Журнал «Компьютерра» №1-2 за 2006 год

Когда все предварительные работы завершены, в дело вступают аниматоры. Именно эти люди научат наше существо двигаться на экране. Самый простой метод анимации компьютерных персонажей называется методом ключевых кадров (Key Frames). Состояние героя точно задается на некотором наборе кадров, эти кадры не обязаны идти в фильме последовательно, например поза существа может быть задана на первом десятом и пятидесятом кадрах. После чего для всех промежуточных (не ключевых) кадров автоматически вычисляется положение всех частей героя. Этот способ достаточно прост в реализации, но слишком трудоемок для создания движений сложной конфигурации и требует большого умения аниматора для получения реалистичности поведения персонажа. Более того, не все позы персонажа в реальности бывают возможными. Зритель вряд ли поверит в существо с явно смещенным центром тяжести. Например, при анимации хвоста бегущего динозавра надо следить за тем, чтобы хвост, как и его прототип, балансировал в воздухе, помогая своему хозяину не упасть. В таких случаях зачастую применяется процедурная анимация, здесь для управления персонажем или его частью пишется специальная программа, которая может расположить одни части тела персонажа оптимальным образом исходя из других и существа в целом. Но и такой подход не всегда дает приемлемый результат.

Что же может стать источником реалистичного движения? Правильно, сам человек. Для того чтобы перенести движения с человека на цифрового персонажа, существуют системы захвата движения (Motion Capture), позволяющие анимировать в реальном времени. Существует три принципиально разных подхода к созданию таких систем. Первый: можно разместить на руках, ногах и других частях тела специальные датчики, которые будут передавать на компьютер информацию о своем положении в пространстве. Второй: на человека можно «надеть» внешний скелет, регистрирующий изменение положения своих костей. Однако обе эти технологии громоздки и дороги.

Третий же (новейший) способ захвата движения куда проще. На теле человека в особых точках размещаются специальные маркеры, например ярко-оранжевые перчатки. А программный комплекс восстанавливает положение маркеров в пространстве, получая данные с обычных цифровых камер, расположенных вокруг движущегося человека. Этот способ наиболее удобен, так как оборудование почти не мешает двигаться. Впрочем, для достижения более реалистичных результатов могут применяться особые костюмы, сковывающие движения актера, для восстановления походки рыцаря в тяжелых латах, может быть, и актеру придется облачаться в некоторое подобие средневековых лат. К тому же технологии Motion Capture годятся для копирования движений не только человека, но и животных.

Даже мимику можно перенести с реального персонажа на виртуального. Для этого на лицо человека наклеиваются яркие кружочки, после чего его снимают с нескольких камер одновременно, и с помощью программного обеспечения, схожего с тем, которое используют для Motion Capture, физиономия человека в реальном времени переносится на компьютерного героя.

А что это мы совсем забыли о механических актерах. Их можно сделать очень похожими на живой организм, просто скопировав его устройство с начала и до конца. Сначала изготовить копию скелета с функциональными устройствами, заменяющими мышцы, после чего разместить муляжи мышц, снабдив их возможностью увеличивать объем и, наконец, обтянуть все «кожей». Так как ее можно изготовить из материалов, похожих по свойствам на настоящий покров животного, результат может быть очень реалистичен. Но это пока наш механический актер неподвижен. Во время съемок ему придется двигаться. Это могут быть однокадровые движения как в классической кукольной мультипликации, но тогда можно будет забыть о сложных прыжках и естественности движений. Более того, этот метод съемок требует большого количества времени. Так, при съемках первого «Кинг-Конга», где роль большой обезьяны играла кукла, а деревья в джунглях были простыми комнатными растениями, в сцене, пока Конг шел по лесу, одно из деревьев успело выбросить бутон и даже зацвести.

Если нам надо снимать непрерывные движения, то кукла должна либо самостоятельно двигаться, либо использовать помощь человека. Куклы-роботы хорошо подходят только на роли роботов, все дело в их необычном стиле передвижения: согласитесь, трудно не узнать походку даже самого изощренного робота и еще труднее выдать ее за прыжки зайца или бег человека. Помощь человека машине может прийти как снаружи, так и изнутри. Да, именно изнутри, персонаж может надеваться на актера, как новогодний костюм. Это позволяет достичь некоторой реалистичности движений, но не позволяет создать героя ростом четыре метра или существо с непропорционально длинными конечностями: тот же Кинг-Конг с человеческими пропорциями смотрелся бы не так колоритно. Существуют и другие вариации на тему марионеток, но всем им присущ крупный недостаток – даже не необходимость стирать на отснятом материале веревки, а все та же неестественность движений, зритель в них не верит.