Подкаст «Как Делают Игры»: аниматоры о тонкостях профессии

Аниматоры Максим Журавлёв и Роман Семёнов рассказывают, чем анимация в видеоиграх отличается от мультфильмов и делятся секретами рабочего процесса.

17 ноября вышел 163 выпуск подкаста «Как Делают Игры». В этот раз ведущие Сергей Галёнкин и Михаил Кузьмин поговорили об анимации в играх.

Гости выпуска:

● Максим Журавлёв, Principal animator, Remedy Entertainment;

● Роман Семёнов, руководитель студии VelcroGames;

DTF публикует избранные фрагменты.

Максим Журавлёв: Анимация везде одинаковая, что в мультфильмах, что в кино, что в играх. Очень сильно различается процесс разработки инструментария, угол под которым применяются основные анимационные знания, но сама анимация везде одна. Основы всем нам достались от дедушек из Disney и пришли из мультиков. Мы сейчас не будем проходить через классические принципы анимации, а затронем всё в упрощённой форме.

Есть несколько важных вещей, на которые обращают внимание аниматоры во всех индустриях. Самое главное — технические моменты: силуэт персонажа, и как этот силуэт читается. То есть, постановка, сам дизайн персонажа и позы, в которых он стоит. Всем этим оперируют на определённом уровне и с какой-то целью. Ну то есть, персонаж, стоящий в выгнутой скрюченной позе будет восприниматься совсем не так, как стоящий в гордой, твёрдой и симметричной позе. Второй момент — это вес. Так как в цифровом мире всё абсолютно безвесное и плавучее, то особое внимание уделяется тому, как аниматор может передать вес персонажа. Под весом не подразумевается непосредственно физика процесса.

Михаил Кузьмин: Грубо говоря, толстый человек двигается по одному принципу, а худой — по другому?

Максим Журавлёв: Очень грубо говоря — да. Однако, в анимации это всё ещё можно преувеличивать и преуменьшать. Можно сделать этого худого человека практически летучим, в мультике, например. Тяжелого человека можно сделать супер-тяжёлым, как стопудовую гирю. Это может делать анимацию интереснее. Почти везде то, как персонаж переносит вес — большой фокус для аниматоров. Найти хороший силуэт и хороший вес — уже половина победы, потому что очень часто обычному зрителю даже не видна разница, но даже чуть-чуть искажённый вес может придать характер.

Представь, что ты притворяешься и хочешь показать, что очень сильно развеселился. Если притворяешься плохо, то у тебя всё веселье будет в улыбке на лице, может быть — в руках. Но если ты действительно искренне смеёшься, то это всё будет проходить по спине через всё тело: ты отклонишься назад, запрокинешь голову, в таком духе.

Михаил Кузьмин: Чтоб далеко не уходить. Ты сказал, что анимация для мультфильмов и для компьютерных игр вообще ничем не отличается. Мне кажется, что в мультфильмах, скорее всего, всё гораздо проще, потому что точка, с которой зритель смотрит на анимированного персонажа, одна. То есть, ты можешь как-то жульничать. Если персонаж идёт на тебя, тебе не нужно делать так, чтобы у него спина нормально двигалась. А в видеоигре у тебя есть определённая свобода. То есть, люди на улице в какой-нибудь GTA должны быть анимированы прекрасно со всех сторон. По моему мнению, работы гораздо больше.

Максим Журавлёв: Всё правильно. Смысл в том, что даже если анимация делается с трёх сторон или с одной стороны, с артистической точки зрения, принципы которые применяются и с которых оценивается анимация, они одни и те же. То есть, разный только контекст использования. Грубо говоря, скульптура-барельеф на стене и трёхмерная скульптура из мрамора — это всё ещё скульптуры, просто во втором случае работы чуть больше, потому что барельеф на стене виден только с одной стороны.

Роман Семёнов: Я бы ещё кое-что добавил по-поводу силуэтов. Если начинающего художника-аниматора попросить изобразить радость, скорее всего, он нарисует улыбку, радостные глаза, всё в таком духе. А попросите его отодвинуть модельку на 20 метров и сказать, что теперь выражает персонаж. Именно поэтому нужно обращать пристальное внимание на позу.

Максим Журавлёв: Тут есть ещё такая фишка, которая очень долгое время была доказана только теоретически. Если знаете, недавно появился девайс, который может отслеживать, куда человек смотрит глазами. В Голливуде начали делать тестовые показы картин, чтобы проверить работает композиция или нет. То есть, они включают какой-нибудь фильм Кубрика, сажают перед ним аудиторию и смотрят, куда чаще всего направлен взгляд зрителя.

Общий смысл такой, что зрительный анализатор работает определённым образом: сначала определяется объект и его очертания, потом уже зритель смотри внутрь объекта и находит детали. С эволюционной точки зрения, нам важно понять, как движется объект, представляет ли он опасность для нас. Потому именно скорость перемещения, тайминг перемещения и силуэт всегда определяются первыми. Это самый сильный инструмент для передачи той или иной эмоции. Роман сказал очень верно: лицо персонажа далеко и его не всегда легко интерпретировать.

Всё это нас подводит к третьему и самом интересному пункту. Мы вспомнили, что у нас есть физика, как сочетание массы и законов мира, в котором мы живём. У нас есть биомеханика, показывающая, как сложно работает мышечный и вестибулярный аппарат человека. Теперь посмотрим вот на что.

Представьте, что есть два человека одинаковой массы и пропорций. Не смотря на это, они могут стоять в абсолютно разных позах в одних и тех же обстоятельствах. Это обусловлено определённым нервно-психологическим слоем, который мы называем характер. Например, нет никакого физического закона, который заставляет человека сутулить плечи (сколиоз не считаем). Это сложная психологическая реакция на определённые вещи. Через вот такие вещи и передаётся характер персонажа, и для аниматоров это самая интересная часть. Именно здесь начинается большое разделение по различным жанрам. В больших анимационных проектах Pixar или Dreamworks персонажи чаще всего вымышленные. Их всё равно пытаются анимировать так, чтобы придать персонажу вес и реалистичность, однако любой из этих вещей пожертвуют, чтобы передать характер.

Всё это уходит ещё к Looney Tunes, где у персонажей раздуваются глаза и происходит что угодно, чтобы гипертрофировать и показать эмоции так чётко, как только можно. Если посмотреть дальше, на спецэффекты в кино, там это всё уже приближено к реальности. Взять к примеру «Железного Человека». Там персонажи всё равно делают невозможные вещи с полётами и прочим, но аниматоры стараются сделать так, чтобы всё выглядело почти реалистично, чтобы характеры были не настолько чёткие и гипертрофированные. Всё на полтона ниже, чем в мультфильмах. Персонаж не так сильно размахивает руками, его вес чувствуется сильнее. К чему это всё: принципы анимации одни и те же. Просто, чем реалистичнее анимация, тем многие аспекты, вместо продавливания и гипертрофирования, становятся более скрытыми. Тем не менее, некоторые вещи, вроде веса Железного Человека, артистично подвинуты и слегка преувеличены, чтобы улучшить читаемость персонажа, продать ощущения.

Отсюда можно перейти в реалистичные игры. Они анимируются примерно по таким же принципам, что и кино. Хотя и тут есть разделения. Взять, к примеру. League of Legends или Overwatch. Тут всё возвращается обратно к мультикам. То есть, реализм анимации не так важен, весь фокус уходит в самих персонажей, в то, как бы их гипертрофировать, как придумать интересные и нестандартные способы делать те или иные вещи.

Для меня самыми главными в играх являются три аспекта. Первый — ограниченность runtime-ресурсов. Обычно люди не очень задумываются об этом, но то, что в фильмах просчитывается на мощных машинах в течении всей ночи, а потом «запекается» одним кадром в видео, в играх должно работать на 30 кадрах в секунду на среднестатистической машине. Анимация — часть этого ресурса, при чём не самая большая часть. Сначала рендерится геометрия уровня, картинка, красивый пейзаж, считается AI, триггеры, освещение, симуляция, физика, звук. А на всё, что осталось уже существует ваш персонаж.

Оптимизация — самая большая боль анимации. В новом поколении у нас хотя бы есть больше памяти, а раньше всё было совсем печально. Были бюджеты на то, сколько в уровень можно грузить анимации, и все очень жёстко в них помещались. Тут ещё важно учитывать количество персонажей в сцене, деформацию объектов и прочее. Если в кино ты сделал персонажа в редакторе и тебе его нужно просто посчитать, то в играх всё должно работать на лету. И даже если ты знаешь, как сделать очень красивую деформацию мышц, то это очень здорово, но заставить это работать на двадцати персонажах, которых в сцене хочет видеть дизайнер — совсем другая задача. Ограниченность runtime-ресурса — одна из особенностей, которая отличает игровую анимацию от всей остальной.

Максим Журавлёв: Ещё один момент, почему анимация в играх не такая, как в кино — механическая сложность и объём работы. Игровые миры очень большие, особенно песочницы. В них, что очевидно, качество анимации не такое, как в том же Uncharted. Было одно известное интервью с Pixar, в котором они рассказали, что их квота — четыре-шесть секунд анимации на одного аниматора в неделю. И под этими секундами не подразумевается картинка на финальном экране, а подразумевается вот та единственная рыбка, которая плавает сзади и что-то делает (речь о «В Поисках Немо»).

Шесть секунд вот этого — то, что может вам сделать лучший аниматор в мире за неделю. И из этой недели, команда тратит где-то два дня на то, чтобы найти саму идею исполнения, протестировать, доложить директору и так далее. В игровой индустрии квоты у всех очень разные, но если ты даёшь четыре секунды анимации в неделю, то тебя, наверное, сразу убивают.

Понятно, что ручная анимация, как у Pixar делается дольше, но квоты, как и объёмы работы, в игровой индустрии совершенно другие, так что делается всё быстрее. С положительной стороны, появляются большие миры, типа «Ведьмака», в которых можно провести сотню часов и находить что-то новое.

Максим Журавлёв: Другая критическая вещь — интерактивность и геймплей. Если говорить грубо: во всех роликах в играх и кино у тебя есть одна последовательность поступков, которая всегда одинакова, то есть персонаж идёт, присаживается, поднимает что-то и так далее. В играх, если ты контролируешь персонажа или его контролирует ИИ, то к персонажу каждый кадр, 30 раз в секунду, приходит набор команд: «иди быстро», «иди медленно», «поверни туда-то». То есть, «запечь» все возможные комбинации, которые может сделать персонаж, просто невозможно.

Именно поэтому, вместо того, чтобы делать одну большую-большую анимацию всех последовательностей, делается набор маленьких клипов-анимаций, и этот набор соединяется друг с другом различными способами. По сути дела, геймплейная анимация — конструктор, из которого алгоритм собирает ту последовательность, которая ему нужна, либо интерактивно с джойстика, либо со стороны ИИ. Это накладывает массу ограничений на рабочий процесс, поскольку собрать набор клипов, который будет также хорошо выглядеть, как и «запечёная» последовательность, длиной в пять секунд — очень сложно.

Прыжки в «Ведьмаке 3» — очень хороший пример. Я, как аниматор, могу представлять себе прыжок, при котором Геральт резко выставляет ногу вправо, поджимается, отталкивается и рычит. Для дизайнера в этом случае важно лишь, чтобы персонаж был в прыжке, например, уже через три кадра. То же самое важно и для игрока, ведь если ты нажал кнопку, то ты не хочешь ждать полчаса, глядя на то, как персонаж разворачивается, прежде чем уйти в сторону. Скорость отклика имеет огромное значение и накладывает определённые ограничения. Допустим, ты должен кувыркнуться, и тебе важно войти в эту фазу максимально быстро. В этот момент становится очень важен дизайн анимации, ведь персонаж не должен просто наклониться, как деревяшка и улететь куда-нибудь. Первая же поза должна очень хорошо сигнализировать начало определённого действия, она должна быть хорошо узнаваема.

Например, анимация прыжка вперёд и прыжка вбок должны быть чем-то схожи. Таким образом, человек привыкает к визуальному отклику на управление и знает, насколько анимация исполняется. В какой-нибудь Dark Souls есть определённая фаза, после которой ты можешь прервать кувырок назад и продолжать бежать. Очень часто, в слешерах, например, анимация служит визуальным символом того, когда ты можешь или не можешь что-то сделать.

На эту тему хорошо высказался Саймон Клавье — очень известный анимационный программист. Он сказал, что скорость отклика — это иллюзия. Что действительно важно — это визуальная идентификация и предсказуемость.

Например, управление в Assassin's Creed намного более медленное, чем в Devil May Cry: персонаж медленнее разгоняется и дерётся, однако все тайминги движений очень согласованны. В DMC при повороте джойстика, персонаж поворачивается всем телом сразу, а в Assassin's Creed персонаж быстро поворачивает только голову, а потом уже медленно разворачивает тело. Но вот этот поворот головы даёт человеку понять, что его команда распознана. Если убрать весь вес, то плавность анимации сильно нарушается, в результате чего страдает качество. Без визуального отклика сложно понять, управляешь ли ты чем-то или нет.

Роман Семёнов: Геймплей собственно и диктует, какой будет анимация. В Max Payne 3, например, персонаж тяжёлый медленно поворачивается, медленно ходит. И это всё продиктовано логикой игры, потому что персонаж перепил, наглотался таблеток и пошёл стрелять. Мы вспоминали поворот персонажа. Тут тоже есть интересный пример — The Last of Us. Там есть момент, когда ты топором или битой бьёшь кого-то со спины. Если смотреть по кадрам, то увидите, что если враг стоит спиной и до него долетает топор, он моментально поворачивается и ловит удар лицом. Если смотреть медленно, то выглядит странно, но в самой игре действие происходит быстро, и игрок не замечает подвоха. Главным становится сам последний эффект, момент удара. И после этого ИИ сразу начинает кидаться на игрока. Так ведь специально сделано, чтобы противник, получив удар, тут же ответил.

Максим Журавлёв: Сейчас в играх, как у Naughty Dog делают две вариации удара: спереди и сзади, но иногда что-то не успевают и оставляют одну, как в The Last of Us. В принципе, если всё работает и не вызывает отторжения у игрока, то почему бы и нет. The Last of Us в этом плане очень удобная игра, атмосферная и тяжёлая. Чуть-чуть тряхнуть камеру, подтащить персонажа — вот вам и атмосферность.

Роман Семёнов: У них это, кстати, используется во всю. Вот момент, когда ты добиваешь противника и прижимаешь его к стене. Разработчики показывали, как это сделано. Когда поставили камеру сбоку, было видно, что при добивании вы с противником пробегаете метра три-четыре до стены. Вот реально, видно, как телепортируетесь. А в игре этого не видно: угол камеры меняется, и тебе кажется, что сделал всего два шага.

Максим Журавлёв: Там с камерой очень удачный приём, потому что выставлен узкий FOV (field of view) — где-то 50, когда обычно в играх стоит 80 — и ноги персонажа отрезаны. Поэтому, когда персонажа тащат на лишние два метра, этого не видно. Не видишь ног персонажа — не заметишь и скольжения. Ну, то есть, можно заметить, но для этого нужно смотреть не на героя, а сфокусироваться на какой-то точке на стене. Но никто же так не делает.

Разработчики часто создают разные типы камер для различных условий в игре. Могу рассказать про свою работу над Quantum Break. У нас различные типы камер и различные типы движения персонажа для сюжетных уровней, где ты не дерёшься, а просто ходишь, разговариваешь с NPC. Там камера более кинематографична, с FOV чуть больше 50. Во время боя уже включается камера с FOV под 90. Дизайнеры очень любят широкие FOV, потому что игрок хочет видеть как можно больше противников. Ещё есть третий тип FOV для adventure-уровней, где нужно бегать, прыгать и разгадывать паззлы. Там он находится посередине между 50 и 90. The Last of Us и The Order 1886 — очень редкие типы игр, где по-умолчанию используются довольно узкие FOV.

Сергей Галёнкин: Забавно получается. Я увлекаюсь фотографией, но никогда не задумывался, что в играх по сути используется максимально широкоугольная камера. И это сделано,чтобы люди меньше крутили головой.

Максим Журавлёв: Да, отчасти так. В Quantum Break, во время боя, ты смотришь широкой камерой и видишь пять противников на поле боя. И ты сразу начинаешь думать, как поступить, какие способности использовать. Можно было бы сделать узкую камеру и сказать всем противникам вне твоего поля зрения стрелять в три раза реже. Но игра тогда стала бы скучнее.

Когда занимаешься геймплеем, появляется такой интересный момент, как комплементарность анимации и механик, которые персонаж использует. Например, в какой-нибудь не очень хорошей игре, ты бьёшь кого-нибудь мечом, а действие не чувствуется. А в той же DMC или God of War всё очень хорошо ощущается. Есть ещё такой хороший термин, как second-to-second combat. В рамках этого сейчас очень часто вспоминают Destiny, потому что, независимо от дизайна, который там замечательный и аддиктивный, в этой игре просто очень приятно стрелять в противников. Заслуга этого как в дизайне, так и в анимации.

Сергей Галёнкин: Вот есть вопрос про хаки и про то, стоит ли пренебречь реалистичной анимацией ради геймплея. God of War — хороший пример. Мне он очень нравится за счёт того, что персонаж делает совершенно невероятное вещи, но они выглядят реалистично.

Роман Семёнов: Разработчики просто соблюдают определённые правила: грамотно делают тайминги, вес, все движения Кратоса. Но главное — они правильно преувеличивают. В анимации, даже в реалистичной, чтобы движения смотрелись интересно с разных ракурсов, их нужно преувеличивать, потому что в жизни человек двигается очень скучно.

Про хаки. Мы вспоминали The Last of Us, но есть ещё один очень хороший пример — Overwatch. Пересмотрите все интро персонажей и анимации play of the game. Если посмотреть по кадрам, то там у всех героев растягиваются ноги, гнутся руки в самых страшных местах. Всё ради того, чтобы получить два-три красивых кадра, которые хорошо передают характер персонажа и помогают почувствовать действие. Blizzard могут это делать, потому что им позволяют риггеры (аниматоры, создающие «скелет» персонажа). На GDC один из аниматоров рассказывал, что у них настолько талантливая команда риггеров, что персонажа можно свернуть в узел, и всё будет нормально. И они этим пользуются. Максим, а во время разработки Quantum Break были похожие моменты?

Максим Журавлёв: Есть один хитрый пример. У нас персонаж скользит, когда разбегается. Каждый раз, когда герой начинает идти в бою, он чуть-чуть проскальзывает. Анимация старта персонажа была немного подрезана, а нам очень хотелось сохранить вес, потому что Джек не супергерой, и мы хотели сделать его немного неуклюжим. Однако, нужен был моментальный отклик, поэтому я добавил моментальную реакцию в виде скольжения.

В анимации очень важно сделать контраст между действиями. Грубо говоря, если у персонажа сильно согнута рука, а потом он резко её распрямляет, то сам момент распрямления хорошо заметен и запоминается. А если рука была согнута не сильно, то игрок почти не заметит разницы. Так как Quantum Break более-менее реалистичная в плане анимации, мы старались не сильно ломать Джеку суставы. Но преувеличения всё же были. То есть, если при записи удара в motion capture актёр подпрыгивает на метр и пролетает полтора метра до удара, то я потом делаю так, что он поднимается на полтора метра, летит два, сильно отводит руку и прочее. Важно добавить вес и контраст. Всё, что связано с получением повреждений, столкновение предметов, приподнято на один тон.

Роман Семёнов: Тут нужно развеять миф о том, что если есть mocap — аниматоры не нужны. Это не так. Вот Максим привёл хороший пример про прыжок с ударом. Реальный человек так не прыгнет. Там куча факторов, на самом деле, в том числе несовершенство технологии. Дело в том, что датчики расположены не на коже каскадёров, а на одежде. По этим данным мы уже пытаемся восстановить движения костей. Не забывайте, что пока актёры исполняют все движения, одежда растягивается, маркеры сползают. В итоге, сразу после записи движения кажутся слишком плавными и сглаженными.

Другим фактором может быть ошибка во время записи. Актёр мог плохо подготовиться, не так поднять руку, начать двигаться не так. А сеанс записи стоит безумных денег. Тут и подключаются аниматоры. Кстати, Максим, а сколько времени ты проводил на площадке для записи mocap? Аниматоры вообще там присутствуют? То есть, насколько ты следил за самим процессом съёмки?

Максим Журавлёв: Ну, начнём с того, что для различных нужд используются различные mocap-площадки, и очень важно, чтобы ассортимент был большой. Это делается в том числе и из-за того, что у всех актёров свои расписания, у студии свои, у разработчиков майлстоуны, так что времени мало. У нас есть своя маленькая motion capture студия на 24 камеры, которую мы построили на второй год разработки. До этого я прототипировал всё с помощью Kinect. Так вот, наша студия хороша для определённых задач. Для чего-то серьёзного, вроде сцен с большими стенами, по которым нужно лазить, уже используются профессиональные студии. Игровые ролики мы ездили снимать в Голливуд, на студию Giant.

Роман Семёнов: А какой у вас процент keyframe (покадровой) анимации, по сравнению с mocap?

Максим Журавлёв: Если честно — близко к нулю. Мы такие хитрые ребята, что если, например, персонаж падает с вышки, то мы скинем его с двух метров, а остальное подредактируем. Иногда редактура такая сильная, что от mocap уже мало что остаётся, но тем не менее, в начале есть какие-то исходные данные, так что назвать это keyframe нельзя. Всё это делается для эффективности, потому что keyframe — долгий процесс, а у нас не очень большая команда.

Максим Журавлёв: Ну, есть разные группы аниматоров: для уровней, роликов и геймплея. Одна из причин такого разделения — то, с кем ты больше всего работаешь. Синематик-аниматоры работают непосредственно с режиссёром и с людьми, ответственными за персонажей, они каждый день просматривают изменения в сценарии и ходят все на собрания. Плюс, глупо работать без поставленного освещения, так что синематик-аниматоры работают и в этом кругу. Люди, ответственные за анимацию на уровнях ходят на все планёрки у левел-дизайнеров и скриптеров и тесно работают именно с ними. Геймплейные аниматоры больше всего работают с дизайнерами, программистами по геймплею и программистами по AI.

В особенности с программистами, потому что они чаще всего что-то вводят в геймплей, и аниматору нужно быть в курсе всех этих изменений. Без подобных разделений никак, потому что, даже если ты очень разносторонний аниматор, для того, чтобы быть в курсе всего, тебе нужно посещать вообще все собрания. Это невозможно, сами понимаете, поэтому мы разделяемся на группы, и каждая группа отвечает за взаимодействие с определёнными людьми. А дальше мы уже обмениваемся какой-то важной информацией друг с другом.

Роман Семёнов: У нас, в маленьких студиях, всё немного по-другому. Людей не так много, так что даже собрания не всегда бывают. Я, например, сам занимаюсь ригом (скелетной анимацией). Когда я только начал учиться, я задумался, кто же мне сделает риг? Начал спрашивать людей, но никто не умел. В итоге, я на всё плюнул и научился сам. Такая ситуация довольно распространена в небольших студиях. Часто аниматор — он и риггер, он и моделлер и даже иногда программист. Понятно, что многое такой человек сделать просто не успеет, особенно если он в команде единственный аниматор. В результате, игры выходят поменьше, анимации получаются похуже.

Сейчас всё идёт к процессу автоматизации, благодаря софту и новым технологиям. Вот Максим рассказывал, что он использовал Kinect. Это ведь отличное решение для небольших разработчиков, которые не могу себе позволить аренду профессиональных mocap студий. Да, результат не всегда выходит идеальным, но исправить что-то гораздо быстрее, чем делать keyframe с нуля.

Максим Журавлёв: Да, всё верно. Такой вот любительский mocap с помощью Kinect и различных плагинов сильно поможет на ранних стадиях прототипирования, когда нужно многое попробовать, чтобы понять, как будет выглядеть тот или иной элемент игры.