CC BY
13
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Павлова Т.В. студент магистратуры 2 курса факультет «Академия ЛИМТУ» кафедра компьютерного проектирования и веб-дизайна Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Россия, г. Санкт-Петербург ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПРИ СОЗДАНИИ
АНИМАЦИИ
Работа выполнена в рамках темы НИР «Исследования и разработки в области информационных технологий». В статье рассматривается метод создания имиджевого 3D ролика при использовании различных программных средств. Разработанный новый метод является одним из самых простых и быстрых вариантов для создания качественного анимационного имиджевого ролика. Впервые используются плагины для создания фона к анимационным имиджевым роликам.
Ключевые слова: трехмерная анимация, скелетная анимация, имиджевый ролик, скульптинг, плагины
The works under the theme of scientifically work "Research and information technology development." In the article the method of image creation of 3D video using various software tools. The new method is one of the easiest and fastest option to create a quality of image of the animated movie. Plugins first used to create a background for animation fashion clip.
Keywords: 3D-animation, 3D modelling, fashion clip, sculpting, plugins
Создание полнометражного анимационного фильма, оответствующего современному уровню технологического прогресса, уже давно известно, не ограничивается одними художественными знаниями. Анимационный 3D фильм создается наряду с глобальными разработками и взаимодействием с программистами. Проекты создаются за счет финансирования крупных анимационных студий и сотрудничеством высоко опытных специалистов различных областей (режиссеров, группы художников, группы программистов, композиторов и мн.др.)
Помимо много бюджетной анимации в кино, анимация получила развитие и во многих других областях развития информационных, веб технологий. Успешно, влиятельно реализуется и развивается в коммерческой сфере, различных проектов: рекламных роликов, разработке веб-сайтов, CG-роликов, приложений.
Яркость, простота восприятия информации, несет, конечно, больше
коммерческий характер.
В данной статье представлено описание метода создания имиджевого 3D ролика при использовании различных программных средств. Разработанный новый метод является одним из самых простых и быстрых вариантов для создания качественного анимационного 3D фильма. Анимационный фильм - имиджевый ролик, демонстрирующий бренд производителя оптики на охотничью тематику. Основные особенности создания имиджевых роликов:
• Замена текстовой информации - в визуальный эффект;
• Уникальность;
• Исключает повторения их прошлых публикаций, кроме главных слоганов.
Особенность создания анимационного фильма - это, прежде всего, карикатура и преувеличение, не смотря на возможности реалистичности передачи сцены, которые предоставляют технологии 3D в материалах и захват движения в анимации персонажа.[1, 68c.]
Алгоритм создания анимационного имиджевого 3 D ролика
Этап 1. Построение персонажа в трехмерной сетке Maya
Для начала, необходимо нарисовать эскиз персонажа на бумаге, выполненного в 3х видах просмотра: спереди, с боку и задней части персонажа.
Для создания персонажа и его анимации по функциональным возможностям больше всего подходит программа Autodesk Maya. Эскиз оцифровывается и помещается на специальную 3D плажку.
Сначала создается трехмерный объект куб или сфера из него, как скульптуру из бесформенного куска глины, вылепливается персонаж.
Отмечаются общие параметры: размер объем, расположение частей туловища, глаз, ушей, рта и т. д., Характер построения скульптуры заключается в построении от менее к более подробным деталям, усложнять и разбивать предстоит позже. Особенность скульптинга 3D объекта в его изначальной расправленной Т-позе, для удобного создания его UV разверстки.
Для создания волос и их анимации использовалась библиотека XGen, встроенная в программу Autodesk Maya.
XGen показался, по своим возможностям, гораздо удобнее, нежели, более ранняя библиотека Nhair. Потребовалось создать отдельный скальп персонажа с распределением основные фолликулы для автоматического распределения остального пространства, настроек их формы, и, самое главное, после присоединения слоя к персонажу, необходимо было выполнить настройку взаимодействия волос с телом при движении, для предотвращения их попадания за границы оболочки тела персонажа:
1. Придание динамики волосам, команды: выбрать Fx меню -
Выделить волосы - во вкладке nHair перейти в опции Make Selected Curves Dynamic - выделить персонажа и нажать "Сохранить".
2. Включить взаимодействие с телом, команды: выделить тело персонажа и выполнить команду Create Passive Collider во вкладке nCloth.
Далее образец заливается цветом. В программе Maya процесс создавался при помощи команд во вкладках для создания и редактирования UV- разверстки в полигональном меню.
Особенность качественной UV разверстки состоит в соответствии исходных координат объемной поверхности 3D объекта (X, Y, Z) на плоской карте (U, V) текстуры. От правильности и точности совпадения данных координат зависит корректность наложения необходимой текстуры. Существует специальный плагин для таких целей UVLayout и считается лучшим вариантом создания разверстки.
Этап 2. Скелет
На следующем этапе строится система костей суставов, которая различными математическими выражениями связаны между собой, о которых описывалось в начале второй главы. Помимо скелета локаторы создаются, в моем примере, тоже автоматически при помощи плагина Advanced Skeleton.
Исходя из исследования различных техник скелетной анимации, скелет персонажа создавался при помощи плагина Advensed Skeleton, как наиболее быстрого способа создания скелета и его функций.
Особенность создания корректной модели скелета персонажа в Maya при помощи плагина Advanced Skeleton это симметрично построенная модель персонажа. Для начала рекомендуется создавать одну половину персонажа в дальнейшем симметрии можно добиться при помощи команды специального дублирования (duplicate special) в котором возможно выполнить необходимые настройки.
В моем варианте работы после дублирования возникала следующая проблема: рабочее пространство при любом последующем выделении становилось черным, что препятствовало удобству работы. В связи с этим и различными проблемами другого рода, которые могут возникнуть, рекомендуется регулярно сохранять проделанный, готовый на определенном этапе, вариант работы. Решением моей проблемы стал альтернативный вариант, создать вторую части при помощи команды "зеркало" и соединить все вершины.
Этап 3. Анимация
После моделирования персонажа, осуществляется один из важнейших этапов, как его оживление. Анимация задается на принципе инверсной кинематики, в которой задействована вся иерархия суставов и костей. После привязки системы костей и суставов к вершинам модели был использован метод скелетной анимации с весами, описанный ранее во второй главе.
Создание походки при помощи метода автоматического создания ключевых кадров.
Интересно и важно заметить, что максимально реалистичная передача характерна только для BD анимации, когда стоит задача максимально реалистично передать картину, в случае же с 2D анимацией данный аспект играет решающую роль в привлечении зрителя.
Компоновки - метод перехода от позиции к позиции - ключевые движения персонажа. Каждые действия можно разбить на последовательность отдельных поз. Главная суть анимации в характере персонажа, которая зависит от ключевых кадров, промежуточные кадры, переходы от одного ключевого кадра к другому, формируются при помощи любой программы. Принцип анимации компоновки являлся основным в работе Уолта Диснея - набор технологических приемов, которые нужны для создания образа персонажа и его динамики. При компоновке аниматор заранее планирует движения персонажа и рисует наиболее значимые его этапы, характерные жесты, манера поведения персонажа. Фазовка - средние позиции между компоновками, может быть неограниченное количество, в зависимости от характера движения, чем больше фаз тем плавнее и медленнее становятся движения.
Тайминг имеет два аспекта:
1. Расчет движения неодушевленных предметов.
2. Расчет движения живых существ, персонажей.[2]
Этап 4. Сцена
Сцена действия по сценарию происходит в лесу. Наиболее оптимальный вариант решения для поставленной задачи, при помощи анализа была выявлена программа Vue xStream, соответствующая по своим характеристикам именно для моделирования природной среды.
Продукт компании E-on Software Vue Xstream можно использовать непосредственно во всех BD-приложениях, в том числе Bds Max, Maya, Softimage, LightWave, и Cinema 4D. Программа предназначена для детализированного моделирования динамических анимированных растений. Производить рендер возможно внутри Bds Max, Maya, LightWave, Cinema 4D или Softimage, с полным взаимодействием между элементами Vue и элементами приложения, отражения и преломлениями.
Vue, в пакете Maya, позволит создать ландшафт, деревья, атмосферу, облака намного более реалистично и быстро. По умолчанию плагин Vue Xstream не устанавливается, необходимо войти во вкладку менеджера плагинов и включить плагин в настройках программы Maya. Кроме того необходимо проверить подключен ли плагин рендеринга Mental Ray, поскольку Vue Xstream использует данный рендеринг.
После загрузки и установи Vue xStream, моделирование может осуществляться как в собственном интерфейсе программ, так и в среде Autodesk Maya, достаточно лишь подключить плагин, который уже загружен
в систему после установки Vue xStream.
Обычно сцена, включающая ландшафт, в программе Vue строится с загрузки некоторой поверхности с возвышенностями для создания рельефа местности, т.к. идеально ровной поверхности на планете не встречаются. В приложении Vue предлагаются два вида подобных местностей: Heightfield Terrain и Procedural Terrain. Необходимо выбрать создание стандартной горной местности Heightfield Terrain, поскольку позволяет выполнить процедуру преобразования в полигональный объект. В дальнейшем с полученным полигональным объектом можно будет проделывать различные манипуляции, например, доделывать в Zbrush. Процедурный вариант Procedural Terrain обладает высокой степенью детализации, соответственно время рендеринга занимает намного больше.
После загрузки, при последующем рендере появится бесконечная поверхность земли с выбранным примером стандартной модели Heightfield Terrain, соединенная с горизонтом, встроенными элементами солнца и неба.
На следующем шаге была видоизменена загруженная поверхность в редакторе объектов, во вкладке плагина, на более приземленную, используя параметр "Копать" (Dig).
В редакторе материалов задаются параметры леса. В диалоговом окне редактора функций материала "Function Editor" создается текстура леса, нажав букву "М" на клавиатуре и в библиотеке материалов "Landscapes" в правой части экрана необходимо выбрать "Grass and Rock". В редакторе атмосферы были добавлены и отредактированы небо и солнце. Наконец, зелень с деревьями были добавлены в разделе "Type" - "EcoSystem"
Этап 4. Рэндеринг
После экспорта персонажа с анимацией доводим его до необходимых пропорций, переходим к рендеру. Рендеринг анимации в секвенцию PNG изображений. Этап рендеринга, с учетом визуализации среды занял колоссальный объем времени. Однако, в связи с тем, что объем времени анимационного ролика короткий, удалось избежать возможных проблем.
Этап 5. Создание объемного 3D логотипа в программе Adobe After Effects с последующим наложением на анимационный фильм. Наложение звуков.
После скачивания и установки плагина Element 3D в After Effects получаем новую возможность визуализации 3D-объектов в реальном времени. Element 3D позволяет работать с трехмерными объектами напрямую в программе Adobe After Effects. Плагин может импортировать 3D-модели в OBJ или C4D-формате. Новый плагин поддерживает "environment mapping" и "motion blur", глубину резкости, а также может экспортировать пути рендеринга.
Для начала создается новая композиция.
Создаем в новой композиции слой "Solid" и добавляем эффект
"Element 3D" из правой колонки экрана. На следующем этапе придается эффект "Ramp" и задается радиальный градиент созданного слоя.
После добавления логотипа в новый слой, вызовом команды "autotrace" придаются очертания логотипа в необходимом цвете. Таким образом, создалась маска объекта логотипа, далее маска добавляется в слой 3D элемента. На конечном этапе в окне настроек сцены можно выбрать любой из готовых пресэтов, предлагаемых плагином.
Этап 6. Монтаж полученных кадров изображений в программе Adobe After Effects.
Композинг.
Когда все прорисовано, есть отдельные картинки с персонажем, нарисован фон компьютер разбирается по слоям до окончательного варианта изображения - композинг. Поставить качественно персонажа в фон. Существует много нюансов композинга для придания качественного кадра сцены с персонажем:
- выставляется свет;
- приглушение цвета фона, чтобы персонаж не сливался с ним;
- дополнительные камеры, для придания сцене динамики.
Чтобы персонаж органично жил в нарисованных декорациях.
Например, в моем фильме персонаж охотника во время бега по лесной
чаще, фон вокруг становится немного блеклым, задеваются и цепляются ветви, либо наоборот, подкрадывается, наблюдая за целью и прицеливаясь, камера меняет положение, выделяя фокусировку на отдельных кадрах, ограниченных обзором прицельного инструмента в руках охотника.
Наиболее популярными программами постобработки и композитинга являются программы After Effects, Digital Fusion, Nuke. Нельзя здесь же не упомянуть о программе Adobe Premier Pro подходит больше для видеомонтажа полнометражных фильмов. На основе сравнительного анализа во второй главе о преимуществах данных программ композитинг, в нашем примере, лучше выполнять в After Effect, так как нет необходимости в тщательной проработке отдельных планов, для чего более всего бы подошла программа Nuke. Более того, уже имелся приготовленный логотип в After Effects и необходимо лишь смонтировать планы в целостный ролик и оформить его как положено по сценарию.
Использованные источники:
1. Richard Williams THE ANIMATOR'S SURVIVAL KIT - 2009.- 68c.
2. Создание анимационного фильма [Электронный ресурс]. / Кафедра ИКТ (ЭВА) МИЭМ - URL: http://wiki.auditory.ru/Создание_анимационного_фильма (дата обращения: 02.03.2016)
