Film Documentar de Scurt Metraj Memorie Adresabila Prin Continut

FILM DOCUMENTAR DE SCURT-METRAJ:

„MEMORIA ADRESABILĂ PRIN CONȚINUT”

REZUMATUL PROIECTULUI

În acest proiect de licență s-a descris funcția cognitivă de Memorie Adresabilă prin Conținut (MAC) prin doua exemple: animație 3D pentru exemplificarea fenomenului biologic și aplicație in Matlab pentru exemplificarea funcționării unei rețele neuronale artificiale de tip memorie adresabilă prin conținut.

Proiectul este structurat în șase capitole, fiecare ocupând un mare procent din lucrare.

În primul capitol sunt prezentate motivația și scopul pentru care am ales această temă. Capitolul 2 este o scurtă introducere privind rețelele neuronale, pentru a întelege mai bine funcționarea Memoriei Adresabile prin Conținut. În cel de-al treilea capitol este prezentat filmul documentar cu istoria și definițiile specifice. În cel de-al patrulea capitol sunt prezentate programele în care s-a lucrat pentru realizarea proiectului. Astfel Autodesk 3DS Max a fost folosit pentru modelare, Adobe Photoshop pentru texturare, Adobe After Effects pentru post-procesare, Camtasia Studio pentru montarea filmului documentar de scurt-metraj și Matlab pentru realizarea simulării rețelelor neuronale de tip (MAC). În capitolul cinci s-a dorit explicarea modului în care a fost realizat acest proiect și conține capturi de ecran pentru a exemplifica fiecare pas. În capitolul 6 se prezintă aplicația practică a proiectului, filmul documentar realizat de noi prezentând scenariul, decupajul regizoral și acțiunea în plan.

Documentația se încheie cu concluziile, bibliografia, respectiv referințele web.

Termenii cheie: film documentar, memorie adresabilă prin conținut, rețele neuronale, animație, modelare, texturare

CUPRINSUL

1 Introducere

1.1 Scopul

1.2 Motivația

2 REȚELE NEURONALE CA SISTEME DINAMICE NELINIARE

2.1 Rețele neuronale naturale [Dan10]

2.1.1 Neuronul biologic

2.1.2 Potențialul de acțiune

2.1.3 Memorille și ponderile sinaptice

2.1.4 Funcționarea neuronului biologic

2.1.5 Principii de organizare si calcul specifice creierului uman

2.1.6 Topologii de rețele neuronale artificiale

2.1.7 Dinamici de tip punct fix

2.1.8 Rețele neuronale artificiale tip Hopfield

3 FILMUL – MODALITATE DE EXPRESIE ȘI INFORMARE

3.1 Arta filmului în contextul celorlalte arte

3.2 Filmul de scurt-metraj

3.3 Filmul documentar

3.3.1 Definiție

3.3.2 Începuturile filmului documentar și legătura sa cu România [Web1]

3.3.3 Practica documentară [Web2]

3.3.4 Documentarul modern, prelucrarea numerică a semnalelor și educația în masă [Dan14]

3.4 Scenariul cinematografic și decupajul regizoral [Bra90]

3.5 Componentele cadrului cinematografic [Bra90]

3.6 Montajul – estetică și semnificație [Man]

3.6.1 Montajul în cadru și montajul paralel

3.6.2 Montajul rapid, Montajul normal și Montajul lent

3.6.3 Montajul constructiv, Montajul creator

3.6.4 Montajul artistic, Montajul intellectual

3.6.5 Montajul „a priori”, Scenariul de fier și Montajul „a posteriori”

3.6.6 Montajul audio-vizual (vertical), Montajul cromofonic

4 PROGRAME FOLOSITE PENTRU REALIZAREA animaȚiei

4.1 Autodesk 3ds Max [A3M]

4.2 Adobe Photoshop [AP]

4.3 MATLAB [Mat1]

4.4 Camtasia Studio

5 MIJLOACE TEHNICE FOLOSITE PENTRU REALIZAREA FILMULUI

5.1 Maparea [MAP]

5.2 Texturarea

5.3 Animația [Anim1]

6 FILM DOCUMENTAR DE SCURT-METRAJ „memorie adresabila prin continut”. REALIZARE PRACTICĂ

6.1 PREZENTARE GENERALĂ FILM DOCUMENTAR

6.2 Scenariu animație

6.3 Decupaj regizoral [Dan10]

6.4 Acțiunea în plan

7 Codul sursă

8 Concluzii

9 Bibliografie

10 Referințe web

B.CD / DVD

LISTA FIGURILOR

Fig. 1.1. Componentele neuronului biologic 14

(prelucrare după http://vv.carleton.ca/~neil/neural/neuron-a.html) 14

Fig. 1.2. Regiunea efectoare: transmiterea semnalului de la neuronul presinaptic la receptorii neuronului postsinaptic (după http://vv.carleton.ca/~neil/neural/neuron-a.html) 15

Fig. 1.3. Rețea neuronală feedforward cu 3 neuroni în nivelul de intrare Fx, un nivel ascuns Fy cu 2 neuroni și 3 neuroni în nivelul de ieșire Fz 18

Fig. 1.4. Rețea neuronală recurentă cu un singur nivel având trei neuroni total interconectați 18

FIGURA 1. Maparea din 3ds max pe care se aplică textura în Adobe Photoshop. 35

FIGURA 2. Ambient oclusion aplicat pe mapare. 35

FIGURA 3. Ambient oclusion și textura aplicate pe mapare. 36

FIGURA 4. Alpha hair pentru a dă impresia că exista păr, șuvițele par mai reale. 36

FIGURA 5. Personajul (Leya) texturat. 37

FIGURA 6. Personajul texturat. 37

FIGURA 7. Personajul texturat în 3ds max. 38

FIGURA 8. Maparea personajului în 3ds max. 38

FIGURA 9. Maparea pe care se aplică textura in Adobe Photoshop. 39

FIGURA 10.Ambient oclusion aplicat pe textura unui bloc în 3ds max. 39

FIGURA 11.Ambient oclusion aplicat pe textura cu una dintre mașini. 40

FIGURA 12. Casă texturată în Adobe Photoshop. 40

FIGURA 13. Străzile texturate în Adobe Photoshop 41

FIGURA 14 – O parte a orașului texturat. 41

FIGURA 15 – Secheletul personajului1 45

FIGURA 16 – Secheletul personajului2 46

FIGURA 17 – Mișcare personaj 46

FIGURA 18 – Bară de opțiuni pentru animare 47

FIGURA 19 – Animație 1 47

FIGURA 20 – Animație 2 47

FIGURA 21 – Animație 3 48

FIGURA 22 – Animație 4 48

FIGURA 23 – Animație 5 49

FIGURA 24 – Animație 6 49

FIGURA 25 – Animație 7 50

FIGURA 26 – Animare mașini 50

FIGURA 27 – Miscarea mașinii (momentul 1) 51

FIGURA 28 – Mișcarea mașinii(momentul 25) 51

FIGURA 29 – Mișcare camera 1 52

FIGURA 30 Mișcare camera 1 52

FIGURA 31– Mișcare camera 2 53

FIGURA 32– Mișcare camera 1 53

FIGURA 33– Mișcare camera 2 54

FIGURA 34– Mișcare camera 2 54

FIGURA 35– Mișcare camera 1 55

FIGURA 36– Prin mutarea camerei 1 putem surprinde un cadru de ansamblu care arată ambele personaje – plan semigeneral 55

FIGURA 37– Camera 1 surprinde momentul accidentului – plan general 56

FIGURA 38. Cadrul 1: unghiul acestui cadru ne indică un plan mediu, astfel accentuându-se acțiunea personajului 59

FIGURA 39. Cadrul 2: unghiul acestui cadru ne indică un plan american 59

FIGURA 40. Cadrul 3: unghiul acestui cadru ne indica un plan general 60

FIGURA 41. Programul în Matlab 63

FIGURA A. Rularea programului în Matlab: Definirea vectorilor prototip 64

FIGURA B. Rularea programului în Matlab: regăsirea formelor memorate plecând de la forme inițiale distorsionate. 64

LISTA TABELELOR

Tabel 1 Decupaj regizoral……………………………………………………………………………………………………….52

Introducere

Scopul

Scopul acestei lucrări este de a arăta cititorului modul în care funcționează memoria adresabilă prin conținut. Acest procedeu este explicat în detaliu oferind și exemple printr-o aplicație în Matlab, respectiv animație celor care doresc să aprofundeze acest subiect.

Motivația

Tema acestei lucrări este Film documentar de scurt-metraj: „Memoria adresabilă prin conținut” și a fost aleasă din dorința de a înțelege mai bine cum funcționează. Am dorit să abordez această temă împreună cu Grigorescu Irina pentru a avea șansa de a lucra în echipă.

Noțiunile dobândite pe parcursul anilor de studiu m-au ajutat să explic mai ușor această temă, folosindu-mă și de programele pe care le-am învățat.

Consider că prin această lucrare am învățat mai multe despre acest subiect și sper să fi reușit să îl explic pe înțelesul tuturor prin acest film de scurt-metraj.

REȚELE NEURONALE CA SISTEME DINAMICE NELINIARE

Rețele neuronale naturale [Dan10]

După dicționarul Webster, creierul reprezintă partea sistemului nervos central al vertebratelor – situată în cutia craniană și continuată cu măduva spinării – care este formată din neuroni și celulele gliale (structuri de suport și nutriție) și care integrează informația senzorială din interiorul și exteriorul corpului în controlul funcției autonome (procese inconștiente cum sunt bătăile inimii și respirația), în coordonarea și controlul răspunsurilor motoare corelate și în procesul învățării.

O altă definiție, de exemplu din manualul de biologie [TeE82], arată că “Sistemul nervos recepționează, transmite și integrează informațiile din mediul extern și intern, pe baza cărora elaborează răspunsuri adecvate, motorii și secretorii. Prin funcția reflexă, care stă la baza activității sale, sistemul nervos contribuie la realizarea unității funcționale a organismului și a echilibrului dinamic dintre organism și mediul înconjurător.” Observăm deja în formularea autorilor manualului ideea de unitate funcțională (a se citi coordonare, control, eventual sincronizarea acțiunilor subsistemelor componente) și de echilibru dinamic al sistemului în raport cu modificările mediului înconjurător (adică, stabilitate, consens, sincronizarea răspunsurilor sistemului cu stimulii variabili în timp) – proprietăți importante pentru un sistem dinamic în funcționarea sa și în rezolvarea adecvată a problemelor (sarcinilor) specifice (induse de mediul intern sau extern). Din punct de vedere sistemic, creierul uman reprezintă un sistem dinamic neliniar, cu reacție, asincron și puternic paralel.

Puterea mare de procesare a informației specifică creierul uman se bazează în principal pe operarea în paralel a unui număr imens de elemente simple de prelucrare (neuroni) dens interconectate într-o rețea complexă. Mai precis, după R.F. Thomson, [Tho85], creierul uman conține circa 1011 neuroni, un neuron putând fi conectat cu alți 104 neuroni prin intermediul joncțiunilor sinaptice; rezultă deci, existența a unui număr de aproximativ 1015 joncțiuni sinaptice la nivelul creierului uman.

Neuronul biologic

Neuronul biologic (Fig. 1.1) reprezintă unitatea structurală și funcțională a sistemului nervos. Conceptul de neuron – ca unitate principală a sistemului nervos, a fost introdus de anatomistul spaniol Santiago Ramón y Cajal. El a arătat ca neuronii sunt celule individuale care comunică între ele. Menționăm în acest context că o contribuție fundamentală la cunoașterea celulei nervoase în stare normală și patologică este monografia cercetătorului român Gheorghe Marinescu, La cellule nerveuse [Mar09].

Sistemul nervos conține o mare diversitate de neuroni care au în comun faptul că din punct de vedere funcțional aceștia prezintă trei regiuni:

regiunea receptoare formată din dendrite și corpul neuronului sau soma; în această regiune se stabilește contactul cu alți neuroni de la care se preia informația prin intermediul sinapselor dintre butonii terminali ai neuronilor pre-sinaptici și receptorii neuronului post-sinaptic; prelucrarea presupune de obicei formarea potențialelor locale (potențiale postsinaptice) și nu a potențialelor de acțiune.

regiunea conductoare leagă regiunea receptoare de cea efectoare și este formată din porțiunea axonului cuprinsă între ieșirea din somă (hilul axonic) și arborizația sa; în această regiune se produc potențialele de acțiune prin sumarea potențialelor locale.

regiunea efectoare (Fig.1.2) – în această regiune informația (potențialul de acțiune) este recodificată sub formă chimică, prin neurotransmițători, și transmisă apoi altor neuroni prin sinapsele interneurale dintre terminațiile axonului neuronului presinaptic și regiunile receptoare ale neuronilor postsinaptici.

Fig. 1.1. Componentele neuronului biologic

(prelucrare după http://vv.carleton.ca/~neil/neural/neuron-a.html)

Fig. 1.2. Regiunea efectoare: transmiterea semnalului de la neuronul presinaptic la receptorii neuronului postsinaptic (după http://vv.carleton.ca/~neil/neural/neuron-a.html)

Potențialul de acțiune

Potențialul de repaus al membranei neuronului este de aproximativ -70 mV. Un neuron primește informația de la neuronii pre-sinaptici la nivelul sinapsei interneurale din regiunea sa receptoare. Dacă potențialul post-sinaptic depășește, într-o perioadă de timp scurtă, o anumită valoare numită valoare de prag, atunci are loc o “aprindere” a neuronului, sau altfel spus se generează un impuls nervos de natură electrică. Comparația potențialului post-sinaptic cu va o mare diversitate de neuroni care au în comun faptul că din punct de vedere funcțional aceștia prezintă trei regiuni:

regiunea receptoare formată din dendrite și corpul neuronului sau soma; în această regiune se stabilește contactul cu alți neuroni de la care se preia informația prin intermediul sinapselor dintre butonii terminali ai neuronilor pre-sinaptici și receptorii neuronului post-sinaptic; prelucrarea presupune de obicei formarea potențialelor locale (potențiale postsinaptice) și nu a potențialelor de acțiune.

regiunea conductoare leagă regiunea receptoare de cea efectoare și este formată din porțiunea axonului cuprinsă între ieșirea din somă (hilul axonic) și arborizația sa; în această regiune se produc potențialele de acțiune prin sumarea potențialelor locale.

regiunea efectoare (Fig.1.2) – în această regiune informația (potențialul de acțiune) este recodificată sub formă chimică, prin neurotransmițători, și transmisă apoi altor neuroni prin sinapsele interneurale dintre terminațiile axonului neuronului presinaptic și regiunile receptoare ale neuronilor postsinaptici.

Fig. 1.1. Componentele neuronului biologic

(prelucrare după http://vv.carleton.ca/~neil/neural/neuron-a.html)

Fig. 1.2. Regiunea efectoare: transmiterea semnalului de la neuronul presinaptic la receptorii neuronului postsinaptic (după http://vv.carleton.ca/~neil/neural/neuron-a.html)

Potențialul de acțiune

Potențialul de repaus al membranei neuronului este de aproximativ -70 mV. Un neuron primește informația de la neuronii pre-sinaptici la nivelul sinapsei interneurale din regiunea sa receptoare. Dacă potențialul post-sinaptic depășește, într-o perioadă de timp scurtă, o anumită valoare numită valoare de prag, atunci are loc o “aprindere” a neuronului, sau altfel spus se generează un impuls nervos de natură electrică. Comparația potențialului post-sinaptic cu valoarea de prag se face la nivelul hilului axonic, iar impulsul rezultat se numește potențial de acțiune și se va propaga fără atenuare de-a lungul axonului [Bos96] (v. Fig. 1.2).

Memorille și ponderile sinaptice

Stimulii, atât externi cât și interni organismului biologic, generează la nivelul sistemului nervos central anumite forme de activitate. O formă de activitate neuronală este memoria; se disting: memoria senzorială, memoria de scurtă-durată și memoria de lungă-durată. Memoria senzorială (sensory memory, în engleză) acționează ca un tampon pentru stimulii primiți de organism din mediul înconjurător. Informația de la acest nivel este filtrată, reținându-se doar informația utilă la momentul curent, și transferată prin intermediul atenției memoriei de scurtă-durată (denumită și memoria de lucru). Memoria de scurtă durată (MSD) are o capacitate limitată și permite reținerea informației circa 200 ms, valoare care diferă de la individ la individ. Memorarea informației timp îndelungat se realizează prin transferarea acesteia din MSD în memoria de lungă durată (long-term memory, în engleză) prin repetiție: aplicarea repetată a unui stimul sau repetarea unei informații. De fapt, memoria și experiența sunt codificate biologic la nivelul sinapselor dintre neuroni, fenomenul stând la baza învățării adaptive.

D. Hebb sugera în 1949 [Heb49] mecanismul învățării adaptive. Ideea de bază este următoarea: eficacitatea sinaptică crește dacă neuronul pre-sinaptic stimulează repetat și persistent neuronul post-sinaptic. Privind auto-asociativitatea, Hebb arăta că dacă intrările unui sistem conduc la apariția repetată a aceleiași forme de activitate, atunci se va intensifica inter-asocierea elementelor active care constituie acea formă. Cu alte cuvinte, fiecare element din mulțimea corespunzătoare formei de activitate va tinde să “aprindă” (ponderi sinaptice pozitive, excitatoare) elementele din această mulțime și să “stingă” (ponderi sinaptice negative, inhibitoare) orice element care nu face parte din mulțime; astfel, forma devine “auto-asociată”.

Există trei activități de bază ale MLD: memorarea (înregistrarea), ștergerea și regăsirea informației. Memorarea informației se realizează prin fixarea ponderilor sinaptice (existența și tăria conexiunii sinaptice) între neuronii asociați formei de activitate generate de stimulul informație.

Ștergerea informației poate fi cauzată în principal ori de uitare ori de interferența formelor de activitate. Uitarea se referă la slăbirea sau ștergerea conexiunilor dintre neuronii aferenți unei forme de activitate și se datorează nefolosirii îndelungate a acestei asocieri – fie prin stimulare, fie prin rechemarea informației din MLD. Interferența presupune suprapunerea totală sau parțială a unei noi forme de activitate peste conținutul de neuroni și sinapse aferent unei forme vechi.

Regăsirea informației în MLD se poate face prin rechemare sau prin recunoaștere. Deoarece ponderile sinaptice sunt modificate în procesul de învățare astfel încât să se memoreze o anumită formă de activitate, este posibilă ulterior regăsirea acesteia plecând de la o formă parțială sau distorsionată a ei.

Funcționarea neuronului biologic

Schematic, funcționarea neuronului biologic constă în sumarea algebrică ponderată, în arborele dendritic, a semnalelor (potențiale electrice pre-sinaptice) primite de la alți neuroni și/sau a stimulului ce provine din mediul extern. Dacă valoarea sumei depășește un anumit prag, corpul celulei produce un impuls electric (potențial de acțiune; spike sau action potential, în engleză ) pe care îl transmite în lungul axonului. Potențialul de acțiune poate varia în durată, amplitudine și formă. Potențialul de acțiune este codificat în amplitudine la nivelul membranei post-sinaptice și în frecvență pe canalul de transmisie – axonul.

Principii de organizare si calcul specifice creierului uman

Bose și Liang [Bos96] au identificat câteva dintre principiile de organizare și procesare specifice sistemului nervos uman – principii care rezultă din datele anatomice și fiziologice existente. Acestea sunt:

Paralelism masiv. Un număr mare de unități simple și lente sunt organizate pentru a rezolva independent, dar colectiv, probleme.

Grad înalt de complexitate a interconectării. Neuronii au un număr mare de conexiuni și forme de interconectare complexe; în consecință, creierul are un număr mare de variabile.

Antrenare. Parametrii de interacțiune interneurală (forma și tăria conexiunii) se modifică în timp (sunt ajustabili) ca rezultat al acumulării experienței senzoriale.

Stări binare și variabile continue. Potențialul de acțiune al unui neuron este un proces totul-sau-nimic. Fiecare neuron are doar două stări: repaus și depolarizare. Deși există și excepții de la această regulă, se poate spune că neuronii au la ieșire un răspuns binar. Cu toate acestea, variabilele creierului variază continuu în timp și spațiu.

Numeroase tipuri de neuroni și semnale. Creierul are în componență tipuri diferite de neuroni, aceștia având diferite tipuri de semnale.

Interacțiuni complicate ale semnalelor. Interacțiunea impulsurilor primite de un singur neuron este neliniară și depinde de mulți factori.

Descompunere fizică. Creierul este organizat ca un ansamblu de subrețele. Fiecare subrețea este formată din câteva mii de neuroni dens interconectați. Aceste subrețele reprezintă modulele de procesare de bază ale creierului. Se consideră că conexiunile cu neuronii îndepărtați sunt mult mai rare și prezintă mult mai puține conexiuni ciclice permițând astfel procesarea colectivă locală autonomă în paralel urmată de o procesare preponderent serială și integratoare a acestor ieșiri locale colective.

Descompunerea funcțională. Din punct de vedere funcțional, creierul se descompune într-o serie de zone. Fiecare zonă sau subrețea este responsabilă pentru o funcție specifică.

Topologii de rețele neuronale artificiale

Topologia rețelelor neuronale vizează aspecte privind numărul și distribuția neuronilor în straturi și a straturilor în întreaga rețea, tipul conexiunilor și modul (direcția) în care informația parcurge neuronii rețelei.

Neuronii unei rețelele neuronale artificiale sunt organizați în straturi (niveluri, câmpuri). O rețea neuronală poate avea unul sau mai multe straturi. În cadrul unui nivel, neuronii sunt similari privind două aspecte: în primul rând, semnalele de intrare ale nivelului au aceeași sursă și în al doilea rând, toți neuronii nivelului au aceeași dinamică de actualizare a ponderilor sinaptice.

Clasificarea rețelelor neuronale după sensul în care informația parcurge rețeaua cuprinde rețele neuronale directe (feedforward) și rețele recurente (recurrent).

Rețelele neuronale feedforward (RNF) prezintă conexiuni ce permit transferul fluxului de informație doar într-o singură direcție: de la intrare către ieșire. Nu sunt permise conexiuni intranivel și nici conexiuni de la nivelurile superioare către cele inferioare (de la ieșire către intrare). Figura 1.3 prezintă o rețea neuronală feedforward cu trei niveluri: nivelul de intrare Fx, nivelul ascuns Fy, nivelul de ieșire Fz. Rețelele neuronale feedforward sunt rețele statice în care ieșirea oricărui neuron este instantanee și este obținută prin aplicarea unei funcții liniare sau neliniare intrării acestuia.

Fig. 1.3. Rețea neuronală feedforward cu 3 neuroni în nivelul de intrare Fx, un nivel ascuns Fy cu 2 neuroni și 3 neuroni în nivelul de ieșire Fz

Fig. 1.4. Rețea neuronală recurentă cu un singur nivel având trei neuroni total interconectați

Rețelele neuronale recurente (RNR) sunt sisteme neuronale dinamice în care orice neuron poate primi la intrare atât semnale provenite din mediul extern cât și semnale de la neuronii nivelurilor anterioare sau următoare precum și propriul semnal de ieșire. Figura 1.4 prezintă o rețea neuronală recurentă cu un singur nivel, în care se pot observa auto-recurențele (self-feedback) precum și conexiunile intra-nivel ce parcurg neuronii rețelei în ambele sensuri.

Dinamici de tip punct fix

În domeniul Inteligenței Artificiale dinamicile de tip punct fix sunt utilizate pentru memorarea și regăsirea formelor (storing and retrieving of the patterns). În acest caz, punctele de echilibru (asimptotic) stabile corespund formelor memorate. Bazinul de atracție al unei forme memorate este format din mulțimea tuturor formelor – versiuni distorsionate sau afectate de zgomot ale acesteia – care tind în timp către forma memorată.

Rezolvarea problemei de căutare cere ca evoluția sistemului să fie astfel încât starea de echilibru stabilă (forma memorată) să fie atinsă, eventual, asimptotic. Desigur, este posibil ca anumite forme de intrare – fiind prea distorsionate (prea îndepărtate, în spațiul stărilor, de echilibrul stabil) – să nu genereze o evoluție convergentă către forma de echilibru corectă. Dacă, pentru o configurație dată, toate formele de intrare specifice aplicației converg în timp către aceeași formă memorată (memorie), atunci respectiva formă corespunde, în spațiul stărilor, unui echilibru global asimptotic stabil.

O rețea neuronală de tip memorie asociativă se utilizează, în general, pentru memorarea mai multor forme – soluții ale unei probleme specifice. În acest caz, sistemul dinamic neuronal trebuie să aibă mai multe puncte de echilibru stabile. Utilizând descrierea lui Noldus pentru o memorie asociativă utilizată într-o problemă de clasificare, echilibrele sistemului reprezintă vectorii “prototip” care caracterizează diferite clase: clasa conține vectorii inițiali care generează pentru dinamica rețelei o traiectorie ce converge către starea de echilibru specifică vectorului prototip – cu alte cuvinte, clasa este formată din vectorii care se află în bazinul de atracție al vectorului prototip ; dacă rețeaua este utilizată ca optimizator, echilibrul va reprezenta optimul căutat.

Rețele neuronale artificiale tip Hopfield

Modelul matematic al rețelelor neuronale Hopfield este reprezentativ pentru rețelele neuronale recurente de tip memorie asociativă și se bazează pe dinamica de tip punct fix. În 1982 J. J. Hopfield a publicat un articol de referință în domeniul rețelelor neuronale arătând că, dacă dinamica unui sistem fizic este astfel încât spațiul stărilor este dominat de mai multe puncte de echilibru local stabile, atunci acesta se comportă ca o “memorie generală, adresabilă prin conținut”. Conceptul de memorie adresabilă prin conținut (content-addressable memory – CAM) este inspirat de mecanismele specifice creierului uman și se referă la capacitatea sistemului de a regăsi informația memorată cunoscând doar o versiune parțială sau distorsionată a acesteia. Această proprietate recomandă rețelele tip Hopfield ca soluții ale IA pentru regăsirea informațiilor stocate în memorie (varianta tradițională, specifică calculatoarelor numerice tip von Neuman, presupunând regăsirea informației prin furnizarea adresei locației de memorie).

În literatura domeniului Inteligenței Artificiale forma consacrată pentru modelul matematic al rețelei Hopfield este

Rețeaua Hopfield clasică [Hop82] este o rețea neuronală cu un singur câmp de neuroni total interconectați (rețea neuronală auto-asociativă) în care ponderile sinaptice și sunt egale (adică, matricea conexiunilor este simetrică) iar forma de intrare are rolul de inițializare a neuronilor rețelei.

Funcționarea rețelei presupune ca, la aplicarea formei de intrare simultan tuturor neuronilor rețelei, ieșirile acestora să se activeze repetat – asincron și aleator – până când se atinge o stare de echilibru, stare care va reprezenta ieșirea rețelei pentru forma de intrare dată.

FILMUL – MODALITATE DE EXPRESIE ȘI INFORMARE

Arta filmului în contextul celorlalte arte

Filmul a apărut ca o curiozitate tehnică și și-a căpătat treptat caracterul de act artistic, pe măsura dezvoltării mijloacelor proprii de expresie [Bra90], a tehnologiilor de realizare și a metodelor de montaj. Treptat el se transformă în mijloc de comunicare important, care se adresează conștiinței și intelectului. Filmul a asimilat de la cele șase arte, elemente care prin transformări succesive devin definitorii pentru cea de-a șaptea artă [Bra90]:

Proza i-a sugerat modul de povestire cinematografică; între film și proză există însă o deosebire estetică fundamentală: în timp ce filmul implică obiectul reflectat, proza îl explică prin cuvinte;

Poezia l-a influențat prin preocuparea pentru redarea stărilor meditative în fața naturii și a momentelor esențiale ale vieții;

Artele plastice au avut influență asupra imaginii; arta cinematografică se deosebește din punct de vedere estetic de artele plastice prin reflectarea dinamică a obiectului.

Teatrul și dramaturgia au sugerat sistemul personajelor interpretate de actori, unele elemente ale spectacolului și unele legi de construcție a scenariului cinematografic. Estetic, filmul se deosebește de teatru prin accea că, în timp ce el dezvoltă ideea și subiectul pe calea alternării cadrelor (ca momente de esențialitate ale acțiunii), în cuprinsul cărora dialogul este doar o parte constitutivă a imaginii, în teatru, ideea și subiectul piesei se dezvoltă preponderent pe calea confruntărilor verbale (dialoguri).

Muzica a împrumutat filmului structura ritmică, dar deosebirea estetică dintre cele două arte limitează funcția muzicii în film: în timp ce filmul este arta reprezentărilor concrete ale realității, muzica este arta asociațiilor declanșate de sunetele muzicale guvernate de armonie și contrapunct.

Conceptul de sinteză cinematografică nu trebuie înțeles în sensul că filmul este o artă-sumă a elementelor asimilate. Filmul își dobândește propria lui independență ca artă, deoarece a asimilat critic elemente din alte discipline artistice, înglobându-le într-o structură proprie, neîntâlnită în alte arte [Bra90].

Arta și tehnica discursului în imagini mișcătoare se bazează pe două principii:

persistența imaginii pe retină (principiu psiho-fiziologic),

“pars pro toto” – partea luată ca întreg, un principiu pur psihologic.

“Slăbiciunea” ochiului uman care păstrează pe retină până la o zecime de secundă o imagine care de fapt a dipărut, stă la baza receptării discursurilor în imagini de cinema sau video. Această slăbiciune poate fi citită și metaforic: există în noi o înclinație de a stabili continuități. Suntem dispuși psihologic să legăm momentele disparate într-o logică a fluenței, a devenirii teleologice, a înlănțuirii preconcepute. Totul este un infinit puzzle, din care mintea umană alcătuiește structuri.

Al doilea principiu constă în obișnuința și tendința noastră de a lua partea ca întreg. Indiferent că este vorba de gestul unui om, de pagina unei cărți, de un peisaj, suntem tentați să completăm, pe baza fanteziei, ceea ce lipsește. Discursul în imagini este doar o “bucată” de viață, care ne dă impresia vieții-așa-cum-e [Bra90].

Filmul de scurt-metraj

Filmul de scurt-metraj are o durată cuprinsă între 3 și 30 minute și poate aborda o paletă largă de genuri: ficțiune, documentar, animație, reportaj. În general, acesta reprezintă o modalitate accesibilă studenților și amatorilor pentru însușirea tehnicii de filmare, regizare, editare. Tematica filmelor de scurt-metraj trebuie să fie bine definită și concis acoperită prin film. De aceea, componentele, artistică și semiotică, sunt mult mai pregnante (intens utilizate) decât în filmele de lung-metraj, în sensul că într-un timp scurt trebuie să se transmită un mesaj concentrat, utilizându-se toate canalele posibile adecvate pentru comunicarea/interacțiunea cu spectatorul: vizual, auditiv, semiotic și estetic [Dan14].

Scenariul scurt oferă autorului o mare libertate de creație. Chiar dacă nu pot fi dezvoltate conflicte complexe, aceasta nu înseamnă că temele majore sunt ocolite. Emoțiile se crează preponderent prin imagini și compoziții sonore și mai puțin prin dialoguri. Ideile simple (nu simpliste) sunt cel mai eficient exploatate în acest caz. Majoritatea scenariilor scurte relatează un anumit moment, o schimbare majoră din viața unui om, perspectiva unei anumite alegeri. Cel mai bine funcționează poveștile cu sfârșit dublu sau răsturnări originale de situație. Povestea trebuie sa fie clară. Limitarea timpului în care se desfășoara acțiunea nu permite o pregătire amplă a evenimentelor. Începutul trebuie să fie foarte puternic. De premiza cu care începe povestea depinde reușita întregului scenariu. Într-un scenariu scurt nu se pot dezvolta personaje complexe. Se folosesc tipologii umane și se evită clișeele. Orice poveste are o lungime intrinsecă; nu orice poveste poate fi spusă într-un scenariu scurt. Un film scurt este ca o poezie… în imagini și sunete… [DM04].

Filmul documentar

Definiție

Filmul documentar este producția cinematografică fără dialog. Realizarea sa se bazează pe filmarea unor persoane, evenimente, peisaje, fenomene, sisteme reale sau virtuale și în general a orice necesită o prezentare/explicare/demonstrare pe înțelesul unei anumite categorii de audiență. Inițial, filmele documentare erau descrise ca filme în care nu se recurge la puneri în scenă și nu se folosesc actori, decoruri sau costume. Documentarele pot fi: filme de călătorie, filme științifice, filme didactice, istorice, de observare a naturii ș.a.m.d.

Începuturile filmului documentar și legătura sa cu România [Web1]

Primii promotori ai filmului documentar sunt chiar inventatorii cinematografului, cei care au realizat prima proiecție cu public, frații Auguste and Louis Lumière. Cele două filme prezentate de aceștia, La sortie des usines „Lumiére” și L'Arrivée d'un train en gare de la Ciotat, sunt veritabile filme documentare, respectând întru totul definiția.

Tot la începuturile cinematografului, în anul 1896, renumitul om de știință român acad. dr. Gheorghe Marinescu, prin contribuția cu tehnică și operator din partea fraților Lumière, realizează câteva filmulețe pe teme medicale. În acest sens stau mărturie cele 13 cutii metalice conținând mai ales negativele unor filmări pe care le realizase savantul român. Fiecare cutie era numită „à monsieur Marinesco” și purta semnătura autentică a inventatorului cinematografului, Louis Lumiere. S-a dovedit astfel că, doctorul român Gheorghe Marinescu este primul doctor din lume care a folosit cinematograful în scopuri științifice. Este un fapt istoric care atestă o contribuție românească de seamă la dezvoltarea filmului documentar mondial. Trebuie menționat aici că, recuperarea prețioaselor imagini ale filmelor se datorează inginerului Alexandru Gașpar de la Studioul de filme documentare Alexandru Sahia. Tot în România, operatorii Lumiére realizează câteva filme documentare: „Inundațiile de la Galați”, „Vapoarele flotei române pe Dunăre”, „Scene de la hipodromul Băneasa”.

Practica documentară [Web2]

Practica documentară este procesul de culegere a informațiilor și faptelor și prezentarea lor într-o formă narativă și demonstrativă în cadrul unor proiecte documentare. În contextul actual, aceasta se refera la modul de utilizare a dispozitivelor media, a conținutului și strategiilor de productie pentru a aborda problemele și alegerile creative, morale si conceptuale care apar în timpul realizării filmelor documentare, sau a prezentărilor similare bazate pe realitate sau nu. În timp ce practicile creatorilor de documentare continuă să se bazeze pe documentarea tradițională, convențiile în documentare și în diversificarea genurilor sunt remodelate de media aflată în continuă dezvoltare.

Media din prezent continuă să modeleze practica documentară în moduri semnificative. Astfel, tehnologiile de înregistrare încorporate în dispozitivele portabile (telefoane mobile, camere digitale și tablete electronice) au permis amatorilor să se angajeze în jurnalism civil și practica documentara. De asemenea, platformele Web 2.0 cum ar fi portaluri de partajare a informației video și foto, precum și blogurile, permit amatorilor să partajeze și să colaboreze la conținut în moduri care înainte erau imposibile.

Folosirea telefonului mobil, „al 4-lea ecran" (primul ecran fiind cinema-ul, al doilea televiziunea, al treilea calculatorul), ca dispozitiv util în documentare a devenit un subiect de studiu academic. În toamna anului 2007, studenții absolvenți ai The New School, au produs un meta-document experimental de 5 minute, filmat cu trei telefoane mobile. S-au explorat astfel posibilitățile dispozitivelor media mobile în utilizarea lor ca un medium pentru practica documentară din perspectiva lui Dziga Vertov privind "adevărul filmic", exprimată în filmul: Man with a Movie Camera.

Documentarul modern, prelucrarea numerică a semnalelor și educația în masă [Dan14]

Așa cum s-a arătat în paragraful precedent, tehnologia actuală a permis realizarea unor dispozitive numerice performante de captare a realității, stocare și de redare a conținutului audio-video. În funcție de necesități și cerințe de performanță, aceste dispozitive pot varia de la camere profesioniste până la aparate foto-digitale cu cameră video încorporată și la telefoanele mobile. Pe de altă parte, tehnicile avansate de prelucrare numerică a semnalelor facilitează obținerea și transmiterea unor conținuturi audio-video de înaltă calitate în condiții de volum redus de date, ca urmare a algoritmilor performanți de comprimare și codificare/decodificare a informației.

Datorită evoluției științei, tehnicii și tehnologiei, filmele documentare devin tot mai mult un mijloc de informare și educare a populației. Exemple în acest sens sunt pe de o parte, canalele de televiziune dedicate cum ar fi Discovery, Viasat, National Geografic, History etc. dar și popularul portal YouTube pentru partajarea conținutului video, unde, mai recent, instituții și organizații academice și științifice de prestigiu precum și firme de top din industrie, distribuie materiale video de tip film documentar de scurt-metraj – având același scop declarat de a explica „pe înțelesul tuturor” fenomene, principii de funcționare, tehnici de prelucrare etc. (a se vedea, de exemplu, documentarele [Web_ex0] – [Web_ex4].

Scenariul cinematografic și decupajul regizoral [Bra90]

Scenariul cinematografic este o scriere special adaptată caracteristicilor și structurii unui film (nu este o operă literară în sine), valoarea lui constând în valențele cinematografice pe care le poate sugera și transmite viitorului film prin subiect, imagine (chiar plasticitate) și uneori chiar prin modalități de abordare a subiectului prin dramaturgia creată. Scenariul trebuie privit ca o modalitate de organizare a materialului de filmat în jurul unei idei artistice oferind relizatorului de film un ghid de sugestii și o structură: compoziția din secvențe și legăturile dintre acestea, acțiunile din film cu personajele lor și cu dialogurile acestora, sugerarea unor modalități artistice (metafore, elipse, subtext etc.) raportate la stări emoționale, sentimente, atmosferă.

Ideea scenariului (si a filmului) – este firul conducător fiind legat de sensul sau semnificația filmului pe care astfel îl determină; ea conduce la concluzia finală care reprezintă rațiunea realizării filmului.

Tema filmului – este reprezentată de acțiunea principală a filmului; aceasta este reliefată prin sinergia acțiunilor secundare

Subiectul filmului – îl constituie istoria dezvoltării personajelor și acțiunilor filmului. Filmul fiind o artă a mișcării și acțiunii dinamice, subiectul scenariului trebuie să ducă la dezvoltarea personajelor prin acțiuni vii, clare, care să trezească spectatorului interesul necesar urmăririi filmului.

Acțiunea filmului – este reprezentată de ceea ce întreprind personajele spre a se defini în raport cu ideea filmului și de inter-relațiile personajelor.

Personajele (eroii filmului) – sunt cele angrenate în acțiunile subiectului și pot fi purtătoare ale unor idei/caractere (generozitate/zgârcenie, abnegație/lașitate, modestie/înfumurare etc.). Personajele pot fi oameni, elemente de natură (marea, pădurea etc.), animale, o comunitate, o așezare omenească etc.

Decupajul regizoral – este o prelucrare a scenariului cinematografic. Pe baza gândirii regizorale, textul scenariului este împărțit în momente de esențializare (cadre temporale), fixându-se pentru fiecare dintre acestea cele mai potrivite combinații video-auditive. Decupajul regizoral costituie în același timp proiectul artistic al viitorului film și documentul pe baza căruia se pot stabili necesitățile materiale pentru filmări precum și planul de organizare al filmărilor.

Componentele cadrului cinematografic [Bra90]

Filmul se realizează gândind în montaj. Aceasta înseamnă că, un regizor nu poate obține legăturile de montaj care eliberează sensuri, fără să aibă în permanență o viziune de ansamblu a întregului film la final. Este vorba despre gândirea pe care un realizator de film o investește atât în faza de concepere și elaborare (decupajul regizoral) cât și în cea de realizare (filmările pe cadre). Tot gândirea filmică verifică, prin montaj în faza finală, valabilitatea celor gândite în primele două faze ale producției cinematografice. Toate acestea înseamnă că tot ceea ce se decupează în vederea filmărilor și tot ceea ce se realizează în vederea montajului trebuie să poată fi montat. A cunoaște componentele cadrului cinematografic înseamnă, înainte de toate, a cunoaște materialul care urmează a fi montat.

Cadrul cinematografic este determinat de planul lui și de compoziția cuprinsă în cadru. Atât planul (cât s-a cuprins în cadru) cât și compoziția în cadru (cum dispunem ceea ce s-a cuprins în cadru) au caracteristici care depind de:

Unghiul filmării

La filmare, stabilirea judicioasă a unghiului este determinată de buna cunoaștere a obiectului filmat, de aprecierea justă a acelui caracter al acțiunii care trebuie accentuat și de locul pe care cadrul respectiv urmează să-l ocupe în legătura de montaj cu celelalte cadre. Unghiul de filmare este condiționat de punctul de stație al aparatului, care poate să vadă obiectul filmării:

la înălțimea acestuia: frontal, lateral sau din spate;

de sus („plongée ”): pe ax perpendicular, din laterale sau din spate;

de jos („contra-plongée ” sau racourçi): pe ax perpendicular, din laterale sau din spate.

Observarea în montaj a planului determinat de unghiul filmării este importantă mai ales pentru redarea cursivității frazei de montaj. Nu se vor lega fericit (uneori, deloc) două cadre în care obiectul a fost filmat în același plan din același unghi de vedere al aparatului.

Raportul de mișcare aparat-obiect filmat

În dinamica mișcării, fie a aparatului de filmat față de obiect, fie a obiectului față de aparat, fie a mișcărilor simultane, unghiurile se pot schimba și, în consecință, se va schimba și compoziția cadrelor. O mișcare filmată trebuie să fie încheiată, știind că o mișcare incomplet redată poate să producă același efect supărător care ar apărea dacă, de exemplu, la montaj am tăia un cadru în mijlocul unei mișcări.

O problemă deosebit de importantă a montajului, atunci când este vorba de mișcare, este obținerea cursivității frazei de montaj prin realizarea corectă a racordului de mișcare și respectiv, a racordului de poziție dintre două sau mai multe cadre.

Racordul de mișcare este prelungirea corectă și armonioasă a unei mișcări începute într-un cadru și continuată în cadrele următoare. Gândind în montaj, realizatorul hotărăște încă de la filmare cum va reprezenta în fiecare cadru fragmentul respectiv din mișcarea generală. Criteriul principal este direcția mișcării.

Racordul de poziție a cadrelor succesive sau racordul de situare în spațiu este, după cum se va vedea, mai subtil.

Iluminarea

În montaj se va ține seama și de accentele de lumină din cadrele care urmează să fie unite. După funcțiile sale din punct de vedere al montajului, iluminarea poate fi:

de racord – când lumina a două cadre care se succed are aceeași tonalitate, aceeași factură; de exemplu, două cadre filmate în aceeași încăpere sau în același mediu ambiant din exterior, acțiunea lor petrecându-se în același timp.

de contrast – când între două cadre care se unesc există o deosebire netă de lumină (voită și justificată).

Culoarea

Culoarea nu urmărește simpla copiere a naturii, ci obținerea unor noi dimensiuni expresive: atmosfera, starea de spirit, climatul unui sentiment etc. (ex.: asociată cu unele griuri, culoarea galbenă poate sugera starea de tristețe a toamnei).

Filmând color la întâmplare, cu greu se va evita aspectul neplăcut al pestrițului coloristic. De pestriț trebuie să ne ferim în primul rând la filmare. O selectare se poate realiza însă și prin montaj, care, în legăturile dintre cadre, va urmări dacă dominanta de culoare a celui de al doilea cadru intră în raport de armonie cu dominanta coloristică a primului cadru.

Montajul – estetică și semnificație [Man]

Montajul s-a născut din viața și activitatea de fiecare zi a omului. Tot ceea ce facem este un montaj. Cu privirea, gândirea și rațiunea, omul montează anumite elemente, „judecăți și raționamente”, din care desprinde idei, sensuri, semnificații, concluzii și învățăminte. Cu ochii și cu mintea, receptând și analizând evenimente și fenomene din activitatea de zi cu zi, trecând cu privirea de la o imagine la alta, omul face montaj. Astfel a luat naștere reprezentarea cinetică, apoi reprezentarea filmică și de televiziune a realității înconjurătoare. Montajul este un proces mental, al modului în care creatorul vede o realitate dată sau o ficțiune dorită, dar totdeauna psihologic justă.

Montajul de film, ca și concept estetic, a fost descoperit de regizorul american D. Griffith fiind apoi dezvoltat de cinematografia sovietică prin V. L. Kuleșov, V. I. Pudovkin și ulterior de S. M. Eisenstein, A. P. Dovjenco.

Montajul în cadru și montajul paralel

Montajul în cadru – este o acțiune sau o parte dintr-o acțiune – cuprinsă de un singur plan, ceea ce presupune absența tăieturii de montaj. Aceasta este înlocuită de panoramare, traveling sau transfocare, cu aparatul de filmat, de la un personaj la altul. Un asemenea cadru se mai numește cadru scenă sau cadru secvență

Montajul paralel (sau procedeul Griffith) se mai numește și montajul încrucișat – presupune montarea în mod succesiv a unor fragmente de peliculă, care cuprind chiar și prim planuri, din două acțiuni simultane. Acest procedeu impune, prin ritmul montajului, un ritm al povestirilor cinematografice.

Montajul rapid, Montajul normal și Montajul lent

Montajul rapid – presupune utilizarea cadrelor scurte și foarte scurte care se montează în raport de acțiune, într-o succesiune rapidă, trepidantă. Se folosește atunci când se dorește obținerea unui ritm mai accelerat al unei povestiri filmate, în comparație cu ritmul normal al activității umane.

Montajul normal – presupune o desfășurare normală a acțiunii, în primul rând ca mișcare și ca durată în timp. Planurile folosite sunt planuri de lungimi medii în mare parte, dar pot fi intercalate și planuri mai lungi sau mai scurte. Aceasta pleacă de la constatarea că, în viață, nici o activitate nu se desfășoară liniar, în același ritm tot timpul, deoarece ar deveni monotonă; chiar dacă ar exista o asemenea activitate, ea nu ar prezenta un interes estetic

Montajul lent – presupune folosirea unor cadre lungi și tăieturi de montaj rare. Acest tip de montaj poate folosi scene cu montaj în cadru. Uneori se poate folosi în locul tăieturii înlănțuirea, marcându-se astfel, dacă este cazul, trecerea timpului.

Montajul constructiv, Montajul creator

Acest tip de montaj a evoluat de la denumirea inițială de montaj cronologic, la denumirea intermediară de montaj constructiv care a devenit mai apoi montaj creator. Montajul cronologic aparține ca descoperire regizorilor Kuleșov, Pudovkin, Eisenstein și Béla Balázs. În timp, parcurgând diferite etape, această metodă a evoluat mult și oferă și astăzi elemente de fond în realizarea scenariilor, decupajelor, filmelor și emisiunilor de televiziune.

Montajul constructiv presupune ca fiecare cadru să fie caracterizat printr-o unitate de loc, de timp și de acțiune. În fiecare cadru trebuie descoperite premisele de sens care se pot valorifica prin unirea respectivului cadru cu cadrul precedent și cu cel care va urma. Pentru aceasta, trebuie îndeplinite două condiții:

Să asigurăm filmului „curgerea neîntreruptă a șuvoiului de imagini”, cadrele trebuind să se succeadă într-o ordine logică, inteligibilă. Cursivitatea frazei de montaj este impusă de faptul că atenției spectatorului nu-i scapă nici o imagine, chiar în condițiile deplasării atenției sale de la un obiect la altul.

Să stabilim cât timp va sta fiecare cadru pe ecran pentru a putea fi asimilat de spectator.

Montajul artistic, Montajul intellectual

Montajul artistic ca teorie aparține lui S. M. Eisenstein. Esența teoriei montajului artistic constă în faptul că, important în cinematografie nu este să înfățișezi faptele în sine, ci să combini reacțiile emotive ale publicului. Prin urmare se poate concepe o construcție fără legătură de subiect sau de logică, în stare să provoace un lanț de reflexe condiționate, pe care voința monteurului le leagă de evenimentele introduse, cu un rezultat care în context cu aceleași evenimente, stabilește un nou lanț de reflexe.

Montajul intelectual reprezintă „teoria gândirii cinematografice”. Această nouă metodă de montaj urmărea să conducă spectatorul către o nouă senzație și emoție prin propria-i gândire și propria-i judecată. Pentru Eisenstein elementele cele mai importante sunt de această dată, concluziile și abstractizările care se pot extrage din faptul real. Tema, ideea, acțiunea, subiectul, sunt doar un schelet de la care se pleacă. Este important ce spun aceste elemente, dar este deosebit de important cum se spune, de pe ce poziție sunt tratate aceste elemente.

Montajul „a priori”, Scenariul de fier și Montajul „a posteriori”

Dziga Vertov a fost adeptul filmărilor în stil „cine-ochi”. El nu a accceptat nici un intermediar între aparatul de filmat și lumea reală. Această concepție a dus la un montaj arbitrar, la un montaj făcut la întâmplare. Acest stil de a filma s-a folosit și se folosește și astăzi la realizarea filmelor documentare și a impulsionat foarte mult căutările și în cele din urmă descoperirile a noi principii și metode de montaj filmic.

Cu trecerea timpului, montajului arbitrar al lui Dziga Vertov i se opune un montaj intimist și „a priori” (dinainte gândit). Un asemenea montaj se concepe mai întâi pe hârtie. Din această idee, a montajului „a priori” s-a născut decupajul și „scenariul de fier”, idee pe care V. Pudovkin a îmbrățișat-o cu mare îndârjire.

Montajul audio-vizual (vertical), Montajul cromofonic

Montajul audio-vizual (vertical). Apariția filmului sonor impune noi căutări, noi cercetări, noi descoperiri în domeniul montajului filmic. Coloana sonoră a filmului conduce la obținerea de relații și efecte deosebite, care se pot conjuga în diferite moduri cu imaginea vizuală. Plastica imaginii, cuvântul și muzica pot susține mult mai consistent conținutul de idei al filmului. Aceste elemente aduc pentru spectatori o trăire mai completă. Ei analizează, sintetizează și trag concluzii și învățăminte. Ei doresc să se recunoască în filme ca „eroi” ai vieții de fiecare zi. Cinematografia de artă ridică pe noi trepte arta și cultura, știința și educația, calitatea vieții și gradul de civilizație pentru masele largi.

La începuturile filmului vorbit a fost folosit montajul sincron, montajul armonic. Această metodă de montaj presupune montarea și perceperea imaginii și a sunetului ca un tot, ca un întreg sub toate aspectele. Procedeul s-a impus de la sine, este cunoscut și ușor de realizat.

Béla Bálasz consideră că elementul sonor nu trebuie să fie o simplă reproducere a sunetelor naturale, care să completeze doar imaginea mută. Elementele sonore trebuie să devină elemente de transfigurare, care să se obțină prin selecția sunetelor, prin montajul lor asincron în raport cu imaginile pe care le susțin. S.M. Eisenstein crează o viziune interesantă în domeniul montajului audio-video. El teoretizează și fundamentează montajul vertical care se referă la inter-corespondența care ia naștere între imagine și sunet ca două elemente legate între ele și create în același scop.

Montajul cromofonic se referă deci la montarea sunetului în raport cu plastica color a imaginii. Este cunoscut că se presupune și se acceptă în lumea artei o anumită similitudine, o anumită corespondență, anumită simbioză între sunete și culori. Armonizarea cadrelor prin montaj, privind racordul între ele și din punct de vedere al culorii, nu este o problemă ușoară, ea ne poate pune de multe ori în dificultate. Rezolvarea acestei problematici de ordin estetic presupune un vast câmp de cercetare și creație, care revine în mod nemijlocit scenografilor, operatorilor șefi de imagine și regizorilor.

PROGRAME FOLOSITE PENTRU REALIZAREA animaȚiei

Autodesk 3ds Max [A3M]

Autodesk 3ds Max (cunoscut în trecut sub numele de 3D Studio Max) este unul dintre cele mai populare programe de grafică 3D.

Autodesk 3ds Max (de la Autodesk), abreviat deseori 3DS Max, sau pur și simplu Max, e programul

de animație nr 1 pentru industria jocurilor video. Experții argumentează că e foarte bun la animația

obiectelor cu un număr redus de poligoane, dar poate că cel mai mare atu al său pentru industria

jocurilor video și de computer e rețeaua sa largă de asistență și numeroasele sale plug-in-uri. 3D Max

e totodată și cel mai scump dintre pachetele high-end, ajungând la $3500 US, comparat cu

aproximativ $2000 pentru celelalte. Din cauza prezenței sale în industria jocurilor video, e și un

pachet popular printre hobbyști.

3D Studio a început sub platforma MS-DOS ca un program de grafică tridimensională specializat.

Odată trecut pe platforma Windows, produsul software a primit și sufixul Max. Inițial a fost creat de o

divizie a Autodesk International, denumită Discreet. Acesta a fost ulterior înglobat în firma mamă

Autodesk International, iar în prezent este denumit Autodesk 3ds Max, ajuns la versiunea 2010.

Programul Autodesk 3ds Max folosește primitive grafice pentru obținerea de obiecte tridimensionale complexe. Aceste primitive sunt: text, cerc, dreptunghi, linie, cutie (paralelipiped dreptunghic), sferă, con, cilindru, ceainic (eng. teapot) și curbe NURBS, care au la bază funcții matematice. Primitivele pot fi modificate, iluminate și animate, iar suprafețele pot fi acoperite cu culori sau imagini denumite texturi.

Adobe Photoshop [AP]

Adobe Photoshop este un software folosit pentru editarea imaginilor digitale pe calculator, program produs și distribuit de compania americană Adobe Systems și care se se adresează în special profesioniștilor domeniului. Adobe Photoshop, așa cum este cunoscut astăzi, este vârful de lance al gamei de produse software pentru editare de imagini digitale, fotografii, grafică pentru tipar, video și Web de pe piață. Photoshop este un program cu o interfață intuitivă și care permite o multitudine extraordinară de modificări necesare în mod curent profesioniștilor și nu numai: editări de luminozitate și contrast, culoare, focalizare, aplicare de efecte pe imagine sau pe zone (selecții), retușare de imagini degradate, număr arbitrar de canale de culoare, suport de canale de culoare pe 8, 16 sau 32 biți, efectethird-party etc. Există situații specifice pentru un profesionist în domeniu când alte pachete duc la rezultate mai rapide, însă pentru prelucrări generale de imagine, întrucât furnizează instrumente solide, la standard industrial, Photoshop este efectiv indispensabil.

Alături de aplicația Photoshop este inclusă și aplicația ImageReady, cu un impresionant set de instrumente Web pentru optimizarea și previzualizarea imaginilor (dinamice sau statice), prelucrarea pachetelor de imagini cu ajutorul sistemuluidroplets-uri (mini-programe de tip drag and drop) și realizarea imaginilor rollover (imagini ce își schimbă aspectul la trecerea cu mouse-ul peste), precum și pentru realizarea de GIF-uri animate.

Principalele elemente prin care Photshop se diferențiază de aplicațiile concurente și prin care stabilește noi standarde în industria prelucrării de imagini digitale sunt:

Selecțiile

Straturile (Layers)

Măștile (Masks)

Canalele (Channels)

Retușarea

Optimizarea imaginilor pentru Web

Ultimele instrumente

Camera RAW: Instrumentul oferă acces rapid și facil la imaginile tip RAW produse de majoritatea camerelor foto digitale profesionale și de mijloc. Camera RAW se folosește de toate detaliile acestor fișiere pentru a obține un control total asupra aspectului imaginii, fără a modifica fișierul în sine.

Adobe Bridge: Un browser complex, de ultimă generație, ce simplifică gestionarea fișierelor, poate procesa mai multe fișiere de tip RAW în același timp și pune la dispoziția utilizatorului informația metadata de tip EXIF etc.

Multitasking: Adobe introduce posibilitatea de a folosi toate aplicațiile sale din suita "Creative suite 2" în sistem multitasking.

Suport High Dynamic Range (HDR) pe 32 biți: Creează și editează imagini pe 32 biți, sau combină cadre fotografice de expuneri diferite într-una ce include valorile ideale de la cele mai intense umbre până la cele mai puternice zone de lumină.

Shadow/Highlight: Îmbunătățește contrastul fotografiilor subexpuse sau supraexpuse, inclusiv imagini CMYK, păstrând în continuare echilibrul vizual al imaginii.

Vanishing Point: Oferă posibilitatea de a clona, picta sau lipi elemente ce automat se transpun în perspectiva obiectelor din imagine.

Image Warp: Capacitatea de a deforma imaginile plane după o matrice ușor editabilă, folosind mouse-ul.

Corectarea deformărilor cauzate de lentile: Lens Distort corectează cu ușurință efectele obișnuite date de lentilele aparatelor foto precum cele cilindrice, sferice, tip pâlnie, "efectul de vignetă" (funcție de poziționarea față de lumină, colțurile fotografiilor sunt fie întunecate, fie luminate în contrast cu restul fotografiei) sau aberațiile cromatice.

Personalizarea aplicației:Posibilitatea de a personaliza orice scurtătură sau chiar funcțiile din meniul aplicației și posibilitatea de a salva modificările pentru fiecare mod de lucru în parte.

Control îmbunătățit al straturilor (layers): capacitatea de a selecta mai multe straturi în același timp.

Smart objects: abilitatea de a deforma, redeforma și a reveni la starea inițială a obiectelor fără a pierde din calitate.

MATLAB [Mat1]

MATLAB(de la Matrix Laboratory) este un mediu de dezvoltare pentru calcul numeric și analiză statistică ce conține limbajul de programare cu același nume, creat de MathWorks. MATLAB permite manipularea matricilor, vizualizarea funcțiilor, implementarea algoritmilor, crearea de interfețe și poate interacționa cu alte aplicații. Chiar dacă e specializat în calcul numeric, există pachete[2] care îi permit să interacționeze cu motoarele de calcul simbolic gen Maple. Un pachet adițional, Simulink, oferă posibilitatea de a realiza simulări ale sistemelor dinamice și îmbarcate utilizând modele matematice. MATLAB e utilizat pe larg in industrie, în universitați și e disponibil cross-platform, sub diverse sisteme de operare: Windows, GNU/Linux, UNIX și Mac OS.

Camtasia Studio

Camtasia Studio este produs de TechSmith care face și Snagit-ul ș este folosit de profesioniști în întreagă lume pentru capturarea desktop-ului Camtasia studio este preferatul tuturor când vine vorba de captura video a desktop-ului, acesta oferă foarte multe funcții.
Pe lângă simplă funcție de captura video Camtasia Studio vine și cu un editor foarte bun, acesta ne permite să edităm captura video, deasemenea putem adaugă diferite filme în produsul final, cu acest editor putem modela fișierul video.

MIJLOACE TEHNICE FOLOSITE PENTRU REALIZAREA FILMULUI

Maparea [MAP]

Acest proces proiectează o textură pe un obiect 3D. Literele "U" și "V" sunt folosite pentru a descrie coordonatele ochiurilor de plasă 2D, deoarece "X", "Y" și "Z" sunt deja folosite pentru a descrie obiectul 3D în spațiul model. UV permite texturarea poligoanelor care alcătuiesc un obiect 3D pentru a fi vopsite cu culori dintr-o imagine. Imaginea este numită textură UV, dar este doar o imagine obișnuită. Procesul de cartografiere UV presupune acordarea pixelilor din imagine pe suprafața poligonului și se face de obicei prin copierea "programatică" a unei bucăți triunghiulare de pe imagine și inserarea ei pe un triunghi de pe obiect. UV este alternativa la XY și se folosește doar la maparea texturii pe obiect, și nu se referă la spațiul geometric al obiectului. Calculul de randare folosește coordonatele texturii UV pentru a determina cum să picteze suprafața 3D.

Atunci când un model este creat ca o rețea de poligoane cu ajutorul unor Programe_de_grafică_3D, coordonatele UV pot fi generate pentru fiecare nod din rețea. O modalitate de modelare 3D este desfășurarea ochiurilor de rețea în mod automat, realizând un obiect plat. În cazul în care rețeaua este o sferă UV, de exemplu, aplicația 3D o va transforma într-o proiecție echirectangulară. Odată ce modelul se "dezambalează", artistul poate picta o textură pe fiecare triunghi individual, folosind rețeaua desfășurată ca pe un șablon. La randarea scenei, fiecare triunghi din rețea va afișa textura corespunzătoare de pe harta UV.

O hartă UV pot fi generată automat de catre aplicația software, realizată manual de către artist, sau o combinație a celor două. Uneori o hartă UV poate fi generată automat, după care artistul va ajusta și optimiza harta pentru a minimiza cusăturile și suprapuneri. Dacă modelul este simetric, artistul ar putea suprapune triunghiurile opuse, pentru a permite pictura simultană pe ambele părți.

Coordonatele UV sunt aplicate doar pe fața obiectului. Acest lucru înseamnă un nod comun poate avea diferite coordonate UV în fiecare din triunghiurile sale, astfel încât triunghiuri adiacente pot fi tăiate în afară și poziționate pe diferite zone ale hărții texturii.

Procesul de cartografiere la UV simplă presupune trei etape: desfacerea ochiurilor de rețea, crearea texturii și aplicarea texturii.

FIGURA 1. Maparea din 3ds max pe care se aplică textura în Adobe Photoshop.

FIGURA 2. Ambient oclusion aplicat pe mapare.

Texturarea

FIGURA 3. Ambient oclusion și textura aplicate pe mapare.

FIGURA 4. Alpha hair pentru a dă impresia că exista păr, șuvițele par mai reale.

FIGURA 5. Personajul (Leya) texturat.

FIGURA 6. Personajul texturat.

FIGURA 7. Personajul texturat în 3ds max.

FIGURA 8. Maparea personajului în 3ds max.

FIGURA 9. Maparea pe care se aplică textura in Adobe Photoshop.

FIGURA 10.Ambient oclusion aplicat pe textura unui bloc în 3ds max.

FIGURA 11.Ambient oclusion aplicat pe textura cu una dintre mașini.

FIGURA 12. Casă texturată în Adobe Photoshop.

FIGURA 13. Străzile texturate în Adobe Photoshop

S-a realizat texturarea si aranjarea in scenă a obiectelor modelate

FIGURA 14 – O parte a orașului texturat.

Animația

[Anim1]

Animația constituie o iluzie optică a mișcării, creată prin derularea unor imagini reprezentând elemente statice ale acesteia. În producția cinematografică, acest termen se referă la tehnici prin care fiecare secvență a unui film este realizată individual, deci o analiză a mișcarii . Aceste secvențe pot fi imagini desenate și apoi fotografiate, fotografiiconsecutive făcute unui obiect în mișcare cu ajutorul unui aparat de filmat, ori pot fi generate cu ajutorulcomputerului.

Când secvențele sunt derulate una câte una cu o anumită viteză (în cinematografie cu o frecvență de 24 imagini/secundă), deci o sinteză a mișcării, rezultă o iluzie de mișcare continuă, prin exploatarea unor factori psihologici ai vederii, memoria asociativă și persistența retiniană.

Creearea unui astfel de film necesită o muncă complexă și greoaie. Dezvoltarea animației computerizate, ușurează oarecum procesul de creeare a unui film de animație. Dar atât la "animația clasică", cât și la cea computerizată este nevoie de talent și multă creativitate.

Formatele multimedia ca GIF, MNG, SVG și Flash (SWF) permit ca animația să poată fi vizualizată pe computer sau prin Internet.

Filmul de animație, este un gen de film gustat de toți copii de la cea mai fragedă vârstă până la 100 și…ani. Primul film de animație este El Apóstol (Argentina, 1917, 70 de minute).

Introducere în domeniul animației

Invenția animației

Deși ne aflăm în plină civilizație a imaginii, animația continuă să rămână un fenomen destul de puțin cunoscut. Deși se „consumă” animație în cantități industriale, mai ales cu ajutorul televiziunii, ea continuă să fie ocolită și încă nu este recunoscută pe deplin ca o ramură artistică. „Materia primă a animației este Ideea”, după cum foarte inspirat spunea cineastul francez Alexandre Alexeieff, elogiind astfel expresia concentrată și bogată în sensuri a unei arte care merită o cunoaștere aprofundată. Totuși, animația rămâne în continuare „un cinema paralel”, cum scria criticul italian Giannalberto Bendazzi, un cinema care beneficiază de „o autonomie de limbaj, tehnică și stilistică în forma sa de expresie”. Animația reprezintă derularea rapidă a unei secvențe de imagini pentru a crea iluzia mișcării. Efectul este o iluzie optică datorată fenomenului de persistență a viziunii (fenomen care face ca o imagine înregistrată de ochi să persiste aproximativ a douăzeci și cincea parte dintr-o secundă pe retină. Astfel ochiul uman este incapabil de a sesiza schimbarea imaginilor ci receptează animația ca pe un ansamblu unitar. ASIFA (Asociația Internațională a Filmului de Animație) precizează că ”prin cinema de animație trebuie să înțelegem, în principal, orice creație cinematografică realizată imagine cu imagine” adăugând: ”cinematograful real pornește de la o analiză mecanică, prin intermediul fotografiei, a evenimentelor similare care vor fi reproduse pe ecran, în timp ce cinematograful de animație creează evenimentele prin intermediul unor instrumente diferite de înregistrarea automată. Într-un film de animație evenimentele au loc pentru prima oară pe ecran”. Dacă dorim, totuși, să recunoaștem o anume autonomie a animației, nu putem să nu pornim de la observația că aceasta a întreținut mereu un raport fertil și cu cinematograful „real” și cu artele plastice (mai ales cu grafica și pictura).

Exemple primitive de desene care surprindeau mișcarea pot fi găsite încă din antichitate pe diferiți pereți și oale. Chiar dacă nu se pot numi propriu zis animații, ele arată dorința oamenilor de a copia mișcarea reală și de a reda-o în alte circumstanțe. însă primele animații au putut fi văzute cu ajutorul instrumentelor mecanice inventate înainte de apariția cinematografiei, cum ar fi kinetoscopul și taumatropul. O dată cu cinematograful, domeniul animației a înregistrat o explozie creativă. În primele decenii s-au descoperit zeci de tehnici de animație cum ar fi tradițională, stop-motion, gravare direct pe film, pixilation, claymation, animație cu păpuși etc. Tot acum s-au delimitat principiile animației care se mai folosesc până în prezent.

Cinematograful de animație a evoluat cultivându-și deosebirile față de cinematograful „viu”, dezvoltând tehnici din ce în ce mai îndrăznețe. Apelând la mijloace minimaliste și la materiale banale (ace de gămălie, plastilină, nisip, cărbune), animatorii reușesc să construiască lumi mirifice, să reprezinte imaginarul și fantasticul mai eficient decât o face filmul cu actori.

Principiile animației

După cum am precizat mai sus majoritatea principiilor animației au fost descoperite in primele decenii ale secolului XX. Ele sunt aplicate încă și în ziua de astăzi în aproape toate tehnicile de animație. Numărul exact al legilor animației este dezbătut și în zilele noastre dar este în general acceptat că exista 12 principii:

• Turtire și întindere (Squash and stretch) Acesta este cel mai important principiu. Rolul lui este de a da senzația de greutate și flexibilitate ale unui obiect. Poate fi aplicat pentru obiecte simple cum ar fi o minge care sare sau pentru construcții complexe ca musculatura unei fețe umane. Duse la extrem, turtirea și întinderea unei figuri poate crea un efect comic. În animația realistă însă, cel mai important aspect al acestui principiu este că volumul obiectului nu se schimbă când este întins sau turtit. Dacă lungimea unei mingii este întinsă vertical, lățimea acesteia trebuie să se modifice corespunzător pe orizontală.

• Anticipare (Anticipation) Anticiparea este folosită pentru a pregăti publicul pentru acțiunea ce urmează a se desfășura și de a o face să pară mai realistă. Un dansator care sare de pe podea trebuie să își îndoaie genunchii mai întâi; un jucător de golf care lovește mingia va trebui să își întoarcă crosa un pic înapoi înainte. Această tehnică poate fi folosită și pentru acțiuni mai puțin fizice cum ar fi un personaj care se uită în afara ecranului pentru a anticipa venirea altui personaj.

• Aranjarea cadrelor (Staging) Acest principiu este de asemenea cunoscut și în teatru și film. Scopul lui este de a direcționa atenția publicului și de a sugera care este centrul de interes într-o scenă; ce se întâmplă și ce se va întâmpla. Ollie Johnston și Frank Thomas (animatori la Disney) defineau acest procedeu ca „prezentare unei idei în așa fel încât este absolut și fără îndoială clar”, fie că idea este o acțiune, o personalitate, o expresie sau o stare. Acest lucru poate fi făcut prin ajustarea mai multor factori precum locul unui personaj, lumina și umbra, unghiul și poziția camerei. Esența acestui principiu este de a concentra atenția pe ce este relevant și de a evita detaliile care nu sunt absolut necesare.

• Fotogramă cu fotogramă sau de la keyframe la keyframe (Straight ahead action and pose to pose) Acestea sunt cele doua abordări diferite ale animării. Prima înseamnă desenarea, sau în animația digitală salvarea unei poziții, fotogramă cu fotogramă de la inceput până la sfârșit. Cea de-a doua presupune desenarea câtorva fotograme principale (keyframe) și umplerea spațiilor dintre ele cu fotograme după aceea. Prima metodă creează o mișcare mai fluidă dar are dezavantajul că animatorul pierde deseori forma originală a obiectului deoarece este foarte greu să păstrezi proporțiile exacte. Cea de-a doua metodă funcționează mai bine pentru scene emoționale și dramatice unde compoziția si relația cu mediul sunt mai importante. O combinație ale acestor două tehnici este de cele mai multe ori folosită. Animația computerizată depășește problemele de păstrare a proporțiilor cu metoda fotogramă cu fotogramă cu fotogramă. Totuși cea de-a doua metodă este încă folosită în animația digitală datorită avantajelor pe care le aduce compoziției. și deoarece computerele facilitează procesul prin umplerea automată a spațiilor dintre fotogramele principale.

• Urmărirea mișcării și actiune suprapusă (Follow through and overlapping action) Aceste două procedee sunt legate între ele și ajută redarea unei mișcări mai realiste care dă impresia ca personajele urmăresc legile fizicii. Urmărirea mișcării înseamnă că părți ale corpului separate vor continua să se miște după de personajul s-a oprit. Acțiunea suprapusă este tendința diferitelor părți ale corpului să se miște la viteze diferite. Aceste părți pot fi obiecte neînsuflețite ca îmbrăcămintea sau antena unei mașini sau părți ale corpului cum ar fi mâinile sau părul. Părțile corpului cu mult țesut cum ar fii burți sau sâni mari se vor mișca întotdeauna mai mult. Decât părțile ce conțin oase. Din nou exagerarea acestei tehnici produce efecte comice în timp ce o animație realistă trebuie să calculeze timpii acțiunii exact pentru a produce un rezultat convingător.

• Slow in și slow out Mișcarea corpului uman și majoritatea obiectelor au nevoie de timp pentru a accelera și pentru a încetini. De aceea animația arată mai realist dacă are mai multe desene aproape de începutul și sfârșitul acțiunii punând accent pe fotogramele de la exterior și mai puțin pe cele din mijloc. Acest principiu funcționează pentru personaje care se mișcă între doua poziții extreme cum ar fi stat pe scaun și stat în picioare.

• Arce (Arcs) Majoritatea acțiunilor naturale urmăresc o traiectorie arcuită și animația ar trebui să adere la acest principiu. Acest lucru se poate aplica la un brat care se mișcă rotindu-se de la încheietură sau un obiect aruncat care se mișcă pe o traiectorie parabolică. Excepție fac mișcările mecanice care se desfășoară în general în linie dreaptă. Cu cât viteza unui obiect este mai mare cu atât arcele sunt mai puțin rotunjite.

• Acțiunea secundară (Secondary action) Adăugarea acțiunilor secundare la acțiunea principală dă scenei mai multă viața și suportă acțiunea principală. O persoană care merge poate în același timp să își balanseze mâinile, să vorbească, să fluiere sau să își exprime emoțiile prin expresii faciale. Important este ca acțiunile secundare să sublinieze acțiunea principală și să nu să atragă atenția.

• Timpii acțiunii (Timing) Timpii acțiunii se referă la numărul de frame-uri folosite pentru o anumită acțiune ceea ce se traduce în viteza acțiunii. Timpul poate face ca obiectele să pară că respectă legile fizicii și poate sugera greutatea fiecărui obiect.

• Exagerarea (Exaggeration) Exagerarea produce un efect special pentru animație deoarece imitarea exactă a realității poate arată static și plictisitor. Nivelul exagerării depinde de fiecare animator în parte. Definiția clasică a exagerării descrisă de Disney rămâne adevărată și până astăzi doar că se poate prezenta și în forme extreme. • Desenul volumetric (Solid drawing) Acest principiu se referă la desenarea formelor în spațiul tridimensional dându-le volum și greutate. Animațiile moderne se folosesc de facilitățile pe care computerul le oferă de a calcula automat spațiul.

• Atracție (Appeal) Atracția unul personaj animat corespunde cu carisma unui actor. Un personal atractiv nu este neaparat simpatic (personajele antagoniste pot fi atractive) dar trebuie sa dea senzația privitorului că este real și interesant.

Animația personajelor se realizează cu ajutorul unui schelet introdus in personaj.

FIGURA 15 – Secheletul personajului1

FIGURA 16 – Secheletul personajului2

A fost creat scheletul care este legat de controllere cu ajutorul cărora poate fi mișcat personajul.

FIGURA 17 – Mișcare personaj

Mișcarea unei părți a corpului se realizează prin mișcarea controller-ului de care este legat Se stabilește o distanță fixă între poziții pentru că mișcarea să pară continuă și fără întreruperi.

Ca un exemplu : pentru a mișca piciorul drept se mișcă controller-ul acestuia, iar în bara de opțiuni pentru animare apare un dreptunghi colorat ceea ce înseamnă că s-a creat animația dorită.

FIGURA 18 – Bară de opțiuni pentru animare

In urmatoarele capturi sunt prezentate mai multe mișcari ale personajelor.

FIGURA 19 – Animație 1

FIGURA 20 – Animație 2

FIGURA 21 – Animație 3

FIGURA 22 – Animație 4

FIGURA 23 – Animație 5

FIGURA 24 – Animație 6

FIGURA 25 – Animație 7

FIGURA 26 – Animare mașini

S-a realizat animarea mașinilor. După ce s-a mișcat mașina, în bara de opțiuni pentru animare s-a marcat animația, astfel mașina va realiza mișcarea din punctul în care a fost până în punctul în care a fost mișcată.

FIGURA 27 – Miscarea mașinii (momentul 1)

S-a fixat poziția mașinii la momentul 1 în bara de opțiuni pentru animare.

FIGURA 28 – Mișcarea mașinii(momentul 25)

S-a deplasat mașina în locul în care s-a dorit pentru a crea impresia de mișcare și s-a marcat acest lucru în bara de opțiuni pentru animare la momentul 25. Astfel mașina realizează mișcarea de la momentul 1 la momentul 25.

Trebuie să specific că în bara de opțiuni pentru animare trebuie să fie apăsat butonul “autokey” pentru a se pune automat keyframe-urile în momentul stabilirii controllerelor într-un anumit punct sau se poate folosi butonul “set key” însă în acest caz trebuie apăsat la fiecare mișcare a controllerelor.

Pentru a putea surprinde mai bine animația a fost nevoie de 2 camere.

Se poate spune că și mutarea camerelor este o animație, întrucât mișcarea lor se realizează la fel ca la celelalte obiecte și apare în bara de opțiuni pentru animație.

Se vor observa mișcarile camerelor in urmatoarele capturi :

FIGURA 29 – Mișcare camera 1

FIGURA 30 Mișcare camera 1

Se observa cum de la momentul 60 la momentul 100 camera 1 s-a mișcat pentru a surprinde mersul băiatului – plan semi-general.

FIGURA 31– Mișcare camera 2

S-a mutat cadrul pe camera 2 pentru a surprinde apariția vrajei după ce va fi creată în Adobe After Effects.

FIGURA 32– Mișcare camera 1

S-a revenit la camera 1 care înfățișează chipul mirat al băiatului în momentul apariției vrajei .

FIGURA 33– Mișcare camera 2

S-a mutat cadrul pe camera 2 pentru a o arăta pe fată.

FIGURA 34– Mișcare camera 2

FIGURA 35– Mișcare camera 1

Cadrul s-a mutat pe camera 2 care îl surprinde pe băiat salutând-o pe fată – plan american.

FIGURA 36– Prin mutarea camerei 1 putem surprinde un cadru care arată ambele personaje – plan semigeneral

FIGURA 37– Camera 1 surprinde momentul accidentului – plan general

Dupa ce s-a terminat acest proces are loc randarea care se realizează pe camere. Randarea durează cca. 5 min/imagine.

Aceasta reprezintă prima parte a animației. În același mod s-a realizat și cea de a 2-a parte.

FILM DOCUMENTAR DE SCURT-METRAJ „memorie adresabila prin continut”. REALIZARE PRACTICĂ

PREZENTARE GENERALĂ FILM DOCUMENTAR

Pentru a exemplifica memoria adresabilă prin conținut am hotărât să realizăm un film de animație cu caracter documentar. Folosind informațiile prezentate în Capitolul 3, privind Memoria Adresabilă prin Conținut (MAC), filmul de scurt-metraj realizat exemplifică ideea de bază printr-o animație făcând apel la procesul de recuperare a memoriei după un accident urmat de amnezie.

Filmul este compus din patru părți principale:

1. Descriere succintă a principiului de funcționare a MAC

2. Animație care sugerează procesul de pierdere și recuperare a memoriei

3. Descrierea memoriilor adresabile prin conținut artificiale prin paradigma rețelelor neuronale Hopfield

4. Simulare Matlab a Memoriei Adresabile prin Conținut

În continuare se prezinta scenariul filmului de animație

Scenariu animație

Scenariul înfațișează un băiat care merge pe strada. Atenția îi este atrasă de un fenomen neobișnuit apărut pe trotuarul de vis-a-vis. Privind mai atent obesrvă apariția din senin a unei fete deosebite. Băiatul se miră de această aparitie și deoarece fata este frumoasă se îndrăgostește la prima vedere și vrea să traverseze strada către ea. Fiind tulburat de ceea ce i se intampla trece strada fără să se asigure și este accidentat de o mașină. Acesta suferă mai multe fracturi și o puternică lovitură la cap, fiind diagnosticat cu Amnezie. După o lungă perioadă de recuperare, băiatul este externat din spital, fiind vindecat fizic, dar rămâne cu Amnezia. Într-o zi, plimbându-se prin același loc unde a avut loc accidentul, fata apare din nou. Subit, băiatul își amintește de ea. Astfel se declanșează procesul de recuperare treptată a memoriei. Prezenta animație reprezintă un experiment imaginar al procesului denumit Memorie Adresabilă prin Continut. Ideea de bază a acestuia este aceea că, o emoție puternică anterioară pierderii memoriei poate fi cheia pentru recuperarea memoriei prin declanasarea unei reacții în lanț între amintiri semnificative ale pacientului.

Din punct de vedere al sistemelor neuronale văzute ca sisteme dinamice, fiecare amintire recuperată poate constitui o condiție inițială aflată în bazinul de atracție al altui echilibru – o nouă memorie (amintire) [Dan10]. Putem spune că băiatul s-a vindecat prin puterea dragostei aceasta fiind in acest caz emoția puternică declansatoare a recuperării memoriei. De data aceasta reușește să traverseze strada în siguranță către fată și povestea se termină cu cei doi rămânând împreună.

Decupaj regizoral [Dan10]

Decupajul regizoral este o prelucrare a scenariului cinematografic: Regizorul împarte textul scenariului în momente de esențializare (cadre temporale), fixându-se pentru fiecare planurile adecvate și detaliile sonore.

Frază de scenariu scrisă în cadre cheie: „Băiatul se miră de această aparitie. Deoarece fata este frumoasă se îndrăgostește de ea la prima vedere. Vrea să traverseze strada către ea. Trece strada fără să se asigure și este accidentat de o mașină”

Acțiunea în plan

Gândirea filmica: a stabili la filmare fiecare cadru cu cadrul lui adecvat înseamnă a plasa correct accentele de eseníalizare – premisă foarte importantă pentru a ști cum să povestești ceva cu aparatul de filmare.

Text de scneariu: Băiatul se miră de această aparitie și deoarece fata este frumoasă se îndrăgostește la prima vedere și vrea să traverseze strada la ea.

Gândirea filmică a regizorului descoperă 2 elemente importante:

Să stabilească de unde și până unde se esențializează o parte cconstitutivă a mișcării generale

Să stabilească legăturile dintre părțile constitutive ale mișcării generale

C1. Băiatul se miră de această aparitie și /c2. deoarece fata este frumoasă se îndrăgostește la prima vedere și /c3. vrea să traverseze strada la ea.

FIGURA 38. Cadrul 1: unghiul acestui cadru ne indică un plan mediu, astfel accentuându-se acțiunea personajului

FIGURA 39. Cadrul 2: unghiul acestui cadru ne indică un plan american

FIGURA 40. Cadrul 3: unghiul acestui cadru ne indica un plan general

Codul sursă

Codul sursa reprezintă aplicația în Matlab pentru simularea unei rețele neuronale artificiale discrtete de tip Memorie adresabilă prin Conținut.

Aplicația folosește o rețea neuronală Hopfield pentru a recunoaște formele dintr-o imagine binară.

Formele invățate sunt cele 4 litere (V, T, J, N) scrise în binar printr-o matrice de 9 linii/ 9 coloane în care 0 resrezintă biții negrii si 1 cei albi.

Similar se reprezintă aceleași litere, dar cu zgomote. Se pot alege oriunde în matrice zgomote.

function W=rnh_w_hebopt9()

% functia determina matricea conexiunilor pentru o retea Hopfield discreta folosind optimizarea prin descresterea % gradientului pentru algoritmul de invatare Hebb

% functii necesare: a_update() pentru actualizarea asincrona (secventiala) a RN Hopfield

% BIBLIOGRAFIE (adaptare dupa):

% N.Hooper and H. Mattie, Hopfield Networks as Classifiers of Handwriting,

% MATH 364: DATA MINING, DECEMBER 2009

% incarcare date: avem 81 de neuroni pentru codificarea a 4 memorii (puncte de echilibru)

% practic aici se învată fiecare litera în binar.

V=[0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1];

T=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1];

J=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1];

N=[0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0];

% pregatire forme de memorat (puncte de echilibru) pentru afisare

V1=reshape(V,9,9)

T1=reshape(T,9,9)

J1=reshape(J,9,9)

N1=reshape(N,9,9)

close all

figure

subplot(2,2,1)

imshow(V1');

title('vector prototip (memorie) 1, V')

subplot(2,2,2)

imshow(T1');

title('vector prototip (memorie) 2, T')

subplot(2,2,3)

imshow(J1');

title('vector prototip (memorie) 3, J')

subplot(2,2,4)

imshow(N1');

title('vector prototip (memorie) 4, N')

%creare matrice de date pentru vectorii prototip

dim=81; %numar date in fiecare imagine = nr. neuroni pt codificare

data=zeros(4,dim)

data(1,:)=V;

data(2,:)=T;

data(3,:)=J;

data(4,:)=N;

[n dim]=size(data); % n = nr. memorii, dim = nr. neuroni

eta=0.1; % rata invatare

alpha=1; % rata descresterii ponderilor

%transformam multimea {0,1} in {-1,1} pentru prelucrarea cu Hopfield

data_a=data-ones(size(data))

data_1=data+data_a

%creare matrice conexiuni W(dim x dim)

X=data_1;

t=data;

W=X'*X; % initializare ponderi via algoritm Hebb

SoS_old=0;

SoS_new=1;

Wcount=0;

while abs(SoS_new-SoS_old)>0.01 % test prag

if Wcount==10000

break

end

W_old=W;

SoS_old=SoS_new;

Wcount=Wcount+1;

for i=1:dim

W(i,i)=0;

end

a=X*W; % activare

Y=1./(1+exp(-a)); % iesiri retea folosind functia de activare logistica

e=t-Y; % erori

gw=X'*e; % calcul gradienti

gw=gw+gw'; % simetrizare gradienti

W=W+eta*(gw-alpha*W); % actualizare matrice conexiuni; un pas inainte

SoS_new=sum(sum((W-W_old).^2,1)); % calculeaza suma erorii patratice

end

%testare retea

%creare forme partiale sau cu zgomot

% Pentru a testa reteaua se poate incarca una din formele invatate si se poate adauga zgomot.

Xerr(11,:)=[1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1];

Xerr(7,:)=[0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1];

Xerr(9,:)=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1];

Xerr(5,:)=[0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0];

figure

for p=5:2:11

Xerror=Xerr(p,:);

Xtest=Xerror;

X_new=Xtest;

X_old=ones(size(Xtest));

count=0;

while X_old*X_new'~=length(Xtest)

count=count+1;

%pas 3: actualizare asincrona (secventiala)

if count==90

break

else

X_old=X_new;

X_new=a_update(X_old,W);

end

end

% afisare forme de intrare test eronate si starile stabile catre care converg

X1=reshape(Xerr(p,:),9,9)

X=reshape(X_new,9,9)

subplot(4,2,p-4);

imshow(X1');

title('forma de intrare test –->');

subplot(4,2,p-3);

imshow(X');

title('–> stare stabila atinsa');

end

end

FIGURA 41. Programul în Matlab

FIGURA A. Rularea programului în Matlab: Definirea vectorilor prototip

FIGURA B. Rularea programului în Matlab: regăsirea formelor memorate plecând de la forme inițiale distorsionate.

Concluzii

Scopul proiectului a fost de a utiliza cunoștințele și abilitățile acumulate în anii de studiu la specializarea Ingineria sistemelor multimedia în ceea ce privește cunoașterea și utilizarea programelor specializate pentru proiectare, prelucrare și editare grafică precum și privind abilitățile și cunoștințele elementare necesare unui regizor de film. Toate aceste elemente au permis obținerea unei realizări practice de animație 3D funcționale de tip film documentar de scurt-metraj.

Proiectul a presupus analiza problemei formulate prin tema de proiect, înțelegerea problematicii care trebuie explicate în filmul documentar, realizarea scenariului, a planului de acțiune, decupaj regizoral precum și etapele realizării unei animații 3D: stabilirea parametrilor scenei, lumini, camere de filmare, texturare, randare.

Din ceea ce am analizat pe parcursul lucrării putem concluziona că pentru realizarea unui film de scurt metraj este nevoie de multă îndemânare și spirit de echipă. Pentru a putea realiza acest tip de proiect este nevoie de o multitudine de cunoștințe dobândite pe parcursul anilor de facultate, dar și altele pe care le-am dobândit pe parcursul proiectului.

Consider că acest proiect este complex și nu s-ar fi putut realiza de o singură persoană intr-un timp atat de scurt. Am ales să fac această lucrare împreună cu Gligă F lorentina-Alexandra deoarece a trebuit să folosim mai multe programe și fiecare a lucrat in programul care l-a invățat mai bine pe parcursul anilor de studiu.

Lucrul în echipă a fost benefic pentru amândouă astfel am invățat să ne organizăm mai bine, să acceptăm și opinia celeilalte persoane, să luam decizii împreună, să ajungem la un acord comun în legătură cu proiectul ales.

Pe parcursul acestei lucrări am prezentat aplicațiile ce au fost folosite pentru realizarea aplicației practice a proiectului – filmul de scurt metraj.

Această lucrare este rezultatul cunoștiințelor și deprinderilor practice dobândite pe parcursul anilor de studiu și considerăm că ilustrează nivelul atins.

Bibliografie

[Bra90] L. Bratu – Drumul spre artă al cineamatorului, Ed. Meridiane, București, 1990.

[Rab08] M. Rabiger – Directing. Film techniques and aesthetics. E. Elsevier & Focal Press, 2008.

[Man] C. Manoilă – Arta imaginii color video – TV, Ed. Militară.

[Dan14] Daniela Danciu. (2014). Design, estetică și semiotică în audiovizual – note de curs.

[DM04] O. Drugă, H. Murgu (2004). Elemente de gramatică a limbajului audiovizual, Ediția a doua, Editura Fundației PRO, București.

[Bos96] Bose, N.K., P. Liang – Neural Network Fundamentals with Graphs, Algorithms and Applications, McGraw-Hill, Inc., SUA, 1996.

[Dan10] Daniela Danciu – Rețele neuronale. Stabilitate, sincronizare, întârzieri., Ed. Universitaria, Craiova, ISBN 973-742-234-1, 2010.

[Mar07] Marinov C.A. – Dynamical systems modelling computational circuits. Math. Reports 9(59), 55–60, 2007.

[Heb49] Hebb D. O. – Organization of Behavior, Wiley, New York, 1949.

[TeE82] Teodorescu Exarcu I., Ciuhat I., Gherghescu S. Soigat M., – Biologie. Manual pentru clasa a XI-a, Editura Didactică și Pedagogică, Bucurști, 1982.

[Tho85] Thompson R.F. – The Brain: An introduction to neuroscience, W.H. Freeman & Company, New York, 1985.

Referințe web

[AP]– Wikipedia, disponibil la adresa http://ro.wikipedia.org/wiki/Adobe_Photoshop

[A3M] – Wikipedia, Autodesk 3DS Max, http://ro.wikipedia.org/wiki/Autodesk_3ds_Max

[Mat1] – Wikipedia, Matlab, http://ro.wikipedia.org/wiki/MATLAB

[Anim1] – Wikipedia, Animatie,http://ro.wikipedia.org/wiki/Anima%C8%9Bie

[Web1] Film documentar, http://en.wikipedia.org/wiki/Documentary_film

[Web2] Practica documentară, http://en.wikipedia.org/wiki/Documentary_practice

[Web_ex0] James Watt and the Steam Engine, http://www.youtube.com/watch?v=EVomz8TXrqE

[Web_ex1] The Illusion of Time, http://www.youtube.com/watch?v=4BjGWLJNPcA

[Web_ex2] A Science Odyssey: Mysteries of the Universe, http://www.youtube.com/watch?v=Jn7VcOU3x2g

[Web_ex3] Wild Carpathia 2, http://www.youtube.com/watch?v=WuOfq8-7ZT0

[Web_ex4] How Sound is Transferred to the Inner Ear, http://www.youtube.com/watch?v=L4F4zaRqQdk

B.CD / DVD

Autorul atașează în această anexă obligatorie, versiunea electronică a aplicației, a acestei lucrări, precum și prezentarea finală a tezei.

Bibliografie

[Bra90] L. Bratu – Drumul spre artă al cineamatorului, Ed. Meridiane, București, 1990.

[Rab08] M. Rabiger – Directing. Film techniques and aesthetics. E. Elsevier & Focal Press, 2008.

[Man] C. Manoilă – Arta imaginii color video – TV, Ed. Militară.

[Dan14] Daniela Danciu. (2014). Design, estetică și semiotică în audiovizual – note de curs.

[DM04] O. Drugă, H. Murgu (2004). Elemente de gramatică a limbajului audiovizual, Ediția a doua, Editura Fundației PRO, București.

[Bos96] Bose, N.K., P. Liang – Neural Network Fundamentals with Graphs, Algorithms and Applications, McGraw-Hill, Inc., SUA, 1996.

[Dan10] Daniela Danciu – Rețele neuronale. Stabilitate, sincronizare, întârzieri., Ed. Universitaria, Craiova, ISBN 973-742-234-1, 2010.

[Mar07] Marinov C.A. – Dynamical systems modelling computational circuits. Math. Reports 9(59), 55–60, 2007.

[Heb49] Hebb D. O. – Organization of Behavior, Wiley, New York, 1949.

[TeE82] Teodorescu Exarcu I., Ciuhat I., Gherghescu S. Soigat M., – Biologie. Manual pentru clasa a XI-a, Editura Didactică și Pedagogică, Bucurști, 1982.

[Tho85] Thompson R.F. – The Brain: An introduction to neuroscience, W.H. Freeman & Company, New York, 1985.

Referințe web

[AP]– Wikipedia, disponibil la adresa http://ro.wikipedia.org/wiki/Adobe_Photoshop

[A3M] – Wikipedia, Autodesk 3DS Max, http://ro.wikipedia.org/wiki/Autodesk_3ds_Max

[Mat1] – Wikipedia, Matlab, http://ro.wikipedia.org/wiki/MATLAB

[Anim1] – Wikipedia, Animatie,http://ro.wikipedia.org/wiki/Anima%C8%9Bie

[Web1] Film documentar, http://en.wikipedia.org/wiki/Documentary_film

[Web2] Practica documentară, http://en.wikipedia.org/wiki/Documentary_practice

[Web_ex0] James Watt and the Steam Engine, http://www.youtube.com/watch?v=EVomz8TXrqE

[Web_ex1] The Illusion of Time, http://www.youtube.com/watch?v=4BjGWLJNPcA

[Web_ex2] A Science Odyssey: Mysteries of the Universe, http://www.youtube.com/watch?v=Jn7VcOU3x2g

[Web_ex3] Wild Carpathia 2, http://www.youtube.com/watch?v=WuOfq8-7ZT0

[Web_ex4] How Sound is Transferred to the Inner Ear, http://www.youtube.com/watch?v=L4F4zaRqQdk

B.CD / DVD

Autorul atașează în această anexă obligatorie, versiunea electronică a aplicației, a acestei lucrări, precum și prezentarea finală a tezei.