Animacje 3D i proces ich tworzenia

Animacje 3D i proces ich tworzenia

Wiele osób jest zdezorientowanych, widząc skrót „3D” obok nazwy „Studio animacji”. Chociaż animacja jest z nami już od kilku dziesięcioleci, koncepcja animacji wciąż wydaje się laikowi niezrozumiała. „Jak sprawić, by rysunki ożyły na ekranie?” – pytają zazwyczaj. Wraz z powstaniem technologii animacji 3D, koncepcja animacji staje się jeszcze bardziej mglista i mistyczna dla laika. Nadal nazywają animację 3D „rysowaniem” i nie wiedzą nic o procesie, który ma miejsce za animacją 3D.

Bardzo ważne jest, aby edukować klientów w zakresie produkcji animacji 3D. Wiedza ta nie tylko pomoże im lepiej docenić usługę, ale także ułatwi proces współpracy i interpretację ich oczekiwań. Jest to ważne, ponieważ pomaga klientom uzyskać to, czego chcą i pozwala studiom skutecznie się z nimi komunikować. W tym celu powstał ten krótki artykuł – który ma na celu wyjaśnić proces produkcji animacji 3D i odsłonić to, co dzieje się za zamkniętymi drzwiami studia animacji 3D.

Czym jest animacja 3D?

Nie daj się zwieść pozornej prostocie tego pytania. Krótko mówiąc, komputerowa animacja 3D odnosi się do pracy nad tworzeniem ruchomych obrazów w trójwymiarowym środowisku cyfrowym. Dzięki starannej manipulacji obiektami (modelami 3D) w oprogramowaniu 3D możemy następnie eksportować sekwencje obrazów, które dają iluzję ruchu (animacji) w oparciu o sposób manipulowania obiektami. W animacji ruch jest symulowany w taki sposób, że oczy mają skłonność wierzyć, że rzeczywisty ruch miał miejsce, podczas gdy faktem jest, że postrzegane poczucie ruchu wynika tylko z następujących po sobie bardzo szybko obrazów.

Ta teoria jest nieodłączna w przypadku animacji 3D, 2D lub animacji poklatkowej. W tradycyjnej animacji 2D obrazy są rysowane ręcznie, a każdy z nich pokazuje subtelne zmiany w stosunku do poprzedniego. Odtwarzanie sekwencyjne stwarza iluzję ruchu. W animacji poklatkowej rzeczywiste modele są lekko przesuwane i filmowane. Ponownie, zdjęcia odtwarzają iluzję ruchu. W animacji 3D wszystko odbywa się w komputerze i jest eksportowane z komputera.

Proces tworzenia animacji 3D można sekwencyjnie podzielić na trzy fazy: modelowanie – które opisuje proces tworzenia obiektów 3D w scenie, układ i animację – które opisuje sposób pozycjonowania i animacji obiektów w scenie oraz rendering – który prezentuje końcowy wynik ukończonej grafiki komputerowej. Dzięki połączeniu powyższych faz i kilku innych podfaz kończy to proces produkcji animacji 3D. Na rynku istnieje wiele programów do tworzenia animacji 3D, od tańszych do profesjonalnych wersji high-end. Jeśli chcesz zobaczyć, jak działa oprogramowanie 3D, możesz pobrać bezpłatne oprogramowanie Blender.

Celem jest zilustrowanie wielu zdjęć sceny w różnych fazach ruchu i szybkim przejrzeniu ich cyfrowo, aby stworzyć iluzję ruchu lub animacji. Animacja komputerowa 3D jest kosztowniejszym i czasochłonnym procesem w porównaniu do animacji 2D, ponieważ wymaga wielu dodatkowych kroków. Animacja poklatkowa jest bardzo żmudnym procesem i polega na drobnym ulepszaniu modeli.

Jaka jest różnica między 2D i 3D?

Czy to nie oczywiste? Errr… niezupełnie… czytaj dalej, aby dowiedzieć się, dlaczego. Pierwszą koncepcją, którą musisz zrozumieć, jest to, że 3D oznacza trójwymiarowy, a 2D oznacza dwuwymiarowy. Pisząc „oczywiste”, pozwolę sobie powiedzieć, że animacja 3D i 2D odnosi się do wymiaru, w którym animacja została stworzona. W przypadku animacji 2D wszystko dzieje się na platformie dwuwymiarowej. Zdjęcia są płaskie, bez głębi i oferują tylko jedną perspektywę. Obiekty i postacie są zwykle rysowane bez subtelnych miękkich cieni, które widzimy w prawdziwym życiu, a kolory mają kilka różnych odcieni. W animacji 3D wszystko dzieje się na trójwymiarowej platformie. Zdjęcia mają głębię i oferują wiele perspektyw, tak jak w prawdziwym życiu, i mają delikatne, subtelne cienie rzucane na znajdujące się w nich przedmioty i postacie.

W 2D postacie wyglądają kreskówkowo i nierealnie. W 3D postacie mogą wyglądać kreskówkowo, ale jednocześnie realistycznie. Innym sposobem myślenia o tym jest postrzeganie w kategoriach obrazu i rzeźby. 2D to obraz, a 3D to rzeźba. 3D wprowadza „perspektywę głębi”, więc widzimy nie tylko prostokąt (2D), ale bryłę (3D). Możesz również pomyśleć o tym, jak o różnicy między fotografią szklanki wody (2D) a możliwością sięgnięcia i faktycznego podniesienia szklanki wody (3D).

Możesz zacząć trenować sam, porównując kreskówkowego króliczka Bugsa, Aladyna, Króla Lwa (2D) do „Toy Story 1, 2 i 3,„ Finding Nemo ”i„ Incredibles ”(3D). Jeśli nie oglądałeś żadnej z tych wspaniałych kreskówek, powinieneś od razu złapać jedną z nich lub zostać na zawsze neandertalczykiem! Zazwyczaj 2D obejmuje „rysowanie” lub poruszanie się, powiedzmy, na płaskiej powierzchni (szkicownik itp.) Lub w płaszczyźnie pionowej i poziomej. 3D obejmuje „modelowanie”, tj. Tworzenie obiektów w 3 wymiarach za pomocą oprogramowania komputerowego, przebywającego w ekspansywnym środowisku wirtualnym, wraz ze światłami, odbiciami, innymi obiektami, cieniami itp.

Czy animacja 3D jest potomkiem animacji 2D?

Wiele osób ma pomysł, że animacja 3D wywodzi się z progresji animacji 2D. Chociaż nie jest to całkowicie nieprawdą, to zdecydowanie nie jest również całą prawdą. Jeśli musimy stworzyć jakąś formę korelacji tych pojęć, powiedziałbym, że animacja 3D ma więcej swoich korzeni w animacji poklatkowej niż w tradycyjnej ręcznie rysowanej animacji 2D. Techniki filmowania poklatkowego zostały bardzo dobrze wykorzystane w filmie Jasona i Argonautów z 1963 roku autorstwa Raya Harryhausena, chociaż faktycznie istniały od samego początku filmu pod koniec XIX wieku. Ale to Ray Harryhausen naprawdę wprowadził tę technikę do życia.

Warto również wiedzieć, że oryginalny film King Kong wyprodukowany w 1933 r. Również szeroko stosował techniki poklatkowe. Porównując animację 3D i zatrzymanie ruchu, możemy faktycznie zobaczyć, gdzie są podobieństwa. W przypadku zatrzymania ruchu należy wziąć model i sfilmować jedną klatkę na raz. W modelu wprowadzono niewielkie zmiany, a następnie ponownie sfilmowano. Ma to na celu symulację ruchu. Budując klatka po klatce i odtwarzając ją z prędkością od 12 do 70 klatek na sekundę, model wygląda, jakby się poruszał. Jest to bardzo żmudny proces.

Animacja 3D używa podobnej metody, ale jest tworzona przy użyciu komputerów. Wszystko jest kontrolowane w komputerze, a dane wyjściowe są zautomatyzowane przez komputer po wpisaniu instrukcji. Jest zdecydowanie mniej uciążliwy fizycznie w porównaniu do animacji poklatkowej, ale podstawy mają podobny charakter. Nawet aspekty oświetlenia, teksturowania i kamery obu metod animacji mają te same podstawy, z tym wyjątkiem, że jedno dzieje się w rzeczywistości, a drugie na komputerze. Pomyślałbym, że dla artysty poklatkowego przejście do animacji 3D i odwrotnie byłoby dużo łatwiejsze i szybsze niż w przypadku artysty 2D. Powiedziawszy to, chciałbym zakończyć tę sekcję stwierdzeniem, że animacja 3D pachnie bardziej animacją poklatkową niż animacją 2D.

Proces animacji 3D

Do końcowej animacji 3D jest prawdopodobnie więcej kroków niż myślisz! Proces tworzenia animacji 3D jest złożony i może być o wiele bardziej skomplikowany niż wszelkie inne formy animacji. W zależności od projektu i pracowni animacji 3D liczba kroków może się różnić. Wyszczególniłem 11 najczęstszych kroków związanych z realizacją projektu animacji 3D:

  • Koncepcja i storyboardy
  • Modelowanie 3D
  • Teksturowanie
  • Olinowanie
  • Animacja
  • Oświetlenie
  • Ustawienia kamery
  • Rendering
  • Komponowanie i specjalne efekty wizualne
  • Muzyka i Foley
  • Edycja i wynik końcowy
Krok 1 | Koncepcja i Storyboardy

Pierwszym krokiem w procesie produkcji 3D jest konceptualizacja pomysłów i tworzenie scenariuszy, które przekładają te pomysły na formę wizualną.

Storyboard to sekwencja ilustracji przedstawiająca cyfrową historię w dwóch wymiarach. Pierwszym wymiarem jest czas: co dzieje się najpierw, potem i na końcu. Drugim interakcje: w jaki sposób lektor (twoja historia) wchodzi w interakcję z obrazami, w jaki sposób przejścia i efekty wizualne pomagają łączyć obrazy, w jaki sposób lektor wchodzi w interakcję z muzyczną ścieżką dźwiękową? Każdy element może wchodzić w interakcje z dowolnym innym, a scenorys jest miejscem, w którym można zaplanować wpływ, jaki zamierzasz wywrzeć na widowni.

Krok 2 | Modelowanie 3D

Modelowanie 3D nie rysuje. Po ukończeniu scenariuszy i zatwierdzeniu ich przez klienta rozpoczyna się budowanie rekwizytów, środowiska i postaci. Właściwy termin nazywa się „modelowaniem”.

Modelowanie to proces nadawania kształtu i formowania go w gotową siatkę 3D. Najbardziej typowym sposobem tworzenia modelu 3D jest wzięcie prostego obiektu, zwanego prymitywnym, i rozszerzenie go lub „wyhodowanie” do kształtu, który można dopracować i uszczegółowić. Prymitywami mogą być wszystko, od pojedynczego punktu (zwanego wierzchołkiem), dwuwymiarowej linii (krawędzi), krzywej (splajnu), po trójwymiarowe obiekty (ściany lub wielokąty). Korzystając ze specyficznych funkcji wybranego oprogramowania 3D, można manipulować każdym z tych prymitywów w celu wytworzenia obiektu. Kiedy tworzysz model w 3D, zwykle uczysz się jednej metody tworzenia modelu i wracasz do niego od czasu do czasu, gdy musisz tworzyć nowe modele. Istnieją trzy podstawowe metody tworzenia modelu 3D, a artyści 3D powinni zrozumieć, jak stworzyć model przy użyciu każdej techniki.

Krok 3 | Teksturowanie

Po utworzeniu modelu 3D można na niego nałożyć obrazy 2D w celu dodania kolorów, projektów i tekstur. Nazywa się to mapowaniem i często pochodzi z tego cały kolor modelu. Mapy te można tworzyć w programach takich jak Photoshop, a iluzje tekstur można nanosić na modele tak łatwo, jakbyś je sam namalował; niektórzy animatorzy używają nawet prawdziwych fotografii tekstur, które próbują stworzyć, po prostu przechwytują, a następnie modyfikują, aby tworzyć powtarzalne powtarzalne wzory. Tak powstaje iluzja włosów; zamiast modelować pojedyncze pasma, zamiast modelować kosmyki włosów, modeluje się je przed teksturą, na której nakładane są poszczególne pasma i detale.

Krok 4 | Olinowanie i skórowanie

Przygotowanie postaci do chodzenia i mówienia to ostatni etap przed rozpoczęciem animacji postaci. Ten etap nazywa się „osprzętem i skórowaniem” i jest podstawowym systemem, który napędza ruch postaci, aby ją ożywić. Olinowanie to proces konfigurowania kontrolowanego szkieletu postaci, która jest przeznaczona do animacji. W zależności od przedmiotu każdy zestaw jest wyjątkowy, podobnie jak odpowiedni zestaw elementów sterujących. Skórowanie to proces dołączania modelu 3D (skóry) do takielowanego szkieletu, aby modelem 3D można było manipulować za pomocą elementów sterujących urządzenia.

Krok 5 | Animacja

Animacja to proces pobierania obiektu 3D i poruszania nim. Animacja występuje w kilku różnych smakach. Istnieje animacja klatki kluczowej, w której animator manipuluje obiektami klatka po klatce, podobnie jak stare ręcznie rysowane bajki. Inne metody animacji obejmują umieszczanie obiektów na splajnach i ustawianie ich tak, aby podążały ścieżką krzywej, lub importowanie danych przechwytywania ruchu i stosowanie ich do zestawu znaków. Jeszcze innym sposobem na animację jest użycie wbudowanych silników fizyki aplikacji 3D, na przykład gdy scena wymaga upadku obiektów.

Krok 6 | Oświetlenie

Oświetlenie w świecie 3D jest tak samo istotne, jak w prawdziwym życiu. Oświetlenie (w połączeniu z teksturami, kątem kamery itp.) To miejsce, w którym scena może ożyć. Niewłaściwie użyte światło może zmyć scenę, sprawić, że przedmioty wydają się twarde lub płaskie i zniszczyć całą ciężką pracę. Ale umiejętnie zastosowane oświetlenie może przekonać scenę, a jeśli celem jest realizm, stworzyć (w połączeniu z materiałami i geometrią) scenę, która jest praktycznie nie do odróżnienia od prawdziwego życia.

W 3D światła nie istnieją tak jak w prawdziwym świecie. Światła w 3D to obiekty zaprojektowane w celu symulacji działania oświetlenia w prawdziwym życiu, ale aby uzyskać oczekiwane rezultaty, musisz zastosować szereg ustawień, nie tylko w odniesieniu do świateł, ale także materiałów.

Krok 7 | Kąty i techniki kamer

Dobre kąty widzenia i techniki różnicują dobre zdjęcia od złych.

Aparat to niesamowite narzędzie. W 3D, w przeciwieństwie do realnego świata, ograniczenia fizyczne nie istnieją. Możesz stworzyć scenę, w której aparat zabierze Cię w podróż do naczyń krwionośnych ludzkiego ciała, lub być okiem do nieba w swoich scenach, można go użyć do stworzenia niemożliwych perspektyw, powiększenia i przesuwania i wiele więcej. Omówienie wszystkiego o aparatach wykracza poza zakres tego artykułu, ale oto kilka podstawowych informacji na początek.

W 3D, inaczej niż w prawdziwym życiu, nie ma potrzeby korzystania z obiektywu, elementów sterujących ogniskowaniem, filmu, przysłony itp. Wszystkie te funkcje są kontrolowane za pomocą oprogramowania. Tam, gdzie jest podobnie, jest sposób użycia aparatu. W 3D możesz utworzyć jedną lub więcej kamer, ustawić je dokładnie w żądanym miejscu w przestrzeni 3D i użyć ustawień do naśladowania ogniskowej, głębi ostrości itp. Inne opcje przenoszenia kamery 3D są podobne do tych w trakcie filmowania, w tym ciężarówki , wózek, rozmycie ruchu, orbitowanie i przesuwanie.

Ponadto kamery programowe nie mają ograniczeń wielkości ani wagi. Możesz przenieść kamerę w dowolne miejsce, a nawet w najdrobniejsze obiekty. Można także animować kamery, aby jednocześnie wykonywać kilka operacji, na przykład powiększanie sceny przy zmianie głębi ostrości. Po utworzeniu kamery w 3D możesz wybrać widok i przypisać widok w tym widoku do kamery, co oznacza, że ​​zobaczysz scenę z perspektywy kamery.

Krok 8 | Wykonanie

Renderowanie obrazu jest zazwyczaj ostatnim krokiem w potoku produkcji 3D (ale nie ostatnim krokiem w całym potoku produkcji) i być może jest najważniejszą częścią. Jest to krok często pomijany lub pomijany przez początkujących, którzy bardziej koncentrują się na tworzeniu modeli i animowaniu ich. Istnieje wiele aspektów tworzenia dobrego ostatecznego renderowania sceny, w tym zwracanie uwagi na umiejscowienie kamery, wybory oświetlenia, które mogą wpływać na nastrój i cienie, odbicia i przezroczystość oraz obsługę efektów specjalnych, takich jak płyny lub gazy.

To tutaj grafika jest „produkowana” i eksportowana… ale to jeszcze nie koniec.. dalszy ciąg artykułu i kolejne etapy znajdziesz na kolejnej stronie.