Motion Capture: про движение
Технология Motion Capture уже давно вошла в категорию must have для разработчиков как ААА-тайтлов, так и мобильных проектов. Она позволяет сделать движения персонажей по-настоящему реалистичными и поставить практически любые сцены. В этой статье поговорим об истории становления Motion Capture, преимуществах и недостатках технологии, и ее использовании в продвижении игр.
О предках
В 1914 году американский режиссёр и продюсер Макс Флейшер осознал, что мультфильмы выглядят немного уныло и с анимацией нужно что-то делать.
После долгих раздумий и экспериментов Макс пришел к выводу, что реалистичности можно добиться, если перевести на бумагу движения настоящих актеров. Так появился на свет ротоскоп – устройство, которое Флейшер запатентовал в 1915 году.
Принцип работы ротоскопа заключался в следующем: на стекло клали бумагу, после этого на него покадрово проецировали фильм. Художник-аниматор перерисовывал каждый кадр и получал в итоге довольно неплохой результат. Были, конечно, и «мелкие» недостатки: для создания одноминутного фильма нужно было нарисовать 2600 кадров, а весь процесс занимал около года.
В 1940-х ротоскоп широко применяли в студии Уолта Диснея. С его помощью создали «Алису в Стране чудес», «Золушку», «Белоснежку».
Захват движения
Еще в начале 80-х профессор кинесиологии (науки об изучении движения) Том Калверт проводил эксперименты: закреплял на себе потенциометры, чтобы считать и оцифровать собственные движения.
Ученые из Массачусетского технологического института улучшили эту технологию – создали систему на основе светодиодных маркеров. Несколько камер, расположенных под разными углами, снимали динамику маркеров, распределенных по телу человека. Тем временем специальная программа вычисляла координаты маркеров в пространстве, соотнося данные с каждой камеры. Вращение маркеров определялось, исходя из относительной ориентации трёх или более из них. К примеру, датчики на ноге, колене и стопе были нужны, чтобы показать сгиб суставов.
Кинематограф
В 2002 году, когда Энди Серкис великолепно сыграл Голлума во «Властелине колец», в каждом третьем издании можно было найти материал о mo-cap. Хотя еще в 1999 году при съемке первого эпизода «Звездных воин» Джа-Джа Бинкса создали благодаря этой же технологии.
Mo-cap пришелся по вкусу создателям кино. Он сократил время съемок, изрядно расширил инструментарий режиссеров и продюсеров, а также помог им увеличить свои гонорары.
После успеха, пришедшего к Питеру Джексону и Джорджу Лукасу, создатель «Форреста Гампа» Роберт Земекис решил сделать свой следующий проект с помощью 3D анимации. Он назвал его «Полярный экспресс». В этом мультфильме Том Хэнкс сыграл 5 персонажей, в том числе главного героя и Санта Клауса, а mo-cap использовался в каждой сцене.
Сейчас сложно представить себе творения Голливуда без технологии захвата движения. Это не удивительно, ведь она сильно сокращает время анимации персонажа. Один актер и команда, работающая над проектом в mo-cap студии, могут за день создать материала больше, чем классические аниматоры сделают за месяц.
Игры
Mo-cap в игровой индустрии начали использовать еще до его успеха на съемочных площадках.
В 1994 году на Sega вышла игра Rise of Robots. Для создания реалистичных движений боевых роботов применялась технология захвата движения. Вместо традиционного пиксель-арта разработчики использовали CGI-спрайты.
Mo-cap взяли на вооружение разработчики ААА-проектов. Так мир увидели Tomb Raider, Uncharted, Battlefield и The Last of Us, а использованная в них технология mo-cap позволила вывести игры на совершенно иной этап развития.
Создание видеокоманды
Внутриигровые видео, синематики и тизеры стали неотъемлемой частью продвижения мобильных и социальных тайтлов. Последний Super Bowl убедительно это доказал.
Для создания качественного видеоконтента в харьковской студии Plarium был сформирован Video Production Department. Это команда опытных аниматоров, художников, видеооператоров и специалистов по спецэффектам, которая также работает над маркетинговыми видео и анимацией для всех проектов Plarium.
Для проработки большого количества персонажей в наших играх требуется очень много ресурсов, но самый ценный из них – время. Создание синематика для проекта «Спарта: Война империй» заняло 4 месяца. Использование технологии mo-cap позволит сократить время производства вдвое.
Эта технология позволит построить пайплайн команды в совершенно ином ключе. Мы сможем в разы уменьшить время производства видео и существенно поднять уровень его качества, что при высокой конкуренции на мобильном рынке имеет ключевое значение значение.
● Улучшение качества анимации. С помощью оборудования mo-cap можно захватывать сложные движения.
● Уже через несколько минут после окончания съемки сцены можно получить предварительный результат.
● Mo-cap позволяет запечатлеть мельчайшие движения человеческого тела.
Но у этой технологии есть и определенные недостатки:
● Она довольно дорогостоящая, и для продуктивной работы нужно пройти специальное обучение с опытными инструкторами.
● Отснятый материал требует доработки для точного отображения задумки режиссера и полного соответствия каждого движения и позы выбранному ракурсу.
● Для съемок требуются профессиональные актеры, а на данный момент немногие из них знакомы со спецификой Motion Capture.
Взвесив все «за» и «против», мы начали разработку концепции будущей студии.
Строительство и поездка в Оксфорд
Теперь в распоряжении наших специалистов настоящий съемочный павильон с такой начинкой:
● 22 камеры Bonita 10;
● 4 специальных костюма с маркерами;
● Blade 3.2 – программа для считывания и обработки материалов;
● крюки, тросы и другое специальное оборудование для постановки сцен полетов и потасовок.
Мы выбрали маркерную систему Bonita от Vicon потому, что она является универсальным решением. На ее основе мы планируем установить новые камеры Vantage и систему захвата движения и мимики лица Cara.
Чтобы научиться работать с Motion Capture, специалисты Video Production Department посетили офис компании Vicon в Оксфорде. Каждый участник программы обучения ознакомился со всеми основными этапами, от калибровки камер до финального экспорта анимации.
Установка и калибровка камер
Камеры размещаются на одинаковом расстоянии друг от друга вокруг съемочной площадки и надежно закрепляются. Затем они калибруются таким образом, чтобы максимально захватить съемочную площадку в кадре и хорошо распознавать маркеры. После чего они уже автоматически позиционируются в 3D пространстве. Кстати, точность системы позволяет обнаружить даже неровности пола, если на него рассыпать маркеры.
Калибровка маркеров на актерах (настройка «скелета»)
Затем актеры надевают костюмы, на которые закрепляются маркеры. Именно по этим маркерам система распознаёт очертания человеческого тела в 3D пространстве и с небольшой помощью супервайзера «закрепляет» на них «скелет». В результате актер может видеть свои движения на мониторе в 3D как в зеркале. В первый раз это вызывает очень яркие эмоции у актеров, особенно если на экране уже не просто схематическое изображение человеческой фигуры, а персонаж.
Съемка
После того как «скелеты» настроены и всё отлично работает, в дело вступает режиссер. К тому времени актеры уже знакомы со сценарием и несколько раз отрепетировали. Такие съемки отдаленно напоминают и съемки кино, и театр, но здесь есть своя специфика.
Доработка
При условии хорошей подготовки за один съемочный день можно отснять много качественного материала, но это всё еще своеобразная глина, из которой аниматоры будут лепить финальный продукт.
Motion Capture дает возможность превратить игры в интерактивное кино. Реалистичные движения, анимация и мимика персонажей в кат-сценах и синематиках позволяют по-настоящему погрузиться в любимую игровую вселенную.
А еще mo-cap – это очень весело.
