Stop Motion Animation as a Tool for Sketching in Architecture

　　Ru ZARIN^a, Kent LINDBERGH^a and Daniel FALLMAN^a,c

^aInteractive Institute Umearing;; ^cUmearing; University, Sweden

Widely acknowledged as an archetypal design activity, sketching is typically carried out using little more than pen and paper. Todayrsquo;s designed artifacts however, are often given qualities that are hard to capture with traditional means of sketching. While pen and paper sketching catches the character of a building, it may not equally well capture how that building changes with the seasons, how people pass through it, how the light moves in between its rooms from sunrise to dawn, and how its faccedil;ade subtly decays over centuries. Yet, it is often exactly these dynamic and interactive aspects that are emphasized in contemporary design work. So is there a way for designers to be able to sketch also these dynamic processes?

Over several years and in different design disciplines, we have been exploring the potential of stop motion animation (SMA) to serve this purpose. SMA is a basic form of animation typically applied to make physical objects appear to be alive. The animator moves objects in small increments between individually photographed frames. When the photographs are combined and played back in continuous sequence, the illusion of movement is created. Although SMA has a long history in filmmaking, the animation technique has received scarce attention in most design fields including product design, architecture, and interaction design. This paper brings SMA into the area of sketching in architecture by reporting on the planning, conduct, result, and evaluation of a workshop course carried out with a group of 50 students at Umearing; School of Architecture, Umearing; University, Sweden.

Keywords : Sketching; Stop Motion Animation; Design; Architecture; Technique; Workshop; Course

Introduction

Stop motion animation is a basic form of animation that one typically applies to make ordinary physical objects appear to be alive and able to move on their own. When animating a stop motion sequence, physical objects in front of a stationary camera are typically moved in small increments between individually photographed frames. When the series of slightly different pictures is combined and played back in continuous sequence, the illusion of movement is created and the objects seemingly magically lsquo;come aliversquo;.

In its many variations, stop motion animation has a very long history in filmmaking, starting as early as 1897 with The Humpty Dumpty Circus, a film in which a toy circus of acrobats and animals comes to life. The Haunted Hotel from 1907 was the techniquersquo;s first commercial success. Other famous stop motion animation milestones include The Automatic Moving Company (1912), King Kong (1933), and some parts of the original Star Wars trilogy (1977-1983). When one mentions stop motion animation these days, people however tend to think of clay-animated movies such as Chicken Run (2000) and Wallace amp; Gromit: Curse of the Were-Rabbit (2005). These more recent examples show that despite recent development in computer animation, there seems to be something about stop motion animations that captures the audience. Despite its long history in cinematography, the technique has received scarce attention in design-related fields such as product design, architecture, interaction design, and Human-Computer Interaction, which is somewhat surprising given these fieldsrsquo; general readiness to adopt and adapt tools and techniques from other fields and practices.

Our main motivation for bringing stop motion animation into design comes from our interest in developing new tools and techniques for improving sketching skills in different areas of design work . We have previously applied stop motion animation as a sketching technique in the area of interaction design. To take this work beyond interaction design, we here present, discuss, and compare some of the results and lessons learnt from exploring the use of stop motion animation as a sketching tool together with 50 architecture students for a full week-long course: can stop motion animation be a relevant and useful tool for sketching in architecture?

The Need to Improve Sketching Skills

Why are we interested in sketching? This is because we see sketching as an archetypal design activity ; a core professional skill of any designer. By some, it has even been proposed as the very essence of what design work is all about .

Contemporary design theory typically separates the kind of sketching that is occurring mostly in the early part of design and the drawings that are produced in later stages, mainly for public communication and as presentation aids. The traditional—but nowadays much questioned yet rather insistent—view is to consider sketching simply as a way to externalize lsquo;imagesrsquo; already present in the mind of the designer. Seen in this way, sketching becomes a way in which form, appearance, and character of artifacts that are as yet intangible may be transferred from the designerrsquo;s mind onto some lasting medium. Sketching is then mainly useful for communication with other designers, customers, and other stakeholders as it provides a shared language which has no equivalent in ordinary, spoken language, but which allows designers to express themselves and share their ideas with others in a visual way.

While the sketches designers produce clearly have communicatory advantages over other means of presenting ideas, especially visual ideas, we argue that sketching should however not merely be thought of and treated as a tool for communication.

In our view, a more fruitful and interes

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定格动画作为建筑素描的辅助

Ru ZARIN^a, Kent LINDBERGH^a and Daniel FALLMAN^a,c

^{Interactive InstituteUmearing;; 瑞典库梅大学}

摘要：作为一个典型的设计活动广泛承认，素描通常使用的不仅仅是笔和纸。然而，今天设计的人造物通常具有难以用传统的素描手段捕捉的品质。虽然笔和草图勾勒出建筑物的特征，但它可能并不能很好地捕捉到建筑物如何随着季节而变化，人们是如何穿过它的，人们从日出到黎明之间的光线如何移动，以及它的外观如何微妙地几个世纪以来衰落。然而，在当代设计工作中强调的往往是这些动态和互动的方面。那么设计师是否能够勾画这些动态过程？

几年来，在不同的设计学科中，我们一直在探索定格动画（SMA）的潜力来达到这个目的。 SMA是一种基本的动画形式，通常用于使物体看起来活跃起来。动画师在单独拍摄的帧之间以小增量移动对象。当照片合成并连续播放时，会产生运动错觉。尽管SMA在电影制作方面有着悠久的历史，但动画技术在大多数设计领域（包括产品设计，架构和交互设计）都很少受到关注。本文通过报告瑞典默奥大学Umearing;建筑学院的50名学生组织的研讨班的规划，实施，结果和评估，将SMA纳入建筑学素描领域。

关键词：素描; 定格动画; 设计; 建筑; 技术; 作坊; 课程

介绍

定格动画是动画的一种基本形式，通常用于使普通物理对象看起来活跃并能够自行移动。当对停止动作序列进行动画处理时，静止摄像机前面的物体通常会在单独拍摄的帧之间以小增量移动。当一系列稍微不同的图像被连续地重新组合并回放时，运动幻觉被创造出来并且物体看起来神奇地“活着”。

在众多的变体中，定格动画在电影制作方面有着悠久的历史，早在1897年便开始制作了一部电影，其中杂技演员和动物的玩具马戏团诞生。 1907年“闹鬼的旅馆”是该技术的第一次迈向成功。其他著名的定格动画里程碑中包括“自动搬运公司”（1912年），“金刚”（1933年）和“原始星球大战”三部曲（1977年-1983年）的一些部分。当人们提到定格动画这些时，人们往往会想到诸如“小鸡快跑”（2000）和史蒂夫·博克“人兔的诅咒”（2005）等粘土动画电影。这些例子表明，随着近些年电脑动画的发展，似乎总有一些关于捕捉观众的定格动画。尽管其在电影摄影方面有着悠久的历史，但该技术在产品设计，建筑，交互设计和人机交互等与设计有关的领域缺乏关注，因为这些领域的一般愿意采用改编工具和来自其他领域和实践的技术。

我们将定格动画引入设计的主要动机来自我们对开发新工具和技术以提高设计工作不同领域素描技能的兴趣。我们之前在交互设计领域中应用了定格动画作为素描技术。为了让这项工作超越交互设计，我们在这里展示，讨论并比较一些结果和经验教训，这些结果和经验教训是探索使用定格动画作为素描工具与50位建筑学生一起完成为期一整周的课程：定格动画在建筑中进行素描是一个设计相关和有用的辅助？

需要改进草图技巧

为什么我们对素描感兴趣？这是因为我们将草图视为原型设计活动，任何设计师的核心专业技能，有人甚至认为它是设计工作的核心。

当代设计理论通常将主要在设计早期中绘制的素描类型和后期制作的素描分开，主要用于公共交流并作为演示辅助工具。现在很多人质疑，但我们相当坚持的观点是将素描仅仅看作是将设计师心中已经存在的“图像”外化的一种方式。以这种方式来看，素描成为一种方式，其中形式、外观和无形物品的特征可以从设计师的思想转移到持久的媒介上。因此，草图绘制主要用于与其他设计师，客户和其他利益相关者进行沟通，因为它提供的共享语言在普通口语语言中没有相同之处，但允许设计师以可视方式表达自己并与他人分享他们的想法。

虽然草图设计师产生明显的交流优势超过其他方式提出的想法，尤其是视觉思想，我们认为素描应该不仅仅被认为和对待作为沟通的工具。

我们认为，更有成效和有趣的观点是将素描主要视为一种探究，并且在很大程度上对设计来说是独特的，我们并不是唯一提出这种说法的人。素描通常被认为是设计工作的核心，例如，布莱克指出，“从解决问题的最初阶段开始，设计师的思维就是通过他们为了熟悉他们操纵的材料而制作的素描或可见笔记来介导的。”认为素描是“设计师的主要思想手段”;素描有助于“指导，命令，澄清和记录创意”，或作为查询建筑物和空间的形状和想法的核心手段。

然而，认识到这种“熟悉化”不是首先也是最重要的，从设计师的思想到纸面上的单向外化，而素描是一个过程，素描是关于阅读和解释在你面前的纸上形成的东西，解释它并最终改写它。因此，素描是一个过程，在这个过程中，作为设计师的你既是“将想法外化，也可以将外部表征理解为想法”。因此，对设计师的大脑中已经形成的想法进行外化而不仅仅是素描。恰恰相反，对许多设计师来说，这是一个过程，通过这个过程形成新的想法。阿恩海姆认为这是阅读、解释和解释、改写之间的辩证过程，草图本身成为设计师视野与如何将视觉变为一个整体的“中间地带”。设计师的指导形象与实际上已经在纸上实现的内容之间的差异实际上可能是草图绘制是如此有用的技术的关键，因为它允许对从整体到特定细节的所有事情进行毫不费力和“成本有效”的实验，如以及它们之间的关系。戈尔认为素描支持设计认知的方式是更有限和精确的表达，不能以这种方式来看。素描是一个重要的设计过程，是一种探究，而不仅仅是一个外在化的问题。

　　然而，从传统意义上来说，草图绘画通常都是在思考和实践中使用，而不是使用笔和纸。在阅读本文时，重要的是要指出，我们不打算质疑钢笔和纸质草图的重要作用：我们宁愿寻找补充它的方法。这是因为在当代设计中，无论设计学科如何，我们作为设计师使用的工件往往倾向于使用笔和纸难以捕捉到的品质，特征和维度包括固定状态之间的转换，动态流程，生命周期，衰变，定制等。虽然传统的素描方法非常适合捕捉新建筑的整体精神，但他们可能不太清楚该建筑物随季节变化的方式;人们如何移动和物体如何通过它;光从日出到黎明穿过房间的方式;以及几个世纪以来它的外观如何变化和微妙的衰落。然而，它往往是如此流畅，动态和互动的尺寸，我们倾向于在我们的设计工作中强调。

探讨如何处理这些关系，同时保持素描的水平，避免进入模型构建和原型设计的解决方案阶段，我们之前已经探讨了定格动画作为交互设计中早期阶段素描技术的潜力。

思考与讨论

我们最初计划将学生分成五组，因为这是我们可以收集的实际停止动作设置的数量。每个设备都由数码相机，相机支架和安装有专用软件的计算机组成，从中可以控制相机并编辑影片。从我们以前的技术经验以及一般的群体动态，我们知道每个群体中多达10人可能会过多，特别是因为这些群体完成的时间相对较少他们的任务。我们的经验是，较小的团队规模（约5-6）是首选。

这是因为在使用静态动画动画时，在组员之间分工通常是一个好主意。通常，一个人负责相机和电脑，另一个扮演场景中移动物体的角色，第三个角色可能擅长在场景外准备材料，等等。然而，如果团队中有八人或更多人，一些成员可能会开始感到被遗漏，团队内可能会出现不同意的分组，并且在协调上浪费了很多时间。由于涉及所有协调工作，风险还在于随着你进行更多规划，更多结构和更多脚本，焦点将从即兴创作中移除。由于我们热衷于主要以“素描”的形式来考虑这一练习，因此我们故意不包括或鼓励学生使用叙述，故事板或任何其他思维方式。我们希望学生们在拍摄动画时思考，即将技术本身作为素描工具，作为一种探究手段，而不是将他们想到的事物视为可视化的手段，并在别处做出决定。

然而幸运的是，在最初的五个小组形成后的几个小时内，我们能够使用借用设备和他们自己的组合将另外两个小组分开，平均小组大小减少到大约七个小组。课程结束后，我们还能够加强我们之前与交互设计学生合作的成果;有更好设备的学生（如半专业相机）通常不会产生更好的动画。事实上，我们再次看到了相反的倾向; 最简单的设备的学生往往最终产生最有趣的结果。

　　其中一个小组有最初的想法，他们将完全离开提供的默认设置，并在他们的一部智能手机上使用相机记录整个动画。经过一段时间的实验后，他们回到了设置。当被问及为什么时，他们提供了多元化的答案，但其中一个涉及缺乏实时预览的问题。能够实时查看相机从用于捕获帧的相同软件中看到的内容。

停止运动新手倾向于使用太少帧来移动，变形，融合和以其他方式操作对象太快。当使用允许实时预览的相机，计算机和软件设置时，您可以在创建动画时查看和播放动画，还可以通过投影放置对象的位置来帮助您将动画扩展到未来前一帧的速度和节奏。通过实时预览，您可以在创建过程中不断回顾和播放动画，这也有助于防止发生大量错误（如物体消失，相机移动等）并且如果您制作它们，在制作完成后不久就可以帮助您实现它，这是由于定格动画过程的逐步性质之后非常难以纠正。

作为一般性结论，大多数学生惊讶地发现制作长达一分钟的定格动画有很多实际工作。尽管停止动作序列可能看起来微不足道，但仍需要大量时间参与和投资。然而，你所奉献的时间与媒体的不受限制的创造力相平衡。制作的动画非常多样化，并提出了想法，这些想法可能需要数周或数月才能以另一种方式实现，即通过CAD或3D动画软件，使用某些特殊效果应用程序或常规视频。定格动画的一个有趣特征是投入时间和过程输出之间的线性关系。从某种意义上说，制作办公椅的定格动画需要花费尽可能多的时间来制作一张办公椅，该办公椅的旋转需要产生将同一张办公椅转换为山羊的动画。诸如泡沫，玻璃纸，纸张，报纸等替代材料可以创造性地用于产生各种效果，例如烟雾，爆炸，变形等等。由于该序列是逐帧构建的，所以定格动画动画师可以绕过许多不同的物理的材料的和技术上的约束，这些约束使得例如普通的电影制作如此复杂和辛苦的努力。

当我们讨论定格动画的更多哲学方面时，学生将它作为本课程的最后一个练习，以及如何让他们认为他们可以使用它或至少使用他们实际参与过程的经验，一致的观点是该技术似乎对于物理模型和物体的存在非常有用，并且当它们确实存在时，这些物体的新方面和维度可以被揭示出来，否则它们可能会隐藏和隐含。

学生们也对结果的美学特质感兴趣，并且发现其价值。定格动画，即使是专业人士制作的动画，也很少完美，而且第一次得到的结果更不会如此。光线随着时间而变化;偶然有人移动相机;场景中的移动和相机扫描并不完美。然而，这些不完美似乎汇聚在一起，从而给出结果——实际的动画是一种真实的，时髦的，粗略的，充满活力的感觉，难以用其他生产手段获得。

结论

　　定格动画是动画的一种基本形式，通常用于使物体看起来活跃起来。对象在单独拍摄的帧之间以小增量移动，并且当一系列稍微不同的图片被组合并以连续顺序回放时，运动幻觉被创建。虽然定格动画在电影制作方面有着悠久的历史，但是该技术在包括产品设计，建筑和交互设计等大部分设计领域中却缺乏足够的重视。

我们之前已经探讨了定格动画作为交互设计中的早期草绘技术的潜力，将其中一些想法带入了建筑领域。

传统上，素描通常只使用笔和纸进行。虽然我们不打算质疑钢笔和纸质素描的重要作用，但我们宁愿寻找补充它的方法，因为设计师使用的工件往往具有难以用传统方法捕捉到的品质，特征和方面速写，衰变，定制等等。我们认为，尽管笔和草图草图非常适合抓住建筑物的精神，但它可能并不能很好地捕捉到建筑物如何随着季节变化;穿过建筑物的人流;白天光线如何穿过房间，几个世纪以来它的外观如何衰减等等。然而，它往往是在当代设计工作中强调的动态和互动方面。

为了发现绘制这些素质的新方法，我们探索了不同设计领域中的定格动画的潜力。根据我们课程的规划，设置，行为和评估，我们发现交互设计的学生和建筑学生之间在如何接近和利用该技术进行早期阶段，开放式，创造性目的方面存在一些差异和相似之处。

该技术具有许多有趣的特征 ,包括易于设置和运行，需要少量且相对便宜的设备，该作品通常是有趣的并且最佳地以团体形式执行，并且由此产生的动画产生真实的，充满活力的，和粗略的感觉，这可能会使其在其他设计领域也可能有用。然而，在本文所描述的特定情况之外，可以对其适用性和有用性做出任何深远的结论之前，需要做更多的工作。

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