Proč zákulisí?
Né každý zákazník se musí nutně orientovat v problematice 3D animace. Rád bych zde přiblížil alespoň základní pojmy
přípravy a realizace 3D charakteru. Myslím si, že je i pro zákazníka vhodné znát pozadí tvorby. Získá alespoň rámcovou
představu o pracovním toku (workflow) a ví co znamenají položky v předkalkulaci. A také si dokáže lépe představit objem
práce, který se skrývá za danou animací.
Výtvarný návrh
V optimálním případě stojí na samém počátku stojí výtvarný
návrh. Pokud ne, je nutno předložit alespoň základní
požadavky na charakter na základě kterých se návrh vytvoří.
Pohlaví, věk, jakým dojmem má postava nebo animovaný
předmět působit.
Jednoznačná kresba - zjednodušení
Pro potřebu zhotovení modelu je nutné výtvarný návrh
překreslit do jednoduché kresby. Během tohoto procesu často
dochází ze strany zákazníka k řadě upřesnění a doplnění
výsledného vzhledu. Také pro 3D grafika je tento proces
užitečný, protože se při překreslování detailně seznámí
s budoucím modelem, což je dosti důležité pro pozdější výrobu.
Zhotovení 3D modelu těla
Na základě kresby - výtvarného návrhu, se vytvoří model.
Začíná se tělem bez hlavy.
I když je postava stylizovaná, měla by se držet určitých
anatomických pravidel.
Model musí mít správnou topologii, aby se předcházelo
případným komplikacím při animaci anebo texturování tedy
vytváření UV map.
Zhotovení 3D modelu hlavy a emočních mezifází
Nejnáročnější část modelování. Hlava určuje jaké empatie nebo
antipatie k danému charakteru získáme.
Ze základního finálního modelu hlavy se vytvářejí tzv.
blendshapes. Jsou to fáze obličeje zachycující různé stavy emocí.
Tyto blendshapes jsou něco jako zásobník nebo míchačka, která
je svázaná se základním modelem hlavy a tyto jednotlivé stavy
se dají různě kombinovat a animovat.
UV mapy a texturování
Pokud je model hotový, je nutno vytvořit tzv. UV mapy. Ve
speciálním editoru se 3D model rozvine do 2D tvaru - každý bod
má svoji polohu v rámci čtverce daného osami UV v rozsahu 0 1.
Potom se různými opakovanými pochody srovnává vygenerovaná
síť do pokud možno pravidelného tvaru. Tato síť se následně
vyexportuje do běžného kreslícího programu např. do
Photoshopu, kde se pomocí tabletu na podkladě vygenerované
sítě nakreslí požadovaná textura. Tato textura se zpětně
naimportuje do 3D programu, zde se přiřadí vytvořenému
mtariálu, který se aplikuje na náš model.
Vytvoření scény
Stejným postupem se vytvoří vlastní scéna. tedy nejdříve 3D
model, na který se vytvoří UV mapy, následně se nakreslí textury
a vytvoří materiály, které se přiřadí jednotlivým objektům.
Navíc se musí nachystat nasvícení scény a kamery. Podle scény,
času, rozpočtu atd. se rozhoduje jestli svítit klasicky tedy pouze
na světla a rendrovat softwarovým renderem anebo svítit pomocí
tzv. Globálního osvětlení tzv. Global illumination resp. Final gather
a rendrovat pomoci Mental raye. Je to čas vs. kvalita.
Vytvoření kosterního systému - riging
K tomu, abysme mohli ovládat naši postavičku, pořebujeme
kromě modelu také funkční kosterní systém. Je to činnost, kde se
dá hodně zkazit. Je nutno znát zákonitosti tvorby. Různým
kostem se přiřazují různé orientční systémy. Musí se hlídat
korektní srovnání lokálních osových systémů. Přehlídnutí těchto
zásadních věcí se později nemilosrdně vymstí .
Vytvoření kontrolek pro ovládání kosterního systému
Jakmile je kostra hotová, je nutno vytvořit tzv. kontrolky. Jsou to
jednoduché grafické objekty tvořené např. křivkou, na kterou
jsou přiřazeny funkce pro samotné ovládání potřebných “svalů”.
Např. na kontrolce ruky umístěné na zápěstí jsou ovladače pro
ohýbání jednotlivých prstů, rotaci zápěstí, pohyb ramene atd.
Pomocí tohoto ovladače se manipuje s celou rukou. Obecná
zásada je nesahat na kosti - vše ovládat “na dálku”.
Spojení kostry s tělem - binding
Máme nachystané tělo (model) a také kostru s ovladači. Samotné
spojení není problém. Ten nastane, pokud necháme toto spojení
neodladěné. Pokud pohneme např. rukou, uvidíme, že se nám
deformují i jiné části těla, případně při ohybu končetiny dochází
ke skřípnutí v místě kloubu. Toto jsou samozřejmě nechtěné věci
a musíme se s tím poprat. Kosti se musí vyvážit.
Vyvážení vlivu kostí na tělo - weight maps
Každá kost má svou účinnost na své okolí. Základní rozsah
účinnosti je dán nastavením před provedením bindingu. Po tzv.
nabindování se musí tento vliv na okolí ošetřit. Výhodou je použití
tabletu s přítlakem. Barevná mapa nám ukazuje vliv konkrétní
kosti v dané oblasti a pomocí malování (paintingu) si zajistíme,
aby nedocházelo při různých polohých těla k nežádocím
deformacím. Při kontrole se tělo nastavuje do extrémních poloh,
aby se eliminovali případné chyby.
Tradáá - a už nám to chodí :-)
Předchozí činnosti jsou náročné na trpělivost. Odměnou nám je
model, který můžeme začít učit chodit, umí si dřepnout, otáčet
se, mrkat, pracuje s prstama. Prostě máme loutku.
Animace
Máme funkční loutku, máme scénu, máme scénář - v optimálním
případě storyboard anebo animatik. Podle těchto požadavků se
vytvoří daný spot.
Každá změna daného objektu v čase je zaznamenána pomocí tzv.
klíčových snímků (key frames). Vztahy mezi těmito snímky
ukazují křivky. Toto lze vidět v tzv. graf editoru. Průběh křivek
v jednotlivých klíčových snímcích určuje chování daného objektu
v daném čase - rychlost s jakou změna probíhá, plynulost akce,
zrychlení, zpomalení. Odborně se tomu říká časování - timing.
Postprodukce
Není nutné a ani vhodné se snažit vše dělat ve 3D. Není to jenom
kvůli pohodlnosti, ale spíše kvůli případným změnám. Proto se
rendering dělá ve vrstvách anebo se udělají masky, pomocí
kterých se později v kompozičním programu daný objekt izoluje
a provedé požadovaná změna bez nutnosti rendrovat vše znovu.
Oceníme hlavně v případě komplikovaných projektů a když jde
o čas.
Další fází postprodukce je střih, sezazení se zvukem a vytvoření
výsledného formátu podle požadavku zákazníka.
Simulace, dynamika
Zvláštní kapitolou v animaci je tvorba těchto efektů. Chceme, aby
granule padaly z ruky a přitom, aby kolidovaly s tělem, krabičkou
a podlahou. To by se animovalo dlouze. Rychlejší je vytvořit
systém, kde objekty o sobě vzájemně ví a jsou schopné do sebe
narazit a následně se odrazit. Když je výsledná simulace podle
našich představ, “vypeče se” - každý jeden snímek simulace se
natvrdo převede do animace. Sice už nelze dynamiku editovat,
ale veškeré operace se tím podstatně zrychlí.
Simulace, dynamika, částicové systémy - particly
V případě simulace kapalin anebo přírodních jevů např. déšť, je
nutno nasadit ještě silnější kalibr - částicové systémy (particly).
Je to svět sám pro sebe, kdy se na základě nadefinovaných
vztahů generují v čase tisíce částic, které jsou ovlivňovány
dalšímy vztahy - gravitací, turbulencí, vnější silou, působí
vzájemně mezi sebou. Výsledná podoba částic může být kapalina,
dým, kouř, pyroefekt, písek apod.
Jedná s o výpočetně velmi náročné efekty, které ale nejde jinak
nahradit.
Rendering
Proces, který je nezbytný, ale mnohdy zabere maximum času.
Vše co jsme vytvořili, naanimovali ve 3D, zatím existuje pouze ve
scéně. Renderingem se animace zhmotní do dat, použitelných pro
postprodukci anebo zjednodušeně pro vytvoření finálního videa.
Podle složitosti scény může trvat rendering několik hodin i několik
týdnů. Během této doby je počítač vytížen na 100 % a kromě
vyřízení emajlů ho nelze prakticky využívat.
Kontrolní náhledy, hardwarové rendry
Běhěm realizace zakázky je nutno neustále komunikovat. Jenom
tak se dá předejít případnému nedorozumění a pozdějším
předělávkám. Nejrychlejší způsob jak ukázat animaci je vytvořit
hardwarový rendr. Je to výpočet animace přímo z aktivního okna
scény bez důrazu na kvalitu materiálu, textur, odlesků apod.
Tento výpočet trvá max. několik minut. Zvolením vhodného
formátu je možné náhled ihned poslat přes skype nebo přes
wetransfer případně emailem (tento vzorek má ve formátu wmv v
HD rozlišení velikost 4,3 MB a výpočet trval 30 sec.). Tyto
náhledy lze použít v předstihu na hrubé střihy, přípravu zvuku,
hudby apod.
Klikněte do okna - aktivní náhled
