Классические методы переноса движения
В самом начале, когда анимация только появилась, аниматоры уделяли внимание созданию ярких и выразительных образов персонажей и их движений. Со временем появилась потребность в реалистичной анимации, и аниматоры начали стремиться передать естественные человеческие движения. Однако очень сложно по памяти воспроизвести подобное. Поэтому на помощь пришли различные методы, которые использовались аниматорами для упрощения их работы.
Анимация по референсу
Анимация по референсу — самый очевидный метод переноса движений, который используется аниматорами. Он заключается в том, что художники наблюдают за реальными людьми, животными или объектами и переносят их движения на персонажей, используя как основу видеозаписи или фотографии. Такой подход позволяет передать тонкие нюансы, которые трудно придумать, опираясь только на воображение, — от походки и жестикуляции до мельчайших изменений в позе и выражении лица.
Сейчас достаточно подойти к зеркалу и выполнить движение, которое нужно воспроизвести в анимации. Можно записать своё видео, а также найти готовое в интернете. В специальных программах нужно покадрово отметить важные точки, что поможет свести сложное реалистичное движение к простым ключевым позам.
Анимация по референсу (Deweythesecond, 2015)
Плюсы этого метода в том, что референс можно заснять прямо на рабочем месте. А в интернете существует множество видеороликов, которые можно взять за пример. Этот способ также формирует насмотренность, учит подмечать микродвижения и замечать принципы движения различных объектов. Из минусов — насмотренность требует долгой тренировки: новичок с первых пор не будет обращать внимание на мелкие движения. К тому же движение не всегда будет таким же, как на референсе. Этот метод хорош в создании анимации «мультяшного» стиля, но, чтобы добиться реалистичности, придется потратить немалое количество времени.
Анимация по референсу (Cin Mussi, 2020)
Ротоскопирование
Ротоскопирование, или по-другому — фотоперекладка, является старейшим методом переноса движений в анимации, который стал основой для множества анимационных и кинопроектов XX века. В 1917 году аниматор Макс Флейшер запатентовал технологию ротоскопинга. Метод заключался в том, чтобы заснять двигающегося актера на камеру, а потом спроецировать каждый кадр на стекло, чтобы с обратной стороны положить лист бумаги и обрисовать движения человека.
Патент Макса Флейшера на ротоскоп (1917)
Первой в истории анимацией с использованием ротоскопинга считается серия фильмов «Out of Inkwell». В записи, взятой за основу, участвовал брат Флейшера, который в костюме клоуна выполнял движения на белом фоне. В то время это было настоящим прорывом: всех поразило то, насколько реалистична была анимация.
«Out of Inkwell: The Tantalizing Fly» (реж. Макс Флейшер, 1919)
В 1929 году Макс Флейшер основал студию «Fleischer Studios», где с помощью ротоскопа анимировались мультики про Бетти Буп.
«Betty Boop in Snow White» (реж. Дейв Фишер, 1933). Анимация выполнена с помощью ротоскопа живого выступления Кэба Кэллоуэя.
Позже Дисней тоже начал использовать ротоскопинг в анимации. Так появилась «Белоснежка и семь гномов», и технология укрепилась в индустрии.
«Белоснежка и семь гномов» (Walt Disney, 1937). Кадры из мультфильма и живая игра.
«Алиса в стране чудес» (Walt Discey, 1951). Кадры из мультфильма и живая игра.
«Золушка» (Walt Disney, 1950). Хелен стенли в записи футажа.
Советские студии тоже начали использовать метод в создании анимаций. Например, свое применение он нашел в таких мультиках как «Мойдодыр», «Снежная королева», «Аленький цветочек», «Цветик-Семицветик», «Сказка о мертвой царевне и семи богатырях». В анимации можно заметить характерные плавные движения, свойственные ротоскопу.
«Мойдодыр» (Союзмультфильм, 1954)
«Снежная королева» (реж. Лев Атаманов, 1957)
«Аленький цветочек» (Союзмультфильм, 1952)
«Цветик-семицветик» (Союзмультфильм, 1948)
«Сказка о мертвой царевне и семи богатырях» (Союзмультфильм, 1951)
Также ротоскоп использовался и в играх. например в «Принце Персии» 1989 года.
«Принц персии» (Ubisoft, 1989)
Постепенно студии начали отказываться от ротоскопинга и переходить на анимации от руки. Но это не значит, что он перестал использоваться. Ведь даже в наше время студии иногда прибегают к этому методу. Например, в аниме «Девочка, покорившая время» 2006 или в последнем сезоне «Атаки титанов».
«Девочка, покорившая время» (реж. Мамору Хосода, 2006)
«Атака титанов: Финал» (реж. Тэцуро Араки, 2020)
Надо сказать, что ротоскопинг должен использоваться аккуратно при внедрении его в ручную анимацию, ведь он может очень сильно выделяться на фоне остального произведения и вызывать неоднозначную реакцию у зрителей. Хотя ротоскопинг может использоваться не только для анимации, но и для обработки видео. Современные программы имеют определенные инструменты, упрощающие процесс ротоскопинга, и это позволяет, как пример, выделить объект и поместить его на другой фон, а также применить другие ступени композитинга. Так поступают при создании современных фильмов.
Монтаж с green screen в after effects («5 Creative Green Screen Effects», Brandon Fate, 2019)
«Жизнь Пи» (реж. Энг Ли, 2013). Съемочная площадка
«Жизнь Пи» (реж. Энг Ли, 2013). Тигр заменен куклой
«Мулан» (реж. Ники Каро, 2020). Кран, окрашенный в зеленый цвет
В синий или зеленый бывают окрашены не только предметы и фон. В кино также используют людей, одетых в полностью цветной костюм.
«Мулан» (реж. Ники Каро, 2020). Тележки с актерами двигают люди в зеленых костюмах.
Съемки фильма «Человек невидимка» (реж. Ли Уоннэл, 2020). Актёр в зелёном костюме.
Иногда ротоскопинг является важной составляющей стилизации проекта.
«Пробуждение жизни» (реж. Ричард Линклейтер, 2001)
Клип Breakbot «Baby I’m Yours» (2010)
Как итог, можно сказать, что ротоскоп действительно полезный для аниматора инструмент. Если правильно использовать его в стилизации, аккуратно внедрять в некоторые сцены, то выйдет хороший результат. Однако если смотреть на это с точки зрения скорости, денежных и трудозатрат, то все не так однозначно. Ведь сначала нужно заснять материал, а потом покадрово отрисовывать. И скорее всего скорость производства будет даже ниже, чем если бы анимация была сделана изначально вручную. Поэтому перед применением нужно тщательно подумать об эффективности.
Motion capture с маркерами
Мокап — самая популярная технология захвата движения, применяемая в кино, видеоиграх и анимации. Она заключается в закреплении маркеров на теле актера, которые отслеживаются с помощью камер для получения данных о движении.
Бенедикт Камбербэтч в мокап костюме на съемках фильма «Хоббит. Битва пяти воинств» (реж. Питер Джексон, 2014)
На самом деле ротоскопирование тоже можно считать мокапом. Но настоящий прорыв в технологии произошел в середине и конце XX века с развитием компьютерной техники и появления возможностей цифровой обработки данных. В 1970-1980-х годах ученые начали экспериментировать с инфракрасными камерами и маркерами, чтобы создавать трехмерные модели движений, и уже в 1990-х годах технология начала активно использоваться в киноиндустрии и видеоиграх. На сегодняшний день мокап используется повсеместно: от съемок блокбастеров и разработки видеоигр до исследований в области биомеханики. Современные системы мокапа могут фиксировать не только движение тела, но и мелкие нюансы: мимику и движения пальцев. Существует несколько типов систем захвата движения с маркерами, каждая из которых работает по своему принципу.
Оптически пассивный
В этом методе используется набор инфракрасных камер, которые устанавливаются вокруг сцены съемок. На тело актера крепятся световозвращающие маркеры, отражающие излучение от камер. Камеры улавливают отраженные сигналы и определяют положение маркеров, используя триангуляцию, а далее в специальных программах данные с камер объединяют для создания трехмерной скелетной модели движений актера. Эти данные можно экспортировать и применять в 3D программах для создания анимации. Этот способ больше всего распространен в индустрии.
Актер в окружении инфракрасных камер
Перенос движения актёра в 3D
Оптически активный
Активные маркеры содержат встроенные светодиоды, которые сами излучают свет. Это помогает камерам точнее фиксировать их, снижая ошибки отслеживания и предотвращая потерю данных при пересечении движений. Сигналы от активных маркеров передаются в систему через беспроводные соединения, а затем обрабатываются для создания 3D анимации.
Светодиоидный мокап в темноте
Костюмы со светодиоидами
Актеры в костюмах для оптически активного мокапа для видеоигры «Звёздные войны. Джедаи: Павший Орден» (Electronic Arts, 2019)
Марк Руфалло в роли Халка в фильме «Мстители: Финал» (реж. Энтони Руссо, 2019)
Инерциальный
Этот метод использует датчики, встроенные в костюм или экзоскелет, чтобы фиксировать движения актера. Датчики передают данные об углах сгибов суставов через проводные или беспроводные каналы прямо в 3D программу. Камеры используются как инструмент локализации.
Человек в инерциальном костюме (Xsens 3D Motion Capture System with Inertial Sensors, TWiT Tech Podcast Network, 2018)
Преимущества мокапа очевидны: высокая точность, реалистичность, возможность создавать большие объемы анимационных данных. Но и у этого способа есть минусы, ведь необходимо специальное дорогостоящее оборудование, разбирающиеся специалисты, подготовленная студия. Также тратится большое количество времени, и каждая возникающая необходимость что-либо переснять или доснять создает дополнительную работу. А при создании многосерийных сериалов цена становится непомерно высокой.
Итог
Можно сказать, что каждый метод хорош в разных ситуациях. Для определенных сложных моментов в 2д анимации или стилизации произведения подойдет ротоскоп. А в кино основным инструментов является мокап, причем используемый тип также зависит от ситуации. Так, чаще всего используется метод с пассивными маркерами, но иногда съемки происходят на выезде в темноте и в специально построенном окружении, и тогда лучше всего подойдут уже светодиоды. Но мокап, хоть и является инструментом для передачи движений наиболее точно, всё же очень дорогой. Ротоскопинг и анимация по референсам не всегда смогут его заменить. В этом случае на помощь приходит Искусственный Интеллект.
