Cos'è l'animazione a keyframe?

L'animazione a keyframe è un metodo in cui l'animatore imposta un valore — una posizione, una rotazione, un colore, la luminosità di una luce — solo in momenti scelti chiamati keyframe, e il software calcola ogni frame intermedio. Questi frame calcolati sono gli in-between, e il modo in cui vengono calcolati, l'interpolazione, decide se il movimento appare meccanico o naturale.

La risposta breve

Un keyframe è un valore registrato in un punto specifico nel tempo per una singola proprietà. Due keyframe sulla stessa proprietà definiscono un cambiamento, e l'interpolazione riempie i frame tra di essi. Quasi tutta l'animazione 3D — in Blender, Maya, Cinema 4D, After Effects, nei motori di gioco e in Mixos Studio — si basa su keyframe su tracce per proprietà, più curve che controllano come ogni valore si sposta da un keyframe all'altro.

Da dove deriva il termine

Il termine precede i computer. Nell'animazione tradizionale, gli animatori principali disegnavano le key pose di una scena — gli estremi che definiscono un'azione — e gli assistenti chiamati in-betweeners disegnavano i frame che le collegavano. Le key pose portavano la performance; gli in-between la trasportavano fluidamente da una posa all'altra.

L'animazione al computer ha mantenuto la divisione del lavoro e ha affidato l'in-betweening al software. È da qui che deriva la parola tweening, ed è per questo che l'abilità nell'animazione a keyframe consiste ancora nello scegliere bene le key piuttosto che nel produrre frame.

Cosa memorizza realmente un keyframe

Un keyframe è una coppia: un tempo e un valore, su una proprietà. Una proprietà che ha delle key è chiamata track, channel o F-curve a seconda dell'applicazione. La posizione è solitamente composta da tre track — X, Y e Z — così una palla può muoversi costantemente su X mentre la sua Y è keyata separatamente per rimbalzare.

Qualsiasi cosa numerica può essere keyata, non solo il movimento. L'intensità della luce, la lunghezza focale di una telecamera, la rugosità di un materiale, il peso di una shape key e i parametri di un modificatore sono tutti track ordinari. È così che una lampada si accende gradualmente, un obiettivo mette a fuoco, o un viso ammicca, con gli stessi strumenti usati per muovere un oggetto.

Interpolazione: i frame che non hai impostato

Tra due key il software deve inventare dei valori, e l'interpolazione è la regola che utilizza. Lineare sposta il valore a una velocità costante. Costante — anche chiamata stepped o hold — mantiene il valore fino alla key successiva e poi salta. L'interpolazione Bezier, o spline, fa passare una curva liscia attraverso le key, con handle su ogni key che controllano come il valore accelera e rallenta.

La scelta è più importante di quanto i principianti si aspettino. Le stesse due key possono produrre uno scorrimento robotico, uno scatto, o un movimento che si attenua e si stabilizza, a seconda solo dell'interpolazione — ecco perché gli animatori dedicano tanto tempo alle curve quanto alle key.

La rotazione richiede particolare attenzione. Le rotazioni keyate come tre angoli (Euler) possono capovolgersi o oscillare quando gli angoli superano i 360° o quando due assi si allineano, un problema chiamato gimbal lock. L'interpolazione a quaternioni lo evita, ed è per questo che i motori e i formati di file come glTF memorizzano le rotazioni come quaternioni.

Keyframe e gli altri modi per creare movimento

Il motion capture registra un performer e produce una key su ogni frame — dati densi piuttosto che una manciata di pose scelte. Può essere modificato come i keyframe, ma diradarlo o sovrapporvi strati è solitamente più facile che ritemporizzare ogni key manualmente.

Il movimento procedurale deriva da una regola anziché da keyframe: un'onda, un rumore, una molla o un'espressione che collega un valore a un altro. La simulazione calcola il movimento basandosi sulla fisica. Entrambi vengono comunemente «baked» — campionati in keyframe — quando il risultato deve essere modificato, risincronizzato o esportato, poiché i keyframe sono il linguaggio universale di ogni strumento e formato.

Keyframe in Mixos Studio

La timeline di Studio registra posizione, rotazione e scala per asse — «Set key» registra tutti e tre i valori alla posizione del playhead — e i valori di materiale, luce e camera dal «key dot» accanto a essi nell'inspector. Auto continua a registrare mentre lavori: ogni modifica diventa un keyframe al frame corrente finché non lo disattivi.

Tra un keyframe e l'altro, offre i preset Linear, Hold, Ease in, Ease out ed Ease, una libreria di curve di easing standard e handle di Bezier che puoi trascinare in modalità Curve. Il movimento procedurale si affianca ai keyframe come «driver» — un'onda, un rumore, una molla o un rimbalzo aggiunti a ciò che i keyframe definiscono — e una simulazione di corpo rigido può essere «baked» in keyframe, così ogni fonte di movimento finisce in tracce che puoi modificare.

Domande frequenti

Cos'è un keyframe?

Un keyframe è un valore registrato in un momento specifico su una proprietà — ad esempio, l'altezza di un oggetto al frame 12. Il software di animazione interpola tra i keyframe per produrre i frame intermedi.

Qual è la differenza tra keyframe e in-between?

I keyframe sono i frame che l'animatore definisce; gli in-between sono i frame intermedi. Nell'animazione tradizionale, gli assistenti disegnavano gli in-between; nell'animazione 3D il software li calcola tramite interpolazione.

Cos'è il tweening?

Il tweening, abbreviazione di in-betweening, è la generazione dei frame tra due keyframe. Nei software 3D e di motion graphics viene eseguito automaticamente tramite interpolazione, e la curva di easing controlla come il valore accelera e rallenta lungo il percorso.

Il motion capture è animazione a keyframe?

Non nel senso usuale. Il motion capture registra una performance come una key su ogni frame, piuttosto che alcune pose scelte da un animatore. I dati risiedono nelle stesse tracce e possono essere modificati con gli stessi strumenti, ma sono densi, quindi di solito vengono aggiustati o sovrapposti piuttosto che ritemporizzati key per key.

Cos'è l'Auto-key?

L'Auto-key registra automaticamente un keyframe ogni volta che si modifica un valore animabile, al frame corrente. È veloce per la posa, e facile da lasciare attivo per sbaglio — una regolazione involontaria diventa una key. In Mixos Studio è l'interruttore Auto nell'intestazione della timeline.

Imposta due key su qualsiasi cosa in una scena e scorri tra di esse — questa è l'intera idea, in una scheda del browser.

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