Antonia Lindmark
830217-0322
Media-02
[email protected]
2006-06-08
Hemtentamen
2D1640 Grafik och Interaktionsprogrammering
VT 2006
Kursledare: Gustav Taxén
Innehållsförteckning:
1 Vad jag har lärt mig på kursen .......................................................................................... 1
2 Beskrivning av ett kurstema .............................................................................................. 3
3 Diskussion kring datorgrafikens betydelse för något centralt kulturellt fenomen ............ 6
Referenslista ........................................................................................................................... 9
1
Vad jag har lärt mig på kursen
Kursens mål är, enligt kurssidan, att lära ut grunderna i datorgrafik och interaktionstekniker
för olika media. Jag känner att jag lärt mig precis det och att jag nu har en bra uppfattning om
vad begreppet datorgrafik innefattar.
Då jag har MDI som inriktning har denna kurs känts mycket viktig. Tack vare kursens tydliga
upplägg har den varit lätt att ta till sig, trots att jag inte hade så mycket förkunskaper. Jag har
uppskattat att kursen visat datorgrafik dels ur ett tekniskt perspektiv och dels genom ett MDIperspektiv, där vikten av att människans förutsättningar måste påverka utformningen av
interaktiva system har tagits upp.
Föreläsningarna gav viktig information och anknytning till ämnet, men trots det så är det
genom laborationerna man lär sig mest. Jag och min laborationspartner var jämnbra, vilket
gjorde att vi båda fick ut mycket av laborationerna. Jag tycker att det har varit bra att vi fått
testa och lära oss grunderna hos flera olika typer av verktyg. Genom laborationerna har jag
fått grundläggande kunskaper inom ett antal programvaror och motivation till att fortsätta
utveckla mina kunskaper inom dessa program. Kursen har gett en överblick över vad man kan
åstadkomma med de olika programmen och jag har börjat arbeta i några av programmen på
fritiden, för att utveckla en större skicklighet. För något som kursen visat är just att det krävs
att man lägger ned mycket tid på att testa och öva på egen hand för att bli skicklig. Jag känner
att kursen har gett mig tillräckliga baskunskaper för att jag nu på egen hand ska kunna
utvecklas. Jag har fått en god uppfattning om möjligheter och begränsningar när det gäller
utformning och användning av datorgrafik och interaktion för olika media.
Laborationerna har varit en utmaning, särskilt ritprogramslabben, samtidigt som de varit
väldigt givande. Mina förkunskaper i programmering bestod av kursen Programmeringsteknik
som jag läste under första året på KTH. Under fjärde perioden i år så läste jag även kursen
Programutvecklingsteknik, PRUT, parallellt med denna kurs. Den kursen tog bland annat upp
grunderna för hur man skapar grafik i JAVA. Detta var väldigt givande, men det hade varit
mycket bättre om jag hade kunnat läsa PRUT under period tre istället, för att få de
förkunskaper som behövdes för ritprogramslabben. Tidigare år har man kunnat göra det, men
nu ges tyvärr kursen PRUT endast i period fyra. Detta har gjort att jag har arbetat långt över
det antal timmar som man kan tycka är rimligt för en kurs på sex poäng. Men eftersom jag lärt
mig så pass mycket så känns det bra. Även om ritprogrammet var en väldigt tung laboration
emellanåt så kändes den som en av de viktigare och den visade återigen på vikten att lägga
ned tillräckligt mycket tid.
Photoshop-laborationen var kul! Jag uppskattade även den gästföreläsning som handlade om
hur man kunde använda Photoshop för att skapa konst. Konstnärer börjar i allt större grad
använda sig av teknik och datorer för att skapa sina verk, så det var kul att få se olika
möjligheter att använda Photoshop på. Det är definitivt ett program jag kommer att fortsätta
att arbeta i, särskilt för att bearbeta egna fotografier. Tidigare har jag endast testat det, men nu
har jag insett hur mycket man trots allt kan göra i detta program. Kursen har i stort visat på att
datorgrafik kan användas för såväl underhållning som vetenskap och konst.
Maya-laborationen var lite svår, då vi i början inte förstod hur programmet skulle användas.
En viktig del av laborationerna var ju just att lära sig hitta i och förstå sig på nya
1
programvaror, då labbpeket inte kunde beskriva programmen så detaljerat. Vi hade inte
arbetat så mycket i 3D-program innan så det tog ett tag innan vi kom in i det rätta tänket.
Jag tror att en mycket viktig erfarenhet från laborationerna är insikten att det ofta krävs en hel
del planering innan man sätter igång. I början var vi alldeles för ivriga att komma igång med
laborationerna. Senare under kursen började vi istället med att sitta med papper och penna och
planera hur vi skulle lägga upp labborationsarbetet, samt testa programmet i stort för att få
större förståelse för det och dess begränsningar. Det visade sig vara en bra strategi. Under
OpenGL-laborationen till exempel så tog vi det väldigt lugnt och strategiskt, vilket gjorde att
när vi väl satte igång så flöt det på bra, trots att vi aldrig tidigare hade arbetat med denna
programvara.
Projektet har varit intressant, då jag kan tänka mig att det ofta är så här man arbetar ute på
arbetsplatser. I min grupp låg vi alla på ungefär samma nivå, vilket kändes bra. Det gjorde att
vi alla kunde bidra till projektet och hjälpa varandra, något som jag tror blir svårare om man
är en ojämn grupp, där medlemmarna arbetar olika fort. Vi valde att arbeta med Flash under
projektet, då vi alla ville lära oss detta program. Under kursen har vi ju arbetat med Director,
som är likt Flash, men då det ändå finns en del olikheter så var det kul att få kunskaper även i
Flash, då en hel del saker görs i detta program.
Kursen har innefattat många områden. Det har varit kul att man fått en så bred bild av
datorgrafik från en och samma kurs. Föreläsningarna har gett en bra grundförståelse för hur de
olika programvarorna fungerar. Det går ju att lära sig att arbeta i många grafikprogram utan
att riktigt förstå hur de fungerar. Jag är dock övertygad om att det är mycket lättare att bli
skicklig om man har en förståelse för hur programmen arbetar och varför det finns vissa
begränsningar. Föreläsningarna har även visat var man på egen hand kan hitta mer
information. Det var en bra bredd på föreläsningarna. De flesta föreläsningarna var ju till för
att ge stöd inför labbarna, men det fanns samtidigt utrymme för demonstrationer och
presentation kring olika områden som datorgrafik är viktigt för idag och hur det eventuellt kan
komma att användas i framtiden. Jag tycker att det varit mycket positivt att det under
föreläsningar även tagits upp viktig historisk bakgrund.
2
2
Beskrivning av ett kurstema
Jag har här valt att beskriva kurstemat animation som diskuterades under föreläsning sju.
Animering innebär att varje bildruta görs som en stillbild, som sedan när de spelas upp i snabb
följd ger sken av en rörlig bild. I film används 24 bilder per sekund och i dataspel används
ofta minst 30 bilder per sekund. Traditionellt sätt har detta skett genom att varje bild tecknats,
men idag sker det även med datorgenerering. Det är denna datoranimering jag kommer att
lägga fokus på.
Det är mycket krävande att skapa en animerad långfilm, då en sådan kan bestå av cirka
130 000 bilder1. Datorn kan förenkla arbetet, vilket i sig sänker kostnaderna2 och även skapa
nya möjligheter, men det finns samtidigt svårigheter med att få det att se naturtroget ut. Den
här tekniken utvecklas dock mycket fort och det har skett stora framsteg sedan de första
filmerna där man använde sig av datoranimering kom.
Jag tror att datoranimeringen har skapat en ny filmgenre på sätt och vis. Förr var tecknad film
för barn, men datoranimerade filmer som ”Hitta Nemo” och ”Monsters Inc.” lockar minst lika
många vuxna. Den här tekniken gör att man kan nå nya höjder med animerad film. Numera
utformas skämten och dialogen för att passa såväl barn som vuxna, men det är inte endast
därför vi tar oss till biosalongerna. Effekterna som kan uppnås med datoranimering fascinerar
såväl unga som gamla. Visst påminner denna typ av animationer om tecknad film, men det är
samtidigt något helt annat. Från att tecknad film i första hand förknippats med barnfilm, så
lyckas datoranimerad film roa en betydligt större publik.
Vid filmproduktion skiljer man på animation med datorhjälp och animation där bilderna helt
skapas i dator. Den förstnämnda metoden används ofta för tevemassproduktioner. Här låter
man datorn assistera vid keyframing. Det är ett begrepp som används även vid tecknad
animering. En av de skickligare tecknarna ritar nyckelbilderna och sedan får en mindre
skicklig tecknare fylla i mellanbilderna. Vid animation med datorhjälp låter man istället
datorn beräkna bilderna mellan de två ytterlägena som animatören tecknat. Ofta används
splines för att uppnå en mjukare rörelse.
Vid mer avancerad datoranimation används samma teknik som datorgrafik och datorbilderna
kan till exempel överföras till film genom att med en högupplösande monitor filmar av ruta
för ruta.
Det finns en hel del trick för att få animation att se verklig ut:
Morfning är en specialeffekt som kan användas i film och animering. Det är en grafisk teknik
för att stegvis förändra en bild, till exempel ett foto, så att det till sist blir en annan bild. Det är
en variant av fading och kan användas för att få en person att förvandlas till någon annan. Förr
åstadkoms detta med hjälp av cross-fading, men numera används datorer för att skapa mer
realistiska förändringar. Om man tänker sig två linjer så bygger idén på att man hittar en
transformation som transformerar den första linjen till den andra. Om till exempel ett ansikte
ska morfas till ett annat så markeras nyckelpunkter, som var ögat sitter, vilken ansiktsformen
är och så vidare på det första ansiktet. Därefter markeras var samma punkter finns i det andra
ansiktet. Datorn ser då till att det första ansiktet har samma form som det andra ansiktet
1
http://susning.nu/Datorgrafik
Angel, Edward, “Interactive Computer Graphics – A Top-Down Approach Using OpenGL”, third edition,
2003, Pearson Education, sid. 4
2
3
samtidigt som de två ansiktena tonas ihop3. En skillnad idag mot förr är att morfning nu helst
ska ske utan att man lägger märke till det, medan effekten förr skulle synas, då den var så
uppseendeväckande i sig. I början på 90-talet kom en mängd mjukvaruprogram för skapande
av morfning. Ett av de vanligaste var Elastic Reality, som även vann en del priser. Dagens
morfningsprogram är väldigt välutvecklade och klarar av att morfa bilder utan särskilt mycket
information från användaren. Morfning kan även användas vid skapandet av slow motion
effekter.
Inverse kinematics är ett väl använt begrepp inom datoranimering. Det är en teknik som
används inom 3D-grafik för att få mer naturtrogna rörelsemönster hos människor och djur.
Detta görs genom att man i hierarkiska modeller utnyttjar parent-child hierarkin. Normalt sett
så kan inte en child påverka en parent, men det är just det som sker med denna metod. Det
innebär att en serie av leder, genom matematiska beräkningar, påverkas för att en viss led ska
hamna på en angiven plats. Endast start- och slutpositionen för leden behöver anges, till
skillnad från forward kinematic, där varje rörelse för varje led måste planeras. Till exempel ett
ben består av ett lårben kopplat till knäben som i sin tur är kopplat till en fotled. Om man inte
använder inverse kinematics och rör fotleden så påverkas inte några av de andra benen. Inom
datoranimering används denna metod för att komma runt svårigheter med att teckna varje led.
Istället modelleras virtuella leder till figuren, vilket möjliggör för animatören att röra olika
kroppsdelar. Datorn genererar med hjälp av inverse kinematics automatiskt de efterfrågade
ledpositionerna. Denna metod används även flitigt inom robotiken.
Det är komplicerat att matematiskt definiera figurer och rörelser. En metod är att förse till
exempel ett ansikte med sensorer som beskriver rörelserna i digital form och mata in dem i
datorn som sedan i sin tur överför dem till ett tecknat ansikte. Denna teknik kallas Motion
Capture.
Stop-motion går ut på att dockors leder placeras i en viss position inför varje kamerabild.
Bullet time, som användes i bland annat filmen Matrix, är en utvidgning av stop-motion och
består av en serie stillbilder, som används för att förlänga tiden, så att en sekund varar i flera
sekunder samtidigt som kameran verkar röra sig runt. Den här metoden kan även efterliknas i
en 3D-miljö, vilket gjordes i en av slagsmålscenerna i filmen Shrek.
Animering kräver mycket för att det ska bli ett bra resultat. För att få det naturtroget är det
viktigt att ta hänsyn till fysikaliska lagar. Med hjälp av formler från fysiken kan man få
rörelser som kollisioner och flöden att se verklighetstrogna ut. År 2002 kom mjukvaran
Dance4 som skapar en hel simulerad värld som lyder under våra fysikaliska lagar. En virtuell
figur i världen reagerar på inverkan av gravitation, andra objekt och så vidare. Figuren beter
sig olika i olika miljöer, då det finns monitorer i programmet som läser av miljön samt viktiga
fysikaliska mätvärden som till exempel var figurens kontaktpunkter finns. I detta program är
det de fysikaliska lagarna och inte animatören som bestämmer vad som händer med figuren i
en viss situation! Med mjukvaruprogram som detta tas animeringen till nya höjder.
Utvecklingen verkar gå mot att datoranimering används i allt högre grad allt eftersom
mjukvarorna som gör det möjligt att skapa och bearbeta animationer utvecklas. Toy Story
kom 1995 som den första helt datoranimerade långfilmen. Idag används datorgrafik flitigt
både i vanlig film, där den ersätter en del äldre trickfilmsmetoder, men framförallt i tecknad
3
Angel, Edward, “Interactive Computer Graphics – A Top-Down Approach Using OpenGL”, third edition,
2003, Pearson Education, sid. 437
4
http://www.ev.se/index.654.html
4
film. Anledningen till detta är att det finns många fördelar med datoranimering. Det man kan
fråga sig är huruvida animatörerna är redo att gå över till att använda datorer, då den
traditionella animeringstekniken är en konst som man kanske inte är villig att lämna. Jag var
dock på en föreläsning om animering, vars föreläsare hade arbetat som animerare i över tjugo
år. Han var givetvis väl förtrogen med den traditionella animationskonsten, men använde
numera datorn som komplement till det han tecknade. Han menade att vissa av stegen i den
äldre animeringstekniken endast är tidskrävande och att datorn här är ett oumbärligt
hjälpmedel. Han menade vidare att detta var en rätt utbredd åsikt bland animerare. Förutom
att det kan vara mindre tidskrävande och billigare som nämnts ovan, så kan datorgrafik även
vara skarpare och mer naturtrogen än handtecknat. Med hjälp av datorn kan även
perspektivförändringar i tecknade bakgrunder och liknande enkelt beräknas.
Eftersom det verkar som att både publiken och de människor som ligger bakom produktionen
uppskattar datorns intåg i animeringsvärlden, så kan vi antagligen förvänta oss en fortsatt
snabb utveckling inom detta område.
5
3 Diskussion kring datorgrafikens betydelse för något centralt
kulturellt fenomen
Jag kommer här att diskutera hur datorgrafiken kan påverka samhällets syn på bilder som
informationsförmedlare. Jag kommer även att diskutera hur vi ser på sanningsvärdet hos
bilder och hur detta kan komma att förändras i framtiden. Bildsyntesen kommer att ligga till
grund för diskussionen.
En bild kan kommunicera en stor mängd information på en gång. Endast genom att titta på en
bild så tar vi in intryck och information och drar samtidigt en mängd slutsatser. Ordspråket
”En bild säger mer än tusen ord” hänvisar till att vi mycket lättare och fortare tar till oss
information från en bild än en text. En bild känns ofta mer verklighetstrogen än en text. Det
här är vida känt och utnyttjas i hög grad av reklamfirmor, nyhetsmedier och andra som vill nå
ut med ett budskap.
Förutom att vi snabbt kan läsa av en bild så tar vi den även ofta för att vara sann. Många har
ett stort förtroende för fotografiers trovärdighet. Det här är dock något som börjat förändras i
och med möjligheter till att, med hjälp av datorgrafik, skapa övertygande bilder. I och med att
tekniken inom detta område går framåt, så blir det allt svårare att skilja verkliga bilder från
bilder skapade med bildsyntes. Framstegen inom bildsyntesen för med sig fördelar såväl som
nackdelar, beroende på inom vilket område metoden används.
Bildsyntes går ut på att skapa bilder som inte går att skilja från fotografier. Man skapar alltså,
utifrån digital information, en artificiell bild. Metoden går ut på att simulera de steg som ingår
i den riktiga processen. Man tar alltså hänsyn till att energi från ljuskällor reflekteras av ytor,
för att sedan nå en sensor som till exempel en simulerad kamerafilm. Slutligen visualiseras
sensorns respons på till exempel en datorskärm. Det är en svår konst att skapa riktigt bra
tredimensionella bilder, men tekniken blir allt bättre. Det krävs dock tålamod och insikt i
varför till exempel en skapad skugga inte ser trovärdig ut. Det kan bero på många faktorer,
som intensiteten, färgen med mera och det krävs en förståelse för varför objekt ser ut på ett
visst sätt i verkligheten.
En fråga man kan ställa sig är huruvida datorbilden är en bild i samma benämning som
fotografiet. Datorer och Internet breder ut sig allt mer i vårt samhälle och gamla medier får
nya alternativ. Precis som diskussionen som förts kring huruvida e-boken kan definieras som
en bok så kan man ifrågasätta vad som krävs för att något ska få kallas för ett fotografi eller
en bild. Min åsikt är att om e-boken används på samma sätt som den traditionella boken så
bör den även kunna definieras som en bok. Detsamma tycker jag gäller den datorskapade
bilden. De nya medierna tar sig in på alla områden och skapar en ny verklighet. Det är en
verklighet som kan kännas otydlig och odefinierad, men om någon generation kommer det
förmodligen vara förändrat. Jag tror att vi överlag blivit mer mottagliga för förändringar då vi
frekvent utsätts för dem och att vi framöver kommer acceptera att verkliga bilder blandas med
bilder framställda genom bildsyntes. I och med denna acceptans kommer vi även att anpassa
oss och få en ny syn på bilder och vad de kommunicerar. Något som är tydligt idag är dock
att, även om medvetenheten finns, så är det svårt att kritiskt bedöma bilders sanningsvärde.
Bilden nedan till exempel är skapad med hjälp av bildsyntes, men vem skulle ifrågasätta att
den här bilden inte är verklig?
6
Bildsyntesen kan appliceras inom flera olika
områden och beroende på inom vilket
område den används så kan det diskuteras
om det är moraliskt försvarbart eller till och
med farligt.
Ett positivt användningsområde innefattar att
man med hjälp av bildsyntes kan visualisera
information som inte tidigare har kunnat
visas, antingen på grund av att det inte
existerar rent fysiskt eller därför att det är för
svåråtkomligt. Det kan till exempel gälla
5
Bild 1: Bild skapad med bildsyntes
produkter som ännu inte tillverkats. Med
bildsyntes kan man skapa en bild av hur det
skulle kunna se ut. På det här sättet kan man få större förståelse för produkten, samtidigt som
missförstånd minskar, då en bild på ett väldigt tydligt sätt visar information. Det kan därför
vara mycket värdefullt att kunna visa upp bilder på eventuella produkter för kunder. Man får
dessutom en uppfattning om hur något skulle kunna se ut på ett tidigt stadie, innan man ens
behövt konstruera en prototyp.
Det kan även vara fördelaktigt att kunna visualisera objekt eller miljöer som inte kan byggas
upp i verkligheten. Det gäller till exempel vid filmproduktioner. Att kunna skapa objekt med
hjälp av datorn istället för att behöva fysiskt bygga upp dem är även en stor kostnadsfördel.
Är syftet istället att lura folk med falsk information får metoden ett icke önskvärt
användningsområde. Detta skulle bland annat kunna utnyttjas i nyhets- eller
propagandasammanhang. Bilder är väldigt mäktiga i tidningssammanhang. En bild ger
mycket information och kan lätt sätta igång känslomässiga reaktioner. Journalister vet att en
uppseendeväckande bild är värd en hel del. Om folk var mer källkritiska och uppmärksamma
så skulle det här kanske inte vara ett stort problem, men verkligheten ser ut som så att de
flesta tror på både det de läser och bilderna de ser. Många tar nog lite lättare på sådant de
läser, men en bild väger ofta tungt och ifrågasätts mer sällan. Folk är medvetna om att man
kan manipulera bilder men vet kanske inte i vilken grad. Precis som ovan nämnt så är det
ibland mycket svårt att skilja verkligt från datorskapat.
Jag tror att vi i framtiden kommer värdera bildinformation på ett helt annat sätt än vad vi gör
idag. Bildsyntes kommer att bli allt vanligare; förhoppningsvis till största del för positiva
ändamål. Hela IKEA:s produktkatalog kommer kanske i framtiden att vara framtagen med
hjälp av bildsyntes. Det innebär inte att trovärdigheten kommer sänkas, då produkterna med
största sannolikhet kommer produceras och återfinnas i butiken. Trots det kommer antagligen
vår syn på bilden att förändras då vi vet att det faktiskt inte är en riktig bild. Gränsen mellan
verkligt och overkligt kommer att bli otydligare. Är något som bara finns på bild verkligt?
Hur värderar man dessa nya typer av bilder, som skapar otroliga möjligheter, men som
samtidigt sätter synen på bilden i rubbning?
5
http://www.techmaniesto.com/archives/2005/08/15/3df-photorealism/
7
Jag tror, precis som det argumenteras för i boken Remediaton6 att det är viktigt att försöka
integrera nya och gamla medier. Författarna argumenterar för att nya visuella medier får sin
kulturella betydelse och innebörd genom att de innebär en modernisering av tidigare medier
inom samma område. Det är precis det som hänt tidigare när man till exempel gick från
målningen till fotografiet. Så det här är endast ytterligare ett steg i moderniseringen. Det
kommer dock att ta tid att vänja sig vid en ny definition av bilden och värdera de risker som
följer med.
6
Bolter, David, Jay och Grusin, Richard, “Remediaton – Understanding new Media”, February 2000, ISBN 0262-52279-9
8
Referenslista
Litteratur:
Angel, Edward, “Interactive Computer Graphics – A Top-Down Approach Using OpenGL”,
third edition, 2003, Pearson Education
Bolter, David, Jay och Grusin, Richard, “Remediaton – Understanding new Media”, February
2000, ISBN 0-262-52279-9
Patmore, Chris, The Complete Animation Course, 2003, Quarto Publishing
, 2000) C
Föreläsningsanteckningar från kursen
Internetsidor:
Karlsson, Svante, ”Digital Stunt”, Ljud och Bild Nr 9 2002, http://www.ev.se/index.654.html
(2006-06-02)
Susning.nu, ”Datorgrafik”, 2003-08-20, http://susning.nu/Datorgrafik, (2006-06-01)
Tech Manifesto, ”3D Photorealism”, 2005-08-05,
http://www.techmanifesto.com/archives/2005/08/15/3d-photorealism/, (2006-06-01)
9
10
11
