Журнал

Анимация, ротоскоп, эклер и motion capture.

  • 07.12.2013

    Егор Томский


    “Анима́ция (лат. animatio — одушевлённость) — метод создания серии снимков, рисунков, цветных пятен, кукол или силуэтов в отдельных фазах движения, с помощью которого во время показа их на экране возникает впечатление движения существа или предмета.”

    Википедия



    “Захват движения (motion capture)- процесс или техника записи паттернов движения в цифровом виде, главным образом запись движения актера с целью оживления цифрового персонажа в кино или компьютерной игре.”

    Oxford Dictionaries


         Считается что анимация берет свое начало с изобретения праксиноскопа Эмилем Рейно в середине XIX века. Французский изобретатель придумал как показывать серию фотографий или гравюр так, чтобы зритель воспринимал их как единое  движение. Праксиноскоп был своего рода прародителем кино. Эмиль рисовал или фотографировал комические этюды и демонстрировал их в своем “оптическом театре”. В дальнейшем технология и мультипликация всегда шли рука об руку. Изобретение компьютера и возможность создания цифровых мультфильмов стало еще одним большим событием в истории анимации.

    Почти вся творческая часть анимации сформировалась еще в доцифровую эпоху и мало изменилась с тех пор. Компьютер позволил лишь ускорить и во многом автоматизировать процесс, создавать таких персонажей, на которых раньше потребовались бы годы. К примеру, одной из фишек первого полнометражного цифрового мультфильма “История Игрушек” от компании Пиксар было то, что ковбой Вуди имел клетчатую рубашку. Рисованная классическая анимация не могла себе позволить сделать сложную текстуру на движущемся объекте.

         Мультипликация почти всегда преувеличена. Это входит в один из 12 принципов Диснея, и он заключается в том, что преувеличенное движение смотрится более интересным, и как не странно - реалистичным. Актеры в кино и театре также пользуются преувеличением - если его много, то кажется что актер переигрывает, если мало, то не доигрывает, становится чересчур документальным. Но чтобы понять что и как преувеличивать аниматору или актеру необходимо разобраться с естественным движением, с тем, как это происходит в жизни, иметь богатый “насмотренный опыт” и талант.

        Существует много способов найти пример нужного движения, особенно благодаря развитию youtube. Можно по-старинке подойти к зеркалу и посмотреть как двигается тело, какие выражения примает лицо, можно снять себя или других на камеру и прочее. Все это сбор референсов, которым каждый из аниматоров занимается. И даже если для создания сценки мультипликатор не идет к зеркалу, не делает видео, не ищет что-то в интернете, он берет движение из главного поставщика хороших идей и самых ярких примеров - из своей памяти. Почти каждый аниматор в своих интервью говорит о том, что надо смотреть вокруг, запоминать сценки из жизни, они всегда пригодятся.

         Мультипликатор через себя пропускает реальную жизнь и потом выдает преувеличенный, творчески переработанный материал. Для серьезного улучшения качества анимации и увеличения скорости работы над мультфильмом Макс Флейшер в 1917 году придумал технику ротоскопа, которая позволяла аниматору перерисовывать отснятую кино-

    пленку. Эту технику активно внедрил к себе и Дисней в 40ых годах, с помощью рото

    скопа были сделаны “Золушка”, “Алиса в Стране Чудес” и “Белоснежна и 7 гномов”. В качестве примера для аниматоров, работающих над Белоснежкой, были отсняты движения и танец молодой актрисы Марж Чемпион. Но Дисней вскоре осознал 

    необходимость более интенсивного использования кино-материала и ввел технику ротоскопинга на студии. Отчасти это было также потому что аниматоры использовали себя и свои собственные мимические эмоции как основу для персонажей,

     на что Уолт сказал:

    “Художники, глядя на себя в зеркало, иногда не были столь успешны, потому что они были плохие актеры и делали все достаточно жестко”.  Также ротоскоп помогал аниматорами, которые работали над одними и теми же персонажами, делать похожие движения и соблюдать стилистику поведения. В СССР эту технику называли по марке проецировального аппарата “эклер”, с помощью нее было сняты почти все мультфильмы 1950ых годов, в том числе “Аленький цветочек” и “12 месяцев”.

         Использование ротоскопа широко обсуждалось и осуждалось как у Диснея, так и в Союзмультфильме. Основными доводами было, что аниматор слишком технически перерисовывает движение, теряется эффектность, точность и выразительность, присущая анимации. Так же актеру трудно или не всегда возможно сыграть так, как это может делать мультипликационный персонаж, или же просто не достаточно репетиций. В Союзмультфильме принимали эклер как временную технику, в основном ссылаясь на неопытность мультипликаторов. И действительно многие аниматоры повысили уровень мастерства в ходе работы с ротоскопом. Тот же путь был и в студии Диснея, где постепенно начали отказываться от ротоскопинга. Для работы над “Волшебной лампой Алладина” диснеевцы использовали отснятый материал уже только для тайминга. 

         С развитием цифровых технологий появилась возможность передавать движение специального маркера в компьютер. Появилось много разных технологий и областей применения - GPS, инженерия, логистика, спорт и прочее. Процесс получения информации о движении человека или животного назвали motion capture или захват движения.

         Существует несколько типов мокапа (mocap, сокращенно от motion capture), самым популярным и наиболее точным является оптический. На тело или специальный костюм актера крепятся маркеры, которые могут быть пассивными (световозвращающее покрытие) и активными (диоды) и с помощью специальных синхронизированных друг с другом камер снимается движение этих маркеров. Чаще всего используют небольшие маркеры от 3мм до 19 мм в диаметре. Программа понимает положение камер в пространстве относительно друг друга, и если один маркер видит не менее двух камер, то можно понять его положение в трехмерном пространстве, но не ориентацию. Если же на актере находится какое-то количество маркеров, то можно получить некое представление о его движении в цифровом виде. Наиболее крупный производитель пассивного оптического мокапа это Vicon, активного PhaseSpace. Так же существует технология инерционного, магнитного и гироскопического мокапа - это бескамерная технология, где есть синхронизированные датчики и приемник. Датчики перемещаются в пространстве и приемник понимает где и в каком положении они находятся относительно друг друга. В результате в компьютере мы получаем трехмерные объекты и знаем их положение и ориентацию относительно друг друга. Минус этой системы в том, что она не точная и постоянно накапливает ошибки, так что через какое-то время приходится останавливать съемку и перекалибровывать. Так же датчик обычно размером со спичечный коробок, что создает определенные неудобства. Наиболее распространненой является система от Xsens.

          После того как в программе получаем облако точек или же объектов, мы можем прицепить к ним скелет и получить движение уже скелета или болванки со схожими актеру пропорциями. Для этого существуют разные алгоритмы и софт, который обычно поставляется вместе с оборудованием. Есть также оптическая без маркерная технология, которая позволяет захватывать движение имея только видео изображение или карту глубины как у Kinect. То есть мы можем получить двигающийся скелет или болванку просто встав перед камерой. Но без маркерная система выдает очень условную информацию и движение более менее неплохо считывается только когда камера хорошо видит силуэт актера, снять же скрещенные руки на груди, или двух обнимающихся актеров почти не возможно. Но эта технология активно развивается, хотя врят ли в обозримом будущем будет использоваться в серьезном производстве мокапа.

          Используя ту или иную технологию можно получить трехмерное движение актера. Значит можно сделать аналог ротоскопинга в 3д. Если цифровой персонаж полностью совпадает с пропорциями актера, то движение передастся наиболее точным образом. Но если пропорции разные, то начинаются проблемы. Процесс переноса движения с актера на персонаж называет ретаргетинг (перенацеливание). И это уже более творческий момент, как сделать так, чтобы движение повторилось, хотя ноги в два раза короче, а руки в два раза длиннее.

           И конечно же после того как мы получили движение цифрового персонажа, совпадающее с актером, его необходимо творчески доработать. Без этого будет копирка и плохое впечатление от движения. Эта схожая проблема, с которой сталкивались в период ротоскопинга. Нельзя просто взять и скопировать движение человека, аниматор должен обязательно его творчески осмыслить и обработать.

           Проблема копирования актера и его движения особо остро встала во время создания анимационных фильмов “Беовульф” и “Полярный экспресс”, где ярко проявилась “зловещая долина”. Этот термин был придуман японским инженером Масахиро Мори в 70ых годах и описывал отношение людей к человеко-подобным роботам. Суть заключается в том, что чем больше робот похож на реального человека, тем больше мы испытываем положительных эмоций к нему, но как-то только робот становиться слишком похож на человека, происходит полное его эмоциональное отрицание, мы начинаем испытывать отвращение. Тот же принцип работает во всех других аспектах, включая анимацию. Ниже на графике в самом начале герой Саус-парка, который мало похож на человека, только наличаем двух рук, двух глаз и одной головы. Мы начинаем подниматься дальше и все больше испытываем эмоций к персонажам, соответственно и персонажи владеют большей эмоцианальной палитрой, но потом происходит большой спад вниз. Технологии очень стараются сделать цифровую копию актера, но успешных примеров слишком мало и они очень дорого стоят. Хотя с каждым годом мы можем больше приближаться к реальному человеческому образу на экране.

           Зловещая долина в очередной раз доказывает, что к производству мокапа необходимо творчески подходить на всех этапах - подготовка, репетиции, съемка и обработка. Захват движения позволяет существенно сократить сроки производства анимации и получить гораздо более прогнозируемый результат. В творческом плане мокап почти всегда проигрывает качественной ручной анимации, потому что актеру тяжело быть настолько точным, выразительным, а главное так скрупулезно подходить к движению, как это делает аниматор. Но с другой стороны, действительно классных аниматоров не так много, как хотелось бы, и мокап, как в свое время ротоскоп, является отличным способом улучшить мастерство и понять принципы движения.

     

           Технологии не стоят на месте - Фёдор Савельевич Хитрук писал, что проводил много времени перед зеркалом, изучая как движется тело. Теперь можно заснять движение с нескольких камер или даже мобильных телефонов в замедленной съемке и еще более точно анализировать моторику. Для того чтобы посмотреть и вдохновиться игрой величайших актеров, достаточно вбить имя в поисковой строке, а технология захвата движения позволяет увидеть движение в трехмерной среде и подцепить его на лету на персонажа. К сожалению, возможности и потенциал творческого использования мокапа сильно недооценен аниматорами, это связано как с техническими сторонами, так и с непониманием того, как его использовать в своих творческих целях. Но впереди нас ждут еще много увлекательных открытий stay tuned!

     

    Павильон motion capture  “ДА-Студия”, Москва


    Использованный материал:

     

    1. http://www.kinozapiski.ru/ru/article/sendvalues/868/

    2. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1034621

    3. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%B8%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE)

    4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5

    5. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0

    6. http://en.wikipedia.org/wiki/Rotoscoping

    7. http://www.ufunk.net/en/insolite/disney-rotoscoping/

    8. “Магия Пиксар” Дэвид Прайс

    9. “Профессия аниматор” Хитрук

    10. http://museymultfilm.livejournal.com/28931.html

    11. https://www.youtube.com/watch?v=Smx-ZkGH_Io

    12. http://www.fxguide.com/featured/the-art-of-roto-2011/

     

Комментарии

3 комментария
  • К. Андрей
    К. Андрей Хорошая статья. Вон на такой уровень уже можно ориентироваться! Я бы только добавил, что зловещая долина распространяется не только на человеческий облик, но и на многие другие формы подражания естественному.
    10 декабря 2013 г. - 2 нравится
  • Егор Томский
    Егор Томский Спасибо! Да, согласен что зловещая долина это хирокий термин, но проще всего его объяснить именно на человеке. Это заслуживает отдельной статьи)
    10 декабря 2013 г. - 1 понравилось.
  • Саша Балаж
    Саша Балаж Очень полезная статья, спасибо)
    24 декабря 2013 г.