Computer Game and Animation Past, Present, and Future

Computer Game and Animation Past, Present, and Future

Computation‐Based

Has gameplay, a pattern defined 

though a set of rules 

Changing objects over time: motion and 

deformation

Animation Has Two Definitions

• (Narrowly) Animation as a graphics application– 2D cartoon animation– 2D/3D Animation movies

• (Broadly) Animation as a graphics technique– Producing special effects in movies and games– Animation movies– Gaming effect

Graphics Pipeline• Time is continuous, but computers handle discrete data

Objectsin 

reference space

Time 0

Time 1

Time n

Geometry Modeling

Animation Rendering

Frame 0

Frame 1

Frame n

Display

Graphics Pipeline

• I can generate the frames fast! (real‐time)– Generate one frame and then send it to display immediately

– Such as games

• I CANNOT generate the frames fast… (offline)– Save the frames into the disk

– Play them back in the future

– Such as movies

Graphics Pipeline

• The data you can produce at each frame?

– Position

– Orientation

– Shape

– Appearance

– Phase change

Computer Animation Perception

• Beta motion– Appearance of motion from a set of still images

• Flicker– Failure to achieve beta motion effect– Frame rate is too low (image update is too slow)

• Motion blur

Computer Animation Perception

Frame Rate• How many images are updated per second? (Frames per second, i.e., FPS)

Movie and TV Game LCD Display

24FPS Film

25FPS TV in Europe

30FPS Graphics Research

Standard for Action Games

48FPS Some films (Avatar, the Hobbit)

60FPS TV in the US, high‐end HDTV Standard

72FPS Experimental Can be higher

Animations in Movies

from to

For another look at the history of animation, check outThe Art of Animation and Motion Graphics | Off Book | PBS

Early Devices

Flipbook    Thaumatrop Zoetrope

Conventional Animation

• Stuart Blackton (The first draw animation movie)– Humorous Phases of Funny Faces 

• Winsor McCay (The first keyframe cartoon)– Gertie the Dinosaur

Conventional Animation Production

• Storyboard: the proposal• Model sheet: consistency• Animatic: storyboard with timing• Key frames & in‐betweens• Test shot• Pencil tests• Inking: drawings onto cells• Painting: coloring in• Sound: voice, body, special effects, background

Modern Computer Animation Production

Story Dept.

Art Dept.

Modeling Dept. Lighting Dept.

Animation Dept.

Rendering Dept.

The First Feature‐Length Computer‐Animated Film?

Made by Pixar, released by Walt Disney

Sometimes, the movie is not solely made of animations…

Special Effects

The Old Way to Create Special Effects

• Time consuming• Not reusable• Expensive?

Computer Generated Special Effects(CGI: Computer Generated Imagery)

• Real‐world data capture (these exist in the real world)• Animation (those do not exist in the real world)• Composition: merging these two together

Computer Generated Special Effects(CGI: Computer Generated Imagery)

• ILM Demo

• Weta Digital

Leading Animation/Visual Effect Studios

Your goal is to get the Academy Award in Visual Effects! 

Your goal is to get the Academy Award in Visual Effects! 

Doug Roble, PhD in 1992, awarded in 2008 

Your goal is to get the Academy Award in Visual Effects! 

Steve May, PhD in 1998, CTO of Pixar (2010 to Present)

Computer Game History

• First games, consoles• Video game crash of 1983• 8 and 16 bit eras• 32 and 64 bit eras• Current era

For more on the history of games, check outThe Video Game Revolution | PBS

Computer Games Today

• Multiple platforms– PC– Consoles– Tablets– Smart phones

• Multiple audiences– Hardcore– Casual– Online– Motion control

How Game Companies Make Profit?

• Make a game, sell it...

• Free to play, but pay to win…–Many app games

• Subscription (MMORPG games)– New content– Uncertainty

Game Development Process

• Concept• Design document• Prototype• Production

– Design, Levels– Programming– Art, Audio

• Testing• Deployment• Maintenance

Read more at:http://vgsales.wikia.com/wiki/Video_game_costshttp://www.forbes.com/2006/12/19/ps3‐xbox360‐costs‐tech‐cx_rr_game06_1219expensivegames.html

http://www.newgamernation.com/wp‐content/uploads/2011/05/game‐cost.jpg (Data from Forbes 2006 study)

Types of Game Programming

• Game engine– Modeling and rendering– Animation

• Artificial Intelligence• Sound• Game logic / scripts• User Interfaces• Networking• Databases• Development tools• Systems/Parallel programming

Minecraft RTX‐On