0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Захват движения: как это делают

Содержание

Как работает технология захвата движения в играх?

Если вы спросите у работающих в сфере создания новых технологий, что такое Motion Capture, они либо устроят вам скучную лекцию, либо «на отвали» предложат почитать википедию. Если спросить об этом у киномана или геймера, он восторженно начнет кричать, удивляясь или смеясь: Оооо, ты, что не знаешь о том, как создаются фильмы? Как снимали Аватара? Не знаешь, как сделали Голума из Властелина колец?» и так далее.

Поэтому на этот вопрос ответим мы. Продолжая нашу серию материалов о том, как создаются видеоигры, мы расскажем, как используется Motion Capture или же mocap.

Врачи и Фаталити

Угадайте, чем связана медицина с Mortal Kombat? Может быть, создатель MK Эдварт Бун имел высшее образование хирурга, чтобы точно знать, где и какой орган в игре должны вырвать его персонажи? Интересный вариант, но неверный. Сейчас узнаете.

История Motion Capture начинается в далеких 70-тых годах, когда студия Волта Диснея выпускала свои самые известные мультипликационные картины, используя дедовский способ под названием ротоскопирование. Живые актеры исполняли все движения. Их снимали на пленку, после чего обрисовывали карандашом, давай мультфильму жизнь. Все вершилось калькой, карандашом и сотнями тяжелых часов трудов аниматоров. Этот способ был предтечей сегодняшней технологией.

И вот прогресс шел вперед и появились компьютеры, которые распространились в американской медицине того времен. Врачи начали использовать их для новых методов анализа и обследования. Особенно изобретательным оказался профессор Том Калверт, который решил прицепить к больным суставам человека потенциометры, которые передавали движение скелета пациента ему на компьютер.

Система была не идеальна и тормозила, поэтому Калверт модернизировал ее и решил испытать на танцорах. Кто знает, что было в голове у этого человека, когда он увидел, как идеально происходит захват движения и осознал, что это же можно продать за огромные деньги!

«Ну ииии?» – спросите вы. Так вот, он их и заработал, ведь в 1993 году принципами его разработки воспользовался Эдвард Бун, чья студия выпустила самый первый Mortal Kombat, герои которого двигались при помощи оптической системы Motion Capture. Герои игры настолько сильно отличались от всего, что геймеры видели раньше, что в нее рубились все. Так игра стала культовой, а технология mocap попала в игровую индустрию.

Восхвалим же Питера Джексона и Голума!

Безусловно, именно благодаря трилогии «Властелин Колец» Питера Джексона mocap застолбилась и вышла на новый уровень развития. Самое главное, что после триумфа фильмов студия цифровых спецэффектов Джексона WETA Workshop прославилась на весь мир как самая лучшая (без преувеличений) по внедрению технологий захвата движения. Ее услугами пользовались в дальнейшем, чтобы создать фильмы «Трансформеры», «Я – робот», «Аватар».

После того как студия прокричала конкурентам «Ты не пройдешь!», технология начала совершенствоваться. Костюмы делались легче, с большим количеством датчиком и менее сковывающими.

Кричать «Гип Гип Ура!» мы также обязаны и Энди Серкису. Не знаете кто это? Хах, не удивительно, ведь этот человек просто боженька актерской игры в mocap костюме. Энди тот самый человек, который играл Голума. Также именно он играл Кинг Конга в одноименном фильме того же Джексона и Царя Шимпанзе в перезапуске «Планеты обезьян».

Кроме того, Энди Серкис не сбрасывая свой костюм, отыграл персонажа и курировал съемки в Heavenly Sword для третьей плойки в 2007, что проходили в WETA Workshop. Он задал планку качественной работы mocap актера.

Человек в костюме, кто ты без него?

Сегодня невозможно представить компьютерные игры без технологии захвата движения. Что когда выходила Half Life 2, Mass Effect, Mortal Kombat, а тем более сейчас, когда абсолютно все студии, делающие ААА игру пользуются захватом движения. Наш технический прогресс конца второго десятилетия привел к тому, что ты можешь использовать Motion Capture хоть дома, главное об люстру головой не ударься и вазу не разбей, когда трюки будешь делать. Надев кучу датчиков на лицо и сделав пару гримас их легко можно перенести на лицо модели персонажа.

Да хоть кинект можно использовать с Xbox, который еще и голос твой распознает, если прерогатива датчиков на лице тебя не привлекает. Все зависти только от умений, ну и твоих финансовых возможностей.

Не будем скрывать, что для качественного захвата движения требуется очень дорогое оборудование. И если крупные студии, делающие всякие там Detroit Become Human, God of War, Marvels Spider Man, The Last of Us посмеются, увидев бюджет на mocap любительской инди студии, для самой этой инди команды это космическая сумма и легче будет прибегнуть к старой доброй компьютерной анимации.

Также нужны руки из правильного места в работе с mocap, так как чем круче оборудование, тем больше технической и профессиональной волокиты.

Больше mocap, еще больше!

Вот еще несколько фактов о технологии :

  • На сегодняшний день есть две технологии захвата движения маркерная и безмаркерная. Первая состоит в том, что человек одет в специальный костюм с кучей датчиков.

Вторая, когда актер в обычной одежде, а специальные камеры фиксируют все его движения и обрабатывают в программах. Самый известный пример – L.A Noire

  • Кроме WETA Workshop, звание правителей королевства захвата движения делят между собой еще три гиганта: Industrial Light and Magic Джорджа Лукаса, Rhythm&Hues подарившая нам «Жизнь Пи» и «Золотой компас», а также Digital Domain – в которой ковались «Трансформеры» и «Живая сталь»

  • Если вы все же горите желанием делать свою игру с системой захвата движения, то для бюджетного оборудования существуют неплохие программы, которые помогут вам. Конкретно это Autodesk Motionbuilder, MatchMover, Movimento.

Захватим весь мир

Без Motion Capture сегодня индустрия игр не может существовать. Эта технология будет только развиваться, но вряд ли исчезнет. Прямо сейчас ее модернизируют как для профессионалов, так и для любителей. Она прошла неестественный отбор и показала себя как лучшая вещь в оживлении персонажей!

Как живой: захват движений в кино и видеоиграх

От ротоскопирования до сложнейшей лицевой анимации

В конце титров к мультфильму «Рататуй» анимационная студия Pixar с гордостью вставила свой собственный знак качества, который гласит: «100% подлинная анимация — никакого motion capture!».

Но как бы ни была влиятельна Pixar в киноиндустрии, она не может отрицать, что на сегодняшний день захват движений является передовой технологией и всё больше отодвигает «ручную» анимацию в разряд нишевых.

Любители видео в духе «Making of» наверняка не раз наблюдали, как актёры играют сцены в специально оборудованных комнатах, будучи одетыми в одноцветные костюмы, обвешанные странными шарами. Собственно, это и есть motion capture — «захват движения». Система записывает движения человека для последующей их оцифровки и переноса на компьютерную модель.

Первым примитивным предшественником motion capture считается ротоскопирование. Суть этой мультипликационной техники заключается создании анимации посредством покадровой обрисовки заранее отснятой кинопленки.

Метод ротоскопирования придумал аниматор Макс Флейшер и с помощью него нарисовал в 1918 году серию мультфильмов «Из чернильницы». В скором времени технику начала использовать компания Уолта Диснея для создания таких мультфильмов как «Белоснежка и семь гномов» в 37-ом, а также «Питер Пен», «Алиса в стране чудес», и «Спящая красавица» в 50-х.

После небольшого затишья в 1978 году к технике вернулся мультипликатор Ральф Бакши для работы над мультфильмом «Властелин колец», позже получившим статус недооценённой классики. Довольный результатом, Бакши продолжил использовать ротоскопирование в его следующих фильмах «Поп Америка» и «Параллельный мир» с Брэдом Питтом и Ким Бейсингер в главных ролях. Ещё одним отличный примером техники стал клип норвежской группы a-ha на песню «Take on Me».

К слову, даже в 21 веке, когда motion capture уже набрала свои обороты, техника ротоскопирования используется время от времени для придания фильмам определённого стиля. Из примеров — «Пробуждение жизни» и «Помутнение» режиссёра Ричарда Линклейтера.

Читать еще:  Рецензия на фильм «Vа-банк»

В 90-ые motion capture начала набирать популярность в той форме, в которой она нам знакома сейчас. Считается, что официально первым применением технологии в кино стал цифровой двойник Вэла Килмера в «Бэтмене навсегда».

После экспериментов Джеймса Кэмерона и Ридли Скотта в создании массовки для «Титаника» и «Гладиатора» соответственно, на motion capture обратил внимание Джордж Лукас. Режиссёр решил раскрыть потенциал системы в долгожданном первом эпизоде «Звёздных войн» и представил зрителям Джа-Джа Бинкса, первого в истории кинематографа полностью цифрового персонажа. Фанаты франшизы пришли в ярость. И хотя очевидно, что их гнев был направлен не на саму технологию, а на неудачного и неуместного, по их мнению, персонажа и на сомнительную концепцию фильма в целом, своя доля скептицизма досталось и спецэффектам.

Первым анимационным фильмом, созданным исключительно при помощи motion capture, стал индийско-американский мультфильм «Синбад: Завеса туманов». Хотя в начале новости о подобном проекте вызывали восторг у публики, к тому моменту как он вышел на экраны, шумиха уже поутихла. В итоге, несмотря на свою инновационность, фильм с треском провалился в прокате.

Гораздо больше надежд возлагалось на экранизацию японской игровой серии Final Fantasy — «Последняя фантазия: Духи внутри». К сожалению, создателей картины Square Pictures также ждала неудача, хотя частично дело было в слишком завышенных ожиданиях публики. Перед выходом фильма Square Pictures сгоряча пообещали, что собираются навсегда изменить киноиндустрию, но «Духи внутри» не смогли даже окупиться. Правда, в чём-то создатели фильма всё же оказались правы.

Не добившись значительного успеха, «Последняя фантазия» тем не менее обратила на себя внимания других кинодеятелей, одним из которых стал режиссер Роберт Земекис («Форрест Гамп», «Назад в будущее»). Под Рождество Земекис решил выпустить «Полярный Экспресс», анимационный фильм, полностью выполненный при помощи motion capture, включая анимацию лиц актеров. На главную роль позвали Тома Хэнкса, который сыграл аж пять различных персонажей. В результате, «Экспресс» стал первым подобным проектом, добившимся хоть какого-то коммерческого успеха (у фильма 306 млн долларов мировых сборов при бюджете в 165 млн).

​В то время я ничего не понимал в motion capture. Мы просто провели тестовые съёмки, и оказалось, что эта технология идеально подходит для моей идеи. Более того, я не думаю, что стал бы снимать «Полярный экспресс», если бы на тот момент система не находилась на нужном уровне.

Успех мультфильма не сумел превратиться в тренд, а последующие работы Земекиса вроде «Беовульфа» в 2007-ом и «Тайны красной планеты» в 2011-ом получили гораздо больше критики, чем хотелось бы режиссёру.

Но вернёмся в 2002 год, когда в кинематографе впервые появился цифровой персонаж, вызвавший у зрителей восторг. Речь идёт, конечно же, о Голлуме в исполнении актёра Энди Серкиса, представленном во втором фильме трилогии «Властелин колец».

​Если честно, изначально мы даже не знали, что можем воспользоваться motion capture. Мы планировали использовать только голос Энди, но когда увидели, как он вживается в роль, решили найти способ перенести эту энергию на экран.

Серкис очень быстро стал звездой motion capture и выбором номер один в случае, если режиссерам необходимо было придать человечности тому или иному компьютерному персонажу. Британский актёр успел поработать в ремейке «Годзиллы», «Мстители: Эра Альтрона», а также в седьмом эпизоде «Звёздных войн». Лучшей же его работой после Голлума считается роль шимпанзе по имени Цезарь в фильме «Планета обезьян: Революция», где он фактически сыграл главную роль.

Само собой, когда почти десять лет спустя Питер Джексон занялся съёмками приключений Бильбо Бэггинса, Серкис снова исполнил роль Голлума. Помимо него в новой трилогии снялся и Бенедикт Камбербэтч, подарив свои движения, мимику, и голос дракону Смаугу.

К motion capture обратился и Джеймс Кэмерон. По словам режиссера, он не один год ждал, пока технология достигнет нужного уровня, чтобы заняться «Аватаром». Специально для фильма была разработана система, которую Кэмерон называет «virtual camera». Система позволяет режиссёру в реальном времени наблюдать CG-изображения актёров в сеттинге Пандоры. Кэмерон был настолько доволен результатом, что, по слухам, даже приглашал на съёмочную площадку Стивена Спилберга. Тот в свою очередь частично использовал систему для производства «Приключения Тинтина: Тайна Единорога».

Игровая индустрия начинала с активного использования ротоскопирования. Более того, количество современных проектов, выполненных с помощью данной техники, гораздо выше, чем в кино. Чего только стоят, например, хоррор-платформер Deadlight и адвенчура D4: Dark Dreams Don’t Die.

Пионером использования ротоскопирования в игровой индустрии считается Джордан Мехнер, создавший игру Prince of Persia в 1989 году. Мехнер нарядил младшего брата в белую одежду и снял, как тот бегает и прыгает. Для анимации схваток на мечах разработчик взял за основу финальную сцену из «Приключений Робин Гуда» 1938 года. Этим же принципом Мехнер воспользовался при создании Karateka и The Last Express.

Несколькими годами позже французская студия Delphine Software International с помощью ротоскопирования создала арт для двух культовых приключенческих сай-фай платформеров: Another World и Flashback. В 2017 компания Odd Tales планирует выпустить духовного наследника этих игр — The Last Night.

Также, за неимением большого бюджета на разработку, финская студия Remedy Entertainment в своё время использовала именно ротоскопирование для создания анимации в нашумевшем Max Payne.

​В то время, когда мы разрабатывали Max Payne, motion capture был ещё очень дорогим. Вместо этого мы использовали записи наших знакомых, увлекающихся восточными единоборствами. К тому же я просматривал уйму гонконгских боевиков и вручную старался скопировать оттуда движения актёров.

Первыми же тайтлами, использующими именно motion capture, считаются файтинги Soul Edge и Virtua Fighter 2. Обе игры вышли в середине 90-х, когда файтинги начали активно переходить в 3D. Но, как правило, когда речь заходит о захвате движений в рамках игровой индустрии, в первую очередь вспоминают студии, которые в своих играх делают упор на кинематографичность. Одной из самых передовых компаний в этом смысле стала французская студия Quantic Dream во главе с Дэвидом Кейджем.

В 2001 стало известно, что Quantic Dream при поддержке ведущего производителя систем MC Vicon собирается представить первую в мире 3D видеоигру, в которой абсолютно вся анимация будет выполнена с помощью оптической системы motion capture. Проектом оказалась вышедшая в 2005 году Fahrenheit, ставшая пионером жанра интерактивного кино. Для производства игры Quantic Dream обратилась к Vicon и построила свою собственную студию для захвата движений, оборудованную по последнему слову техники. Данный шаг выделил французскую студию среди остальных разработчиков, как правило, отдающих захват движений на аутсорсинг.

​Мы подошли к Fahrenheit с точки зрения кинематографичности, выстраиваю драму, как если бы мы снимали кино. Тем самым мы хотим привлечь новую аудиторию и предложить им нечто совершенно новое, чего совершенно не ожидают получить от видеоигр.

Мы уделили особенное внимание качеству повествования, актёрской игры и режиссуре, а также постарались создать не просто персонажей, но настоящих виртуальных актёров, взаимодействующих с сеттингом самым разным образом.

Захват движения

Motion capture — метод анимации персонажей и объектов. Дословный перевод с английского — захват движения.

Метод применяется в производстве CGI-мультфильмов, а также для создания спецэффектов в фильмах. Широко используется в игровой индустрии. С использованием этого метода в 2004 году созданы мультфильмы «Полярный экспресс» (модель — Том Хэнкс), «Последняя фантазия» (в качестве моделей выступили добровольцы) и другие, также motion capture использовалось при анимации сгенерированного компьютером киноперсонажа Голлум в трилогии «Властелин колец» (модель — Энди Серкис). В 2006 году при помощи этой технологии был создан «Ренессанс», в 2007 году — «Беовульф», в 2009 году — «Рождественская история», «Аватар». Также с помощью этой технологии было создано лицо Волан-де-Морта в фильмах «Гарри Поттер».

В марте 2007 года режиссёр Стивен Спилберг заявил об увеличении производства мультфильмов, созданных по технологии motion capture.

Существует мнение, что Американская киноакадемия отрицательно относится к созданию фильмов, полностью основанных на этой технологии, о чём говорят результаты отбора номинантов на премию «Оскар» в категории «Лучшие спецэффекты». [1]

Содержание

Существующие технологии

Существуют два основных вида систем motion capture:

  1. Маркерная система motion capture, где используется специальное оборудование. На человека надевается костюм с датчиками, он производит движения, требуемые по сценарию, встаёт в условленные позы, имитирует действия; данные с датчиков фиксируются камерами и поступают в компьютер, где сводятся в единую трёхмерную модель, точно воспроизводящую движения актёра, на основе которой позже (или в режиме реального времени) создаётся анимация персонажа. Также этим методом воспроизводится мимика актёра (в этом случае на его лице располагаются маркеры, позволяющие фиксировать основные мимические движения).
  2. Безмаркерная технология, не требующая специальных датчиков или специального костюма. Безмаркерная технология основана на технологиях компьютерного зрения и распознавания образов. Актер может сниматься в обычной одежде, что сильно ускоряет подготовку к съемкам и позволяет снимать сложные движения (борьба, падения, прыжки, и т. п.) без риска повреждения датчиков или маркеров. Несколько практически применимых безмаркерных систем были разработаны в последние годы [2][3] , хотя исследования подобной технологии проводятся уже долгое время [4] . На сегодняшний день существует программное обеспечение «настольного» класса для безмаркерного захвата движений [5] . В данном случае не требуется специального оборудования, специального освещения и пространства. Съёмка производится с помощью обычной камеры (или веб-камеры) и персонального компьютера.
Читать еще:  5 хороших онлайн игр Steam, в которые почти никто не играет

На сегодняшний день существуют большое количество маркерных систем захвата движений. Различие между ними заключается в принципе передачи движений [6] :

  1. Оптические пассивные. На костюме, входящем в комплект такой системы, прикреплены датчики-маркеры, которые названы пассивными, потому что отражают только посланный на них свет, но сами не светятся. В таких системах свет (инфра-красный) на маркеры посылается с установленных на камерах высокочастотных стробоскопов и, отразившись от маркеров, попадает обратно в объектив камеры, сообщая тем самым позицию маркера. Минус оптических пассивных систем заключается в длительности размещения маркеров на актёре. Так же иногда при быстром движении или близком расположении маркеров друг к другу система может их путать (поскольку эта технология не предусматривает идентификации каждого маркера по отдельности).
  2. Оптические активные названы так потому, что вместо светоотражающих маркеров, которые крепятся к костюму актёра, в них используются светодиоды с интегрированными процессорами и радио-синхронизацией. Каждому светодиоду назначается ID (идентификатор), что позволяет системе не путать маркеры друг с другом, а также узнавать их, после того как они были перекрыты и снова появились в поле зрения камер. Во всём остальном принцип работы таких систем схож с пассивными системами. Минусы активных систем:
    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, крепящийся к актёру и подключенный к маркерам-светодиодам, сковывает его движения
    • Хрупкость и относительно высокая стоимость маркеров-светодиодов
  3. Магнитные системы, в которых маркерами являются магниты, а камерами — ресиверы, система высчитывает их позиции по искажениям магнитного потока. Минусы магнитных систем:
    • Магнитные системы подвержены магнитным и электрическим помехам от металлических предметов и окружения (электропроводки помещения, оргтехники, арматуры в плитах строения)
    • Переменчивая чувствительность сенсоров в зависимости от их положения в рабочей зоне
    • Меньшая по сравнению с оптическими системами рабочая зона
    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, прикреплённый к актёру и подключенный к магнитным маркерам, или даже связка проводов, тянущаяся от актёра к компьютеру.
    • Высокая стоимость магнитных маркеров
  4. Механические системы напрямую следят за сгибами суставов, для этого на актёра надевается специальный механический mocap-скелет, который повторяет следом за ним все движения. В компьютер при этом передаются данные об углах сгибов всех суставов. Минусы механических систем:
    • Mocap-скелет, с дополнительным контроллером, прикреплённым к актёру и подключенным к сенсорам сгибов, а в некоторых случаях и провода, тянущиеся от скелета, сильно ограничивают движения актёра.
    • Отсутствие возможности захвата:
      • Движений и мимики лица
      • Движений тесного взаимодействия двух и более актёров (борьба, танцы с поддержками и т. д.)
      • Движений на полу — кувырки, падения и т. д.
    • Риск поломки механики при неосторожном использовании.
  5. Гироскопические / инерциальные системы для сбора информации о движении используют миниатюрные гироскопы и инерциальные сенсоры, расположенные на теле актёра — также как и маркеры или магниты в других mocap-системах. Данные с гироскопов и сенсоров передаются в компьютер, где происходит их обработка и запись. Система определяет не только положение сенсора, но также угол его наклона. Минусы гироскопических / инерциальных систем:
    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, прикреплённый к актёру и подключенный к магнитным маркерам, или даже связка проводов, тянущаяся от актёра к компьютеру.
    • Высокая стоимость гироскопов и инерциальных сенсоров
    • Для определения положения актёра в пространстве нужна дополнительная мини-система (оптическая или магнитная)

Технология захвата движения

  1. захват движения камеры для последующего совмещения отснятого видео с 3D эффектами, 3D персонажами

http://www.youtube.com/watch?v=Uofim54Z1-E&sns (Простейший спецэффект)
http://www.youtube.com/watch?v=hCVN-D_0Fck

  1. захват движения или мимики актера для переноса на 3D персонажей с последующей визуализацией этого персонажа либо непосредственно в 3D среде, либо для сведения с видео.
  2. захват движения используют для переноса сложных взаимодействий, например 3D персонаж для последующего монтажа на видео должен смахнуть со стола множество объектов и еще стол должен сломаться, такое легче снять с захватом движения, чем мучить аниматора.

Технология вытеснения с синего или зеленого фона

  1. для съемки актеров на съемочной площадке, где вместо заднего фона зеленый или синий, для последующей замены этого фона на 3D сцену или нарисованный фотореалистичный фон.
  2. для съемки актеров непосредственно на синем или зеленом фоне для последующей замены этого фона на 3D сцену или нарисованный фотореалистичный фон.
  • Пример использования захвата движения и мимики актера и вытеснения зеленого фона — фильм «Я Робот»: http://www.youtube.com/watch?v=yvgRnIbmacI
  • Пример использования захвата движения и мимики актеров — фильм «Аватар», где используются зеленые маркеры на лице актера и камера, закрепленная на его голове. Объектив камеры вынесен и всегда снимает лицо актера, и при любом движении головой маркеры всегда находятся в пределах видимости камеры, что очень важно для качественного захвата: http://www.youtube.com/watch?v=1wK1Ixr-UmM
  • Дальнейшее сравнение технологии захвата движения с технологией вытеснения с синего или зеленого фона лишена всякой логики, так как эти технологи используются для достижения разных результатов.

Преимущества и недостатки motion capture

С одной стороны, motion capture — альтернатива живой съёмке актёров, с другой — альтернатива ручной анимации трёхмерной модели. Достоинства и недостатки mo-cap по сравнению с этими технологиями рассмотрим по отдельности.

По сравнению с синим экраном

Преимущества motion capture

  • Один актёр может играть много ролей.
  • Живое видео на трёхмерном фоне может смотреться несколько чужеродно. Особенно это касается 3D, исполняемого в реальном времени, наподобие компьютерных игр.
  • Возможно редактирование постфактум (изменение ракурсов, света, незначительное редактирование движений).
  • Более широкие возможности костюма и грима.
  • Возможность сочетания motion capture с ручной мультипликацией.
  • Сцену можно показать с такого ракурса, который даже для павильонных съёмок может представлять сложность.
  • В сценах с большим количеством компьютерных эффектов сложно совместить живых актёров с компьютерными персонажами.

Преимущества «синего экрана»

  • Большинство разновидностей motion capture дорогостоящи.
  • «Синий экран» можно сделать довольно больших размеров и вести на его фоне съёмку масштабных сцен, в то время как размер студии motion capture, как правило, ограничен.
  • Фотореалистичного персонажа изобразить на компьютере сложнее, чем фотореалистичное окружение. Поэтому, начиная с некоторой планки производительности, явно «компьютерный» персонаж будет чужеродно смотреться на фоне, неотличимом от реального. См. Зловещая долина, Myst III: Exile.

По сравнению с 3D-мультипликацией

Преимущества motion capture

  • Уже через несколько минут после съёмки можно получить предварительный результат и понять, стоит ли переснимать/перекомпоновывать сцену.
  • Реализм движений. Некоторые особенности движения людей, такие как перенос центра тяжести и амортизация после прыжка, трудоёмки в реализации.

Преимущества ручной мультипликации персонажей

  • Большинство разновидностей mo-cap дорогостоящи, компьютерная анимация дешевле.
  • В mo-cap движения персонажа ограничиваются законами физики.
  • Если анимируемая модель имеет другие пропорции, нежели актёр, возможны проблемы. Например, у «толстого» мультяшного персонажа, который анимирован данными, снятыми даже с очень полного человека, руки могут «входить» в туловище.
  • Не всегда реалистичные движения удаётся хорошо приспособить к компьютерной модели (даже имеющей обычные человеческие пропорции). Взаимодействие персонажа с крупными декорациями (например, герой подходит к двери и открывает её) в компьютерных играх часто передаётся нереалистично. Кроме того, часто в замысел режиссёра входит «гиперболизирование» движений за счёт меньшего соответствия законам физики. Например, прежде чем прыгнуть, человек делает особый шаг с приседанием. В компьютерных играх этого шага зачастую нет, чтобы не было задержки между нажатием кнопки и прыжком.
  • Трудности с ручным редактированием и «сшивкой» разных дублей mo-cap.
  • Разнообразие. Нарисованные персонажи могут выполнять гораздо больше движений, которые люди повторить не могут.

Мультипликаторы сравнивают mo-cap с фотографией, а ручную мультипликацию — с карандашным рисунком. В зависимости от ситуации, предпочтение может быть отдано в равной мере и той и другой технологии.

История создания Motion Capture

В современном мире мы даже не удивляемся разнообразным персонажам в виде Халка, Голлума или же абсолютно живого поведения разумной обезьяны. А наслаждаться новыми мстителями или очередным вышедшим ААА-проектом нам позволяет технология Motion Capture.

Именно Motion Capture повсеместно используется в каждом высокобюджетном фильме Голливуда, и позволяет создавать абсолютно реалистичные движения каждого героя в любой компьютерной игре. Сейчас мы постараемся углубиться в историю создания данной технологии, от самого начала до самых популярных проектов на сегодня.

Зарождение Motion Capture

Motion Capture можно перевести, как захват движения. То есть при помощи данной технологии можно оцифровать любое движения актера и впоследствии перенести на любую детализированную модель персонажа фильма, игры или мультфильма. Именно технология захвата движений, используется в создании несуществующих персонажей, таких как инопланетяне или же абсолютно выдуманные в виде Кинг-Конга.

Читать еще:  Гризманн играет за Арсенал в Football Manager

Зародилась эта технология еще в прошлом ХІХ веке. Именно тогда первые художники начали интересоваться движениями человека, которые были засняты чередой фотоснимков. Результатами таких трудов стало создание первого специального прибора под названием – Ротоскоп.

Ротоскоп был создан для плавной передачи каждого фотоснимка по одному кадру, а художник в свою очередь перерисовывал контуры персонажа со снимков. Именно это позволяло создавать натуральные и плавные движения героев мультфильмов тех времен. Использование такой технологии вы сможете увидеть в первых мультфильмах студии Disney. Отчетливо видно повторение многих движений в таких мультфильмах, как «Золушка» или «Белоснежка».

Для того, чтобы создать мультфильм, актерам для начала приходилось отыгрывать все движения на фотокамеру. После чего аниматоры и художники покадрово перерисовывали все движения на холсты, создавая с рисунков анимацию.

Так же ротоскопия использовалась и во многих мультфильмах советского союза. Использование рисовки с фотографии можно увидеть в таких мультфильмах, как «Снежная королева», «Золотая антилопа», «Цветик-семицветик», «Каштанка», «Аленький цветочек».

Но все изменилось с появлением 3D анимации. Для создания большинства персонажей решили использовать такую же технологию, только уже с помощью камер и специальных датчиков. Именно появление первых проектов 3D с использованием Motion Capture изменило кинематограф навсегда.

Технология Motion Capture

Новый вид технологии захвата движения позволяет записывать не просто изображение актера, а полноценные его движения. Именно это и позволяет создавать реалистичные движения разных антропоморфных персонажей в фильмах и играх.

Как же работает эта система?

Для полноценного захвата движения нужно несколько вещей. Для начала нужно помещение, оснащенное несколькими камерами со специальными инфракрасными излучениями, которые с разных ракурсов будут снимать самого актера. Чем больше камер, тем лучше будут передаваться снятые движения. Актер, который будет отыгрывать специальные движения, должен быть одет в однотонный костюм с маркерами. Маркеры должны быть закреплены на важные для считывания места тела. Зачастую это колени, локти, плечи или лоб. Именно такое расположение маркеров сможет дать полную картинку скелета человека и широкую амплитуду движения этого самого скелета.

То есть камера считывает попадание лучей на маркеры и полученную информацию передает уже на компьютер, который при движениях актера, создает базовый скелет движения персонажа. После чего все точки, на которых были маркеры, переносятся на те же точки графического персонажа, который будет повторять все движения, отыгранные актером.

Развитие Motion Capture

В начале 90-х годов Motion Capture начали использовать более широко. На американском телевидении выходила детская передача Canaille Peluche. В ней присутствовал персонаж – привидение Мат, который общался с разными актерами и гостями передачи. Мата в то время создавала целая команда, от актеров, отыгравших его движения, до графических аниматоров, которые рисовали его текстуры. В то время на производство всего семи минут анимации Мата, уходило около шести-восьми часов работы компьютера.

В 1992 году компания SimGraphics разработала систему отслеживания мимики человеческого лица. Они смогли продемонстрировать свою технологию на выставке видеоигр, где голова популярного персонажа Марио, общался с публикой. Он мог отвечать на вопросы и отыгрывать удивление, страх и злость. Именно тогда эмоции Марио отыгрывал сидевший рядом с экраном актер.

В свое время Питер Джексон и Роберт Зимекис вложили не мало средств в разработку технологии Motion Capture. Они хотели использовать ее в создании своего нового фильма «Страшилы». Съемки происходили в 1996 году, он был на тот момент самым насыщенным компьютерной графикой фильмом. Именно тогда Земекис вложил в центр развития цифровых технологий 5 миллионов долларов.

Но самым настоящим триумфом использования технологии захвата движения считается 2002 год, когда Питер Джексон показал на экранах персонажа из истории «Властелин колец» – Голлума. Сыграл данного персонажа актер Энди Серкис, который показал на что способна новая технология Motion Capture.

Технология на тот момент была новой, и Эндрю приходилось отыгрывать каждую сцену по несколько раз. Сначала самому, для захвата его движения и передачи их персонажу. После чего он снова играл ту же сцену с актерами, и третий раз – это перенос его эмоций на лицо самого Голлума. Именно благодаря захвату движения и гениальной актерской игре Серкиса, Голлум получился абсолютно живым и естественным персонажем, которому ты веришь и совершенно не сомневаешься в его существовании.

В будущем Питер Джексон снова использовал захват движения в своем фильме «Кинг-Конг», где Конга снова сыграл Серкис. В 2004 году вышел первый мультфильм Роберта Земекиса, под названием «Полярный Экспресс», который был полностью отснят при помощи этой же технологии. В нем насчитывалось несколько десятков персонажей, которые сыграли абсолютно реальные актеры, такие как Том Хенкс и другие. В то время многие критики сказали, что это великий момент для всего кинематографа, ведь теперь он перешел с аналоговой в цифровую эру.

Виды Motion Capture

На сегодня можно выделить два основных вида технологии Motion Capture. Это Маркерная и Безмаркерная.

  1. Маркерная система работает при помощи специальных камер и костюмов, которые одевают актеры. Каждый из актеров фильма или мультфильма одевает костюм с множеством датчиков, которые снимают специальные инфракрасные камеры. Каждое движение маркера камера фиксирует и передает информацию на компьютер. После чего она обрабатывается и переносится на созданного персонажа. Именно этим методом создается мимика лица персонажа. В таком случае маркеры закрепляются на основных частях лица актера.

  1. Безмаркерная технология позволяет актеру сниматься без специальных датчиков и костюма. Такая технология позволяет быстрее снимать движения актера без лишней подготовки, с ее помощью можно заснять такие быстрые движения как борьба, падения или прыжки. Но из-за отсутствия маркеров страдает качество захвата движения.

Маркерная технология делится еще на несколько подвидов захвата движения:

  • Маркеры оптические-пассивные: в этом виде, камера посылает инфракрасные лучи на маркер, который тот в свою очередь отражает обратно в объектив камеры. Каждая камера это фиксирует и передает движения отражаемого маркера на компьютер, тем самым записывая движения.
  • Маркеры оптические-активные: в этом методе в маркерах установлены светодиоды с радио-синхронизацией. Каждый такой маркер имеет свой собственный индетификатор ID. Именно он не дает путать места положения маркеров, и позволяет записывать движения актера даже если свет, попадающий с камеры на маркер, был перекрыт.
  • Магнитные системы. Здесь маркерами являются магниты, а камеры – это магнитные ресиверы, система записывает положение маркеров по искажениям самого магнитного потока.
  • Гироскопические или иннерциальные системы. Для сбора информации о движении на костюм актера крепятся гироскопы и иннерциальные сенсоры. Благодаря таким сенсорам, система может определить не только позицию маркера, а и угол его наклона.

Самые популярные проекты Motion Capture

Если говорить о проектах созданных при помощи Motion Capture, то обязательно стоит упомянуть «Аватар» Джейсма Кемерона. Именно при съемках этого фильма повсеместно использовалась технология захвата движения, благодаря которой инопланетная раса двигалась так естественно и гармонично.

Восстание планеты обезьян.

В этом проекте король захвата движения Энди Серкис снова показал на что способны наши современные технологии. Теперь абсолютно любую фантазию можно воплотить на экране. И движения, жесты, эмоции и мимика персонажа Цезаря заставляют поражаться каждую минуту. Ведь это все естественно на полные 100%.

Беовульф

Полнометражный мультфильм, который также отыграли целиком и полностью актеры. Этот проект показывает каким может быть анимация в современных анимационных проектах.

Я робот

Фильм, который рассказывает о нашем возможном будущем. С искусственным интеллектом и роботами помощниками, которые могут испытывать человеческие эмоции. Именно робот Сани, который мог безупречно имитировать человеческую злость или радость, стал возможным благодаря технологии захвата движения.

Ну и конечно много других фильмов, таких как Звездные войны: Изгой Один, Варкрафт и Черепашки-ниндзя. Эти фильмы стали возможны только благодаря развитию технологии захвата движения. И многие режиссеры смогли показать на экране многих персонажей по-настоящему живыми и реальными.

Motion Capture в играх

На сегодняшний день практически каждая игра создается при помощи технологии захвата движения. Каждого из героев отыгрывают реальные актеры, которые передают ему реальные движения в бою или просто касания к каким-либо предметам. Так же благодаря Motion Capture, мы можем наблюдать в играх реалистичные эмоции и мимику лица персонажей. Ведь каждая морщинка и изгиб мышцы лица передается игровому персонажу, и помогает нам погрузится в атмосферу игры и поверить в те эмоции.

Одним из таких проектов стала игра Девида Кейджа Beyond: Two Souls. Каждую из сцен целиком и полностью отыграли прекрасные актеры, такие как Вильям Дефо или Елен Пейдж. Девид Кейдж смог воссоздать самое настоящее игровое кино, в котором не просто игровой персонаж, которым вы управляете. Перед вами живые люди, со своими чертами лица, уникальными и неповторимыми эмоциями. Motion Capture позволила сделать неповторимую атмосферу и передать то, что графический аниматор попросту не смог бы нарисовать.

Источники:

http://www.playground.ru/misc/news/kak_rabotaet_tehnologiya_zahvata_dvizheniya_v_igrah-332116

http://dtf.ru/flood/6421-kak-zhivoy-zahvat-dvizheniy-v-kino-i-videoigrah

http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/925889

История создания Motion Capture

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector