I principi dell'animazione (8, 10, 12?) (appunti di studio, schema della lezione che non so se potrò fare)

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1 I principi dell'animazione (8, 10, 12?) (appunti di studio, schema della lezione che non so se potrò fare) Si tratta di principi estetici che sono stati distillati e messi a punto nei Disney Studios dai disegnatori dell'epoca storica di tale azienda, quando i disegni bidimensionali venivano prodotti manualmente. Tali principi sono ovviamente frutto di convenzioni culturali che però sono ormai assolutamente familiari a qualunque persona che sia cresciuta guardando questi cartoon. Come tali essi tendono ad essere considerati universali. Alcuni di essi in effetti hanno radici nelle leggi psicologiche della Gestalt. Essi sono oggetto di studio ed esposizione da parte di chiunque scriva un libro/manuale sull'animazione. A seconda delle preferenze il loro numero può variare tra 8 e 12. Un genere di cartoon che ne adotta solo alcuni e che però è molto diffuso è quello dei cartoon giapponesi. Di seguito una illustrazione dei principi e alcuni esempi. Per molti esempi utilizzeremo una brevissima sequenza di pochissimi fotogrammi tratta da un cartone classico di Popeye: Popeye Presidente del 1956, diretto da Seymour Kneitel e animato da Tom Johnson e Frank Endres. I fotogrammi utilizzati sono riportati in ordine alla fine di questo documento. Principio 1. Squash & Stretch Gli oggetti dei cartoon anche quando sono inanimati non sono quasi mai rigidi come le loro controparti reali. Il loro movimento è spesso sottolineato da variazioni nella loro forma nel senso di elongazione (stretch)e schiacciamento (squash). Si osservi che questo effetto è in realtà reale per oggetti non rigidi (un corpo umano in azione, un animale in corsa) che durante il loro movimento presentano in effetti delle deformazioni funzionali alla propria dinamica. L'uso di questo effetto può a volte richiedere vincoli del tipo volume preserving L'esempio arci-classico classico di applicazione di questo principio è illustrato di seguito (fonte Wikipedia): In A non vi è squash o stretch della pallina, in B la pallina prima viene stirata nel senso del suo moto e quindi si schiaccia contro il pavimento prima di rimbalzare ed elongarsi di nuovo. Sebbene il moto in A sia fisicamente corretto, l'animazionein B risulterà assai più naturale all'osservatore umano. L'effetto di schiacciamento-stiramento si ritrova facilmente nel nostro frammento di Popeye. Si esamini in particolare il movimento della brocca d'acqua. La forma standard della brocca si può osservare nel fotogramma 7 e 8. Nel fotogramma 9 la brocca anticipando il volo che farà verso l'alto, come conseguenza del pugno di Popeye sul tavolo, si schiaccia, quasi a prendere la rincorsa e nel fotogramma 10 si allunga mentre vola in aria. Il culmine del suo volo corrisponde ad un ritorno alla forma standard (fotogramma 11). nella ricaduta (fotogramma 12) la brocca si allunga nuovamente e torna normale (con un piccolo effetto di squash) nei fotogrammi 13 e 14. Principio 2. Anticipation Questo principio serve a preparare lo spettatore ad un movimento (tipicamente rapido) che sta per avvenire subito dopo. L'avvertimento che uno scatto (per esempio in avanti) sta per accadere è ottenuto realizzando un movimento nella direzione esattamente contraria a quella dello scatto reale. Questo accorgimento ha anche l'effetto di sottolineare maggiormente l'azione principale. Si osservi che questo contro movimento è tipicamente più lento ed enfatico dello scatto successivo che vuole evidenziare. Nella sequenza di Popeye per rendere più violento il gesto del pugno sul tavolo (gesto repentino che occupa solo i tre fotogrammi 6, 7 e 8) il braccio di Popeye è portato indietro in moto contrario dal fotogramma 1 fino al fotogramma 5.

2 Si osservi come la posizione del braccio di Braccio (eh eh) sia praticamente eguale nel fotogramma 1 e nel fotogramma 6. L'azione da 1 a 5 è preparatoria al pugno: una anticipazione. L'effetto anticipazione è onnipresente nelle animazioni cartoon ma anche nella vita vera: il calciatore che deve tirare un rigore non muove semplicemente in avanti la gamba da fermo, prima la spinge indietro e poi rapidamente calcia in avanti. Principio 3. Staging Staging letteralmente significa collocare sul palco. Si tratta di un principio che l'animazione (così come il cinema) eredita dalla pittura, dalla fotografia e dall'arte teatrale. Lo spettatore deve essere aiutato a capire tra i molti possibili elementi presenti in un quadro su quale deve principalmente rivolgere l'attenzione. Tale tentativo di persuasione a concentrarsi su un dettaglio piuttosto che su un altro della scena avviene a livello inconscio e subliminale, sfruttando i meccanismi profondi del nostro sistema visivo-cognitivo che dipendono da numerosi e differenti fattori (studiati appunti dalla psicologia Gestalt). Di seguito alcuni di essi: il fuoco dell'azione deve essere in un punto geometrico rivelante del quadro: al centro o in uno dei quattro punti interni che si determinano dividendo il rettangoloprincipale i 9 rettangoli eguali e simili ( regola dei terzi ). Una applicazione di tale regola dei terzi è nella foto che segue: Nella sequenza di Popeye si osservi come la testa di Braccio sia sempre approssimativamente nel punto in basso a destra del primo rettangolo, mentre l'altro elemento forte del frammento di animazione (il pugno sul tavolo) è posizionato nell'angolo in alto a sinistra dell'ultimo rettangolino (fotogramma 8). L'azione principale (il braccio sferrato verso il tavolo) si svolge tutta nel rettangolo centrale. Altre azioni di contorno avvengono nei rettangoli periferici. Anche la linea (leggermente storta per favorire l'effetto profondità) della balaustra divide il terzo inferiore del fotogramma dal resto. Altri schemi di layout per un buon staging posizionano il soggetto principale esattamente al centro del fotogramma, ma questi schemi simmetrici non sono molto usati perché considerati cliché. L'uso del rapporto aureo è invece anche inconsapevolmente da parte degli autori quasi onnipresente nella composizione di buone sequenze di animazione. Altri elementi di staging sono l'uso della illuminazione per concentrare lo sguardo sul punto focale della scena, l'uso dei colori e dei contrasti. Nel caso della sequenza Popeye il personaggio si staglia ocn colori saturi contro un fondale acquerellato con dettagli sfumati e colori diluiti: è lui che dobbiamo guardare con attenzione e non lo sfondo! Principio 4. Straight ahead action vs pose to pose Questo principio è difficile da illustrare e verificare nell'effetto finito di una animazione perché è invece relativo alla strategia o alla metodologia usata dall'animatore nel creare l'animazione stessa. Il primo metodo straight ahead ovvero realizzazione dell'azione in modo diretto opera come segue. Il disegnatore/animatore parte dalla posa iniziale e produce in sequenza tutte le variazioni che descrivono l'azione. La posa finale non è dunque nota in anticipo ed essa viene costruita mano a mano che si realizzano i vari fotogrammi. Nell'animazione 3d al computer questo corrisponde a

3 inserire ordinatamente keyframe dall'inizio del gesto fino al suo termine, quasi ad ogni fotogramma o due. Il vantaggio di questa tecnica è la grande flessibilità ed il perfetto controllo che l'animatore può esercitare in ogni istante. Queste qualità spesso portano ad una spontaneità e freschezza del gesto finale. Nel disegno 2d questa tecnica è molto difficile da eseguire perché è facile modificare, passo dopo passo, inconsapevolmente, le dimensioni e proporzioni del soggetto animato. Questo problema può considerarsi superato nell'animazione 3d, ma resta anche in 3d il problema di dovere spalmare l'azione nell'intervallo (durata) assegnata dal regista all'animatore per compiere quel gesto. Il metodo pose to pose è invece quello di fissare le pose principali del personaggio negli istanti in cui debbono accadere e rinviare ad una fase successiva (più di mera esecuzione che di creatività) il riempimento delle pose intermedie (che viene ormai quasi sempre affidato al computer). Questa modalità è più efficiente e rapida ed è quella di elezione per il lavoro al computer. Si osservi che nello stabilire le posizioni principali di una azione in realtà gli animatori finiscono con l'assegnare una sorta di gerarchia ai momenti cruciali. Mentre i veri importanti keyframe in un gesto sono tipicamente l'inizio, la fine ( extrem poses ) e quasi sempre il momento centrale ( breaking pose ), ci sono anche ulteriori pose chiave ( passing keys ) tra questi cardini principali che vengono stabilite esplicitamente prima di realizzare tutti gli in-between. Nelle produzioni reali i due metodi vengono usati in combinazionei, il pose to pose viene usato sui personaggi non centrali di una sequenza o quando l'azione non è cruciale. Nei momenti cruciali invece la maestria di un animatore in grado di animare in modo diretto è di inestimabile valore. Principio 5. Follow through and overlapping action Questo principio a volte è presentato come due principi separati come del resto il lungo nome suggerisce. Follow through è una sorta di cartoonizzazione delle leggi della fisica. Se un corpo è in movimento esso possiede una quantità di moto che è proporzionale alla sua massa e alla sua velocità. Se il corpo si arresta questa energia viene in qualche modo dissipata. Tale dissipazione non avviene istantaneamente, ma richiede un piccolo lasso di tempo. Inoltre i corpi articolati con cui lavora un animatore sono composti di parti con differente massa e che si muovono con differenti velocità relative. A rendere le cose ancor più complesse è il fatto che il movimento di un essere animato si genera nei suoi muscoli, ma i muscoli più vicini al tronco sono più potenti e rapidi e spesso i muscoli delle parti più lontane dal tronco si limitano a modulare e a seguire i movimenti dei muscoli più centrali. Il principio del follow through cerca di tenere conto di queste differenze nel dissipare l'energia di moto rendendo il gesto finale molto realistico e fluido. Gli accorgimenti che implementano l'idea del follow through sono piccoli e sottili e spesso difficili da notare esplicitamente da parte di uno spettatore ingenuo, ma sono molto importanti. Per illustrare con un esempio questo principio si esamini nella sequenza di Braccio di Ferro il movimento del braccio sinistro del personaggio che sferra il pugno. Il braccio si articola in un sistema a catena cinematica come segue: braccio, avambraccio, palmo/polso/dita (in questo esempio questi ultimi tre segmenti sono trattati come fossero un tutt'uno). Seguiamo il gesto dal fotogramma 1 al 14, includendo quindi anche il gesto anticipatorio. Nella sequenza 1-6 (anticipazione) il motore principale dell'azione della catena è il braccio. Esso è spinto indietro nei fotogrammi e portato avanti nei fotogrammi Durante tali fotogrammi il sistema avambraccio-polso rimane per tutto il tempo rigido(l'angolo tra avambraccio e mano non cambia), ma esso si articola, come un unico segmento intorno al gomito. Osserviamo come varia l'angolo tra braccio e avambraccio: esso va a ridursi mentre il braccio procede indietro ed aumenta quando il braccio si muove in avanti: questo è normale. Tuttavia la variazione dell'angolo braccio-avambraccio avviene con un ritardo. Mentre il braccio raggiunge la massima angolazione all'indietro già nel fotogramma 3, l'angolo braccio-avambraccio raggiunge la minima angolazione solo nel fotogramma 4. E ancora: mentre il braccio raggiunge la posizione in avanti (base per il successivo scatto del pugno) nel fotogramma 6 identica a quella che aveva nel fotogramma1, l'angolo tra braccio e avambraccio in tale fotogramma è rimasto più stretto

4 di quello del fotogramma 1. L'avambraccio ha dunque partecipato come follower e non come motore principale all'azione di cui è stato protagonista il braccio. Esso ha accompagnato nella medesima direzione il movimento del braccio, ma poichè l'origine del movimento era il sistema spalla-braccio, l'azione ha raggiunto l'avambraccio ed è stata eseguita (sia in avanti come in indietro) con piccolo, quasi impercettibile, ritardo. La implementazione di questo sottile effetto comunica efficacemente al nostro sistema visivo-cognitivo la informazione che il sistema braccioavambraccio che vediamo è articolato e non un unico blocco legnoso trasmettendoci la sensazione che siamo in presenza di un essere vivente. Nella sequenza che stiamo studiando un'altra occorrenza del follow through si trova tra i fotogrammi 8 e 11. Il braccio di Popeye, dopo avere scaricato l'energia del pugno sul tavolo, torna a raccogliersi verso il corpo del personaggio. L'avambraccio esegue la medesima traiettoria, ma con un ritardo di due fotogrammi. Si può considerare come un effetto di follow through un'altra azione della scena nei fotogrammi 8-10 dato dal sistema pugno - brocca-bicchiere nonostante questa coppia di oggetti non sia fisicamente collegata tra loro. Il pugno arriva sul tavolo e scarica la sua energia istantaneamente nel fotogramma 8. Nei fotogrammi 9 e 10 esso è già lontano dalla superficie del tavolo. La brocca e il bicchiere rimangono però immobili fino a tutto il fotogramma 9 e iniziano a deformarsi per anticipare il volo solo nel fotogramma 10, il volo vero e proprio si svolge tra i fotogrammi e successivi. L'azione brocca-bicchiere segue ( follows ) il pugno con un piccolo ritardo rendendo la scena un po' meno realistica, ma enfatizzando maggiormente la visualizzazione dell'energia del pugno che si scarica sugli oggetti circostanti. L'effetto del sovrapporsi di azioni diverse ( overlapping action )che viene collegato al follow through negli esempi appena visti è proprio l'azione dell'avambraccio che è diversa e autonoma rispetto all'azione dle braccio, e che si svolge in effetti con una tempistica differente. Essa però non avviene rigidamente in sequenza temporale dopo l'azione motrice del braccio, ma sebbene con un piccolo ritardo la accompagna sovrapponendosi in maniera armoniosa (fondendosi) con l'azione di esso. Un altro esempio sottile eppure molto efficace di overlapping action lo si trova ai fotogrammi 1-4. Si osservi il movimento del braccio destro del personaggio. Il braccio si solleva lentamente dalla balaustra muovendosi leggermente in avanti rispetto all'asse del personaggio per bilanciare il movimento indietro del braccio sinistro. Nello stesso tempo la mano destra da una posizione in cui le dita sono raccolte passa ad una posizione in cui le dita si estendono e si aprono. Questa azione (che avviene con ritardo rispetto al muoversi del braccio: follow through ) è una azione autonoma della mano ma si fonde e sovrappone all'azione del braccio, in pratica enfatizzandola e rendendola più chiara. Ultimo (ma non ultimo per rilevanza) esempio di overlapping action eseguita con ritardo rispetto al gesto del pugno sferrato e poi sollevato è dato dal moto della testa del personaggio che si alza e si abbassa accompagnando il moto della spalla sinistra ma, ancora una volta, con un piccolo ritardo rispetto al gesto principale. Principio 6. Slow in- slow out. Sebbene si sia già discusso del fatto che le energie fisiche non si dissipano o variano in maniera repentina nel contesto della discussione del principio follow through, questo effetto fisico viene maggiormente reso e curato visualmente dal principio 6 che discutiamo qui. Le azioni di un personaggio non vengono eseguite a velocità uniforme! Il moto uniforme è un moto ideale che si osserva (e neanche spesso) con gli oggetti inanimati. Ogni gesto comincia lentamente, raggiunge nel mezzo dell'azione una velocità uniforme e poi si rallenta al termine di essa. Questa variazione di velocità è quella che si osserva se si adottano per esempio le curve di Bezier come curve standard per la interpolazione tra fotogrammi chiave. Mentre questo effetto è importante, desiderabile e necessario in molte situazioni esso NON è in genere gradito come default per gli animatori professionisti che preferiscono controllarlo direttamente e inserirlo coscientemente ed esplicitamente nelle proprie animazioni. Questa è la ragione per cui gli animatori

5 più avanzati scelgono la tecnica di interpolazione lineare piuttosto che quella di Bezier. L'esempio classico per illustrare slow in-slow out è il seguente: In esso i tratti di segmento sulla barra orizzontale in basso indicano la distanza effettiva (lungo l'arco di oscillazione) percorsa dalla pallina tra un fotogramma e il successivo. Mentre le distanze coperte passando tra i fotogrammi 1-2, 2-3, 5-6 e 6-7 sono approssimativamente eguali, le distanze coperte passando da 3-4 e da 4-5 sono maggiori. Questo tipo di diagramma è molto usato negli studi preparatori e nelle istruzioni che il capo animatore passa ai suoi collaboratori e sono una traduzione visuale statica degli effetti di movimento. Nella sequenza di Popeye il principio slow in- slow out si osserva bene seguendo il percorso del pugno del personaggio (un pendolo doppio, dal punto di vista fisico). Il moto anticipatorio è lento esso richiede ben 6 fotogrammi (intervallo 1-6) per compiersi. Il gesto violento del pugno sul tavolo è invece quello durante il quale il pugno percorre la maggiore distanza, ma esso usa solo 3 fotogrammi Ci vorranno altri 5 fotogrammi per riportare il braccio in posizione di riposo. Principio 7. Moto lungo gli archi. Questo principio è molto facile da capire, ma troppo spesso disatteso. Un personaggio di cartoon è una struttura articolata mossa da uno scheletro interno rigido. Tutti i suoi movimenti sono quindi rotazioni di segmenti rigidi attorno a dei perni di giunzione. Questo implica che nella realtà così come nella animazione i punti di giunzione e gli estremi delle catene cinematiche che compongono i personaggi non seguono MAI una traiettoria rettilinea, ma piuttosto un arco di circonferenza di centro proprio il punto di articolazione. Nell'animazione 3d, che usa le armature, spesso questo effetto è gratis ma ad esso si deve prestare attenzione, ed esso è particolarmente importante nel disegno 2d. Anche in movimenti ampi come il camminare il baricentro del personaggio non si muove in modo retto ma segue una morbida curva oscillatoria, così come la quota rispetto al suolo della sua testa. Nella sequenza di Popeye se tracciamo il moto del pugno, della testa e della brocca vediamo subito quali movimenti obbediscono alla legge degli archi e quali no. Un esempio random preso dalla rete mostra come NESSUN movimento di un personaggio animato è lungo una retta, ma sono tutti archi!

6 Principio 8. Azione Secondaria Nessuna situazione rovina maggiormente la vivacità e il realismo di una scena della seguente: tutto è immobile e una sola cosa alla volta si muove. Questa osservazione è alla base del principio della azione secondaria. Questo principio richiede che accanto ad una azione base, principale e centrale, che deve tenere il fuoco della attenzione debbono esserci altre azioni non fondamentali e che non distraggano dall'azione principale ma che rendano credibile e viva la scena. L'esempio più citato in questo contesto è quello dei capelli o degli abiti: essi spesso si muovono in maniera naturale ma indipendente dal personaggio stesso. Nella sequenza di Popeye l'azione principale è ovviamente il pugno sul tavolo. Azioni secondarie sono però il moto della mano destra che cambia in continuazione e il movimento della mitica pipa. Ci sono però anche movimenti (sia pur minimi) nel cilindro e nella falda dello smoking. L'azione della brocca che vola si può anche essa considerare una azione secondaria, ma... non l'avevamo studiato come esempio di follow through? Bene: un effetto o una azione se ben inseriti ed eseguiti spesso soddisfano e implementano più di una sola legge di quelle che stiamo qui elencando. Principio 9. Exaggeration La sintesi di scene realistiche è un compito difficilissimo. Esso è ancora, nonostante enormi progressi ed occasionali costosi successi, una meta non ragionevole per la Computer Grafica. Ciò è particolarmente vero per l'animazione di personaggi umanoidi. Va citato l'effetto uncanny valley osservato dagli ingegneri robotici in Giappone negli anni 70. Se mettiamo un utente in una stanza con un robot umanoide che però mantenga il chiaro aspetto meccanico/artificiale, l'utente non si turberà affatto e presto farà abitudine a tale presenza. Se però il robot è allestito per sembrare maggiormente realistico e ingannare l'utente apparendo come un vero essere umano si verifica un effetto di repulsione e di ansia a meno che l'apparenza non sia davvero perfetta. Il seguente diagramma è uno dei più divertenti che si trovano in rete al riguardo:

7 Questo effetto era ben noto, con altri nomi, anche in anni precedenti. La risposta emotiva (in termini di identificazione e coinvolgimento) dei lettori di fumetti è sempre stata molto maggiore di quella dei lettori di fotoromanzi. La ragione di tale fenomeno è oggetto di ipotesi e studi psicologici. Una spiegazione molto diffusa è che un personaggio umanoide, ma non realistico, facilita l'identificazione mentre uno realistico presenta una realtà ben definita che è diversa dal se ed è perciò ritenuta esterna. A parte queste considerazioni psicologiche è un dato di fatto che i disegni animati (i cartoon) hanno la totale libertà di violare, di forzare e di piegare alle proprie esigenze espressive le leggi fisiche. Gli effetti di caduta, esplosione, stiramento eccetera possono essere tutti facilmente esagerati creando divertimento, stupore e stimolando la fantasia. Esempi? Un qualsiasi cartoon di Willy il Coyote andrà benissimo! Nella nostra sequenza una chiara esagerazione è il volo della brocca. Un pugno vero, sebbene violentissimo, farebbe muovere la brocca di qualche millimetro. Nella sequenza invece essa vola di quasi quindici centimetri. Ma chi obietterebbe a tale effetto come poco reale, esso è esattamente quello che ci si aspetta dopo un pugno di Braccio di Ferro! L'uso della esagerazione deve comunque essere disciplinato e usato con moderazione. Le regole e il modo corretto di utilizzo sono tuttavia più nel campo della recitazione e dell' ars comica che nel campo tecnico che qui dobbiamo privilegiare. Ecco comunque un esempio di uno sbadiglio di un gattino e la mitica Cortellesi esagerata Gli ultimi due principi sono Solid Drawing e Appeal. Li tratteremo molto rapidamente perchè essi sono più pertinenti al mondo del design e della grafica che a quello più tecnico dell'animazione: Principio 10. Timing La migliore traduzione di questo termine nella lingua italiana sarebbe ritmo. L'animatore deve allocare la quantità appropriata di tempo alla anticipazione di ciascuna azione, alla azione stessa e alle reazioni che seguono l'azione. Se viene lasciato troppo tempo l'attenzione dello spettaorte si disperde e i rapporti causa-effetto risulatno confusi. Se, d'altra parte, si va troppo rapidamente l'azione potrebbe non essere notata o apparire confusa e poco chiara. Nella sequenza di Popeye, riferendoci all'azione del pugno abbiamo visto come l'animatore abbia assegnato 6 fotogrammi alla anticipazione dell'azione principale, 3 all'azione vera e propria e 6 al ritorno alla situazione iniziale. Le azioni accompagnatrici e secondarie avvengono, inoltre, con un corretto sfasamento di tempo rispetto a questa azione principale: il moto dell'avambraccio è in ritardo di un fotogramma, il volo della brocca e del bicchiere è in ritardo di due fotogrammi, mentre il moto del braccio destro è contemporaneo all'azione principale. Un diagramma temporale potrebbe essere come segue:

8 Solid drawing: è un principio di design che impone che gli oggetti disegnati sul foglio debbano avere comunque un sufficiente effetto 3d suggerendo la propria forma come se fosse completa e che occupi un effettivo spazio 3d. Appeal: i personaggi debbono essere attraenti (in modo positivo: simpatici, graziosi, teneri, sensuali, o negativo: crudeli, malvagi etc). Insomma appeal è l'opposto di monotono e noioso.

9 Fotogramma 01 Fotogramma 02 Fotogramma 03 Fotogramma 04 Fotogramma 05 Fotogramma 0

10 Fotogramma 07 Fotogramma 08 Fotogramma 09 Fotogramma 10 Fotogramma 11 Fotogramma 12 Fotogramma 13 Fotogramma 14