Leben einhauchen

3D ist zurzeit der Renner für Kino und Heimkino. Viele Linux-Benutzer sind mit dem professionellen 3D-Animation-Tool Blender vertraut. Blender ist ein sehr mächtiges und vielseitiges Werkzeug für die Erstellung von 3D-Animationen, aber viele Trickfilmzeichner benötigen die Komplexität von drei Dimensionen überhaupt nicht. In Wirklichkeit beruhen die meisten animierten Inhalte im Fernsehen und im Internet immer noch auf 2D-Animationen – das 3D-Framework von Blender ist hingegen nicht für den Support von Arbeitsabläufen in 2D-Animationen ausgelegt. Die Datenmodelle, Erstellungswerkzeuge und Rendering-Pipelines sind völlig verschieden. Was soll also der Animator tun?

Das Synfig-Studio

Für robuste 2D-Animationen ist das quelloffene Synfig Animation Studio [1] die Antwort. Synfig war ursprünglich ein proprietäres Programm, entwickelt von Robert Quattlebaum für den internen Gebrauch seiner eigenen Animationsfirma namens Voria Studios. Synfig wurde im Jahre 2005 zu einem quelloffenen Projekt, und entwickelte sich seitdem zu einer erstklassigen, erweiterbaren, kreativen Anwendung mit einer treuen Benutzergemeinschaft. Mit Synfig erstellen Zeichner naturnahe 2D-Animationen so einfach wie es nur möglich ist.

Synfig ermöglicht dem Künstler, sich auf das Zeichnen von Schlüsselbildern zu konzentrieren, die an den relevanten Punkten der Zeitleiste erscheinen. Die Schlüsselbilder (Keyframes) positionieren die Elemente auf der Zeichenfläche, als würde man die Bildfolge für ein Storyboard zusammenstellen. In der Renderingphase werden dann die dazwischenliegenden Bilder (Frames) generiert, glatt interpolierend zwischen den Schlüsselbildern auf der Zeitleiste. Die Bearbeitungswerkzeugen von Synfig arbeiten vorwiegend mit Vektorgrafiken, sehr ähnlich wie Inkscape, sK1, oder Karbon14, aber Sie können auch Rastergrafiken importieren, sowohl für stehende Hintergründe, als auch für animierte Elemente. Raffinierte Layer-Effekte sind auch möglich, wie Mischen (Blending), Verwischen (Blurring) und Maskierung (Masking).

Synfig ist eine Gtk+ Anwendung mit keinen außergewöhnlichen Paket-Abhängigkeiten. Die Website des Projekts stellt Installationspakete für 32-bit und 64-bit Systeme in Debian- und RPM-Format bereit, neben den Versionen für Windows und Mac OS X. Viele der populären Linux-Distributionen stellen die Synfig-Pakete über ihre Paketverwaltungssysteme bereit, OpenSuse-Nutzer finden Synfig bei Packman.

Um Synfig auf Ihrem Rechner zu installieren, wählen Sie die Pakete synfig und synfigstudio aus. synfigstudio ist die grafische Anwendung und synfig das Kommandozeilentool, das die Animationen im Hintergrund rendert. Die neueste Version von Synfig ist Synfig 0.62.01, das im Mai 2010 veröffentlicht wurde.

Zeichentricks

Die Benutzeroberfläche von Synfig Studio besteht aus vier Hauptfenstern (Abbildung 1). In der Werkzeugleiste befinden sich die Zeichenwerkzeuge, die Datei- und Hilfe-Menüs und die Farbauswahl. In der Hauptansicht enthalten sind noch zwei Palettenfenster. In der Grundeinstellung sind im senkrechten Palettenfenster die Registerkarten für den Navigator, die Farben, die Optionen und die Ebenen angeordnet. Das waagrechte Fenster enthält die Zeitleiste und Register für Kurven und die Metainformationen.

Abbildung 1: Synfig Studio mit allen verfügbaren Werkzeugen und Paletten.

Das mittlere Fenster ist die Zeichenfläche, wo Sie die Bilder zeichnen und bearbeiten, die in der Animation erscheinen. Die Zeichenfläche hat Lineale und Zoom-Tools, genauso wie die Zeichenfläche in Gimp oder anderer Bildbearbeitungsprogramme. Bei Synfig gibt es aber auch eine kleinere Zeitlinie entlang der Unterseite. In dieser Zeitlinie zeigt ein orangenfarbener Marker genau auf die Position des aktuellen Frames. So wissen Sie immer, wo Sie gerade in der animierten Sequenz Änderungen vornehmen. Erstellen Sie eine neue Animation, platziert Synfig hier eine Zeitlinie von fünf Sekunden Länge in der Grundeinstellung; Sie ändern diese Einstellung über das Rechtsklickmenü per Bearbeiten | Eigenschaften.

Die Werkzeuge bieten alle Funktionalitäten, die Sie von einem Vektorgrafik-Editor erwarten: Kreis, Rechteck, Polygon als Zeichnungsprimitiven, Freiformkurve, Feder- und Bleistiftzeichnung, Farbverlauf, Füllen, und schließlich Text. Es gibt außerdem noch Anpassungswerkzeuge für die Objekte, wie Skalieren, Spiegeln und Drehen. Da Synfig ein vektorgrafisches Programm ist, sehen Sie jedes Mal, wenn Sie ein neues Objekt hinzufügen, nicht nur die Form des Gegenstandes wie auf der Zeichenfläche gezeichnet, sondern auch die Fixpunkte (Ducks, wie diese in Synfig genannt werden), durch die das entsprechende Objekt genau definiert wird. Zum Beispiel wird ein Kreis durch zwei Punkte exakt definiert: der eine ist sein Mittelpunkt, der andere ist irgendwo auf seinem Umkreis. Wenn Sie eines der Ducks mit der Maus fassen und bewegen, ändert sich das zuvor hinzugefügte Objekt.

Wenn Sie ein Objekt auswählen, werden seine Umrisse auf der Zeichenfläche hervorgehoben, und seine Parameter im Dialogfenster Parameter aufgelistet. Außer seinen Koordinaten umfassen diese Parameter auch die Linienstärke, Füllfarbe und Blending-Methode. Wenn Sie zur Animation wechseln, kann Synfig all diese Parameter über Schlüsselbilder hindurch ändern. Die Animation verwaltet also nicht nur die Bewegung der Objekte, sondern auch die Farbenverschiebung (Shifting), das Einblenden (Fade-in) und Ausblenden (Fade-out), das Mischen (Blending) und andere Effekte (Abbildung 2).

Abbildung 2: Im Dialogfenster Parameter überprüfen Sie die Einstellungen und ändern Objekte mit einem hohen Maß an Präzision.

Synfig unterscheidet sich sehr in einigen seiner Editiermethoden von statischen Vektorgrafik-Editoren, wie Inkscape. Sind Sie neu bei diesem Programm, wird Ihnen gleich auffallen, dass jedes Objekt, das Sie gerade auf der Zeichenfläche zeichnen, seine eigene Schicht oder Ebene (Layer) zugewiesen bekommt. Im Register Layers können Sie diese Ebenen dann bearbeiten und ihre Reihenfolge ändern. Außer den Objekt-Ebenen gibt es auch noch Effekt-Ebenen, die Sie hinzufügen, und dadurch die darunter liegenden Ebenen ändern können – diese sind: Unschärfe (Blur) und Verzerrung (Distortion), Änderung der Farbe und der Deckkraft (Opacity), und nahezu alle anderen Bildmanipulationen. Während der Animation ändern Sie diese Ebenen in der Zeitleiste. In Synfig können Sie auch mehrere Ebenen miteinander verknüpfen, um Effekte wirksam zu machen, ohne dabei jede Ebene im Bild einzeln zu bearbeiten. Durch das Einbetten von Ebenen stellen Sie auch sicher, dass diese nicht versehentlich verschoben werden.

In den meisten Vektorzeichenprogrammen verfügt ein aus Freiformkurven oder aus Linien bestehendes Objekt sowohl über einen Umriss als auch über einen ausgefüllten Innenbereich. Nicht so bei Synfig. Damit die Parameter der Animationsfunktionen von Synfig sich voneinander unabhängig einstellen lassen, erstellt das Werkzeug Bline (das auf Freiformkurven beruhende Objekte erstellt) für Umrisse und für interne Objekte jeweils zwei separate Ebenen. Die Werkzeugoptionen ermöglichen, diese Ebenen voneinander unabhängig ein- oder auszuschalten, für den Fall, dass Sie nur das Eine oder das Andere benötigen.

Haben Sie die Zeichenwerkzeuge näher kennengelernt, ist es Zeit, mit der Animation zu beginnen. Im Allgemeinen sind die Vektor-Editierfunktionen von Synfig nicht so vielfältig wie die von Inkscape oder von einem anderen Editor mit vollem Funktionsumfang, aber sie sind ziemlich mächtig. Das Haupthindernis ist, dass komplexe Zeichnungen in Synfig zu lange und möglicherweise verwirrende Listen an Ebenen generieren. Am besten fangen Sie deshalb mit dem Benennen der Ebenen mit sinnvollen Namen an, dann gruppieren und verlinken Sie diese für einen besseren Überblick (Abbildung 3).

Abbildung 3: Jedes einzelne Element auf der Zeichenfläche ist eine Ebene für sich, die Gruppierung und Umbenennung der Ebenen hilft Ihnen, eine komplizierte Szene in Griff zu bekommen.

Bewegung!

In den "alten Zeiten", als die Animationen noch auf Transparentfolien gezeichnet wurden, musste der Animator noch jedes einzelne Frame separat zu zeichnen – oder mindestens die bewegten Elemente in jedem Frame neu zu zeichnen. Synfig macht Schluss mit dieser mühsamen Arbeit – der Künstler braucht nur noch die entscheidenden Frames (die Start- und Endpunkte eines Bewegungsablaufes) zu zeichnen. Diese Bilder nennt man Keyframes oder Schlüsselbilder.

Wenn Sie im Zeichenfenster im Zeichnen-Modus arbeiten, sehen Sie rechts neben der Zeitachse vier Symbole. Mit einem Klick auf die Schaltfläche rechts des Vorhängeschlosses wechseln Sie in den Animation-Modus. Hier bearbeiten Sie bestimmte Schlüsselbilder auf der Zeichenfläche in Verbindung mit der Zeitlinie editieren. Das Bild erhält nun einen roten Rahmen, um Sie daran zu erinnern, dass sie sich im Animation-Modus befinden. Um eine Animationssequenz zu definieren, beginnen Sie zuerst mit der Erstellung Ihrer ersten Szene im Zeichnen-Modus, schalten Sie dann in den Animation-Modus über, und richten Sie die Elemente zu den gewünschten Positionen in den entscheidenden Frames neu aus.

Die einfachste Form der Animation ist, wenn Sie die Position eines Objekts von einem Punkt zu einem anderen verschieben. Diese Ausschnitt-Animation (cutout animation) ist eine leistungsfähige Technik, die Sie von der TV-Serie South Park bis zu den surrealen Bildfolgen in Monty Python von Terry Gilliam antreffen. Um eine Szene mit dieser Technik zu animieren, klicken Sie auf den Reiter Keyframes (Schlüssel-Symbol) im wagrechten Palettenfenster. Bei einer neuen Animation enthält das Fenster keine Einträge und die Schaltflächen sind grau. Aktivieren Sie nun den Animation-Modus, dann wird die Taste Neues Schlüsselbild hinzufügen aktiv.

Jeder Klick auf dieser Schaltfläche fügt ein neues Schlüsselbild hinzu. Damit daraus eine Animation entsteht, müssen Sie lediglich zunächst die Zeichnung auf der Zeitachse markieren, danach auf Neues Schlüsselbild hinzufügen klicken. Der erste Keyframe landet normalerweise bei 0 Sekunden, 0 Frames – überprüfen Sie das jedoch sicherheitshalber, bevor Sie ein neues Schlüsselbild hinzufügen. Haben Sie versehentlich eine andere Stelle auf der Zeitlinie angeklickt, dann landet das Schlüsselbild eventuell an der falschen Stelle. Ziehen Sie als nächstes den Marker an das Ende der Zeitlinie und fügen Sie ein zweites Schlüsselbild hinzu: schon ist die Animation fertig.

Abbildung 4: Synfig im Animation-Modus mit den einzelnen Schlüsselbildern.

Sprunglinks (SPR) sind Verknüpfungen, mit denen Sie schnell zwischen den Frames navigieren (Abbildung 4). Klicken Sie auf den SPR-Link neben dem letzten Frame, und alle Änderungen, die Sie an den Objekten in der Zeichenfläche vornehmen, werden auf dieses Schlüsselbild übertragen. Noch einfacher navigieren Sie in der neuesten Version über die blauen Pfeile rechts der Zeitlinie von Synfig.

Um einen Keyframe zu verschieben, packen Sie ihn mit der Maus auf der Zeitleiste (Reiter mit dem roten T-Symbol), und ziehen Sie ihn an die neue Position. Um sich die Vorschau Ihrer neuen Kreation in niedriger Auflösung anzuschauen, wählen Sie DateiVorschau im Zeichenfenster oder klicken auf das Symbol mit dem grünen Play-Button.

Die Zeitleiste gleicht der Zeitlinie vom Zeichenfenster, zeigt aber deutlich mehr Details an. Die Schlüsselbilder sind hier durch eine vertikale Linie am entsprechenden Zeitpunkt gekennzeichnet. Wählen Sie auf der Zeitleiste ein Objekt aus, dann sehen Sie in den Objekteigenschaften (blaues Buchsymbol mit einem Fragezeichen) genau, welche seiner Attribute sich während der Animation wie geändert haben.

Haben Sie zum Beispiel einen Kreis gezeichnet, dann zeigt der Reiter Objekteigenschaften neun Parameter auf: Z Tiefe, Menge, Blend Methode, Ursprung, Farbe, Radius, Schleier, Umkehren und Sinken. Haben Sie den Kreis zwischen Schlüsselbildern bewegt, ändert sich der Typ hinter dem Eintrag Ursprung zu Animiert. In der Zeitleiste erscheinen diese Bällchen in der gleichen Zeile, wie die entsprechenden Parameter. Die Verschiebung eines Kreises in eine neue Position beeinflusst lediglich seinen Mittelpunkt (Origin), haben Sie aber seine Farbe, den Radius, oder andere Parameter auch geändert, sehen Sie diese Veränderungen ebenfalls in der Zeitleiste gekennzeichnet (Abbildung 5).

Abbildung 5: Die Zeitleiste zeigt Schlüsselbilder als vertikale Linien, und Wegpunkte als Bällchen.

Die Bällchen nennen sich Wegpunkte. Um die Feineinstellung für jede beliebige Änderung in der Animation vorzunehmen, lassen sich die Punkte justieren. Ziehen Sie ihn nach links oder rechts, bestimmen Sie genauer, wann die Animation eingeleitet wird. Für noch mehr Kontrolle, fügen Sie per Rechtsklick zusätzliche Wegpunkte zwischen den Schlüsselbildern ein; dadurch werden detailliertere Änderungen an wichtigen Parametern ermöglicht, ohne dass Sie dazu neue Schlüsselbilder für die gesamte Zeichnung erstellen müssen.

Echte Bewegung

Auch wenn die Ausschnitt-Animation von Synfig schon richtig Spaß macht, ist sie nicht auf dem neuesten Stand der Technik. Deutlich interessanter sind Animationen, die sich fließend bewegen und durch Wandlung der Größen und Formen echt realistisch wirken. Synfig bietet dazu mehrere fortgeschrittene Werkzeuge und Techniken.

Für die meisten komplex animierten Zeichnungen benutzt man in der Regel anstelle geometrischer Primitiven eine Handvoll Freiformkurven (spline objects). In Synfig lassen sich Freiformkurven für die einfachere Bearbeitung gruppieren und miteinander verknüpfen: wenn sich also die eine Kurve bewegt, dann bewegt sich die andere auch gleich mit. Die Einstellungsmöglichkeiten in Synfig sind darauf ausgelegt, möglichst natürlich wirkende Animationseffekte zu erzeugen. Wer in erster Linie mit Vektorgrafiken gearbeitet hat, mag hier etwas verwirrt sein. So bestimmt zum Beispiel der Parameter Menge die Alpha-Transparenz eines Objekts.

Das gleiche gilt für Unschärfe und Verzerrung, die in Synfig als separate Ebenen implementiert sind, nicht als Effekte. Da ein Effekt eine eigene Ebene für sich hat, lassen sich seine Parameter in der Zeitleiste von anderen Objekten unabhängig ändern, wodurch Sie zum Beispiel eine Unschärfe einblenden können, um eine sich verändernde Tiefenschärfe zu simulieren. In Synfig kann die Zeichenfläche auch in einer "Zwiebelschalen-Ansicht" dargestellt werden, in der die Schlüsselbilder der Animation halbtransparent gerendert werden, um komplexe Bewegungsabläufe einfacher auszurichten.

Manchmal führt das unmittelbare Morphing zwischen dem Start- und Endpunkt einer Bewegung nicht zu einem natürlich wirkenden Bewegungsablauf. In Synfig ordnen Sie dann eine Freiformkurve der Ebene der Bewegung zu, wodurch Sie diese dann in beliebige Richtungen bewegen können. Außerdem lassen sich Bewegungen über beliebige mathematische Ausdrücken definieren – die Parameter der Ebenen lassen sich dazu als Variablen exportieren und wieder einlesen. Ein gutes Beispiel für diese Technik entnehmen Sie dem Tutorial "Parabolic Shot Animation" im Synfig Wiki [2].

Der Arbeitsablauf in Synfig dreht sich um die Leinwand, die mehr oder weniger einer einzelnen Szene in einem längeren animierten Film entspricht. Synfig kann mehrere solcher Szene in einer Verbunddatei zusammenfügen, auf Wunsch auch mit Überblendungen. Es leistet also auch die Arbeit eines uralt Video-Editors.

Rendern der Ausgabe

Um das Ergebnis Ihrer Arbeit zu sehen, müssen Sie diese zuerst rendern. Die bereits erwähnte Option Vorschau vermittelt lediglich eine groben Ausblick auf die zeitlichen Übergänge und visuellen Effekte – die endgültige Ausgabe ist immer von höherer Qualität. Synfig unterstützt etwa 15 verschiedene Ausgabeformate für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle. Für Video wenden Sie am besten FFmpeg oder libav an, um MPEG-, AVI-, Quicktime-, oder Flashvideo-Dateien zu erstellen. Synfig kann aber auch rohe DV-Videos speichern, die sich zur weiteren Bearbeitung in einem nicht-linearen Video-Editor eignen. Stellen Sie vor dem Export sicher, dass die nötigen Tools (vor allem ffmpeg) installiert sind, da Synfig keine Rückmeldung gibt, wenn ein Programm nicht vorhanden ist.

Natürlich erstellen Sie mit Synfig auch animierte Grafiken, darunter animierte GIFs, PNGs und MNGs. Zu guter Letzt lassen sich auch einzelne Frames in einer Vielzahl von Formaten sichern, von TIFF über JPEG, bis hin zu weniger verbreiteten Formaten, wie OpenEXR mit HDR (von Industrial Light & Magic).

Das Rendering ist in keinem Fall eine Ein-Klick-Affäre. Da es bei Synfig um Vektorgrafiken geht, müssen Sie vor dem Rendern eine Ausgabengröße angeben. Synfig kann während des Renderns verschiedene Seitenverhältnisse realisieren, ohne dabei die ursprüngliche Animation zu beeinträchtigen (Abbildung 6). Darüber hinaus können Sie auch die Framerate (Bilder pro Sekunde) einstellen, was sehr hilfreich ist, wenn Sie mit der Ausgabe auf ein bestimmtes Publikum abzielen.

Abbildung 6: Noch vor dem Rendern stellen Sie in Synfig die Optionen für Bildfrequenz, Auflösung und Videoformat der Ausgabe ein.

Obwohl Sie Ihre Video-Ausgabe auch in einer anderen Anwendung mit einer Audiospur kombinieren könnten, erledigt dies Synfig für Sie optional beim Rendern. Die Bearbeitung von Audiospuren während der Erstellung der Animation wird zur Zeit zwar noch nicht unterstützt, haben Sie hingegen aus dem Rechtsklickmenü über Datei | Tondatei eine Soundatei für das Video ausgewählt, fügt Synfig diese während dem Rendern dem Endprodukt bei.

Das Rendern langer Sequenzen kann selbst auf sehr schnellen Rechnern eine beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen. Es sind zwar nicht so viele Fließkomma-Berechnungen nötig, wie bei einem Raytracer oder einem 3D-Renderer, aber Synfig rendert und fügt eine enorme Anzahl von Vektorgrafik-Objekten und Effekten für jeden Frame zusammen.

Die neueste Synfig-Version unterstützt dabei auch die Multi-Thread-Ausführung, wobei es leider zu Abstürzen kommen kann. Hier verwenden Sie am besten die Kommandozeilen-Version von Synfig oder lassen mehrere Render-Sitzungen getrennt für verschiedene Dateien laufen.

Entwicklung

Synfig verfügt über eine wachsende Community von Künstlern und Entwicklern, die zu seiner ständigen Weiterentwicklung beitragen. Das Projekt beherbergt ein aktives Diskussionsforum im Internet und zwei Mailinglisten. Das Projekt-Wiki bietet eine Fülle von hervorragender Dokumentation, ein Benutzerhandbuch, Referenzen zur Kommandozeile und zu den Werkzeugen. Mehr als ein Dutzend tiefgreifende Tutorials sind online erreichbar, die neuen Benutzern sehr hilfreich beim Kennenlernen der Zeichenwerkzeuge und der Animationstechniken von Synfig sind.

Die Website verfügt auch über Ressourcen, die sich auf die kreativen Aspekte der Arbeit mit Synfig konzentrieren. Eines der Diskussionsforen ist Künstlern gewidmet, und auf der Hauptseite werden regelmäßig neue Fertigprodukte präsentiert, die in Synfig entstanden. Neben Kurzfilmen, die auf YouTube oder anderen Websites für den Austausch von Videoinhalten hochgeladen wurden gibt es auch professionelle Arbeiten. Eine davon ist das Morevna-Projekt [3], das durch ein gemeinsames Team von Künstlern und Entwicklern betrieben wird, die eine abendfüllende Animation aus einem russischen Volksmärchen verwirklichen.

Was auch immer Sie mit Synfig vorhaben: die Chancen stehen ziemlich gut, dass irgendjemand etwas Ähnliches bereits mit Synfig verwirklichte, oder gerade dabei ist, es zu tun. Und selbst wenn Sie noch nie im Leben eine 2D-Animation erstellt haben, so können Sie sich bei der Arbeit mit Synfig auf das Wesentliche konzentrieren und Ihrer Kreativität freien Lauf lassen.