. 10-14. doi: i0.46548/2ivek-2022-ii59-000i
7. Ситников Е., Зуйкова А. Неживое превратить в живое: чем занимается моушн-дизайнер. URL: https://practicum.yandex.ru (дата обращения: 24.03.2023).
8. TIMEREK. Реклама Сбербанк. URL: https://timerek.ru (дата обращения: 25.03.2023).
9. Art. Lebedev Studio. URL: https://www.artlebedev.com (дата обращения: 25.03.2023).
10. Vimeo. Adidas Trae Young 1. URL: https://vimeo.com (дата обращения: 24.03.2023).
11. Blender. URL: https://www.blender.org (дата обращения: 30.03.2023).
12. Серова М. Учебник-самоучитель по графическому редактору Blender 3D. Моделирование и дизайн : учебник. М. : СОЛОН-Пресс, 2021. 272 с.
Информация об авторе Утушкина Екатерина Владимировна, магистрант, Пензенский государственный университет
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
