تاریخچه انیمیشن سه بعدی

توی این مقاله می‌‌‌خوایم نگاهی داشته باشیم به تاریخچۀ انیمیشن سه بعدی (3D animation). احتمالاً خیلی از ماها امروزه فرق بین انیمیشن دو بعدی و سه بعدی رو تشخیص میدیم. مثلاً توی این عکس زیر، تصویر سمت راست سه بعدیه و تصویر سمت چپ دو بعدی.

انیمیشن دو بعدی در برابر سه بعدی

اما اگه بخوایم همین فهم عمومی خودمون رو یه کمی دقیق‌‌‌تر کنیم، باید بپرسیم این دو بعدی و سه بعدی یعنی چی؟ ساده‌‌‌ترین راه برای فهم دو بعدی، تصور کردن یه مربع روی یه صفحه‌‌‌ست. مربع چهار تا ضلع داره، ولی عمقی نداره که توی کاغذ فرو رفته باشه، یا ارتفاعی نداره که از سطح کاغذ بیرون اومده باشه.

البته شکل دو بعدی ویژگی‌‌‌های دیگه‌‌‌ای هم می‌‌‌تونه داشته باشه، مثلاً می‌‌‌تونه رنگارنگ باشه یا حرکت کنه؛ ولی همچنان مسطحه و در نتیجه دو بعدیه. اولین انیمیشن‌‌‌های دو بعدی توی قرن نوزدهم به وجود اومدن و اون موقع انیمیشن‌‌‌ها به صورت دستی خلق می‌‌‌شدن.

خلق دستی انیمیشن از قرن نوزدهم تا دهۀ 1990 میلادی باقی موند تا اینکه توی این دوره خیلی از انیماتورها از کامپیوتر برای ساخت انیمیشن استفاده کردن. امروزه دیگه اکثر انیمیشن‌‌‌هایی که می‌‌‌بینیم با نرم‌‌‌افزارهای کامپیوتری ساخته شدن.

البته اینکه گفتیم انیمیشن‌‌‌ها از دهۀ 1990 با کامپیوتر ساخته شدن، به این معنی نیست که همۀ انیمیشن‌‌‌ها سه بعدی شدن، بلکه خیلی از برنامه‌‌‌های انیمیشن کامپیوتری دو بعدی هستن؛ مثل ادوبی انیمیت (Adobe Animate) و تون بوم انیمیشن (Toon Boom Animation).

ادوبی انیمیت یه نرم‌‌‌افزار پویانمایی رایانه‌‌‌ای توسعه‌‌‌یافه توسط شرکت ادوبیه. این نرم‌‌‌افزار برای طراحی گرافیک برداری و تولید انیمیشن برای برنامۀ تلویزیونی، رسانۀ اینترنتی، وبگاه، برنامۀ کاربردی وب، برنامه‌‌‌های غنی اینترنتی و بازی ویدئویی استفاده میشه.

انیمیشن دو بعدی در مقایسه با انیمیشن سه بعدی مزایایی هم داره: اول اینکه یادگیریش آسون‌‌‌تره؛ دوم اینکه هزینۀ ساختش نسبت به انیمیشن سه بعدی کمتره؛ سوم اینکه ساخت انیمیشن دو بعدی در مقایسه با انیمیشن سه بعدی سریع‌‌‌تر رخ میده؛ و چهارم اینکه آزادی‌‌‌های هنری بیشتری توی این انیمیشن هست.

ولی انیمیشن دو بعدی معایبی هم در مقایسه با انیمیشن سه بعدی داره: اول اینکه کمتر واقعیه؛ دوم اینکه خیلی به خلاقیت بستگی داره؛ سوم و از همه مهمتر اینکه امروزه تقاضا برای انیمیشن دو بعدی کمتر از انیمیشن سه بعدیه.

از این جهت تقاضا برای انیمیشن سه بعدی بیشتره که میشه باهاش هر نوع پیامی رو به مخاطب ارائه داد؛ از ویدئوهای مارکتینگ گرفته تا ویدئوهای توضیح یه موضوع مفهومی، از فیلم‌‌‌های سرگرمی گرفته تا فیلم‌‌‌های هنری، همه نوع پیامی رو میشه باهاش مخابره کرد.

انیمیشن خمیری

اولین انیمیشن سه بعدی در واقع همون انیمیشن‌‌‌هایی بود که بهشون «انیمیشن خمیری» (Clay animation or Claymation) یا «انیمیشن تک‌‌‌فریم» گفته میشه. این تکنیک به نام تکنیک «ایستِ حرکتی» مشهوره و معمولا اجزای صحنه ساخته شده و قابل لمسه. در ادامه می‌‌‌تونین یه نمونه از انیمیشن‌‌‌های خمیری رو ببینید.

حالا این انیمیشن‌‌‌های خمیری از کی وارد عرصۀ انیمیشن شدن؟ از خیلی وقت پیش. تقریباً از اوایل قرن بیستم، یعنی نزدیک به سال 1900 انیمیشن‌‌‌های خمیری ساخته می‌‌‌شد. یکی از اولین انیمیشن‌‌‌های خمیری توی سال 1908 توسط کمپانی ساخت ادیسون تولید شد.

این ادیسون، همون توماس ادیسون معروفه که مهندس و مخترع و کارآفرین بود. ادیسون به عنوان بزرگترین مخترع تاریخ آمریکا توصیف میشه. اون وسایل زیادی رو توی زمینه‌‌‌های مختلف مثل تولید الکتریسیته، ارتباط جمعی و ضبط صدا توسعه داد.

این انیمیشن خمیری یه اسم عجیب و غریب داشت: «رویای خوراک خرگوش مجسمه‌‌‌ساز» (The Sculptor’s Welsh Rarebit Dream). این انیمیشن کوتاه و عجیب رو می‌‌‌تونین در ادامه ببینید. مجسمه‌‌‌ساز توی این انیمیشن یه رویای فانتزی رو می‌‌‌بینه.

کمپانی فیلم آردمن یکی از کمپانی‌‌‌هاییه که به خاطر ساخت انیمیشن‌‌‌های خمیری مثل «والاس و گرومیت» و «برۀ ناقلا» معروف شده. انیمیشن خمیری از یه لحاظی می‌‌‌تونه برای مخاطب جالب و جذاب باشه، ولی ساختش خیلی زمان‌‌‌بره.

اگه دوست دارین انیمیشن هاتون رو به روش استاپ موشن بسازین، میتونین از دوره ساخت انیمیشن به روش استاپ موشن استفاده کنین.

هر مدل خمیری که توی سکانس حرکت می‌‌‌کنه، باید از لحظه به لحظۀ موقعیت‌‌‌های حرکتش عکس گرفته بشه. بعدش عکس‌‌‌ها به هم لینک میشن و یه انیمیشن ساخته میشه. البته توی حرف آسونه، وگرنه توی ساخت، انیماتور رو پیر می‌‌‌کنه!

پیکسار و انیمیشن سه بعدی

از دهۀ 1960 کامپیوترها وارد زندگی انسان‌‌‌ها شدن. بعد از چند دهه نوبت این بود که این تکنولوژی وارد عرصۀ انیمیشن هم بشه. کامپیوتر باعث شد که CGI به عنوان رایج‌‌‌ترین سبک انیمیشن جایگزین انیمیشن خمیری بشه.

توی سال 1995 پیکسار اولین انیمیشن بلند کامپیوتری دنیا رو منتشر کرد: «داستان اسباب‌‌‌بازی». 22 نوامبر 1995 این انیمیشن برای اولین بار اکران شد و موفقیت چشم‌‌‌گیری توی فروش پیدا کرد. کارگردان این اثر، موسس پیکسار بود: جان لستر.

داستان اسباب‌‌‌بازی 362 میلیون دلار در سراسر جهان فروخت؛ یه موفقیت کم‌‌‌نظیر. ولی این انیمیشن یه دستاورد بزرگتری داشت: به خیلی‌‌‌ها ثابت کرد که چه پتانسیلی عظیمی توی ساخت انیمیشن‌‌‌های سه بعدی به وسیلۀ کامپیوتر وجود داره.

البته قبل از داستان اسباب‌‌‌بازی، پیکسار یه انیمیشن تماماً کامپیوتری دیگه هم ساخته بود به اسم «چراغ مطالعۀ کوچک‌‌‌تر» (Luxo Jr) توی سال 1986. منتها این انیمیشن کوتاه بود و به همین دلیل داستان اسباب‌‌‌بازی اولین انیمیشن بلند تماماً کامپیوتری محسوب میشه.

پیکسار توی همین سال (1986) با دیزنی یه همکاری رو در مورد سیستم تولید انیمیشن کامپیوتری (CAPS) شروع کرد که انقلابی در خلق فیلم‌‌‌های انیمیشنی سنتی بود. «چراغ مطالعۀ کوچک‌‌‌تر» و «داستان اسباب‌‌‌بازی» نتیجۀ همین انقلاب بودن.

کارگردان هر دو تا انیمیشن جان لستر بود. جایگاه جان لستر توی انیمیشن سه بعدی رو میشه مثل جایگاه والت دیزنی توی انیمیشن دو بعدی دونست؛ اینقدر این آدم اهمیت داره. ولی گفتیم که تاریخچۀ انیمیشن سه بعدی محدود به دهۀ 1990 نمیشه.

98 سال قبل از اکران داستان اسباب‌‌‌بازی، در 31 آگوست سال 1897 توماس ادیسون امتیاز اختراع دستگاه «کینه‌‌‌توسکوپ» (Kinetoscope) رو به دست آورد. این دستگاه عبارت از جعبه‌‌‌ای بود که می‌‌‌تونست فیلم متحرکی رو برای یک نفر به نمایش دربیاره.

ادیسون از سه سال قبل شروع به ساختن کینه‌‌‌توسکوپ کرده بود اما امیدی به تلاش خودش نداشت. اون توی همون زمان در یه گفتگویی با یه نشریه گفته بود «بعید می‌‌‌دانم که این دستگاه آینده‌‌‌ای داشته باشد». این اختراع شبیه به شهر فرنگ خودمون بود، ولی اون زمان استقبال خوبی ازش نشد.

دهه‌‌‌های 1940 و 1950

ما تا اینجا به دو برهۀ زمانی اشاره کردیم که برای تاریخچۀ انیمیشن سه بعدی اهمیت داشت: یکی دهه‌‌‌های 1980 و 1990 که اولین انیمیشن‌‌‌های کوتاه و بلند تماماً کامپیوتری ساخته شد و اون یکی دهۀ 1890 و 1900 که اولین انیمیشن خمیری ساخته شد.

یه برهۀ زمانی دیگه هم هست که برای تکمیل چنین تاریخچه‌‌‌ای باید بهش اشاره کنیم: دهه‌‌‌های 1940 و 1950. این دهه‌‌‌ها زمانی بود که بعضی‌‌‌ها رفتن سراغ اینکه گرافیک کامپیوتری یا نگاشتار کامپیوتری رو آزمایش کنن.

گرافیک کامپیوتری (Computer Graphics) گرافیکیه که با استفاده از کامپیوتر ساخته میشه و نمایانگر دادۀ تصویری با کامپیوتر به کمک سخت‌‌‌افزار و نرم‌‌‌افزار گرافیکیه. گرافیک کامپیوتری باعث تعامل و شناخت بهتر کامپیوترها شده و همچنین تفسیر داده‌‌‌ها رو آسون‌‌‌تر کرده.

توسعه‌‌‌های بر مبنای گرافیک کامپیوتری باعث تأثیر زیادی روی خیلی از رسانه‌‌‌ها شده و انقلابی توی صنعت انیمیشن، فیلم و بازی‌‌‌های رایانه‌‌‌ای به راه انداخته. واژۀ «گرافیک کامپیوتری» بیشتر برای توصیف کردن هر چیزی که توی کامپیوتر به صورت متن یا آهنگ نیست به کار میره.

یکی از کسانی که اون زمان خیلی پیگیر گرافیک کامپیوتری شد، جان ویتنی (John Whitney) بود. ویتنی انیماتور و مخترع آمریکایی بود که اون زمان بین 30 تا 40 سالش بود. از اون به عنوان یکی از پدران انیمیشن کامپیوتری یاد میشه.

یکی از مهمترین کارهای جان ویتنی توی دهۀ 1950 ساخت تیتراژ انیمیشنی فیلم سرگیجه ساختۀ آلفرد هیچکاک در سال 1958 بود. توی ساخت این تیتراژ معروف سال بس (Saul Bass) هم با ویتنی همکاری می‌‌‌کرده.

سال بس از نخستین طراحانیه که همزمان توی حوزۀ تیتراژ، پوستر سینما و کارگردانی فیلم فعال بوده و آثار زیادی هم خلق کرده. تأثیر بس روی گرافیک سینمای جهان انکارناپذیره. بس توی سال 1953 استودیوی شخصی خودش را با همکاری دیگران به راه انداخت و اسمش رو استودیوی سال بس و شرکا گذاشت.

البته گرافیک کامپیوتری از همون اول برای انیمیشن استفاده نمی‌‌‌شد. اوایل بیشتر برای اهداف علمی، مهندسی و پژوهشی به کار می‌‌‌رفت. ولی ویتنی بعد از ساخت اون تیتراژ معروف و از اواسط دهۀ 1960 این گرافیک رو به عرصۀ انیمیشن هم آورد.

اوایل گرافیک کامپیوتری دو بعدی بود، ولی بعد که قدرت کامپیوترها افزایش پیدا کرد، وارد فضای سه بعدی هم شد. ویتنی هم به تدریج برای فیلم‌‌‌های بیشتری کار می‌‌‌کرد. یکی از فیلم‌‌‌های معروف دیگه‌‌‌ای که ویتنی کار کرده توش، «2001: ادیسه فضایی» استنلی کوبریک بود.

یکی از اولین کامپیوترهای دیجیتالی توی سال 1950 مورد استفاده قرار گرفت. کجا؟ مؤسسه ملی فناوری و استانداردها (National Institute of Standards and Technology) یا به طور مخفف NIST که اسم یه آژانس غیرنظارتی و آزمایشگاه علوم فیزیک توی ایالات متحدۀ آمریکاست.

یکی از نکات جالب تاریخچه انیمیشن سه بعدی، اشتراکات بین امکانات این انیمیشن و پژوهش‌‌‌های علمی و مهندسیه. بالاتر گفتیم که گرافیک کامپیوتری اول برای اهداف علمی و پژوهشی استفاده می‌‌‌شد و اینجا هم دیدیم که اولین کامپیوتر دیجیتالی توی یه مرکز علمی و فیزیکی استفاده می‌‌‌شد.

سال 1961 موسسه سلطنتی فناوری (Royal Institute of technology) یه انیمیشن 49 ثانیه‌‌‌ای ساخت میدان دید رانندۀ یه ماشین رو توی بزرگراه نشون میده. این انیمیشن رو می‌‌‌تونین در پایین پاراگراف ببینید. این یکی از اولین انیمیشن‌‌‌های با گرافیک کامپیوتریه.

حالا این موسسه سلطنتی فناوری چیه؟ یه دانشگاه توی سوئد، شهر استکهلم که در سال 1827 به عنوان اولین دانشگاه صنعتی سوئد تأسیس شد. این دانشگاه جزو بزرگ‌‌‌ترین دانشگاه‌‌‌های فنی اسکاندیناوی شناخته میشه. این هم یکی دیگه از اشتراکات مسیر علم و مهندسی از یک طرف و انیمیشن کامپیوتری و سه بعدی از طرف دیگه. یه دانشگاه فنی مهندسی چنین انیمیشنی رو ساخت!

دهه‌‌‌های 1960 و 1970

غیر از این دانشگاه، یکی دیگه از جاهایی که توی دهۀ 1960 در حوزه‌‌‌های توسعۀ گرافیک کامپیوتری و انیمیشن کامپیوتری گام‌‌‌های مهمی برداشت، آزمایشگاه‌‌‌های بل (Bell Labs) بود؛ یه آزمایشگاه علمی با سابقه توی آمریکا که الکساندر گراهام بل (مخترع تلفن) توی سال 1880 اون رو تأسیس کرد.

این آزمایشگاه سال 1963 یکی از اولین فیلم‌‌‌های تماماً کامپیوتری رو ساخت که در پایین می‌‌‌تونین ببینید. یه فیلم کوتاه حدودا چهار دقیقه‌‌‌ای که اولش اسم آزمایشگاه بل رو هم می‌‌‌بینید. فیلم خیلی ساده ست و توش یه سری اشکال هندسی حرکت می‌‌‌کنن.

به اواسط دهۀ 1960 که می‌‌‌رسیم، گوی اصلی میدون انیمیشن کامپیوتری رو دانشگاه یوتا (University of Utah) از بقیه می‌‌‌ربایه. دانشگاه یوتا یکی از دانشگاه‌‌‌های ایالات متحده و توی سالک لیک سیتی و ایالت یوتاست.

اولین استفادۀ انیمیشن کامپیوتری توی سکانس‌‌‌های فیلم‌‌‌های سینمایی، توی سال 1976 اتفاق افتاد؛ فیلم «دنیای آینده» (Futureworld). این فیلم در ژانر اکشن، علمی-تخیلی و مهیج ساخته شده و پیتر فوندا و بلایث دانر جزو بازیگرانش بودن. تریلر این فیلم رو می‌‌‌تونین در ادامه ببینید.

اون سکانسی که صورت از سر جدا میشه، از نوع همین انیمیشنه که توسط دو تا از فارغ‌‌‌التحصیلای دانشگاه یوتا ساخته شد: ادوین کتمول (Edwin Catmull) و فردریک پارک (Frederic Parke). کتمول یه متخصص کامپیوتره که الان رییس پیکسار و شرکت والت دیزنیه. پارک هم یه پژوهشگر گرافیک کامپیوتریه و آدم آکادمیکه.

فیلم بعدی‌‌‌ای که این تکنیک‌‌‌های انیمیشنی کامپیوتری توش به کار رفت، جنگ ستارگان (Star Wars) بود که با عنوان اصلی «جنگ ستارگان: قسمت 4- امیدی نو» توی سال 1977 و در ژانر فضایی حماسی و به نویسندگی و کارگردانی جرج لوکاس ساخته شد.

اکثر تکنیک‌‌‌های پایه‌‌‌ای که امروزه مورد استفاده هستن توی دهۀ 1970 پا به عرصۀ وجود گذاشتن. کامپیوترهای کوچیک (Mini Computers) محبوب شدن، چون نگه‌‌‌داری از اونها به مراتب راحت‌‌‌تر از کامپیوترهای بزرگ (Main Frame Computers) بود و قیمت مناسبی داشتن.

از دید سخت‌‌‌افزاری، خیلی از تحقیقات و توسعه‌‌‌ها روی همین کامپیوترهای کوچیک صورت گرفت. ریزپردازنده‌‌‌های 8 بیتی، فضای Ram مسیرهای پیشرفت رو هموارتر کردند. توی همین دهه دیوید ایوانس موسس دانشکدۀ علوم کامپیوتر دانشگاه یوتا تحقیقات گسترده‌‌‌ای روی گرافیک کامپیوتری رو شروع کرد.

حرف پایانی

توی این مقاله سه برهۀ زمانی مهم رو توی تاریخچۀ انیمیشن سه بعدی توضیح دادیم: دهه‌‌‌های 1890 و 1900 که اولین انیمیشن‌‌‌های خمیری ساخته شدن. انیمیشن‌‌‌های خمیری شکل سادۀ انیمیشن سه بعدی هستن که سابقۀ زیادی هم دارن.

دهه‌‌‌های 1950 و 1960 که گرافیک کامپیوتری کم کم راه افتاد و توی این برهه دانشگاه‌‌‌ها و موسسات علمی و فنی به طور جدی‌‌‌تر وارد حوزۀ انیمیشن شدن. اسم چندتا دانشگاه رو دیدیم که توی این زمان به طور جدی تحقیق و کار کردن در این زمینه.

و در نهایت دهۀ 1980 و 1990 که اولین انیمیشن‌‌‌های کوتاه و بلند تماماً کامپیوتری ساخته شدن: چراغ مطالعۀ کوچکتر و داستان اسباب‌‌‌بازی. معمولاً تاریخچۀ انیمیشن سه بعدی از این برهۀ زمانی گفته میشه؛ ولی ما سعی کردیم توی این مقاله اهمیت دو برهۀ زمانی دیگه رو هم نشون بدیم.