Глава 2. Краткая история стилизации в трехмерной анимации
2.1. Pacific Data Images и самые ранние эксперименты
Хотя на протяжении всех нулевых и десятых в большой и малой трехмерной анимации шла гонка почти исключительно в сфере реализма, на самом деле пробовать маскировать трехмерную графику под классическую двухмерную анимацию стали чуть ли не с самого начала существования CGI, то есть уже в 90-х годах прошлого века.
Одними из первопроходцев в стилизации 3D-графики была американская компания Pacific Data Images, пионер компьютерной графики и автор многих прорывных CG и VFX решений для кино и анимации конца 20 века, выпустивший совместно с DreamWorks второй в мире CG-мультфильм «Муравей Антц» («Antz») в 1998, а затем, уже под крылом DW, — «Шрека» в 2001 и «Кота в сапогах» в 2004.
В 90-х годах PDI создала группу из аниматоров и технических специалистов, задачей которых было RnD, то есть исследование и разработка, а конечной целью — создание полнометражного CG фильма.
В рамках этих исследований был создан набор короткометражных анимаций, одна из которых — «Fishing» 1999 года режиссера Дэвида Гейни. Она была совсем не похожа на классическую 3D графику и выглядела как акварельный рисунок.
«Рыбалка» / «Fishing» (1999, реж. Дэвид Гейни)
«Рыбалка» / «Fishing» (1999, реж. Дэвид Гейни)
«Я разработал акварельный стиль для этого фильма, снятого Дэвидом Гейни, в 1999 году. Поскольку дизайн персонажа Дэвида состоял в основном из тонких линий, мне не пришлось создавать настоящую симуляцию жидкости. Мне удалось добиться эффекта акварели, используя только обработку изображения и синтез шума» [1] — Кэссиди Куртис, анимационный художник студии PDI.
Кэссиди Куртис сам по себе экспериментальный аниматор и исследователь, в том числе в области не-фотореалистичного рендеринга, то есть стилизованной трехмерной графики. Еще в 1995 на студии вышла его экспериментальная анимационная работа «Brick-a-Brac» с «нарисованными» голубями.
«Brick-a-Brac» (1995, реж. Кэссиди Кертис)
«Brick-a-Brac» (1995, реж. Кэссиди Кертис)
Этапы создания «нарисованного» голубя
«Стиль, выполненный от руки, нетипичен для компьютерной анимации. Созданный на основе обычных трёхмерных моделей, каждый кадр превращается в рисунок пером и тушью с помощью специального, но полностью автоматического процесса. Фактически, ничего не рисуется вручную — вся живость линий заложена в машину» [2] — говорится в статье Pacific Data Images.
2.2. Pixar и его исследования в области автоматизации стилизации
В 2013 году Pixar представила доклад «Stylizing Animation By Example» («Стилизация анимации на примерах»). В нем рассматривалось, как создатели анимационного кино могут добиться более выразительных стилей рендеринга, игнорируя строгие рамки компьютерной графики и имитируя традиционные техники живописи.
Особенность метода заключалась в достаточной автоматизации и согласованности процесса, что позволяло масштабировать сложный живописный стиль для производства полноценных анимационных фильмов.
По словам Майкла Касса, старшего научного сотрудника Pixar, метод включает два основных нововведения: временная когерентность, то есть плавность изображения от кадра к кадру, и контроль над финальным видом, который получает художник, рисующий отдельные ключевые кадры. [3]
Входная трехмерная анимация и прорисованные ключевые кадры (слева). Синтезированный стилизованный результат (справа).
С помощью этого нового метода художник может прорисовать 2D-иллюстрации лишь на нескольких ключевых кадрах CG-анимации (примерно один на каждые 10–20 кадров), а программное обеспечение автоматически заполнит сотни промежуточных кадров, сохраняя временную согласованность и желаемый живописный стиль.
Сравнение с переносом ключевых кадров.
Здесь художник рисует ключевые кадры 20 и 34, используя в качестве референса рендеры (в рамках). Перенос ключевых кадров в промежуточный кадр 27 даёт неполные результаты из-за перекрытий (части тела персонажа) и противоречий, вызванных различиями в цветовых решениях художника (лицо). Данный метод заполняет неполные области и подбирает подходящее сочетание цветов в конфликтующих областях.
Слева вверху — входящее изображение (1). Справа вверху — получившая текстура (2). Слева внизу — получившийся контур «от руки» (3). Справа внизу — конечный результат (4).
В данном примере с кадрами из мультфильма «Вверх» происходит работа как с шейдингом, так и с линиями, а задача — стилизовать под контурную акварель. Для этого из обесцвеченного оригинала (1) берут градиенты, чтобы на их основе создать акварельные текстуры (2), и контуры объектов, чтобы слегка исказить их и придать им стиль «от руки» (3). В конце концов, на получившуюся комбинацию текстуры и линий накладывают цвет изначального изображения (4).
Результат интерполяции ключевых кадров, коими являются первый и последний.
Говоря о Pixar, важно также поговорить о, вероятно, самой известной их анимации в традиционном стиле — оскароносной короткометражке «Paperman» режиссера Джона Карса, вышедшей в 2012 году, еще до вышеописанной статьи.
«Бумажный роман» / «Paperman» (2012, реж. Джон Карс)
«Бумажный роман» / «Paperman» (2012, реж. Джон Карс)
«Бумажный роман» / «Paperman» (2012, реж. Джон Карс)
Брейкдаун создания стилизованного шейдинга. Слева — изначальная трехмерная анимация и финальный результат. Справа — расчет векторов движения и применение их на текстуру.
Пайплайн работы здесь более аккуратный и глубокий, по сравнению с представленным в докладе. Например, чтобы изобразить правдоподобную и последовательную графичность, художники разных департаментов создают обычную для них трехмерную анимацию (лейаут, моделлинг, риггинг, непосредственно анимация), а затем из полученного 2D-рендера высчитываются вектора движения каждого элемента на картинке. Их относительное перемещение и позволяет создать более последовательные текстуры, следующие за движением элемента: один и тот же «мазок кисти» на волосах героини сидит на своем месте, как бы она ни двигалась.
Брейкдаун создания контуров. Линии рисовались в 2D по ключевым кадрам, а все их движения и морфинг являются результатом автоматической интерполяции.
Контуры и линии на телах персонажей, в свою очередь, являются также результатом по большей части автоматизированного процесса. Художники не вырисовывали линии покадрово, а лишь задавали ключевые кадры с их расположением, все остальное движение и морфинг, то есть изменение форм, производила программа, основываясь на ключах.
2.3. Главный недостаток автоматизированных методов стилизации
Однако как бы некоторые CG-художники не хотели бы скрыть компьютерное и трехмерное происхождение своей работы с помощью подобных автоматизированных процессов, все равно существует четкая визуальная разница между компьютерной графикой, мимикрирующей под традиционные методы, и работами таких художников-аниматоров, как Александр Петров, который использует настоящие масляные краски в покадровой анимации.
«Русалочка» / «The Mermaid» (1997, реж. Александр Петров)
В работе Петрова «Русалочка» направления мазков играют непосредственную роль в движениях персонажей и монтаже, это не просто «текстура», а инструмент визуального повествования. Чего не скажешь про изобретенные в начале крупными студиями автоматизированные методы, и CG художники это понимали.
