Методи за рендериране на 3D анимацията

Гл.ас. д-р Петьо Будаков

“Методи за рендериране на 3D анимацията”

Малко тънкости от реалистичните анимации в киното рекламите... как така някои са супер реалистични и добре изпипани, хващат окото веднага? Достатъчно е да споменем само: „Аватар”, анимациите на Джаред Барбер, TNA, Pepsi –Can Fu, Air France и т.н.

Ако някога сте се занимавали с 3D анимиране, най-вече с живи герои (примерно хора или животни), ще забележите колко уникално сложни са техните движения. Без значение, че популярните пакети (като Maya, 3ds max, Lightwave или Cinema) разполагат с великолепни средства за анимация - процедурна, линейна, нелинейна, покадрова, в крайна сметка идва един момент, в който най-добрите екипи от специалисти са безсилни. Да анимираш сложни движения като футбол, ръченица, брейк танц, пенсак силат... става доста сложно. Но в същото време рекламодателите и продуцентите са категорични в суровите си изисквания – ако може да стане от днес за вчера и в същото време да блести с изключителен реализъм, да е завладяващо...

Ето защо в големите студиа (както филмови, така и игрални) най-хитро заобикалят класическия, изцялокомпютърно базиран процес и използват ... живи актьори. Обличат ги в едноцветни костюми, закачват им сензорни датчици и ги режисират да се движат. Изместването на датчиците се улавя от специална апаратура, тя изчислява промяната в позата на героя и съответно калкулира анимацията. Този процес е известен като motion capturing, или накратко мокап. За целта са предвидени различни пакети от приложения, които да обработват мокап информацията, и едно от най-популярните и утвърдени от тях е именно Motion Builder. Той е оригинална разработка на Alias, а впоследствие, след поглъщането преди няколко години, стана собственост на Autodesk. В момента Motion Builder е нещо катоиндустриален стандарт в тази област, като е използван изключително широко - както във високобюджетни филмови продукции, така и при разработка на игри.

MotionBuilder ви позволява да „улавяте“, съхранявате и преди всичко да усъвършенствате резултатите, постигнати с мокап анимиране. Може да запазвате разнообразни „уловени“ движения, изиграни от живи актьори (бягане, скачане, падане, ставане, ритане и т.н. - най елементарните примери), след което да ги обработвате по избран от вас начин. Най-лесният е да ги наслагвате в цикли (ако има повторяемост), да ги комбинирате (примерно бягане с оглеждане и ръкомахане) или подреждате с плавен преход. Може да прилагате забързване,забавяне, да „пипнете“ някой кадър и да коригирате несъвършенства в актьорската игра.

Autodesk Motion Builder 2012 е най-новата версия на решението на Autodesk за анимиране на 3D герои и същества в реално време за проекти в областта на компютърните игри, филмите и телевизията. Toxik 2012 пък предлага високопроизводителен композитинг и възможности за визуални ефекти, които са насочени към проектите за пълнометражни дигитални филми и телевизионни продукции, като комбинацията със софтуера за моделиране Autodesk Maya 2012 предлага ускорен и повтарящ се работен поток 3D-към-2D. Двата продукта дефилираха по време на изложението SIGGRAPH 2011 - специализирана ежегодна конференция и изложба за компютърна графика и интерактивни технологии.

Autodesk MotionBuilder версия 2012 предлага висококачествени визуализации в 3D изгледа (т.нар. viewport), интуитивен набор инструменти за симулация в реално време и разширени възможност за скриптиране за по-тясна интеграция на отделните процеси, съобщават от прес-офиса на компанията.

"Autodesk MotionBuilder отдавна е един от най-мощните и надеждни инструменти за анимиране на герои и същества на пазара - както за създаване на ключови кадри (keyframing), така и за обработка на записано с помощта на актьор движение (т.нар. „motion capturing"), - каза Петер Морес, старши аниматор в Crytek GmbH, и бета тестер на MotionBuilder. - Като специалист по анимация аз харесвам новата физика на твърдите тела и опциите за решаване на проблема „парцалена кукла" Rag Doll solvers във версия 2009, които помагат да се постигне съвършенство в множество движения, чието реалистично „улавяне" иначе би изисквало доста усилия. Техническите директори ще се зарадват на новия редактор на скриптове Python и на възможността да създават специално разработен за техните нужди потребителски интерфейс, който ще им позволи да интегрират напълно MotionBuilder в процеса на производство като нашето."¹

Toxik 2009 пък бе демонстриран от Autodesk заедно с другия ключов софтуер - Maya 2009. „Все по-нарастващ брой студиа за пост-продукция започват да възприемат Autodesk Toxik като придружаващ продукт към Autodesk Maya,” според Стиг Груман, вицепрезидент на групата за дигитални развлекателни технологии към „Медии и развлекателна индустрия” в Autodesk. „Докато развлекателната индустрия се бори с предизвикателствата на стереоскопичната продукция, Toxik 2009 свързва работните потоци в 3D и 2D, като така улеснява продукцията на стереоскопични филми, виртуални ефекти и допълнения към декора.”

Аниматорите сега имат възможността да извършват динамични симулации на твърди тела вътре в софтуера, което им предоставя по-ефективен работен поток за създаването на реалистични анимации. Поддръжката на опцията за недопускане на сблъсъци предотвратява взаимното проникване на герои, обекти и други сценични елементи.

Това е особено полезно за тези професионалисти, които искат да редактират ефективно 3D анимации, които включват взаимодействието на герои и същества с предмети. Освен това, добавянето на опцията за решаване на проблема „парцалена кукла" Rag Doll solver позволява на потребителите да извършват динамично симулации, като например как героите падат и се удрят в земята. Творците могат лесно да контролират поведението на своите герои като насложат анимация върху симулацията за по-голям реализъм.

• 
  Подобрена интеграция в общия процес
  

MotionBuilder 2012 поддържа високотехнологични хардуерни шейдъри, като така подобрява качеството на показване в реално време във viewport-а. Новата поддръжка на Normal Mapping CG шейдър позволява на творците да работят със съществуващи нормални карти (normal maps), създадени в Autodesk Maya, Autodesk 3ds Max или Autodesk Mudbox, и да ги разглеждат в реално време във viewport-а. В допълнение към това, новият шейдър Light Attenuation CG позволява на аниматорите да достигнат нови нива на изкусност и реализъм, като им предоставя повече контрол върху смекчаването и падането на създадено от тях осветление в реално време. Освен това, MotionBuilder сега поддържа версия 2.0 на библиотеката CgFX, което позволява на аниматорите да се възползват от последната шейдърна технология CgFX.