Анимационные студии сами пишут софт. Зачем?

Разработчики ПО пишут софт, анимационные студии выпускают мультики — все заняты своим делом. Но что происходит, когда на рынке нет нужного решения? Приходится писать самим, и вот что из этого получается.

Эволюция персонажей Frozen

Поклонникам Frozen пришлось ждать 6 лет, чтобы увидеть продолжение любимого мультфильма. Все это время Disney развивал собственные технологии, что сказалось на внешнем виде персонажей. О том, что поменялось, студия рассказала изданию Insider. Приводим краткий пересказ.

Костюмы однозначно стали богаче и детализированнее. Платье Эльзы не просто в блестках и пайетках, оно покрыто вышивкой и драгоценными камнями.

Модельки персонажей выглядят реалистичнее — к примеру, у них появились четко выраженные веки, веснушки, мимические морщинки.

Много поработали с волосами и их поведением, все-таки это — одна из самых сложных задач для 3D-анимации. Еще для мультфильма «Моана» (Moana, 2016) Walt Disney Pictures разработала инструмент под названием Quicksilver. В его задачи входила отрисовка реалистичных волос, которые могли бы естественно реагировать на разные воздействия: порывы ветра, активные действия персонажа, терять вес под водой и т.п. К фильму «Холодное сердце 2» (Frozen II, 2019) Disney решила обновить эти технологии и интегрировала их в новую программу Beast, более быструю и эффективную.

Почему? Потому что изменились задачи. У Моаны плотные, достаточно тяжелые кучеряшки, в то время как у Анны волосы много легче и пушистее. Эту особенность нужно было передать.

Ожившие эффекты от Disney

В мультфильме Эльза встречает духов ветра и воды — Гейла и Нокка. Нокк принимает форму коня, а Гейл фактически невидим, так как форму ему придают эффекты: порывы ветра, полет листьев и другие виды взаимодействия с окружающей средой. Создать их оказалось непросто, а то, что персонажами и эффектами занимаются разные подразделения, усложнило задачу. Специально для Гейла студия разработала надстройку для Autodesk Maya, получившую название Swoop. Эта технология позволила аниматорам работать с ветром как с персонажем, определяя его размер, траекторию движения и сразу же выводя на экран результаты всех изменений.

Sony: комикс становится реальностью

В современных мультфильмах растет качество эффектов, детализация и реалистичность, но то, что казалось фантастикой 10 лет назад, сейчас уже постепенно приедается и зрителям, и разработчикам. В результате упор все чаще делается на уникальность визуального стиля. Так было и с фильмом «Человек-паук: Через вселенные» (Spider-Man: Into the Spider-Verse, 2018), создатели которого поставили перед собой задачу «оживить комикс».

Для этого было написано огромное количество программ. Студия пересмотрела алгоритмы заполнения промежуточных кадров – вместо повсеместного Motion Blur, имитирующего быстрые движения «размазыванием» объектов, разработчики решили использовать уже устаревший Motion Smearing. Это такая «аналоговая версия» Motion Blur, хорошо знакомая всем, кто ставил на паузу старые мультфильмы и замечал, что на стоп-кадрах у персонажей может быть несколько рук, ног и даже голов. До появления Motion Blur такие кадры рисовали вручную, чтобы имитировать быстрые движения героев.

Также софт позволил студии имитировать “процесс Бена Дея” — те самые знаменитые «комиксовые» точки, штрихи и извилистые линии, являющиеся характерным признаком старых печатных изданий (появились в 1879 году). Sony постаралась воспроизвести изъяны, возникающие при печати на дешевом оборудовании, и придать каждому кадру такой вид, словно его рисовали от руки. И все это — в движении. Новые программные решения позволили выпустить фильм в разумные сроки, но все равно на анимацию одной секунды экранного времени уходила неделя, в то время как при обычном рабочем процессе за то же время можно сделать целых 4 секунды фильма.

Отдельного внимания заслуживает софт, позволивший художникам рисовать прямо поверх моделей персонажей, без привязки получающихся линий к определенным точкам моделей. Положение линий в следующем кадре определялось с помощью алгоритмов машинного обучения. Разработанные технологии настолько уникальны, что в Sony даже решили запатентовать часть решений и подали соответствующие заявки в патентное бюро США.

Объемное 2D — эксклюзив от создателей "Клауса"

«Человек-паук: Через вселенные» – 3D-фильм, стилизованный под двухмерные комиксы. Работая над «Клаусом» (Klaus, 2019), Netflix пошла от противного и решила начать с классической 2D-анимацией, а потом стилизовать ее под 3D. Режиссер Сергио Паблоса (Sergio Pablos) объяснил этот выбор желанием привнести ностальгический элемент в историю Санты Клауса. А что может быть более ностальгическим, чем 2D-анимация?

Основным недостатком классической двухмерной анимации создатели назвали характерный внешний вид картинки – «персонажи выглядят как наклейки на рисованном фоне». Чтобы сделать мультфильм современнее, команда решила прибегнуть к инструменту, который обычно не используется в 2D-анимации – к объемному освещению.

Если вы хотите осветить плоского персонажа, как трехмерного, нужно сначала научить компьютер правильно его распознавать. 3D-модель изначально понятна компьютеру, в то время как 2D-персонаж, нарисованный от руки – просто набор линий, распознать среди которых части тела, особенно в движении, машине не так-то просто. На первых порах это делалось в основном вручную.

Процесс оказался очень трудоемким, но выпущенный в 2015 году 2,5 минутный тизер позволил создателями заключить контракт с Netflix и привлечь к разработке французскую студию «Les films du Poisson Rouge», специализирующуюся на создании инструментов для 2D и 3D анимации. В результате технология, получившая название KLaS (Klaus Lightning and Shadow) была доведена до ума и решила описанную выше задачу. KLaS настолько эффективно следит за движениями персонажей, меняя положение бликов и теней в кадре, что аниматорам остается только чуть-чуть подкорректировать результат, сделав картинку еще лучше. Аналогичный инструмент использовался для того, чтобы наложить текстуру на разные материалы в кадре, сделав, к примеру, кожу более гладкой и глянцевой, чем ткань.

В результате получился 2D-мультфильм, стилизованный под 3D. Стоит отметить, что некоторые элементы все-таки делали трехмерными, но это настолько незаметно, что сам Сергио Паблос признается: однажды он ошибся и принял нарисованную металлическую крышку за 3D-модель.

Быстрый экспорт 2D файлов в 3D модели

И если создатели «Клауса» применяли 3D там, где этого требовали задачи фильма, то некоторые компании принципиально избегают трехмерной графики, считая, что это разрушит визуальный стиль их проектов. Так, e.d. films долгое время работали исключительно в 2D, пользуясь возможностями Adobe After Effects. Когда же масштаб их проектов вышел за рамки того, что могла предложить эта программа, они чуть было не перешли полностью на 3D анимацию, но в итоге нашли решение лучше, создав плагин PSD to 3D для Adobe Photoshop и Autodesk Maya. Он позволяет быстро создавать 3D модель на основе файла PSD, сохранив при этом двухмерный стиль.

По словам разработчиков, работать с PSD to 3D очень просто, и с ее помощью даже человек, никогда ранее не занимавшийся 3D, может начать свой путь в трехмерной анимации. Студия даже решила выставить этот плагин на продажу.

Автор: Артемий Третьяков

Вас влекут игры и анимация? Хотите рисовать или моделировать в 3D? Ждем вас!

В Smirnov School готовят концепт художников, левел артистов и 3D моделеров для игр и анимации. Наши преподаватели — все практикующие специалисты, уже успели поработать над такими проектами, как Divinity, Darksiders, Pathfinder, Remnant и т.д. Наши выпускники работают в CD Project Red, Sperasoft, Ubisoft, Room8Studio и на других крутых проектах.

Работы студентов

Отзывы студентов можно прочитать тут. Мы их не редактируем!

Хотите тоже так уметь? Пишите нам прямо сейчас! Мы будем рады помочь и советом, и курсом. Не забудьте сказать, что пришли с DTF, и мы предоставим вам приятную скидку!