مقدمات ساخت انیمیشن سه‌بعدی با کدنویسی
🎬 پارت ۱: مقدمات ساخت انیمیشن سه‌بعدی با کدنویسی
🔹 ۱. درک مفهوم انیمیشن سه‌بعدی با کدنویسی
مقدمات ساخت انیمیشن سه‌بعدی با کدنویسی: انیمیشن سه‌بعدی به‌صورت سنتی با نرم‌افزارهایی مثل Blender، Maya یا Cinema 4D ساخته می‌شود.
اما در روش کدنویسی، ما از زبان‌های برنامه‌نویسی (مانند Python، JavaScript، یا C#) برای ایجاد مدل‌ها، حرکت‌ها، نور و افکت‌ها استفاده می‌کنیم.
📘 هدف: کنترل دقیق تمام جنبه‌های صحنه با کد، بدون نیاز به رابط گرافیکی.
🔹 ۲. انتخاب محیط و موتور سه‌بعدی
برای ساخت انیمیشن سه‌بعدی با کد، باید از یک موتور گرافیکی (۳D Engine) استفاده کنیم. چند مورد محبوب:
| موتور | زبان برنامه‌نویسی | توضیح |
|---|---|---|
| Three.js | JavaScript | مناسب برای انیمیشن‌های سه‌بعدی در وب |
| Blender API (bpy) | Python | فوق‌العاده برای تولید خودکار انیمیشن‌ها |
| Unity3D | C# | مناسب برای پروژه‌های بازی و انیمیشن تعاملی |
| Godot Engine | GDScript / C# / C++ | منبع‌باز و سبک برای انیمیشن‌های سه‌بعدی |
در این مجموعه آموزشی ما می‌توانیم یکی را انتخاب کنیم — مثلاً برای شروع Blender با Python چون هم قدرتمند است و هم رایگان.
🔹 ۳. نصب و آماده‌سازی ابزارها
📦 اگر از Blender استفاده می‌کنیم:
- دانلود Blender از https://blender.org
- اجرای Blender و باز کردن Scripting تب.
- در محیط Python داخلی Blender، می‌توانیم با دستورها مدل بسازیم، حرکت بدهیم و انیمیشن ایجاد کنیم.
مثلاً یک مکعب ساده با کد:
import bpy
# حذف اشیاء قبلی
bpy.ops.object.select_all(action='SELECT')
bpy.ops.object.delete(use_global=False)
# ایجاد یک مکعب جدید
bpy.ops.mesh.primitive_cube_add(location=(0, 0, 0))
# تنظیم مکان و چرخش
obj = bpy.context.active_object
obj.location = (0, 0, 1)
obj.rotation_euler = (0.5, 0.5, 0)
🔹 ۴. ساخت اولین حرکت (انیمیشن ساده)
می‌توانیم موقعیت شی را در طول زمان تغییر دهیم و فریم‌های انیمیشن بسازیم:
import bpy
obj = bpy.context.active_object
در فریم ۱: شی در مکان اول
obj.location = (0, 0, 1)
obj.keyframe_insert(data_path=”location”, frame=1)
در فریم ۶۰: شی به بالا حرکت کند
obj.location = (0, 0, 5)
obj.keyframe_insert(data_path=”location”, frame=60)
🔸 حالا اگر Timeline را در Blender پخش کنید، مکعب به آرامی به سمت بالا حرکت می‌کند.
این یعنی اولین انیمیشن کدنویسی‌شده‌ی سه‌بعدی شما ساخته شد!
🔹 ۵. درک ساختار پروژه
یک پروژه‌ی انیمیشن کدنویسی‌شده معمولاً شامل این بخش‌هاست:
- Scene Setup → تعریف محیط، نور، دوربین
- Modeling → ساخت مدل‌ها (Meshها)
- Materials & Textures → افزودن رنگ و بافت
- Animation → تعریف حرکت‌ها و فریم‌ها
- Lighting & Rendering → نورپردازی و خروجی ویدیو یا تصویر
در پارت‌های بعدی به هرکدام از این مراحل به‌صورت عمیق‌تر می‌پردازیم.
🔹 ۶. خروجی گرفتن (Render)
در نهایت با چند خط کد می‌توان خروجی ویدیویی از انیمیشن گرفت:
bpy.context.scene.render.filepath = "/tmp/my_animation.mp4"
bpy.ops.render.render(animation=True)
بیایید مزایا و معایب ساخت انیمیشن سه‌بعدی با کدنویسی را دقیق بررسی کنیم تا بدانیم چه زمانی این روش بهتر از استفاده از نرم‌افزارهای گرافیکی (مثل Blender یا Maya) است، و چه زمانی نه.
⚙️ مزایای ساخت انیمیشن سه‌بعدی با کدنویسی
🔹 ۱. کنترل کامل و دقیق بر همه چیز
با کدنویسی، هر حرکت، زاویه، رنگ و افکت را دقیقاً می‌توان با عدد و منطق کنترل کرد.
برای مثال: می‌توان گفت «شیء هر ۰٫۵ ثانیه ۱۰٪ بچرخد» یا «رنگش به نسبت فاصله از نور تغییر کند» — چیزی که با رابط گرافیکی خیلی سخت یا زمان‌بر است.
🔹 ۲. تولید خودکار (Automation)
اگر بخواهی صدها یا هزاران انیمیشن مشابه بسازی (مثلاً برای بازی، شبیه‌سازی علمی یا تبلیغات)، با کدنویسی می‌توانی کل فرآیند را خودکار کنی.
🧠 مثال: ساخت ۵۰ کره که با الگوریتم خاصی در صحنه پخش و به‌صورت هماهنگ حرکت می‌کنند.
🔹 ۳. تکرارپذیری و دقت بالا
هر بار که کد را اجرا کنی، نتیجه دقیقاً یکسان است.
برخلاف کار دستی که ممکن است خطا یا تفاوت جزئی داشته باشد.
🔹 ۴. امکان ترکیب با داده‌ها یا هوش مصنوعی
می‌توان انیمیشن را بر اساس داده‌های واقعی یا مدل‌های AI تولید کرد.
مثلاً انیمیشن مسیر حرکت هواپیماها بر اساس داده‌های GPS، یا حرکت شخصیت بر اساس یادگیری ماشین.
🔹 ۵. مناسب برای پروژه‌های تعاملی و وب
در پلتفرم‌هایی مثل Three.js (برای وب) یا Unity (برای بازی)، انیمیشن کدنویسی‌شده می‌تواند با کاربر تعامل کند — مثل حرکت با موس، کلیک یا داده‌های لحظه‌ای.
🔹 ۶. صرفه‌جویی در زمان در پروژه‌های پیچیده
در پروژه‌های بزرگ (با تکرار زیاد یا تغییرات متعدد)، کدنویسی بسیار سریع‌تر از کار دستی است، چون فقط با تغییر چند پارامتر کل صحنه تغییر می‌کند.
⚠️ معایب ساخت انیمیشن سه‌بعدی با کدنویسی
🔸 ۱. یادگیری سخت‌تر
نیاز به تسلط بر زبان برنامه‌نویسی (مثل Python یا JavaScript) و مفاهیم سه‌بعدی (مثل مختصات، متریال، نور، ماتریس و بردارها) دارد.
برای هنرمندانی که عادت به کار گرافیکی دارند، این یک چالش است.
🔸 ۲. زمان‌بر بودن در شروع کار
برای ساخت یک صحنه ساده ممکن است ده‌ها خط کد بنویسی، در حالی که با چند کلیک در نرم‌افزار گرافیکی همان نتیجه را بگیری.
🔸 ۳. پیش‌نمایش سخت‌تر
در نرم‌افزارهایی مثل Blender، پیش‌نمایش لحظه‌ای و بصری داری.
اما در کدنویسی باید کد را اجرا و خروجی را ببینی — که کمی کندتر و خشک‌تر است.
🔸 ۴. نیاز به ساخت ابزارهای جانبی
اگر بخواهی سیستم پیچیده‌ای بسازی (مثل شبیه‌سازی فیزیک، مو، یا آب)، باید یا از کتابخانه‌های آماده استفاده کنی یا خودت ابزارش را بسازی.
🔸 ۵. مناسب نبودن برای پروژه‌های هنری خلاقانه‌ی دستی
اگر پروژه تو نیازمند طراحی هنری آزاد (مثلاً انیمیشن شخصیت، داستان احساسی، یا حالت‌های چهره‌ی دقیق) باشد، کار با کدنویسی به‌تنهایی دشوار است.
در این موارد بهتر است از نرم‌افزارهای گرافیکی استفاده شود یا هر دو را ترکیب کرد.
🧩 جمع‌بندی
| مورد | مزایا | معایب |
|---|---|---|
| 🎨 کنترل هنری | دقیق و قابل برنامه‌ریزی | کمتر شهودی |
| ⚙️ سرعت تولید | بالا برای پروژه‌های تکراری | پایین در پروژه‌های ساده |
| 💻 یادگیری | نیاز به دانش فنی | دشوار برای مبتدیان |
| 🔄 انعطاف | بسیار زیاد | نیازمند ابزار و کتابخانه |
| 📊 کاربرد | مناسب برای داده، وب، بازی، AI | کمتر مناسب برای طراحی دستی |
✅ نتیجه پارت ۱
در این مرحله یاد گرفتیم:
- مفهوم انیمیشن سه‌بعدی با کدنویسی چیست
- چه ابزارهایی مناسب هستند
- چطور در Blender با Python اولین انیمیشن را بسازیم
