- Щоб додати коментар, увійдіть
Стефани Рис. Анимация персонажей в 3d Studio Max
(продолжение, начало см. здесь)
Глава 5. Природа движений.
Раскадровка сценариев и выстраивание сцен
Передача эмоций посредством анимации черт лица
Анимация шагающих, бегущих, смеющихся или крадущихся персонажей
Временные интервалы и другие тонкости языка движений
Использование упреждающих и завершающих движений для повышения реализма сцен
Перекрывающиеся действия и вторичные движения
Анимация животных и насекомых
Обзор техники копирования движений
Природа движений
Основной задачей четырех предыдущих глав было изучение строения и анатомии тела. Хотя конструкция тела очень важна при моделировании различных персонажей, секрет удачной анимации скрывается в движениях. Ваша модель может иметь совершенную конструкцию, но без убедительных движений она всегда будет выглядеть только как механическая кукла. С другой стороны, если движения естественны, то даже настольная лампа может показаться ожившей! Усиливайте анимацию, добавляя едва уловимые вторичные движения — они в большей мере повлияют на реалистичность модели, чем все остальные эффекты, вместе взятые. Наличие движений, как ярко выраженных, так и незаметных, вторичных, — вот что сделает вашего трехмерного персонажа действительно естественным, придаст ему собственный характер и обрисует его личность, словом, вдохнет в него жизнь. Именно о том, как смоделировать натуральные движения и как добиться естественного поведения персонажа , и рассказывается в этой главе.
Процесс анимации движений человека
Картина движений тела являются важной частью жизненного опыта человека, хотя мы не задумываемся над этим. Начиная с самого момента рождения вы наблюдаете за действиями людей и бессознательно формируете словарь движений человека. Эти знания не проявляются до тех пор, пока мы не увидим анимацию персонажа, который двигается недостаточно верно. Именно в этот момент каждый из нас обращается к своему словарю и сравнивает видимые движения с теми, которые ему представляются правильными. Если движения неестественны, вы сразу поймете, что перед вами синтетическое, чужеродное существо.
Можно сказать, что задача изготовления реалистичной модели сводится к созданию достоверных движений. Конечно, наилучшим решением было бы создание моделей, которые всегда двигались бы как их двойники из реальной жизни. Как говорится, желаю удачи! Мускулы и ткани реальных существ — это живые, органические структуры. Важно понимать, что части тела связаны не только посредством подвижных суставов. Поверхность жесткой конструкции скелета покрывается множеством мягких тканей и подвижных слоев мышц. Такая конструкция позволяет телу не просто двигаться, поворачиваться, скручиваться и изгибаться, она реализует обширный диапазон едва уловимых движений поверхности тела. Без этих тканей живые существа (или их модели) походили бы на роботов.
Например, простое движение головы влечет за собой перемещения многих частей тела, чем достигается плавность движений и сохранение равновесия. Попробуйте повернуть голову и посмотреть на свое плечо. Если у вас нормальное, не слишком гибкое тело, то повернуть голову на большой угол не удастся, не изменяя высоты расположения плеч и не скручивая торс. Встаньте и нагните голову вниз к груди. Вы сразу почувствуете, как для компенсации смещения центра тяжести изменится положение тела. Это как раз те незначительные движения, которые часто отсутствуют в анимациях. В компьютерном фильме часто можно наблюдать поворот головы, свойственный разве что роботу, то есть такой, когда голова лишь крутится вокруг вертикальной оси без каких-либо дополнительных движений.
Совет
Помните, что для создания достоверной сцены нужно выверить каждое движение, все они должны быть логическим продолжением друг друга. (Вспомните, что говорят о танце живота: «Здесь каждое движение имеет свой смысл!»)
Таким образом, чрезвычайно трудно воспроизвести естественные человеческие движения, не проанализировав моментальные снимки движений настоящего человека. Иначе говоря, лучшее, к чему следует стремиться, — это жизненно-правдивые движения. В задаче моделирования правдоподобной, реалистически выглядящей анимации имеется определенный вызов, брошенный художнику-аниматору. И эта задача может так и остаться не разрешенной до конца.
Составление плана
Вне зависимости от того, нужно ли смоделировать одно существо или сложную сцену, планирование работы всегда является важным шагом. Кроме случаев монтажа демонстрационных роликов, рекламирующих ваши собственные возможности, любая работа художника-аниматора, как правило, начинается с распределения задач. Если вы особо удачливы, то, возможно, сумеете даже совместить планирование и работу над созданием элементов будущей анимации. Поскольку трехмерная компьютерная анимация до сих пор сохраняет пионерский статус, а ее возможности все еще весьма ограниченны, дальновидные продюсеры стараются вовлечь художников-аниматоров в процесс планирования.
При реализации любой самой фантастической идеи в конце концов наступает момент, когда путем последовательных приближений, изменений и уточнений эскизов персонажей и сюжета действия художники, продюсер и заказчик (или шеф) окончательно согласовывают все стороны проекта.
После этого наступает время создания более детального визуального описания сюжетной линии и планирования последовательности сцен анимации, на основе которых будет осуществляться производство фильма. Этот этап обычно называют раскадровкой.
Раскадровка
Раскадровка используется художника ми-аниматорами и режиссерами-постановщиками для того, чтобы разбить какое-либо действие на фрагменты и спланировать ракурсы съемки той или иной сцены еще до создания анимации. Кусочек типичной раскадровки показан на рис. 5.1. Использование раскадровок позволяет участникам проекта спланировать движения персонажей в их развитии, что упрощает общую задачу — представить общий вид сцен проекта до начала работы над собственно анимацией. Раскадровка позволяет также расставить определенные вехи, которые можно использовать для оценки степени завершенности проекта и гарантии того, что он получит одобрение заказчика. Наконец, раскадровки являются визуальным источником для составления списка ключевых кадров — основного документа, перечисляющего и описывающего особенности всех ключевых кадров проекта.
Рис. 5.1. Раскадровка позволяет еще до создания и расстановки моделей как следует разобраться, как должны выглядеть сцена анимации.
Внесение изменений в действия персонажей, шлифовка этих действий по раскадровке — это намного эффективнее, чем пытаться исправить почти готовую анимацию, если перед самым окончанием работ над проектом кто-то вдруг решит, что персонаж вместо того, чтобы нагибаться влево в кадре 100, должен подпрыгнуть как кролик в кадре 250.
Линии действия
Линия действия — это воображаемая линия, которая показывает направление движения и наклон тела персонажа в процессе совершаемых им действий. Линия действия может быть и просто настоящей линией, нарисован ной на раскадровке (можно нарисовать линию прямо на экране компьютера с помощью маркера, хотя я не рекомендую такой метод работы) и показываю щей траекторию движения тела персонажа в ходе перемещения его в требуемую позицию сцены (см. рис. 5.2).
Рис. 5.1. Линии действия при анимации движения персонажа играет роль направляющей кривой.
Продумывание линий действия помогает создавать более динамичные и сложные анимационные сцены. Концепция направляющей линии — этот старый, проверенный на практике прием, широко применявшийся при производстве двумерных мультфильмов, — незаслуженно редко используется в трехмерной компьютерной анимации. Используя линии действия, можно облегчить задачу имитации эмоций и появления индивидуальных черт характера.
Конструирование персонажей
Следующим действием художника-аниматора должна стать разработка , или подбор, готовых конструкций всех трехмерных персонажей, опорных структур и других элементов, необходимых для построения сюжетных сцен. В некоторых рабочих группах подобная задача может распределяться между несколькими исполнителями. В этих случаях для повышения эффективности полезно иметь один общий набор моделей, текстурных карт, фоновых рисунков и материалов. Такой подход обеспечивает постоянство форм и согласованность цветов поверхностей объектов при переходе от кадра к кадру анимации.
В некоторых сценах, например в трюках с двойниками (такие кадры были созданы для фильма «Бэтман навсегда » (Batman Forever) компанией Pacific Data Images, Inc.), требуется, чтобы художники смоделировали точную копию реально существующего актера. Если актер и костюмы находятся в пределах досягаемости, проще всего это сделать с помощью технологии трехмерного сканирования. Для производства фильмов, в которых используются наложения нескольких изображений, например когда анимационные персонажи совмещаются в кадре с реальными актерами, требуются наиболее совершенные и отточенные модели, чтобы скрыть искусственную природу компьютерных персонажей.
Если модель персонажа и его анимация создаются разными людьми, создатель модели должен согласовать с художником-аниматором ее конструкцию, чтобы обеспечить возможность осуществления требуемых движений персонажа. Незамысловатые действия расположенного на заднем плане персонажа, как правило, не требуют создания сложной модели, но для первого плана обычно используются совершенные, тщательно проработанные модели.
Конструкция модели частично определяется характером движений персонажа: будет ли он как сумасшедший бегать по экрану или красться на цыпочках мимо заснувшего сторожевого пса, нужно ли персонажу передвигаться по улице в ураганный ветер или метать топор. Плавность и естественность движений персонажа в значительной степени будет зависеть от сложности созданной художниками модели, призванной воссоздать реалистичные движения. Если поскупиться на этом этапе работы, то расходы на анимацию персонажей могут несоизмеримо возрасти из-за наличия ошибок в исходной структуре моделей.
Принцип привлекательности
Компьютерные персонажи обязаны привлекать зрителя. Они не обязательно должны быть похожи на миловидных пушистых кроликов. Просто каждый персонаж должен чем-то притягивать взгляд аудитории. Это может быть приятная внешность, обаяние, какие-то личностные качества, коммуникабельность или просто притягательный вид существа, от которого невозможно отвести взгляд. Неуклюжие модели и неловкие движения являются малопривлекательными, поскольку любой зритель помимо прочего ждет от зрелища приятного развлечения.
Поразмышляйте над понравившимися вам персонажами. Игрушки из «Игрушечной истории» (Toy Story) трогают взгляд хотя бы потому, что напоминают людям их собственные детские игры. В этом фильме привлекательные персонажи контрастируют на фоне отталкивающих отрицательных героев. Взаимоотношения главных героев усиливают напряженность, а естественные движения делают сюжет в целом достаточно правдоподобным.
Выполняя анимацию компьютерных персонажей, старайтесь избегать натянутых, безжизненных движений. Они образуются, например, если обе руки или ноги находятся в одинаковом положении и выполняют похожие действия. Даже две половинки лица не должны быть точным зеркальным отражением друг друга. Чтобы сделать фигуру персонажа более естественной, попробуйте независимо применить анимацию к обеим половинам тела.
Выстраивание сцен
При создании анимации часто забывают о выстраивании сцены. Конечно, если нужно сконструировать модель на продажу или вы просто решили немного развлечься в субботнее утро, то нет нужды оформлять сцену. Но если речь идет о законченном сюжете или о демонстрации профессионализма, оформление сцены может оказаться чрезвычайно важным элементом. Джон Лэйстер как-то сказал, что оформление это «...подача какой-либо идеи таким образом, чтобы она казалась законченной и совершенно безошибочной».
Под выстраиванием сцены можно понимать действия, ведущие к тому, чтобы обеспечить абсолютно безошибочное восприятие личностных качеств персонажей, сделать так, чтобы зритель хорошо видел выражения их лиц, или создать у зрителей определенное настроение. Выстраивание сцены включает в себя оформление ее заднего плана, настройку освещения, добавление различных эффектов и движений, подбор угла зрения камеры и разные другие элементы, которые способствуют законченности внешнего вида картины.
Выстраивая действие на сцене, старайтесь сделать так, чтобы взгляд зрителя был направлен к тому месту, где будет развиваться основное событие. Очень важно, чтобы зритель в каждый момент следил только за одним действием. Если на сцене одновременно происходит несколько событий, это может распылить внимание аудитории. В результате будет упущена нить сюжета.
Выстраивание сцены определяется фабулой, общей концепцией оформления, талантом художника-аниматора и возможностями программного обеспечения. Сравните яркий интерьер спальной комнаты Энди в «Игрушечной истории » (Toy Story) и темную, зловещую атмосферу соседней комнаты, принадлежащей Сиду.
Оформление сцены в компьютерных играх играет столь же большую роль, как и в видеофильмах. Хотя вид персонажей компьютерных игр сам по себе достаточно привлекателен, много проблем возникает именно на этапе объединения объемных и плоских элементов сцены. Расположенные рядом друг с другом объемные и плоские объекты выглядят совершенно по-разному. (По этой причине художники традиционных двумерных мультфильмов часто критикуют трехмерные анимации.) Некоторые художники-аниматоры решают эту проблему, стараясь уменьшить глянцевый блеск поверхностей тел персонажей, понижая разрешение в трехмерных изображениях и используя цветовые палитры с малым числом цветов. Сравните изображение персонажа, визуализированное при высоком разрешении (рис. 5.3-а), с вариантом, полученным после уменьшения разрешения (рис. 5.3-б).
Рис. 5.3. На рисунке (а) представлен типичный вариант визуализации трехмерного персонажа, на (б) для создания сходства с плоским мультфильмами при визуализации использовалось низкое разрешение и малое число цветов
Обычно при комбинировании трехмерных компьютерных объектов с кадрами обычного фильма самой большой проблемой является выбор освещения. Это хорошо видно в фильме «Джуманджи» (Jumanji) компании Universal Studios. Как и все компьютерные модели животных компании ILM, трехмерные персонажи этого фильма в целом выглядят прекрасно. Однако кажется, что некоторые внешние элементы трехмерных объектов имеют меньшую цветовую насыщенность по сравнению с реальным миром. Общая освещенность в этом фильме выше обычно применяемого уровня. Это должно было быть учтено при согласовании внешнего вида персонажей.
Совет
Перед анимацией сцены оформите ее задний план, поместив на него простую, неяркую картинку.
Другой часто встречающейся проблемой является недостаточно высокий контраст действий главного персонажа или любого другого объекта, призванного находиться в центре внимания, с происходящим на сцене фоновым действием. Взгляд всегда фокусируется на безмолвном герое, неподвижно стоящем в середине сцены ночного города в хаосе беспрерывно бегающих уличных мальчишек.
Фон является неотъемлемым элементом, логически завершающим анимацию и связывающим действия конкретной сцены с общей сюжетной линией. Однако на заднем плане не должно быть ничего, что может ухудшить восприятие действий главных героев первого плана. Фон с яркой, пестрой расцветкой может помешать восприятию действий персонажей и внести хаос в сцену. Чересчур загруженный, информационно насыщенный фон умаляет персонажа, как показано на рис. 5.4.
Рис. 5.4. На рисунке (а) представлен типичный вариант визуализации трехмерного персонажа, на (б) для создания сходства с плоским мультфильмами при визуализации использовалось низкое разрешение и малое число цветов
В обычных фильмах задний план размыт, а передний план четкий и резкий. Это достигается подбором нужного фокусного расстояния объектива во время съемок. Компьютерные программы визуализируют трехмерные сцены так, что все попадающие в поле зрение камеры объекты имеют одинаковую степень четкости. Это не соответствует не только принятым стандартам кинематографа, но и собственным естественным ощущениям человека. (Попробуйте поместить эту книгу на передний план, а затем, не изменяя фокусировки глаз, посмотреть на расположенные сзади нее объекты. Все они окажутся размытыми.)
Совет
Правило, которое нужно запомнить: глаза зрителя выделяют движущийся объект на неподвижном фоне или неподвижный объект на постоянно меняющейся сцене.
Надо заметить, что все современные анимационные программы, включая сравнительно простые программы для персональных компьютеров, обладают способностью размывать фон сцены. Например, процедура LenZFX MAX компании Digimation позволяет настраивать эффективную глубину зрения моделей съемочных камер 3D Studio MAX для того, чтобы приблизиться к естественному размыванию изображений предметов на фотоснимках. (В приложении Б указаны источники, из которых можно получить эту программу.)
Другой способ привлечения внимания к персонажу — это помещение героя как бы внутрь фона, как показано на рис. 5.5. Такая технология использована во многих фильмах Диснея, которые отличаются тщательностью анимации. Диснеевские художники-аниматоры умеют так прорабатывать фон сцены, чтобы привлечь внимание зрителя к главному герою.
Рис. 5.5. Тщательно подобранный фон как бы обрамляет фигуру расположенного в центре персонажа.
Чтобы сбалансировать картину заднего плана со всей остальной сценой, тщательно подбирайте рисунок и структуру фона, используйте подсветку, чтобы сделать фон более ярким. Кроме того, можно воспользоваться имитацией атмосферного тумана, а также сделать фон размытым и расплывчатым, если ваша программа позволяет применять подобные эффекты.
Правила анимации персонажей
1. Ничто живое никогда не поворачивается и не движется по абсолютно прямым линиям.
2. Движения тела и всех его подвижных частей — глаз, рук, ног — совершаются по дугообразным траекториям.
3. На теле нет абсолютно плоских поверхностей. Все части тела изогнуты и закруглены.
Рассмотрим простой быстрый поворот головы. Такой поворот начинается с разворота глаз, затем они закрываются, и голова слегка наклоняется вниз. После того как голова повернется на нужный угол, она снова приподнимается, а глаза открываются (см. рис. 5.6).
Рис. 5.6. Голова никогда не поворачивается строго вокруг вертикальной оси. Напротив, сама вертикальная ось головы описывает при повороте дугу, а глаза закрываются на время поворота.
Анимация головы и лица
Будучи людьми, мы всегда концентрируем свое внимание на лицах и головах других людей, ведь эти части тела обеспечивают нам почти все виды связи друг с другом. Мы получаем информацию не только из разговора, но также из наблюдения за выражением лица, глазами и положением головы собеседника. Для художника-аниматора чрезвычайно важно научиться создавать грамотную анимацию головы и лица персонажей. Никакие программы не позволяют автоматически разрешить эту задачу.
Движения глаз
Кто-то сказал, что глаза — это зеркало души. Действительно, мы всегда первоначально смотрим в глаза человеку (хотя некоторые феминистки утверждают, что мужчины прежде всего обращают внимание на другие части тела). Чтобы изучить естественные движения глаз, нужно просто много наблюдать за людьми. Как уже говорилось в предыдущих главах, будьте предельно внимательными. Если вам по причине застенчивости не заставить себя смотреть в глаза чужим людям или если вы живете в крупном городе, где все ходят понурыми, поставьте зеркало в своей комнате и изучайте движения черт своего собственного лица.
Обратите внимание, что глаза постоянно движутся и моргают. Даже когда человек спит, его глаза все равно находятся в движении. Перемещения глаз выражают настроение и вносят оживление во внешность. Фактически любое движение глаз смотрится намного лучше неподвижного, пристального взгляда. (Бывают, конечно, случаи, когда человек совершенно неподвижен, вроде старой тетушки, дремлющей в кресле, но в таких ситуациях его всегда хочется растормошить.)
Совет
Не забывайте, что кроме подходящего фона на сцене должна присутствовать твердая поверхность, на которой будут стоять ноги персонажа. Она может представлять собой пушистое облако, но герой все равно должен твердо стоять на нем.
Выйдите на улицу и взгляните на прохожих. Посмотрите, как они фиксируют свой взгляд на разных предметах. Можно заметить, что вначале поворачиваются их глаза, как бы предвосхищая движение головы. Это движение происходит плавно, без рывков. Добавьте своим персонажам небольшие плавные перемещения глаз, чтобы сделать их вид более реалистичным. Помните, что глаза всегда опережают движение головы, а если голова движется очень быстро, то глаза закрываются.
Взгляд вбок
Даже простой короткий взгляд в сторону является очень сложным движением, содержащим гораздо больше компонентов, чем элементарное перемещение радужной оболочки от одного края открытого глаза к другому. Так, форма века изменяется в соответствии с положением радужной оболочки. Эмпирическое правило состоит в том, что наивысшая точка дугообразного края верхнего века всегда расположена как раз над радужной оболочкой глаза. В результате форма глаза изменяется при перемещении взгляда из стороны в сторону.
Взгляд вниз
Обычный взгляд вниз также заслуживает особого рассмотрения. Если глаза открыты, зрачок всегда должен быть виден между век. Это достигается смещением нижнего века вниз, в результате чего под ним образуется складка. Чем дальше вниз направляется взгляд, тем сильнее изгибается веко и тем глубже складка под ним (см. рис. 5.7).
Рис. 5.7. Взгляд вниз ведет к изгибу нижнего века, так что зрачок останется виден в щели между веками..
Взгляд вверх
Взгляд вверх — пример еще одного достаточно сложного движения. Это одно из немногих положений глаза, при которых видна расположенная под радужной оболочкой часть белка глаза. На первом этапе разворота взгляда вверх верхнее веко втягивается в глазницу и практически исчезает. Верхний край открытого глаза изгибается круче, чем обычно. При дальнейшем движении радужной оболочки вверх изгиб верхнего века достигает максимальной крутизны. В этот момент зрачок оказывается расположенным чуть выше линии, соединяющей уголки глаза. Край нижнего века распрямляется. Глаз при этом поднят вверх до предела, а веки раскрыты на максимальную величину. При дальнейшем движении зрачка вверх он частично скрывается под верхним веком (см. рис. 5.8).
Рис. 5.8. Пример взгляда, направленного вверх.
Широко раскрытые глаза
Слишком широко раскрытые глаза сразу обращают на себя внимание. Человек с такими глазами выглядит либо напуганным, либо удивленным. В таком положении глаз верхнее веко изогнуто вверх больше обычного, и зрителю открывается значительная часть белка глаза со всех сторон радужной оболочки (см. рис. 5.9).
Рис. 5.9. ПШироко раскрытые глаза похожи на глаза, смотрящие вверх. Отличается лишь форма нижнего века.
Широко раскрытые глаза
Совет
Не забывайте, что зрачки всегда должны быть видны в щели между веками, В противном случае компьютерный персонаж будет похож на гнома-соню из фильма «Белоснежка и семь гномов».
Максимальная величина угла изгиба верхнего века глаза равна примерно 45°. Она одинакова как для широко раскрытых, так и для смотрящих вверх глаз. Основная разница между широко раскрытыми глазами и взглядом, направленным вверх, заключена в форме нижнего века. При взгляде вверх нижнее веко прямое, а при широко раскрытых глазах его край изогнут.