Animation
Animation
Animation
Einleitung
Animation bezeichnet Verfahren, bei denen aus einzelnen Bildern oder Zuständen der Eindruck von Bewegung und Veränderung entsteht. Werden ausreichend schnell aufeinanderfolgende Einzelbilder gezeigt, nimmt das menschliche Wahrnehmungssystem die Folge unter geeigneten Bedingungen als zusammenhängende Bewegung wahr. Animation verbindet deshalb Kunst, Film, Design, Fotografie, Informatik, Physik, Mediengestaltung und Storytelling.
Animation begegnet Dir in Animationsfilmen, Computerspielen, Lernmedien, Benutzeroberflächen, wissenschaftlichen Visualisierungen, Werbung, Architektur, Virtual Reality und vielen weiteren Bereichen. Dabei kann eine Animation vollständig gezeichnet, mit realen Objekten fotografiert, aus Computermodellen berechnet oder aus verschiedenen Techniken zusammengesetzt werden.
Dieser aiMOOC führt Dich von den historischen Grundlagen über zentrale Animationstechniken bis zu modernen digitalen Produktionsabläufen. Du lernst außerdem wichtige Gestaltungsprinzipien kennen und entwickelst eigene Animationen.
Wie entsteht der Eindruck von Bewegung?
Eine Animation besteht aus einer zeitlich geordneten Folge von Einzelbildern, auch Frames genannt. Zwischen zwei Bildern verändert sich beispielsweise die Position, Form, Farbe, Beleuchtung oder Perspektive eines Objekts. Werden diese Bilder nacheinander präsentiert, kann daraus eine kontinuierlich wirkende Bewegung entstehen.
Die Bildrate oder Bildfrequenz beschreibt, wie viele Einzelbilder pro Sekunde dargestellt werden. Sie wird häufig in fps für „frames per second“ angegeben. Eine höhere Bildrate kann Bewegungen flüssiger erscheinen lassen, sie ist aber nicht allein für die Qualität einer Animation verantwortlich. Entscheidend sind ebenso Timing, Bewegungsabstände, Gestaltung und die Frage, welche Bilder bewusst gesetzt oder mehrfach gezeigt werden.
Animation darf deshalb nicht einfach mit „vielen Bildern pro Sekunde“ gleichgesetzt werden. Gute Animation gestaltet Zeit. Ein Objekt kann in derselben Anzahl von Frames hektisch, schwer, leicht, elegant oder mechanisch wirken, je nachdem, wie seine Positionen und Abstände verteilt sind.
Frame, Timing und Spacing
Timing beschreibt, wie lange eine Bewegung oder Handlung dauert. Spacing beschreibt, wie weit die aufeinanderfolgenden Positionen eines Objekts auseinanderliegen. Liegen die Positionen dicht beieinander, wirkt eine Bewegung langsamer. Größere Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Positionen lassen sie schneller erscheinen.
Ein einfaches Beispiel ist ein springender Ball. Am höchsten Punkt seiner Flugbahn bewegt er sich für einen kurzen Moment langsamer; die Bildpositionen liegen dort enger zusammen. Beim Fallen nimmt seine Geschwindigkeit zu; die Abstände werden größer. Beim Aufprall kann sich seine Form kurz verändern. Damit lassen sich Gewicht, Elastizität und Geschwindigkeit visuell vermitteln.
Geschichte der Animation
Die Idee, einzelne Bewegungsphasen nacheinander sichtbar zu machen, ist älter als der Film. Im 19. Jahrhundert entstanden optische Geräte wie Phenakistiskop, Zoetrop und Praxinoskop. Sie präsentierten Bildfolgen so, dass beim Betrachten eine Bewegungsillusion entstand.
Fotografische Bewegungsstudien von Eadweard Muybridge und Étienne-Jules Marey untersuchten Bewegungen von Menschen und Tieren in zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern. Solche Bildserien waren sowohl wissenschaftlich als auch für die spätere Entwicklung der Animation und des Films bedeutsam.
Im 20. Jahrhundert entwickelten sich gezeichnete Animationsfilme, Silhouettenfilme, Puppentrick und weitere Verfahren. Bei der klassischen Zeichentrickproduktion wurden Bewegungsphasen auf getrennten Zeichnungen angelegt. Transparente Folien ermöglichten es später, Figuren und Hintergründe getrennt zu bearbeiten.
Mit digitalen Werkzeugen kamen neue Möglichkeiten hinzu. Heute können 2D-Animationen am Computer gezeichnet, 3D-Figuren modelliert und geriggt, physikalische Simulationen berechnet und komplexe Bildschichten digital zusammengesetzt werden. Traditionelle und digitale Verfahren werden häufig kombiniert.
Animationstechniken
Zeichentrick und 2D-Animation
Beim klassischen Zeichentrickfilm werden einzelne Bewegungsphasen gezeichnet. In digitalen 2D-Programmen können Zeichnungen weiterhin Bild für Bild entstehen oder mithilfe von Ebenen, Vektorgrafiken, Transformationen und automatischen Zwischenphasen bewegt werden.
Wichtig ist dabei die Unterscheidung zwischen Schlüsselbildern und Zwischenbildern. Schlüsselbilder legen wichtige Zustände oder Posen fest. Zwischenbilder verbinden sie zu einer Bewegung.
Stop-Motion
Bei Stop-Motion werden reale Objekte zwischen einzelnen Aufnahmen geringfügig verändert. Aus der Folge der Fotos entsteht später eine Bewegung. Materialien können unter anderem Figuren, Papier, Alltagsgegenstände, Bausteine oder formbare Masse sein.
Eine besondere Form ist die Knetanimation, bei der Figuren aus verformbarem Material zwischen den Aufnahmen verändert werden. Stop-Motion verlangt sorgfältige Planung: Kamera und Beleuchtung sollten möglichst stabil bleiben, während nur die beabsichtigten Elemente verändert werden.
Rotoskopie
Bei der Rotoskopie dient aufgenommenes Realbildmaterial als Vorlage für gezeichnete oder digital bearbeitete Bewegungen. Bewegungsphasen können dadurch sehr präzise untersucht und übertragen werden. Die Technik wurde historisch mit speziellen Projektionsverfahren durchgeführt und wird heute meist digital umgesetzt.
Rotoskopie kann realistische Bewegungsabläufe unterstützen, bedeutet aber nicht, dass jedes Ergebnis realistisch aussehen muss. Die Vorlage kann stark vereinfacht, stilisiert oder verändert werden.
Computeranimation und 3D-Animation
Bei der Computeranimation werden Bewegungen ganz oder teilweise mit digitalen Systemen erzeugt. In der 3D-Animation werden Objekte zunächst modelliert. Figuren erhalten häufig ein virtuelles Skelett, ein sogenanntes Rig, über das Körperteile kontrolliert werden können.
Anschließend werden beispielsweise Position, Rotation, Skalierung oder Gelenkstellungen zu bestimmten Zeitpunkten festgelegt. Diese Keyframes bilden markante Zustände. Zwischenwerte können von der Software interpoliert werden. Dieser Vorgang wird häufig als Tweening beziehungsweise Interpolation bezeichnet.
Prozedurale Animation und Simulation
Nicht jede digitale Bewegung muss vollständig per Keyframe festgelegt werden. Bei prozeduralen Animationen können Regeln und Algorithmen Bewegungen erzeugen. Physikalische Simulationen können beispielsweise Schwerkraft, Kollisionen, Stoff, Haare, Flüssigkeiten oder Partikel berechnen.
In der Praxis werden Verfahren oft kombiniert. Eine Figur kann per Keyframe animiert werden, während Kleidung und Haare zusätzlich simuliert werden.
Schlüsselbilder und Tweening
Ein Keyframe speichert einen wichtigen Wert zu einem bestimmten Zeitpunkt, etwa die Position eines Objekts bei Sekunde 0 und eine andere Position bei Sekunde 2. Die Software kann daraus Zwischenwerte berechnen.
Diese Berechnung heißt Interpolation. Sie kann linear erfolgen oder beschleunigende und abbremsende Verläufe verwenden. Dadurch entsteht das sogenannte Easing. Eine Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit wirkt anders als eine, die langsam beginnt, beschleunigt und vor dem Ziel wieder abbremst.
Keyframes sind nicht auf Positionen beschränkt. Auch Rotation, Skalierung, Farbe, Transparenz, Kameraeigenschaften, Lichtstärke und viele andere Parameter können animiert werden.
Die zwölf klassischen Animationsprinzipien
Die Animatoren Ollie Johnston und Frank Thomas fassten 1981 in ihrem Buch The Illusion of Life: Disney Animation zwölf Gestaltungsprinzipien zusammen, die auf Erfahrungen aus der Disney-Animation seit den 1930er Jahren beruhen. Die Prinzipien wurden für handgezeichnete Animation formuliert, lassen sich aber in vielen Punkten auch auf digitale Animation übertragen.
| Prinzip | Bedeutung |
|---|---|
| Squash and Stretch | Formen werden gestaucht und gestreckt, um Elastizität, Gewicht und Kraftwirkung sichtbar zu machen. |
| Anticipation | Eine vorbereitende Bewegung kündigt die folgende Hauptbewegung an. |
| Staging | Bildaufbau, Licht, Pose und Kamera lenken die Aufmerksamkeit auf das Wesentliche. |
| Straight Ahead und Pose to Pose | Eine Bewegung wird entweder fortlaufend Bild für Bild entwickelt oder über geplante Schlüsselposen aufgebaut. |
| Follow Through und Overlapping Action | Körperteile, Haare oder Kleidung reagieren zeitlich versetzt und bewegen sich nach einer Hauptbewegung weiter. |
| Slow In und Slow Out | Bewegungen beginnen und enden häufig nicht abrupt, sondern beschleunigen und verlangsamen sich. |
| Arcs | Viele natürliche Bewegungen verlaufen entlang von Bögen statt streng geradlinig. |
| Secondary Action | Nebenbewegungen unterstützen die Hauptaktion, ohne von ihr abzulenken. |
| Timing | Dauer und Bildanzahl einer Bewegung prägen Geschwindigkeit, Gewicht und Ausdruck. |
| Exaggeration | Bewusste Übertreibung kann Bewegungen, Emotionen oder Ideen verständlicher machen. |
| Solid Drawing | Formen sollen räumlich, gewichtet und konstruktiv nachvollziehbar wirken. |
| Appeal | Figuren und Posen sollen visuell klar, interessant und charakteristisch gestaltet sein. |
Produktionsablauf einer Animation
Eine Animation entsteht selten direkt aus dem fertigen Bild. Professionelle und schulische Projekte profitieren von einer klaren Planung.
Idee und Konzept bestimmen Thema, Zielgruppe, Stil und Aussage. Danach hilft ein Storyboard, Einstellungen und Handlungen als Bildfolge zu planen. Ein Animatic setzt Storyboard-Bilder bereits mit grobem Timing, eventuell mit Ton, zu einem einfachen Vorfilm zusammen.
Anschließend werden Figuren, Objekte und Hintergründe gestaltet. In einer 3D-Produktion folgen Modellierung, Materialien und gegebenenfalls Rigging. Während der eigentlichen Animation werden Keyframes, Posen, Timing und Bewegungsverläufe festgelegt.
Beim Rendering werden aus einer digitalen Szene die fertigen Einzelbilder berechnet. Im Compositing können mehrere Bildschichten, Effekte und Farbkorrekturen zusammengeführt werden. Ton, Sprache, Musik und Geräusche werden abgestimmt und schließlich mit dem Bild exportiert.
Storyboard und Animatic
Ein Storyboard zeigt geplante Einstellungen in gezeichneter Form. Es hilft Dir, Kameraperspektive, Handlung, Blickrichtung und Bildkomposition zu prüfen, bevor aufwendige Animation entsteht.
Ein Animatic ergänzt das Storyboard um Zeit. Die einzelnen Bilder werden in der vorgesehenen Reihenfolge und Dauer abgespielt. Dadurch lassen sich Rhythmus und Verständlichkeit früh testen. Änderungen sind in dieser Phase meist einfacher als nach einer vollständig ausgearbeiteten Animation.
Kamera, Bildgestaltung und Bewegung
Animation besteht nicht nur aus bewegten Figuren. Auch Kamera, Licht und Bildkomposition können animiert werden. Ein Kameraschwenk, eine Fahrt oder eine Veränderung der Brennweite verändert, wie eine Szene wahrgenommen wird.
Die Grundregeln der Bildkomposition bleiben wichtig: Blickführung, Kontrast, Größenverhältnisse, Vordergrund und Hintergrund sowie freie Flächen beeinflussen die Lesbarkeit eines Bildes. Eine technisch korrekte Bewegung kann unverständlich wirken, wenn die Inszenierung den Blick nicht auf die entscheidende Handlung lenkt.
Ton und Animation
Ton beeinflusst die Wahrnehmung von Bewegung stark. Schritte, Schläge, Wind, Sprache oder Musik können Geschwindigkeit, Material, Raum und Emotion vermitteln. Bei Lippensynchronisation werden Mundformen mit gesprochenen Lauten abgestimmt.
Manche Produktionen beginnen mit einer bereits aufgenommenen Tonspur, an deren Rhythmus die Animation angepasst wird. In anderen Fällen entsteht der Ton erst nach der Bildgestaltung. Für ein überzeugendes Ergebnis müssen Bild und Ton zeitlich aufeinander abgestimmt sein.
Animation in verschiedenen Bereichen
Animation wird nicht nur im Unterhaltungsfilm eingesetzt. In Computerspielen muss sie häufig auf Eingaben reagieren und mit Echtzeit-Systemen zusammenarbeiten. In wissenschaftlichen Visualisierungen kann sie Prozesse zeigen, die zu schnell, zu langsam, zu klein, zu groß oder unsichtbar sind. In Lernmedien kann sie Abläufe schrittweise erklären. In Benutzeroberflächen können kleine Bewegungen Zustandswechsel verdeutlichen.
Dadurch verändert sich auch die Aufgabe der Animierenden. Nicht immer geht es um eine lineare Geschichte. Eine Animation kann ebenso informieren, simulieren, navigieren, erklären oder Interaktion unterstützen.
Gestaltung, Wirkung und Verantwortung
Animation kann Dinge zeigen, die nie real gefilmt wurden. Das eröffnet kreative Möglichkeiten, verlangt aber auch Medienkompetenz. Fotorealistische computergenerierte Bilder können leicht mit dokumentarischem Material verwechselt werden. Deshalb ist es wichtig, Quellen, Produktionskontext und Darstellungsabsicht zu prüfen.
Auch stereotype Figurenbilder, übertriebene Darstellungen oder manipulative visuelle Effekte sollten kritisch reflektiert werden. Gute Medienbildung fragt deshalb nicht nur: „Wie wurde diese Animation gemacht?“, sondern auch: „Welche Wirkung erzeugt sie, welche Aussage vermittelt sie und wie erkenne ich ihre Herstellungsweise?“
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Was ist ein Frame in einer Animation? (Ein einzelnes Bild einer zeitlich geordneten Bildfolge) (!Eine ausschließlich dreidimensionale Figur) (!Ein Mikrofon für Sprachaufnahmen) (!Eine besondere Form der Filmmusik)
Was beschreibt Timing in der Animation? (Die zeitliche Dauer und Struktur einer Bewegung) (!Die Farbe eines Hintergrunds) (!Die Auflösung einer Tonaufnahme) (!Die Anzahl der Figuren in einer Szene)
Was ist ein Keyframe? (Ein festgelegter wichtiger Zustand zu einem bestimmten Zeitpunkt) (!Ein automatisch erzeugtes Geräusch) (!Eine Kameralinse für Stop Motion) (!Ein ausschließlich handgezeichneter Hintergrund)
Was geschieht beim Tweening? (Zwischenwerte zwischen festgelegten Zuständen werden erzeugt) (!Der Ton einer Szene wird gelöscht) (!Eine Figur wird aus Knete gebaut) (!Eine Kamera wird analog entwickelt)
Welche Technik bewegt reale Objekte schrittweise zwischen einzelnen Aufnahmen? (Stop Motion) (!Rotoskopie) (!Compositing) (!Rendering)
Wozu dient ein Storyboard? (Zur visuellen Planung von Einstellungen und Handlungen) (!Zur Berechnung physikalischer Stoffsimulationen) (!Zur Aufnahme von Dialogen) (!Zur Speicherung fertiger Kinokopien)
Was bedeutet Anticipation als Animationsprinzip? (Eine vorbereitende Bewegung kündigt die Hauptbewegung an) (!Alle Bewegungen verlaufen mit konstanter Geschwindigkeit) (!Eine Figur bleibt vollständig unbewegt) (!Der Hintergrund wird automatisch gespiegelt)
Was soll Squash and Stretch besonders vermitteln? (Gewicht Elastizität und Kraftwirkung) (!Ausschließlich die Lautstärke einer Szene) (!Die Dateigröße eines Videos) (!Die Reihenfolge von Filmcredits)
Was ist Rotoskopie? (Die Nutzung von Realbildbewegung als Vorlage für Animation) (!Die reine Aufnahme eines Hörspiels) (!Das Drucken eines Storyboards) (!Das Komprimieren einer Audiodatei)
Was geschieht beim Rendering? (Aus einer digitalen Szene werden fertige Bilder berechnet) (!Eine Figur wird vor der Aufnahme aus Papier ausgeschnitten) (!Ein Mikrofon wird kalibriert) (!Ein Drehbuch wird in Dialoge zerlegt)
Memory
| Keyframe | wichtiger festgelegter Zustand |
| Tweening | erzeugte Zwischenwerte |
| Storyboard | visuelle Szenenplanung |
| Stop Motion | schrittweise Objektbewegung |
| Rotoskopie | Realbild als Bewegungsvorlage |
| Rendering | Berechnung fertiger Bilder |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Storyboard | Planung der Einstellungen |
| Animatic | zeitlich montierte Vorvisualisierung |
| Keyframe | festgelegter Bewegungszustand |
| Tweening | Berechnung von Zwischenphasen |
| Rendering | Erzeugung der fertigen Einzelbilder |
Kreuzworträtsel
| Zoetrop | Welches historische optische Gerät erzeugt durch eine Bildfolge den Eindruck von Bewegung? |
| Rotoskopie | Welche Technik verwendet Realbildmaterial als Vorlage für animierte Bewegungen? |
| Keyframe | Wie heißt ein festgelegter wichtiger Zustand in einer digitalen Animation? |
| Tweening | Wie nennt man das Erzeugen von Zwischenwerten zwischen Schlüsselzuständen? |
| Rendering | Wie heißt die Berechnung fertiger Bilder aus einer digitalen Szene? |
| Storyboard | Wie heißt die gezeichnete Planung einer Folge von Einstellungen? |
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Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Daumenkino: Zeichne ein Daumenkino mit mindestens 20 Bildern und untersuche, an welchen Stellen die Bewegung besonders schnell oder langsam wirkt.
- Stop-Motion: Produziere mit einem Alltagsgegenstand eine kurze Stop-Motion-Sequenz und halte Kamera sowie Beleuchtung möglichst konstant.
- Storyboard: Entwirf sechs Storyboard-Bilder für eine kurze Szene mit einer klar erkennbaren Handlung.
- Bewegungsanalyse: Beobachte eine einfache Bewegung wie Springen oder Werfen und skizziere fünf charakteristische Posen.
Standard
- Timing: Animiere dieselbe Bewegung zweimal mit unterschiedlichem Timing und beschreibe, wie sich Gewicht und Stimmung verändern.
- Squash and Stretch: Erstelle eine Ballanimation und verwende Squash and Stretch so, dass das Volumen der Form ungefähr erhalten bleibt.
- Sounddesign: Ergänze eine kurze stumme Animation mit selbst aufgenommenen Geräuschen und erkläre, wie der Ton die Wahrnehmung verändert.
- Animatic: Erstelle aus einem Storyboard ein Animatic mit Bilddauer, einfachen Übergängen und einer vorläufigen Tonspur.
Schwer
- Animationsprinzipien: Produziere eine kurze Animation, in der mindestens vier klassische Animationsprinzipien bewusst eingesetzt werden, und kennzeichne sie in einer Analyse.
- Rotoskopie: Filme eine kurze Bewegung, übertrage ausgewählte Bewegungsphasen zeichnerisch oder digital und vergleiche Vorlage und Ergebnis.
- 3D-Animation: Erstelle in einer 3D-Software eine Bewegung mit mindestens drei Keyframes und verändere anschließend die Interpolation, um unterschiedliche Bewegungswirkungen zu untersuchen.
- Medienkritik: Analysiere eine professionelle Animation hinsichtlich Technik, Inszenierung, Zielgruppe, Wirkung und möglicher Manipulation und präsentiere Deine Ergebnisse als Video, Poster oder Vortrag.
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Lernkontrolle
- Timing und Wirkung: Zwei Animationen verwenden dieselben Start- und Endpositionen, wirken aber unterschiedlich schwer. Erkläre, wie Timing und Spacing diesen Unterschied erzeugen können.
- Technikwahl: Entscheide für ein Lernvideo über einen biologischen Prozess, ob Stop-Motion, 2D-Animation, 3D-Animation oder eine Kombination sinnvoll wäre. Begründe Deine Wahl anhand von Ziel, Aufwand und Darstellbarkeit.
- Storyboard und Produktion: Erkläre, warum ein gutes Storyboard spätere Produktionsschritte vereinfachen kann. Nenne mindestens drei konkrete Auswirkungen.
- Animationsprinzipien im Transfer: Beschreibe, wie Anticipation, Slow In und Slow Out sowie Follow Through bei der Animation einer Person eingesetzt werden könnten, die einen schweren Koffer anhebt.
- Rotoskopie und Stil: Begründe, warum eine rotoskopierte Bewegung trotz realistischer Vorlage stark stilisiert aussehen kann.
- Medienkompetenz: Entwickle Kriterien, mit denen Du beurteilen kannst, ob eine fotorealistische Animation dokumentarisches Material, Simulation oder fiktionale Darstellung ist.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis zu diesem Thema solltest Du zeigen, dass Du Animation nicht nur definieren, sondern praktisch und analytisch anwenden kannst.
- Grundprinzip Animation: Erkläre den Zusammenhang zwischen Einzelbildern, Zeit und wahrgenommener Bewegung.
- Animationstechniken: Unterscheide Zeichentrick, Stop-Motion, Rotoskopie und Computeranimation anhand ihrer Herstellungsweisen.
- Keyframe: Erkläre die Funktion von Keyframes, Tweening und Interpolation.
- Animationsprinzipien: Wende mehrere klassische Animationsprinzipien auf konkrete Bewegungen an.
- Produktionsprozess: Ordne Storyboard, Animatic, Animation, Rendering, Compositing und Ton in einen sinnvollen Arbeitsablauf ein.
- Gestaltungsanalyse: Analysiere Timing, Spacing, Inszenierung, Kamera und Ton in einer vorhandenen Animation.
- Eigenproduktion: Plane und realisiere eine kurze Animation und dokumentiere Deine gestalterischen Entscheidungen.
- Reflexion: Beurteile Wirkung, Zielgruppe und Glaubwürdigkeit animierter Medien.
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