| содержание | {PAGES} | теплоизоляция методом напыления |
Издательство "Питер": Библиотека: Анимация персонажей в 3D Studio MAX |
|
Издательство "Питер": Библиотека: Анимация персонажей в 3D Studio MAX Содержание Библиотека: Анимация персонажей в 3D Studio MAX Оглавление Часть 1 Глава 1 Общая анатомия человека Основы строения человеческого тела на фоне достижений компьютерной анимации Соединения костей тела Форма тела Голова и лицо Шея Вес тела и внешние нагрузки Содержание следующей главы Глава 2 Сравнительная анатомия человека Рост и возраст Искажения пропорций и отклонения от нормы Содержание следующей главы Глава 3 Анатомия животных Птицы Разнообразная живность Повадки животных Содержание следующей главы Глава 4 Страна фантазий Логика зарождения фантастических существ Трехмерная мультипликация Содержание следующей главы Глава 5 Природа движений Процесс анимации движений человека Анимация головы и лица Анимация тела персонажа Слабые движения, определяющие реализм персонажа Преувеличения Движения животных Фиксация движений Содержание следующей главы Часть 2 Глава 6 MAX и Character Studio: счастливая встреча 3D Studio Max Подготовка к работе с character studio Основы работы с Сharacter Studio Модификатор physique (телосложение) Содержание следующей главы Глава 7 Инструмент Biped 101 Быстрое начало Изучение базовой фигуры Biped Настройка фигуры biped Загрузка и сохранение файлов biped Содержание следующей главы Глава 8 Расширенные возможности модуля Вiped Повышение естественности базовой анимации походки Присоединение объекта к фигуре biped Движения свободного типа Имитация ведения мяча Ведение баскетбольного мяча на бегу Содержание следующей главы Глава 9 Модификатор Рhysique Загрузка сетчатой оболочки А нужна ли эта нудная настройка? Содержание следующей главы Глава 10 Эффекты преувеличения при моделировании персонажей Преувеличения при передаче движений Преувеличения частей тела Лица гротескных персонажей Управление выражением лица Содержание следующей главы Глава 11 Применение модуля Bones Pro Max Bones Pro Max Вbones Рro Мax: быстрое начало Использование редактора влияния Назначение вершин Соединение оболочек Инструмент snapshot plus для быстрого создания моделей Содержание следующей главы Глава 12 Расширенные возможности Вones Рro Мax Ох уж эти кости Создание скелета коровы Превращение костей в скелет Вones Рro Мax Связывание телесной оболочки со скелетом Наша старушка еще побегает Совместное использование Вones Рro Мax и Сharacter Studio Заключение приложение А приложение Б Рекомендуем: Эффективная работа с 3D Studio MAX 3 М. Петерсон Цена: 182 руб. Эффективная работа с Photoshop 5.5 А. Тайц, А. Тайц Цена: 117 руб. Глава 5. Природа движений. Раскадровка сценариев и выстраивание сцен Передача эмоций посредством анимации черт лица Анимация шагающих, бегущих, смеющихся или крадущихся персонажей Временные интервалы и другие тонкости языка движений Использование упреждающих и завершающих движений для повышения реализма сцен Перекрывающиеся действия и вторичные движения Анимация животных и насекомых Обзор техники копирования движений Природа движений Основной задачей четырех предыдущих глав было изучение строения и анатомии тела. Хотя конструкция тела очень важна при моделировании различных персонажей, секрет удачной анимации скрывается в движениях. Ваша модель может иметь совершенную конструкцию, но без убедительных движений она всегда будет выглядеть только как механическая кукла. С другой стороны, если движения естественны, то даже настольная лампа может показаться ожившей! Усиливайте анимацию, добавляя едва уловимые вторичные движения — они в большей мере повлияют на реалистичность модели, чем все остальные эффекты, вместе взятые. Наличие движений, как ярко выраженных, так и незаметных, вторичных, — вот что сделает вашего трехмерного персонажа действительно естественным, придаст ему собственный характер и обрисует его личность, словом, вдохнет в него жизнь. Именно о том, как смоделировать натуральные движения и как добиться естественного поведения персонажа , и рассказывается в этой главе. Процесс анимации движений человека Картина движений тела являются важной частью жизненного опыта человека, хотя мы не задумываемся над этим. Начиная с самого момента рождения вы наблюдаете за действиями людей и бессознательно формируете словарь движений человека. Эти знания не проявляются до тех пор, пока мы не увидим анимацию персонажа, который двигается недостаточно верно. Именно в этот момент каждый из нас обращается к своему словарю и сравнивает видимые движения с теми, которые ему представляются правильными. Если движения неестественны, вы сразу поймете, что перед вами синтетическое, чужеродное существо. Можно сказать, что задача изготовления реалистичной модели сводится к созданию достоверных движений. Конечно, наилучшим решением было бы создание моделей, которые всегда двигались бы как их двойники из реальной жизни. Как говорится, желаю удачи! Мускулы и ткани реальных существ — это живые, органические структуры. Важно понимать, что части тела связаны не только посредством подвижных суставов. Поверхность жесткой конструкции скелета покрывается множеством мягких тканей и подвижных слоев мышц. Такая конструкция позволяет телу не просто двигаться, поворачиваться, скручиваться и изгибаться, она реализует обширный диапазон едва уловимых движений поверхности тела. Без этих тканей живые существа (или их модели) походили бы на роботов. Например, простое движение головы влечет за собой перемещения многих частей тела, чем достигается плавность движений и сохранение равновесия. Попробуйте повернуть голову и посмотреть на свое плечо. Если у вас нормальное, не слишком Совет Помните, что для создания достоверной сцены нужно выверить каждое движение, все они должны быть логическим продолжением друг друга. (Вспомните, что говорят о танце живота: «Здесь каждое движение имеет свой смысл!») гибкое тело, то повернуть голову на большой угол не удастся, не изменяя высоты расположения плеч и не скручивая торс. Встаньте и нагните голову вниз к груди. Вы сразу почувствуете, как для компенсации смещения центра тяжести изменится положение тела. Это как раз те незначительные движения, которые часто отсутствуют в анимациях. В компьютерном фильме часто можно наблюдать поворот головы, свойственный разве что роботу, то есть такой, когда голова лишь крутится вокруг вертикальной оси без каких-либо дополнительных движений. Таким образом, чрезвычайно трудно воспроизвести естественные человечес кие движения, не проанализировав моментальные снимки движений настоящего человека. Иначе говоря, лучшее, к чему следует стремиться, — это жизненно-правдивые движения. В задаче моделирования правдоподобной, реалистически выглядящей анимации имеется определенный вызов, брошенный художнику-аниматору. И эта задача может так и остаться не разрешенной до конца. Составление плана Вне зависимости от того, нужно ли смоделировать одно существо или сложную сцену, планирование работы всегда является важным шагом. Кроме случаев монтажа демонстрационных роликов, рекламирующих ваши собственные возможности, любая работа художни ка-аниматора, как правило, начинается с распределения задач. Если вы особо удачливы, то, возможно, сумеете даже совместить планирование и работу над созданием элементов будущей анимации. Поскольку трехмерная компьютерная анимация до сих пор сохраняет пионерский статус, а ее возможности все еще весьма ограниченны, дальновидные продюсеры стараются вовлечь художников-аниматоров в процесс планирования. При реализации любой самой фантасти ческой идеи в конце концов наступает момент, когда путем последовательных приближений, изменений и уточнений эскизов персонажей и сюжета действия художники, продюсер и заказчик (или шеф) окончательно согласовывают все стороны проекта. После этого наступает время создания более детального визуального описания сюжетной линии и планирования последовательности сцен анимации, на основе которых будет осуществляться производство фильма. Этот этап обычно называют раскадровкой. Раскадровка Раскадровка используется художника ми-аниматорами и режиссерами-поста новщиками для того, чтобы разбить какое-либо действие на фрагменты и спланировать ракурсы съемки той или иной сцены еще до создания анимации. Кусочек типичной раскадровки показан на рис. 5.1. Использование раскадро вок позволяет участникам проекта спланировать движения персонажей в их развитии, что упрощает общую задачу — представить общий вид сцен Рис. 5.1 Раскадровка позволяет еще до создания и расстановки моделей как следует разобраться, как должна выглядеть сцена анимации проекта до начала работы над собствен но анимацией. Раскадровка позволяет также расставить определенные вехи, которые можно использовать для оценки степени завершенности проекта и гарантии того, что он получит одобрение заказчика. Наконец, раскадровки являются визуальным источником для составления списка ключевых кадров — основного документа, перечисляющего и описывающего особеннос ти всех ключевых кадров проекта. Внесение изменений в действия персонажей, шлифовка этих действий по раскадровке — это намного эффективнее, чем пытаться исправить почти готовую анимацию, если перед самым окончани ем работ над проектом кто-то вдруг решит, что персонаж вместо того, чтобы нагибаться влево в кадре 100, должен подпрыгнуть как кролик в кадре 250. Линии действия Линия действия — это воображаемая линия, которая показывает направле ние движения и наклон тела персонажа в процессе совершаемых им действий. Линия действия может быть и просто настоящей линией, нарисован ной на раскадровке (можно нарисовать линию прямо на экране компьютера с помощью маркера, хотя я не рекомендую такой метод работы) и показываю щей траекторию движения тела персонажа в ходе перемещения его в требуемую позицию сцены (см. рис. 5.2). Продумывание линий действия помогает создавать более динамичные и сложные анимационные сцены. Концепция направляющей линии — этот старый, проверенный на практике прием, широко применявшийся при производстве двумерных мультфильмов, — незаслу женно редко используется в трехмерной компьютерной анимации. Используя линии действия, можно облегчить задачу имитации эмоций и появления индивидуальных черт характера. Конструирование персонажей Следующим действием художника-ани матора должна стать разработка , или подбор, готовых конструкций всех трехмерных персонажей, опорных структур и других элементов, необходимых для построения сюжетных сцен. В некоторых рабочих группах подобная задача может распределяться между несколькими исполнителями. В этих случаях для повышения эффективности полезно иметь один общий набор моделей, текстурных карт, фоновых рисунков и материалов. Такой подход обеспечива ет постоянство форм и согласованность цветов поверхностей объектов при переходе от кадра к кадру анимации. В некоторых сценах, например в трюках с двойниками (такие кадры были созданы для фильма «Бэтман навсегда » (Batman Forever) компанией Pacific Data Images, Inc.), требуется, чтобы художники смоделировали точную копию реально существующего актера. Если актер и костюмы находятся в пределах досягаемости, проще всего это сделать с помощью технологии трехмерного сканирования. Для производ ства фильмов, в которых используются наложения нескольких изображений, например когда анимационные персонажи совмещаются в кадре с реальными актерами, требуются наиболее совершенные и отточенные модели, чтобы скрыть искусственную природу компьютерных персонажей. Если модель персонажа и его анимация создаются разными людьми, создатель модели должен согласовать с художником-аниматором ее конструкцию, чтобы обеспечить возможность осуществления требуемых движений персонажа. Незамысловатые действия расположенного на заднем плане персонажа, как правило, не требуют создания сложной модели, но для первого плана обычно используются совершенные, тщательно проработанные модели. Конструкция модели частично определяется характером движений персона- Рис. 5.2 Линия действия при анимации движения персонажа играет роль направляющей кривой жа: будет ли он как сумасшедший бегать по экрану или красться на цыпочках мимо заснувшего сторожевого пса, нужно ли персонажу передвигаться по улице в ураганный ветер или метать топор. Плавность и естественность движений персонажа в значительной степени будет зависеть от сложности созданной художниками модели, призванной воссоздать реалистичные движения. Если поскупиться на этом этапе работы, то расходы на анимацию персонажей могут несоизмеримо возрасти из-за наличия ошибок в исходной структуре моделей. Принцип привлекательности Компьютерные персонажи обязаны привлекать зрителя. Они не обязательно должны быть похожи на миловидных пушистых кроликов. Просто каждый персонаж должен чем-то притягивать взгляд аудитории. Это может быть приятная внешность, обаяние, какие-то личностные качества, коммуникабельность или просто притягательный вид существа, от которого невозможно отвести взгляд. Неуклюжие модели и неловкие движения являются малопривлекательными, поскольку любой зритель помимо прочего ждет от зрелища приятного развлечения. Поразмышляйте над понравившимися вам персонажами. Игрушки из «Игрушечной истории » (Toy Story) трогают взгляд хотя бы потому, что напоминают людям их собственные детские игры. В этом фильме привлекательные персонажи контрастируют на фоне отталкивающих отрицательных героев. Взаимоотношения главных героев усиливают напряженность, а естественные движения делают сюжет в целом достаточно правдоподобным. Выполняя анимацию компьютерных персонажей, старайтесь избегать натянутых, безжизненных движений. Они образуются, например, если обе руки или ноги находятся в одинаковом положении и выполняют похожие действия. Даже две половинки лица не должны быть точным зеркальным отражением друг друга. Чтобы сделать фигуру персонажа более естественной, попробуйте независимо применить анимацию к обеим половинам тела. Выстраивание сцен При создании анимации часто забывают о выстраивании сцены. Конечно, если нужно сконструировать модель на продажу или вы просто решили немного развлечься в субботнее утро, то нет нужды оформлять сцену. Но если речь идет о законченном сюжете или о демонстрации профессионализма, оформление сцены может оказаться чрезвычайно важным элементом. Джон Лэйстер как-то сказал, что оформление это «...подача какой-либо идеи таким образом, чтобы она казалась законченной и совершенно безошибочной». Под выстраиванием сцены можно понимать действия, ведущие к тому, чтобы обеспечить абсолютно безошибоч ное восприятие личностных качеств персонажей, сделать так, чтобы зритель хорошо видел выражения их лиц, или создать у зрителей определенное настроение. Выстраивание сцены включает в себя оформление ее заднего плана, настройку освещения, добавление различных эффектов и движений, подбор угла зрения камеры и разные другие элементы, которые способствуют законченности внешнего вида картины. Выстраивая действие на сцене, старайтесь сделать так, чтобы взгляд зрителя был направлен к тому месту, где будет развиваться основное событие. Очень важно, чтобы зритель в каждый момент следил только за одним действием. Если на сцене одновременно происходит несколько событий, это может распылить внимание аудитории. В результате будет упущена нить сюжета. Выстраивание сцены определяется фабулой, общей концепцией оформления, талантом художника-аниматора и возможностями программного обеспече ния. Сравните яркий интерьер спальной комнаты Энди в «Игрушечной истории » (Toy Story) и темную, зловещую атмосферу соседней комнаты, принадлежащей Сиду. Оформление сцены в компьютерных играх играет столь же большую роль, как и в видеофильмах. Хотя вид персонажей компьютерных игр сам по себе достаточно привлекателен, много проблем возникает именно на этапе объединения объемных и плоских элементов сцены. Расположенные рядом друг с другом объемные и плоские объекты выглядят совершенно по-разному. (По этой причине художники традиционных двумерных мультфиль мов часто критикуют трехмерные анимации.) Некоторые художники-анима торы решают эту проблему, стараясь уменьшить глянцевый блеск поверхно стей тел персонажей, понижая разрешение в трехмерных изображениях и используя цветовые палитры с малым числом цветов. Сравните изображение персонажа, визуализированное при вы- а б Рис. 5.3 На рисунке (а) представлен типичный вариант визуализации трехмерного персонажа, на (б) для создания сходства с плоскими мультфильмами при визуализации использовалось низкое разрешение и малое число цветов Модели предоставлены компанией Viewpoint Datalabs International, Inc. соком разрешении (рис. 5.3-а), с вариантом, полученным после уменьшения разрешения (рис. 5.3-б). Похожий способ использовался при создании видеоигры «Полный вперед» (Full Throttle). Анимацию деталей автомобилей, имеющих правильную геометрическую форму, оказалось проще осуществлять с помощью трехмерной компьютерной графики, а при анимации персонажей легче было воспользоваться плоскими фигурами. Для совмещения объектов этих двух типов художники визуализировали трехмерную сцену игры с низким разрешением и при использовании палитры с малым числом цветов, благодаря чему объекты приобрели традиционный для плоских изображений вид. Обычно при комбинировании трехмерных компьютерных объектов с кадрами обычного фильма самой большой проблемой является выбор освещения. Это хорошо видно в фильме «Джуман джи» (Jumanji) компании Universal Studios. Как и все компьютерные модели животных компании ILM, трехмерные персонажи этого фильма в целом выглядят прекрасно. Однако кажется, что некоторые внешние элементы трехмерных объектов имеют меньшую цветовую насыщенность по сравнению с реальным миром. Общая освещенность в этом фильме выше Совет Перед анимацией сцены оформите ее задний план, поместив на него простую, неяркую картинку. обычно применяемого уровня. Это должно было быть учтено при согласова нии внешнего вида персонажей. Другой часто встречающейся проблемой является недостаточно высокий контраст действий главного персонажа или любого другого объекта, призванного находиться в центре внимания, с происходящим на сцене фоновым действием. Взгляд всегда фокусируется на безмолвном герое, неподвижно стоящем в середине сцены ночного города в хаосе беспрерывно бегающих уличных мальчишек. Фон является неотъемлемым элементом, логически завершающим анимацию и связывающим действия конкретной сцены с общей сюжетной линией. Однако на заднем плане не должно быть ничего, что может ухудшить восприятие действий главных героев первого плана. Фон с яркой, пестрой рас- а б Рис. 5.4На первом рисунке фон сцены подавляет расположенного на переднем плане персонажа, на втором рисунке размытый фон заставляет зрителя сконцен трировать внимание на главном герое цветкой может помешать восприятию действий персонажей и внести хаос в сцену. Чересчур загруженный, информационно насыщенный фон умаляет персонажа, как показано на рис. 5.4. В обычных фильмах задний план размыт, а передний план четкий и резкий. Это достигается подбором нужного фокусного расстояния объектива во время съемок. Компьютерные программы визуализируют трехмерные сцены так, что все попадающие в поле зрение камеры объекты имеют одинаковую степень четкости. Это не соответствует не только принятым стандартам кинематографа, но и собственным естественным ощущениям человека. (Попробуйте поместить эту книгу на передний план, а затем, не изменяя фокусировки глаз, посмотреть на расположенные сзади нее объекты. Все они окажутся размытыми.) Надо Совет Правило, которое нужно запомнить: глаза зрителя выделяют движущийся объект на неподвижном фоне или неподвижный объект на постоянно меняющейся сцене. заметить, что все современные анимационные программы, включая сравнительно простые программы для персональных компьютеров, обладают способностью размывать фон сцены. Например, процедура LenZFX MAX компании Digimation позволяет настраивать эффективную глубину зрения моделей съемочных камер 3D Studio MAX для того, чтобы приблизиться к естественному размыванию изображений предметов на фотоснимках. (В приложении Б указаны источники, из которых можно получить эту программу.) Другой способ привлечения внимания к персонажу — это помещение героя как бы внутрь фона, как показано на рис. 5.5. Такая технология использована во многих фильмах Диснея, которые отличаются тщательностью анимации. Диснеевские художники-аниматоры умеют так прорабатывать фон сцены, чтобы привлечь внимание зрителя к главному герою. Чтобы сбалансировать картину заднего плана со всей остальной сценой, тщательно подбирайте рисунок и структуру фона, используйте подсветку, чтобы сделать фон более ярким. Кроме того, можно воспользоваться имитацией атмосферного тумана, а также сделать фон размытым и расплывчатым, если ваша программа позволяет применять подобные эффекты. Правила анимации персонажей 1. Ничто живое никогда не поворачивается и не движется по абсолютно прямым линиям. 2. Движения тела и всех его подвижных частей — глаз, рук, ног — совершаются по дугообразным траекториям. 3. На теле нет абсолютно плоских поверхностей. Все части тела изогнуты и закруглены. Рассмотрим простой быстрый поворот головы. Такой поворот начинается с разворота глаз, затем они закрываются, и голова слегка наклоняется вниз. После того как голова повернется на нужный угол, она снова приподнимает ся, а глаза открываются (см. рис. 5.6). Анимация головы и лица Будучи людьми, мы всегда концентриру ем свое внимание на лицах и головах других людей, ведь эти части тела обеспечивают нам почти все виды связи друг с другом. Мы получаем информацию не только из разговора, но также из наблюдения за выражением лица, глазами и положением головы собеседника. Для художника-аниматора чрезвычай но важно научиться создавать грамотную анимацию головы и лица персонажей. Никакие программы не позволяют автоматически разрешить эту задачу. Движения глаз Кто-то сказал, что глаза — это зеркало души. Действительно, мы всегда первоначально смотрим в глаза человеку (хотя некоторые феминистки утверждают, что мужчины прежде всего обращают внимание на другие части тела). Чтобы изучить естественные движения глаз, нужно просто много наблюдать за людьми. Как уже говорилось в предыдущих главах, будьте предельно внимательными. Если вам по причине застенчивости не заставить себя смотреть в глаза чужим людям или если вы живете в крупном городе, где все ходят понурыми, поставьте зеркало в своей комнате и изучайте движения черт своего собственного лица. Обратите внимание, что глаза постоянно движутся и моргают. Даже когда человек спит, его глаза все равно находятся в движении. Перемещения глаз выражают настроение и вносят оживление во внешность. Фактически любое движение глаз смотрится намного лучше неподвижного, пристального взгляда. (Бывают, конечно, случаи, когда человек совершенно неподвижен, вроде старой тетушки, дремлющей в кресле, но в таких ситуациях его всегда хочется растормошить.) Рис. 5.5 Тщательно подобранный фон как бы обрамляет фигуру расположенного в центре персонажа Совет Не забывайте, что кроме подходящего фона на сцене должна присутствовать твердая поверхность, на которой будут стоять ноги персонажа. Она может представлять собой пушистое облако, но герой все равно должен твердо стоять на нем. а б в г д Рис. 5.6 Голова никогда не поворачивается строго вокруг вертикальной оси. Напротив, сама вертикальная ось головы описывает при повороте дугу, а глаза закрываются на время поворота Выйдите на улицу и взгляните на прохожих. Посмотрите, как они фиксиру ют свой взгляд на разных предметах. Можно заметить, что вначале поворачиваются их глаза, как бы предвосхи щая движение головы. Это движение происходит плавно, без рывков. Добавьте своим персонажам небольшие плавные перемещения глаз, чтобы сделать их вид более реалистичным. Помните, что глаза всегда опережают движение головы, а если голова движется очень быстро, то глаза закрываются. Взгляд вбок Даже простой короткий взгляд в сторону является очень сложным движением, содержащим гораздо больше компонентов, чем элементарное перемещение радужной оболочки от одного края открытого глаза к другому. Так, форма века изменяется в соответ ствии с положением радужной оболочки. Эмпирическое правило состоит в том, что наивысшая точка дугообраз ного края верхнего века всегда расположена как раз над радужной оболочкой глаза. В результате форма глаза Рис. 5.7 Взгляд вниз ведет к изгибу нижнего века, так что зрачок остается виден в щели между веками изменяется при перемещении взгляда из стороны в сторону. Взгляд вниз Обычный взгляд вниз также заслужи вает особого рассмотрения. Если глаза открыты, зрачок всегда должен быть виден между век. Это достигается смещением нижнего века вниз, в результа те чего под ним образуется складка. Чем дальше вниз направляется взгляд, тем сильнее изгибается веко и тем глубже складка под ним (см. рис. 5.7). Взгляд вверх Взгляд вверх — пример еще одного достаточно сложного движения. Это одно из немногих положений глаза, при которых видна расположенная под радужной оболочкой часть белка глаза. На первом этапе разворота взгляда вверх верхнее веко втягивает ся в глазницу и практически исчезает. Верхний край открытого глаза изгибается круче, чем обычно. При дальнейшем движении радужной оболочки вверх изгиб верхнего века достигает максимальной крутизны. В этот момент зрачок оказывается расположен ным чуть выше линии, соединяющей уголки глаза. Край нижнего века распрямляется. Глаз при этом поднят вверх до предела, а веки раскрыты на максимальную величину. При дальнейшем движении зрачка вверх он частично скрывается под верхним веком (см. рис. 5.8). Широко раскрытые глаза Слишком широко раскрытые глаза сразу обращают на себя внимание. Человек с такими глазами выглядит либо напуганным, либо удивленным. В таком положении глаз верхнее веко изогнуто вверх больше обычного, и зрителю открывается значительная часть белка глаза со всех сторон радужной оболочки (см. рис. 5.9). Совет Не забывайте, что зрачки всегда должны быть видны в щели между веками. В противном случае компьютерный персонаж будет похож на гнома-соню из фильма «Белоснежка и семь гномов». Максимальная величина угла изгиба верхнего века глаза равна примерно 45°. Она одинакова как для широко раскрытых, так и для смотрящих вверх глаз. Основная разница между широко раскрытыми глазами и взглядом, направленным вверх, заключена в форме нижнего века. При взгляде вверх нижнее веко прямое, а при широко раскрытых глазах его край изогнут. Рис. 5.8 Пример взгляда, направленного вверх Улыбающиеся глаза Улыбающиеся глаза — это на самом деле комбинация прищуренных глаз и немного надутых щек. Выражение улыбки придается глазам посредством круговой мышцы глаза, или щурящей мышцы. Это овальная мышца, которая окружает глаз и покрывает значитель ную область лица вокруг него. Часть этой круговой мышцы глаза пронизыва ет тонкую кожу век. Наружный конец Рис. 5.9 Широко раскрытые глаза похожи на глаза, смотрящие вверх. Отличается лишь форма нижнего века Рис. 5.10 Улыбающееся выражение создается за счет прищуренных глаз и слегка надутых щек мышцы прикреплен к скуле, а второй, свободный конец соединен со щекой. Круговая мышца глаза состоит из двух частей, верхней и нижней. Они работают достаточно независимо друг от друга. Когда сокращается нижняя часть мышцы, глаз щурится, а щека надувает ся, создавая соответствующее улыбке выражение лица. Заметьте, что нижнее веко при этом почти прямое, а в районе внешних уголков глаз появляются складки (см. рис. 5.10). Для того чтобы глаза выглядели естественно, они должны быть сфокусиро ваны на каком-либо предмете. · Если на сцене присутствует больше одного персонажа, сделайте так, чтобы они взаимодействовали друг с другом, кроме тех случаев, когда по сюжету один из них должен игнорировать остальных (или все персонажи игнорируют одного). · Если компьютерный персонаж смотрит на какой-либо предмет, убедитесь, что его глаза на самом деле сфокусированы на этом предмете. · Если на сцене нет предмета, на который можно направить взгляд персонажа, нужно сфокусировать его глаза на зрителе. Короче говоря, создавайте персонажи, в которых есть искра жизни! Живые люди редко смотрят в пространство отсутствующим взглядом, разве что они сдают трудный экзамен или решили помечтать о любви. Дополнительная информация о фокусировке глаз приводилась в главе 1. Выражение лица Выражения человеческого лица формируются за счет столь незначительных изменений его черт, что воспроизвести в компьютерной модели настоящие человеческие эмоции представляется очень трудной задачей. В любом человеке умение распознавать эмоции развито настолько хорошо, что мы моментально замечаем перемены настроения коллеги даже с большого расстояния. Фактичес ки распознавание выражений лица происходит на уровне инстинктов. Как показали исследования, даже больные с сильными нарушением в работе мозга, которые не могут узнать себя в зеркале, все равно способны чувствовать изменения выражений лица. Поэтому не удивительно, что ошибки в строении лиц компьютерных персонажей так сильно бросаются в глаза. Выражение лица создается непроизвольными движениями лицевых мышц. Они моментально реагируют на изменение душевного состояния человека. В течение тысяч лет основные человеческие эмоции сохраняются без изменения. Тысячу лет назад новорожден ный младенец кричал точно так же, как кричит ребенок сегодня. Эмоции — это просто рефлекторный способ выражения страха, радости, печали, удивления, отвращения или гнева. Несмотря на то что мы с легкостью можем распознать любые эмоции, чрезвычайно трудно наделить ими компьютер ную модель. Разработанные компани ей Pixar и использовавшиеся при создании диснеевского фильма «Игрушечная история » (Toy Story) программы, выполняющие анимацию выражений лица, при моделировании лицевых мышц осуществляли расчеты на основе специальных математических формул. Такие программы с каждым днем совершенствуются, а моделирова ние выражений лица становится проще. Конечно, нельзя забывать, что разговор идет об игрушках. Их лица похожи на человеческие, но лицо настоящего человека во много раз сложнее. Персонажи этого фильма достаточно милы, но они не могут соперничать с живыми артистами. Мне кажется, что наиболее естествен ные выражения лица удалось смоделировать при создании компьютерного дракона Драко, который был сконструирован специалистами компании ILM для фильма «Сердце дракона » (Dragonheart). Хотя лицо дракона отличается от человеческого, присущие человеку выражения лица и воспроиз веденные компанией ILM неуловимые движения лицевых мускулов заставля ют нас поверить, что на экране присутствует Шон Коннери в шкуре дракона. Как было сказано в первой главе, создание Драко было чрезвычайно сложной задачей, более дюжины художни ков-аниматоров потратили больше года лишь на то, чтобы заставить рот дракона двигаться в соответствии с движениями рта Шона Коннери. Очевидно, что в одной главе нельзя поместить всю информацию о выражениях лиц. Многие ученые в нескольких университетах занимаются этой проблемой (список соответствующих Web-узлов приведен в приложении Б). Тем не менее мы постараемся рассмотреть, как на лице человека формируются основные эмоции. Если вам потребуется дополнительная информация, обратитесь к какому-нибудь хорошему учебнику по анатомии — например, прочтите книгу Gray's Anatomy или воспользуйтесь компьютерной программой A.D.A.M Comprehensive («Все о человеке »). Ниже говорится о шести основных эмоциональных выражениях, комбинируя которые можно создать любые другие выражения лица. Для проявления различных эмоций используются одни и те же мышцы лица, варьируются лишь их относительные усилия. Сложные выражения распадаются на несколько простых. Пример сложного выражения приведен на рис. 5.11. Шесть простейших выражений лица являются базой для моделирования компьютерных персонажей. Когда к ним добавляется артикуляция речи человека, лицо приобретает дополнительную эмоциональ ную окраску. Рис. 5.11 Улыбку можно комбинировать с другими выражениями лица для воспроизведения выражения хитрости, страсти или счастья Скорбь Почти все выражения лица взрослого человека основаны на соответствующих выражениях лица новорожденного младенца, среди которых основным является выражение плача. Выражение скорби больше всего походит на плач ребенка, хотя похожие движения лицевых мышц можно обнаружить и при формировании других выражений лица. Горе и страдание представляют собой приглушенные формы скорби. Выражение скорби формируется комбинацией движений мышц нижней части лица. При этом нижняя губа оттягивается вниз, а верхняя губа приподни мается. В результате рот расширяется и приобретает несколько прямоуголь ную форму. Губы сдвигаются назад и плотнее прижимаются к зубам, а в уголках рта иногда становятся видны нижние зубы. Мышцы, расположенные выше рта, образуют носогубную склад- Рис. 5.12 Стрелки на рисунке показывают направления смещений мышц лица, формирующих выражение скорби ку. Нижняя губа натягивается, так что мышцы, которые обычно приподнима ют середину губы и округляют подбородок, в данном случае только выгибают среднюю часть нижней губы вверх. В результате этого кажется, что уголки губ опускаются, хотя на самом деле, как показано на рис. 5.12, приподнимается середина нижней губы. Этот рисунок демонстрирует сильно преувеличенное выражение скорби. Весь спектр печальных выражений лица получается из представленного выражения путем уменьшения смещений мышц лица. В верхней части лица скорбное выражение формируется за счет сужения глаз. Причина этого инстинктивного сближения век связана со стремлением организма предохранить глаза от избыточного давления крови. Кровяное давление в сосудах глаз увеличивается, когда при скорбных рыданиях из легких вырывается большое количество воздуха, а сжатие тканей вокруг глаз частично компенсирует давление внутри них, улучшая состояние глаз. Похожим образом глаза прикрываются во время крика, чихания, кашля и смеха. Чем сильнее человек кричит, тем уже становятся его глаза. Фактически очень трудно сохранять глаза широко раскрытыми во время крика, смеха, чихания или кашля. Попробуйте в один из таких моментов широко раскрыть глаза, и вы почувствуете, как трудно это сделать. Когда человек скорбит, его брови опускаются и сходятся к переносице. Это движение сильнее проявляется на внутренних концах бровей, которые расположены ближе к глазу. Между бровями появляются небольшие вертикаль ные морщины, но лоб остается гладким. На переносице могут возникнуть глубокие складки, соединяющие внутрен ние уголки глаз, а около внешних уголков глаз часто появляются расходящи еся морщинки в форме лапок петуха. Щеки приподнимаются, становятся более округлыми, кожа на них натягива ется. В результате такой формы щек образуется широкая складка, идущая от середины носа вниз с обеих сторон лица, как показано на рис. 5.12. Гнев Гнев может выражаться различными способами, от яростного крика до свирепого взгляда в сочетании с плотно сжатыми губами. Тем не менее у всех разновидностей выражений гнева существуют общие черты. Гнев всегда связан с изменениями лица в области глаз. При этом сами глаза расширяются, и чем они шире, тем более сердитым выглядит лицо человека. Брови — вот что в первую очередь придает лицу выражение ярости или формирует свирепый взгляд. Чем сильнее они опускаются и сближаются, тем яростнее выглядит лицо. При этом брови могут нависать над глазами и даже полностью закрыть верхнее веко. Впечатление нависающих бровей дополнительно усиливается тем, что глаза расширяются. Когда на лице присутству ет гневное выражение, должны быть видны по крайней мере три четверти площади радужной оболочки, но расположенный над ней белок не обязатель но должен просматриваться. При этом верхнее веко глаза как бы втягивается под бровь. Другой отличительной чертой гневного взгляда является натянутая кожа нижних век. Она подчеркивает присталь ный взгляд человека. Показанные на рис. 5.13 три характер ных для гневного лица элемента — опущенные брови, расширенные глаза и натянутые нижние веки — являются Рис. 5.13 Сердитые глаза — важная часть выражения эмоции гнева Рис. 5.14 Сердитое лицо с открытым как бы в усмешке ртом основой для создания выражения ярости на лице персонажа. Однако их недостаточно для того, чтобы получить на лице по-настоящему яростное выражение. Чтобы лицо модели выглядело естественнее, необходимо еще изменить форму рта. Смоделировать рот рассерженного человека чуть посложнее, чем сделать сердитые глаза. Если человек яростно кричит, его рот должен быть раскрыт как бы в усмешке. При этом край верхней губы загибается вверх, и над ним появляется небольшая складка. Губы натягиваются и приоткрываются, обнажая зубы. Нос полностью изменяет свою форму. Внешние края ноздрей приподнимаются и раздвигаются в стороны, раздувая ноздри. Щеки надуваются и вытягиваются, образуя мешки под глазами (см. рис. 5.14). Рис. 5.15 Сжатые губы на сердитом лице демонстрируют сдержанность Рассерженное лицо другого типа имеет плотно сжатые губы. Подобным образом выглядит сдерживающая свой гнев мать, увидевшая только что разбитую ее ребенком вазу. Для этого варианта сердитого лица характерны плотно сжатые губы, которые практически сливаются в одну тонкую линию. При этом нижняя губа слегка выдается вперед, а выше и ниже губ образуются выпуклости. Края рта загибаются вниз, подбородок выпячивается, а кожа на нем натягивается в результате сокращения мускулов, как показано на рис. 5.15. Радость Улыбка — это вторая форма эмоциональных выражений, знакомых каждому с младенческого возраста. Улыбка одинакова у людей любой культуры, она не знает границ и является разновидностью вездесущего и всеми понимаемого человеческого смеха. Выражение радости, помимо того что относит ся к приятным выражениям лица, является еще и одним из самых простых для воспроизведения в модели. Это выражение создается с помощью двух мышц лица: мышцы скулы, которая подтягивает кожу рта, и круговой мышцы глаза, которая сужает глаз. Любая, самая слабая улыбка создается с помощью этих мышц. Распознать улыбку на лице человека можно по прищуренным глазам и образовавшимся под ними выпуклым валикам кожи. Чем сильнее улыбка, тем больше сощуриваются глаза. Для этого выражения лица характерны выступающие укороченные нижние веки, надвигающиеся на глаза и скрывающие часть радужной оболочки. Когда человек смеется, глаза сильнее закрывают ся именно снизу. Верхние и нижние веки при этом смыкаются примерно посередине глаза, то есть выше, чем в случае, когда глаз просто закрывается. В результате этого линия ресниц становится почти прямой, тогда как обычно, в случае нормально закрытых глаз, она выгнута вниз. Около внешних уголков глаз при улыбке могут появиться мелкие морщинки, а у смеющегося человека морщинки могут наблюдаться и около внутренних уголков глаз. Щеки надуваются, кожа на них натягивается, и они становятся похожи на два яблока. Рис. 5.16 Лицо улыбающегося человека. Стрелками показаны движения лицевых мышц На щеках, которые в целом имеют сферическую форму, могут появиться ямочки. Улыбаясь, рот растягивается и приоткрывается, демонстрируя зубы. Подбородок опускается вниз и отодвигается назад, между ним и шеей на коже образуются складки. В улыбке рот растягивается, а губы, в особеннос ти верхняя, становятся тоньше. Брови во время улыбки не меняют своей формы, поэтому лоб остается расслаблен ным и гладким (см. рис. 5.16). Чтобы придать лицу выражение сильной радости, нужно опустить нижнюю челюсть так, чтобы высота раскрытого рта оказалась больше его ширины. Брови нужно приподнять так, чтобы над ними появилась горизонтальная складка. В результате этого поднимут ся верхние веки, а глаза широко раскроются. Страх Малодушный страх — выражение, которое частенько вызывается на наших лицах просмотром фильмов ужасов субботними вечерами. Эмоциональное выражение ужаса приберегается нами до моментов, когда мы оказываемся перед лицом насилия или угроз. В обыденной жизни выражение ужаса обычно имеет менее резкую форму страха — примерно такого, скажем, какой читается на лице человека, вдруг увидевшего ужасного паука, подобного изображенному в третьей главе. В момент страха у человека приподнимаются брови и широко раскрываются глаза. Поднимаясь, брови сходятся, а рот человека открывается, обнажая нижние зубы, причем нижняя губа остается практически прямой. Форма рта становится похожей на латинскую заглавную букву D, расположенную перекладиной вниз. Рот открывается потому, что обычно, когда человек испытывает страх, он делает сильный вдох. Глаза раскрываются максимально широко, становятся видны белки. Чем сильнее ужас, тем шире раскрыты глаза (см. рис. 5.17). Отвращение Вам знакомо это чувство, возникающее, когда видишь печенку в меню обеда на вечернем приеме? Уж я-то по крайней мере чувствую отвращение. Эта эмоция является чисто физиологическим от- Рис. 5.17 Выражение страха. Стрелки показывают направления движения лицевых мышц кликом на пищу, которую желудок может не принять. Отвращение выражается опущенными бровями, сощуренными глазами, под которыми образуются складки, и сморщенным носом, на котором появляется множество складок в районе переносицы. Носогубная складка углубляет ся, особенно возле ноздрей, а верхняя губа сжимается и втягивается внутрь (см. рис. 5.18). Удивление Из всех эмоций удивление появляется на лице быстрее всего, почти мгновенно. Удивление, так же как гнев и страх, в основном передается глазами. Чем шире они раскрыты, тем более удивленным выглядит лицо человека. Если глаза не будут широко раскрытыми, лицо никогда не покажется удивленным. Обычно удивление передается расширенными глазами, приподнятыми бровями и приоткрытым ртом (см. рис. 5.19). Рис. 5.18 Выражение отвращения. Стрелки на лице показывают направления движения мышц Рис. 5.19 Удивленное лицо. Стрелки показыва ют движение мышц Одной из разновидностей эмоции удивления является радостное удивление. Соответствующее выражение лица передается особенной формой рта, которая в состоянии радостного удивления является промежуточным вариантом между улыбкой и просто раскрытым ртом. Анимация тела персонажа Художник-аниматор, как правило, много раз переделывает движения тела персонажа, поскольку от характера перемещения тела сильно зависит общее качество анимации. Внимательно прочитайте приведенное здесь описание движений тела, а затем понаблюдайте за поведением живых людей. Выполняя наиболее распространенные действия, изучите соответствующие движения собственного тела. Ходьба Даже когда человек просто идет, в этом процессе принимают участие его ноги, лодыжки, ступни, а также руки, кисти рук, бедра, плечи, спина и голова. Любой, кто когда-нибудь пробовал построить анимацию прогулки двуногого существа, знает, как трудно дается создание естественных движений. Использование программы Character Studio существенно облегчает задачу. Для получения реалистичных движений эта процедура использует систему опорных следов и обратную кинемати ку, а также рассчитывает вертикаль ную динамику объекта. Но никакая программа не может абсолютно точно воспроизвести естественные движения человека. Ключом к успеху являются многочисленные исследования. Наблюдайте, как человек ходит, стоит, бегает. Как движутся его ноги? Может, они совершают поступательные движения вверх и вниз? Пожалуй, нет — так ходят разве что инопланетяне! Посмотрите в зеркало, как движутся во время ходьбы ваши собственные ноги. При повороте в бедренном суставе нога перемещается по дуге, кроме того, ноги Рис. 5.20 Отпечатки ступней показывают, какая часть ступней ног контактирует с поверхностью опоры немного разворачиваются в стороны. Лодыжки тоже находятся в постоянном движении, позволяя пальцам ног изгибаться вверх и вниз при постанов ке ноги на опору и в момент ее отрыва от опоры. Если посмотреть на ноги во время ходьбы, то можно заметить, что движение ступней в суставах лодыжек не ограничивается простым перемещением взад-вперед. Эти суставы достаточно гибкие, при ходьбе они вращаются и изгибают ся. Ступни ног сделаны природой в виде арок, которые смягчают удар при постановке ноги на землю и переносе на нее веса тела. Посмотрите на отпечатки ступней, приведенные на рис. 5.20. Обратите внимание на то, что отпечатыва ются только пальцы, пятки и края ступней. Арка ступни, как правило, не касается опоры, кроме случаев поверхностей с очень мягким покрытием. Не забывайте про движения пальцев ног, они не просто делают ступню длиннее, а способствуют поддержанию равновесия тела и толкают его вперед, когда ступня изгибается. Когда человек идет, то по крайней мере одна нога всегда касается земли, что обеспечивает сохранение равновесия тела. Вес тела периодически переносится с одной ноги на другую. В тот момент, когда опорная нога приподни мается и становится на пальцы, пятка другой ноги касается опоры, обеспечивая поддержание равновесия и перемещение тела вперед на один шаг. Таким образом, можно сказать, что, совершая шаг, человек постоянно нарушает свое равновесие с помощью одной ноги и восстанавливает его с помощью другой (см. рис. 5.21). Конечно, при ходьбе человек кроме простых движений ног вперед и назад выполняет множество других действий. Для поддержания равновесия тела перемещаются плечи и бедра. Плечи поворачиваются вокруг вертикальной оси, следуя за движущимися вперед и назад руками. Когда правое плечо впереди, левое сдвинуто назад, и наоборот. В то же время в противофа зе с плечами покачиваются бедра: левое бедро перемещается вперед вместе с правым плечом, а правое бедро — с а б в г д Рис. 5.21 При ходьбе ноги совершают целый ряд сложных движений Модели предоставлены компанией Viewpoint Datalabs International, Inc. левым плечом (см. рис. 5.22). Эти движения можно комически преувеличивать. Бег Во время бега совершаются почти такие же движения, что и при ходьбе, но амплитуда смещения частей тела увеличивается. При беге человек за один шаг перемещается на большее расстояние, чем при ходьбе. Теперь уже ноги не всегда касаются земли. Посмотрите на замедленную съемку бегущего человека. Его ступни поворачиваются и смещаются в суставах лодыжки. Как и при ходьбе, движения ступней не ограничиваются простым перемещением вперед-назад. Кроме поступательного движения во время бега наблюдается периодичес кое смещение центра тяжести тела вверх и вниз. Для смягчения возника ющих при этом ударных нагрузок компенсирующая система, состоящая из бедер, коленей, лодыжек и ступней, периодически сжимается и распрямляет ся в процессе бега. Идущий человек всегда хотя бы одной ступней касается опоры, это помогает сохранять равновесие. Во время бега тело человека не находится в равновесии ни в одной из фаз движения (см. рис. 5.23), центр тяжести бегуна постоянно располагается впереди площади его опоры. Таким образом, чтобы не упасть, бегун должен постоянно переносить очередную ногу вперед. Размер и вес фигуры бегуна помогают определить, какова будет его манера бега. Тучные люди должны во время бега нести больший вес, поэтому они сохраняют более вертикальное положение и проявляют меньше живости. Кроме того, чем толще человек, тем сильнее раскачиваются его жировые подушки. Худые бегуны сильнее наклоняются вперед, выше поднимают ноги и бегают быстрее. Тощие люди, естественно, практически не имеют жира на своем теле (см. рис. 5.24). Для повышения эффективности бега человек совершает поступательные движения руками. Обычно если левая нога бегуна вынесена вперед, его левая рука находится внизу, и наоборот. Чтобы двигаться быстрее, руки сгибаются в локтях. Согнутые руки имеют меньший момент инерции и способны перемещаться с повышенной скоростью. Поступательные движения рук помогают человеку бежать. По моим собственным наблюдениям, шаг начинается с перемещения центра тяжести тела вверх. После этого вес тела смещается вперед с опорной ноги, позволяя распрямиться ее суставам. Тело продолжает подниматься по мере того, как опорная нога распрямляется и толкает его, все еще касаясь земли. Ступня ноги касается земли до тех пор, пока тело в своем движении не достигнет наивысшей точки. Когда центр тяжести переносится на другую ногу, она касается земли сперва только пяткой, а затем ступня поворачивается, встает на опору всей плоскостью и одновременно с этим толкает тело вперед, передавая эстафету следующему шагу. Суставы тела сгибаются, само тело опускается вниз, но ступня при этом плотно стоит на земле. Голова, волосы прически и одежда движутся вместе с телом. Рис. 5.22 На виде сверху хорошо заметны совершаемые в противофазе покачивания бедер и плеч, придающие шагающей фигуре важный вид Рис. 5.23 Бегущий человек никогда не находится в равновесии, его центр тяжести вынесен вперед а б Рис. 5.24 Посмотрите на отличия в манерах бега тучного и худощавого бегунов Создавая анимацию бегущего или идущего человека, всегда принимайте во внимание окружающую его обстанов ку. Ниже приведены два правила, которые следует запомнить. · Если человек идет под гору, то для уменьшения скорости его тело немного отклоняется назад, а руки разгибаются. Если этого не сделать, то при движении под гору тело получает дополнительный ускоряющий момент, так как его центр тяжести оказывается впереди ног. В результате скорость спуска увеличивается. Для компенсации получаемого ускорения человек делает более короткие шаги и распрямля ет ноги (см. рис. 5.25). · Если человек идет в гору, он наклоняется вперед, а поступательные движения согнутых рук увеличива ют мощь движений. Помните, что поднимающийся в гору человек движется с трудом, ведь ему нужно втаскивать наверх свое тело. Ноги ходока сгибаются, совершая цепляющиеся и толкающие движения (см. рис. 5.26). · Описанные изменения позы проявляются еще сильнее, если человек бежит. Добавление персональных черт Сцена анимации бега или прогулки покажется достаточно скучной, если персонаж не будет иметь никаких индивидуальных особенностей. Наденьте темные очки и понаблюдайте за людьми. Во время прогулки обращайте внимание не на основные движения людей, а на второстепенные различия в их поведении. У некоторых людей шаги короткие, иногда они спотыкаются. Бывает, что у человека энергично покачиваются плечи или одно плечо постоянно оказывается ниже другого. Может быть, кто-то прихрамывает, а у кого-то пальцы ног обращены внутрь. Понаблюдав за несколькими сотнями людей, вы поймете, что, хотя в основном все люди ходят одинаково, не существует такого понятия, как «стандарт ный шаг». Для того чтобы сделать поведение персонажа более индивидуальным, попробуйте немного согнуть внутрь или наружу его колени. Добавьте и преувеличьте подпрыгивание персонажа, разворот бедер или покачивание таза, чтобы сконструировать какую-нибудь особенную походку. Движения смеющегося человека Смех — это не просто выражение лица, это хороший пример бессознательно Рис. 5.25 Движущийся под уклон человек слегка откидывается назад Рис. 5.26 У идущего в гору человека тело наклоняется вперед совершаемых движений. Когда человек очень сильно смеется, он плохо контролирует движения своего тела. Его плечи приподнимаются, а голова, наоборот, опускается вниз, затем плечи могут резко опуститься, а голова вернется в прежнее положение. Расслабленное тело хохочущего человека совершает самые различные движения, хохотун может схватиться за дергающийся живот, шлепнуться на колени, или даже упасть на пол (см. рис. 5.27). а б в Рис. 5.27 Смех — это не просто выражение лица. У смеющегося человека движется все тело Слабые движения, определяющие реализм персонажа Чтобы вдохнуть жизнь в компьютерную модель, чрезвычайно важно смоделиро вать едва уловимые движения лица и тела персонажа. Некоторые люди называют их языком движений тела. Язык тела Язык тела — это то, что делает возможным передачу настроения персонажа, которое угадывалось бы с такого расстояния, когда лицо еще не видно. Радостен ли наш герой, огорчен или подавлен? Не только лицо, но и поза тела человека может нести в себе информацию, позволяющую ответить на подобные вопросы. Ниже перечислены некоторые примеры наиболее распространенных поз человеческого тела, наблюдаемых нами ежедневно. Совет Повышенная предсказуемость движений персонажа указывает на его слабость, преклонный возраст или чрезмерную полноту. С другой стороны, если персонаж молод, силен и проворен, то его движения должны быть менее предсказуемыми. · Стремительный выпад вперед рассерженного человека. · Медленное опускание плеч того, кто чем-то огорчен. · Инстинктивное поднесение рук к лицу человеком, испытывающим ужас. · Руки, сцепленные в замок за спиной, опущенная голова и перемина ющиеся ноги человека, который стесняется. Грамотный художник-аниматор никогда не забывает подобные способы выражения эмоций и при создании анимации наделяет своих персонажей подходящей позой. Даже когда выражение лица модели абсолютно естественно, отсутствие правильной позы может привести к неточностям в передаче эмоционального состояния персонажа. Использование в сцене небольших задержек действия и правильная настройка временных интервалов позволяют улучшить передачу эмоций в анимации. Подготовка к действию Любое действие можно разделить на три составляющие: предварительная стадия, выполнение основной операции и завершающая стадия. Предваритель ная стадия является подготовкой к действию и может даже включать в себя движение, направленное в сторону, противоположную основному действию. Художники-аниматоры часто забывают об этих подготовительных движениях, хотя аналогичные действия всегда использовались и в традиционных двумерных мультипликационных фильмах. Подготовка может использоваться для концентрации внимания зрителя в нужный момент на нужной области экрана так, что само действие не пройдет незамеченным. Если на сцене должен упасть снаряд, за секунду до этого глаза персонажа должны быть направлены в ту сторону, откуда прилетит этот снаряд. Подготовительный процесс может варьироваться в зависимости от скорости выполнения основного действия. Если зритель подготовлен с помощью предварительной стадии, основное действие не пройдет незамеченным даже тогда, когда оно совершается очень быстро. Если же зритель не подготов лен, он может не уследить за действи ем, которое произойдет слишком быстро. В этом случае нужно либо увеличить время выполнения основного действия, либо усилить подготовитель ную стадию. Если главное действие происходит медленно, подготовитель ная фаза может быть совсем незначи тельной, ее роль будет осуществляться самим основным действием. Совет Используйте предварительную фазу для любых движений в целях подготовки зрителя к восприятию приближающегося события. Подготовительное движение совершенно необходимо, например, когда нужно продемонстрировать большой вес какого-либо объекта. Попробуйте поставить тяжелый предмет на полку, или затащить его в кузов грузовика. Вы не сможете сделать это одним легким движением, конечно если предмет действительно тяжелый, а вы не силач. Иногда, чтобы поднять тяжелый ящик, нужно качнуться несколько раз всем телом, чтобы получить достаточный момент инерции. Эти небольшие покачивания перед основным толчком как раз и являются подготовительным движением. Иногда, чтобы поднять тяжелую коробку, человеку приходится перехватить руки, поскольку поднять груз в первоначальной позе оказалось невозможным. Так появляются дополнительные подготовительные движения: человек останавливается, сгибает колени, ненадолго опирает на них тяжелую коробку и перехватывает руки. Если вам понадобится сконструировать такую сцену, не забудьте прогнуть спину компьютерной модели назад и согнуть ее колени. Подготовительные действия не подразумевают неподвижность персонажа. Например, простого замедления движений может оказаться достаточно для подготовки основного действия. Когда человек встает из сидячего положения, подготовительные движения могут сделать картину намного более реалистич ной. При реализации такого движения сперва происходит небольшой наклон спины назад, при этом голова опущена, а руки лежат на подлокотниках кресла. Вслед за этим выполняется движение вперед, человек встает на ноги, его голова поднимается, а линия взгляда выравнивается (см. рис. 5.28). Завершающая стадия движения Точно так же, как подготовительная стадия движения настраивает зрителя на происходящее вслед за ней действие, завершающая стадия помогает окончить действие реалистичным образом. Действия человека редко завершаются внезапной остановкой, обычно они еще продолжаются после завершения основного движения. Например, когда игрок бросает мяч, после отрыва а б в г д е Рис. 5.28 Когда сидящий человек встает, этому действию обычно предшествуют подготовительные движения мяча от руки она продолжает какое-то время двигаться по инерции. В большинстве случаев части тела, участвующие в совершении какого-либо действия, движутся не одновременно. Перемещение одних элементов запаздывает относительно других. Например, основные, охватывающие все части тела движения, как правило, начинаются с бедер. За ними движутся ноги. После этого вслед за покачивающими ся бедрами начинает перемещаться торс, сопровождаемый движениями плеч, рук, кистей рук и пальцев. Когда человек делает жест рукой, пальцы движутся вслед за кистью. Одни части тела, прикрепленные к другим, ведущим частям, следуют за ними в своих движениях. Когда более тяжелая ведущая часть тела останавливает ся, более легкие свободные окончания тела продолжают двигаться по инерции. Они доходят до крайней точки, меняют направление своего движения на обратное и наконец, иногда немного покачавшись, останавливаются. Преувеличение амплитуды движений свободно закрепленных частей тела часто используется в мультипликации. С другой стороны, даже незначитель ное изменение техники движения частей тела может сделать поведение персонажа намного более естественным. Эти продолжающиеся по инерции движения конечностей называются перекрывающимися движениями Перекрывающиеся движения Перекрывающиеся движения имеют важное значение для обеспечения плавности анимации. Как в свое время сказал Уолт Дисней, они поддерживают непрерывность действий персонажа и делают его более похожим на реальное существо. Настройка временных интервалов Настройка временных интервалов является важным атрибутом процесса анимации. Она позволяет управлять темпом движений, выделяя одни действия на фоне других. Более важные поступки персонажей должны быть замедлены или даже отделены от предыдущего действия паузой, которая дает зрителю время сосредоточиться и настроить свое внимание на что-то важное. Но никакие действия не должны полностью завершаться до того, как начнутся продолжающие их движения. Художник-аниматор не должен доводить текущее действие персонажа до конца и лишь после этого начинать следующий акт сцены так, как будто после предыдущего действия персонаж и не собирался ничего больше делать. Если герой хоть немного планирует свои действия, он никогда не будет останавливаться перед очередным движением. Оно будет рождаться заранее и являться продолжением предыдущих действий. Например, вы думаете следующее: «Я пойду, закрою дверь, запру ее на ключ, потом разденусь и лягу в кровать». После этого вы идете к двери, не доходя до нее, протягиваете к ней руку, еще не закрыв дверь, достаете ключ, не успев повернуть ключ в замке, начинаете разворачиваться, чтобы двигать ся назад. На обратной дороге вы начинаете развязывать галстук и снимаете его, еще не дойдя до кровати. Другими словами, еще не раздевшись, вы уже представляете себя лежащим в постели. Совет Помните, что восприятие движений персонажа во многом зависит от количества отведенных на него кадров анимации, а не от техники самого движения. Великан не будет выглядеть настоящим великаном, если анимация его движений будет выполнена неправильно. Настройка временных интервалов сильнее других аспектов движения влияет на кажущийся вес персонажа. Изменяя временные интервалы, можно сделать так, что два объекта с одинаковым строением и размерами тел будут казаться имеющими различный вес. Чем тяжелее персонаж, тем большую силу нужно приложить, чтобы он сдвинулся с места. Поэтому крупные персонажи двигаются медленнее, а в их движениях наблюдаются более длинные паузы. С другой стороны, если тяжелый персонаж разогнался, трудно остановить его или изменить направление его движения. Таким образом, ему нужно больше времени на завершающую какое-либо действие остановку. Легкие объекты не столь инерционны. Чтобы разогнать или остановить их, не нужны большие усилия. Бабочка может быть остановлена очень легким усилием, например слабым дуновением ветерка. С помощью правильного подбора временных интервалов можно передать и эмоциональное состояние персонажа. В известном мультфильме, героем которого является незадачливый койот, потешающий зрителей своей бестолковостью, есть сцена, в которой койот на протяжении одного эпизода несколько раз почти срывается со скалы, но каждый раз чудом удерживается, зависая в воздухе, а мы ждем, чем завершится его положение. Наконец с обреченным видом он падает в глубокий каньон. Если не сделать соответствующую паузу, зритель не успеет увидеть смену эмоций персонажа и не рассмеется, глядя на эту сцену. Вес и сила тяжести Сила тяжести действует на все объекты нашей планеты, она определяет способ ходьбы и бега и вообще все, что мы делаем. При построении компьютерных моделей сила тяжести, как правило, не учитывается, разве что размер персонажа должен подбираться в соответ ствии с его весом. Однако в процессе анимации сила тяжести играет значительную роль. Большинство проблем при анимации персонажей возникает из-за того, что, перемещаясь, существа выглядят парящими над землей. Часто кажется, что персонаж никак не связан с поверхно стью опоры. Как было сказано в разделах, описывающих ходьбу и бег, при переносе веса с одной ноги на другую тело персонажа сжимается и распрямляется. Все нагруженные элементы тела (бедра, колени и ступни) немного смещаются под действием переносимо го на них веса. В результате во время ходьбы и бега тело совершает небольшие движения вверх и вниз. Большинство движений нашего тела совершается неосознанно. Поразмышляй те, как должен выглядеть персонаж, который нагнулся и хочет поднять тяжелую коробку. Что он должен сделать прежде всего? Вначале он наклонит голову вниз и посмотрит на коробку. Вы удивитесь, узнав, что многие художники-аниматоры просто забывают про этот очень важный элемент сцены! Затем персонаж согнет колени и попытается поднять коробку. Вы думаете, он сразу поднимет ее? Нет, чтобы сохранить равновесие, его голова должна откинуться назад для компенса ции веса поднимаемого груза. Когда спина персонажа выпрямится, его голова вернется на прежнее место, но позвоночник при этом будет выгнут назад, а колени для компенсации дополнительного веса будут оставаться согнутыми. Обычно чем тяжелее груз, тем больше должно смещаться тело для компенсации поднимаемого веса. Подробно о поднятии грузов было рассказано в главе 1 (см. рис. 1.43). Теперь давайте посмотрим, как должен двигаться персонаж, несущий тяжелую коробку. Первые движения происходят медленно из-за наличия дополнительного веса. При этом персонаж старается контролировать положение коробки. В зависимости от веса груза может оказаться необходимым замедлить шаги, чтобы груз успевал перемещаться в нужное положение. Иногда для сохранения равновесия герою придется на некоторое время останавли ваться, опираясь на обе ноги. Теперь пусть персонаж перемещает груз на одно из своих бедер. (Такое движение часто совершают женщины, несущие детей.) Он должен переменить позу, чтобы компенсировать перенос веса. С той стороны тела, с которой располагается дополнительный вес, бедро приподнято. Противоположное плечо опущено, а тело в целом наклонено в сторону от предмета. Для поддержания равновесия свободная рука может быть отставлена в сторону, как бы выполняя роль шеста канатоходца. Смещение плеч и бедер влияет на походку персонажа. Кажется, что он прихрамывает, потому что одна нога как бы становится короче другой. Если груз очень тяжелый, нагруженная нога может вдобавок замедлить свои движения, усиливая хромоту (см. рис. 5.29). Если нужно наделить персонажа каким-либо необычным движением, попробуйте сперва сами выполнить его. Поэкспериментируйте с тяжелыми грузами. Понаблюдайте за людьми и животными вокруг себя. Вторичные движения Вторичными движениями называются перемещения пассивных элементов сцены, которые совершаются под воздействием главных персонажей. Это могут быть подскоки жирного брюха танцующего гиппопотама или маятниковые колебания гигантского бюста тетушки Бесси, гуляющей по тротуару. Если вы видели, как мим Боб Нельсон изображает свою бабушку, вы сразу поймете суть сказанного. Если уши собаки развиваются на ветру, вы должны знать, что это — вторичные движения, делающие анимацию более естествен ной, больше похожей на реальную жизнь. Однако во многих анимацион ных сценах вторичные движения проигнорированы, как правило потому, что их создание — это невероятно трудоемкий процесс, так что многие художники-аниматоры не заботятся об этих едва уловимых перемещениях объектов. Рис. 5.29 Когда человек несет сбоку от себя тяжелый груз, смещается линия тяжести и изменяется походка персонажа Поскольку пассивные движения определяются основными действиями персонажа и другими происходящими на сцене событиями, степень связи двух движений зависит от сюжета основно го действия. Когда кто-то прыгает на трамплин, это действие жестко связано со вторичным движением трамплина, сгибающегося под весом приземляюще гося на него персонажа. Следующий за этим толчок распрямляющегося трамплина подбрасывает тело героя высоко в воздух. С другой стороны, когда человек просто бежит, вторичные движения мало влияют на его положение на сцене. Здесь вторичным движением будет перемещение его одежды, однако оно практически не влияет на движение самого персонажа. Это как раз тот случай, когда тело жестко определяет все вторичные движения, а они не влияют на перемещения тела. Если уже решено, какой тип основного действия необходим в конкретной сцене, после этого можно указать и то, какие дополнительные движения должны быть включены в анимацию. В случае бегущего персонажа в сцену можно добавить его развевающиеся волосы. Хочу напомнить о том, что, не имея специаль ного программного обеспечения, трудно создать анимацию складок или движение объектов, сделанных из материи. Именно поэтому многие компьютерные персонажи выглядят неестественно. (Действительно, создать анимацию качающегося трамплина намного проще, чем заставить развеваться на ветру одежду модели. Реалистичную картину выпрямляющегося трамплина можно получить, комбинируя анимационные ключи и средства управления деформацией. Во второй части книги будет рассказано, как это сделать.) Вторичные движения не так важны, как основные действия героя. Если вторичные движения становятся слишком интересными или они каким-либо иным образом начинают доминировать над основным действием, значит, сцена построена неправильно, либо выбраны неверные вторичные движения. Иногда даже выражение лица может оказаться вторичным действием на фоне движения тела персонажа, которое передает развитие основной сюжетной линии. В подобных ситуациях изменение выражения лица должно происходить до или после перемещения тела, так чтобы смена эмоций могла быть воспринята зрителем и не затерялась на фоне мощного движения тела героя. Преувеличения Преувеличения являются существенной частью любой сказочной истории. Однако использование преувеличений не означает изменение формы объектов так, что их движения перестают быть реалистичными. Анимационная сцена состоит из многих элементов: это персонажи, действия, освещение, цвет, звук и эмоции. Любой из этих элементов может подвергаться эффекту преувеличения, но при этом подобные изменения должны быть скоординированы с оставшейся частью анимации. Вспомните подленького Сида из «Игрушечной истории » (Toy Story). Его внешность и движения преувеличены так, чтобы сконцентрировать внимание зрителя на его подлых намерениях. Однако, если бы его комната была такой же светлой, веселой и опрятной, как комната Энди, он выглядел бы совершенно не на своем месте. Окружающая обстановка и освещение были построены так, чтобы помочь передать суть характера Сида и внушить страх игрушкам Энди. Будьте внимательны и при использова нии эффектов преувеличения следите за тем, чтоб не преувеличить буквально все. Зрителю необходимы обычные объекты, чтобы он мог сравнить с ними преувеличенные элементы сцены. В упомянутом фильме компании Pixar обычный мир Энди и его семьи контрастирует со зловещим окружением Сида. Без мира Энди мир Сида показался бы нормой и не внушал бы страх. Для преувеличения какого-либо действия нужно просто взять обычное естественное движение, а затем усилить его, сделать длиннее или короче. Другими словами, преувеличенное движение должно несколько выходить за естественные рамки. Для акцентирова ния движения тело, к примеру, должно перейти за обычную точку остановки, а затем вернуться в естественное положение. В случае мультипликации чем больше степень преувеличения действия, эмоции или выражения лица гротескных персонажей, тем лучше. Если тело падает, заставьте голову оставаться на месте, растягивая шею как резиновую, перед тем как дать возможность голове прыгнуть на свое место вслед за шеей подобно камню, выпущенному из рогатки. Когда комического мультипликационного героя переезжает машина, расплющите тело в блин, чтобы затем снова вернуть персонажу прежнюю форму. Ваши персонажи могут совершать миллионы различных действий, но есть два беспроигрышных способа преувеличения — это захват и двойной захват. Захваты и двойные захваты Захват или двойной захват подчерки вают появление внезапного воздействия или наступление неожиданного события. Захват — это просто чрезмерная, преувеличенная реакция героя на событие, наступившее в кадре. Такая реакция персонажа помогает как бы вновь захватить внимание зрителя, начавшее было рассеиваться. Двойной захват — это та же преувеличенная реакция, но контрастно подготовленная предварительными отвлекающими внимание действиями. Вы видели такое миллионы раз: персонаж безразлично смотрит в одну, затем в другую сторону и вдруг поворачивает голову и направляет взгляд прямо вам в глаза, демонстрируя преувеличенную реакцию. При двойном захвате реакцию персонажа можно сделать более забавной для зрителя. Любые неконтроли руемые действия между захватами делают сцену еще более привлекатель ной. Как при обычном, так и при двойном захвате подготовительное действие обычно происходит в направле нии, противоположенном основному запланированному движению, для того чтобы усилить действие эффекта преувеличения (см. рис. 5.30). Захваты и двойные захваты хороши для гротескных мультипликационных персонажей, но при анимации трехмерных моделей реальных существ этот прием может сделать персонажа слишком утрированным, похожим на клоуна. Чтобы этого не случилось, для создания необходимого эффекта можно воспользоваться преувеличением в выстраива нии сцен или выборе углов зрения камеры. Крадущиеся персонажи Крадущееся движение — это преувеличенный вариант обычной походки, но очень выразительный, способный о многом поведать зрителю. Существу ет множество различных вариантов а б в г д е ж з Рис. 5.30 Прием двойного захвата состоит в выполнении ряда подготовительных отвлекающих движений, преувеличивающих основное движение персонажа Рис. 5.31 Быстро подкрадывающийся персонаж сгорблен и движется на цыпочках Рис. 5.32 Медленно подкрадывающийся персонаж сильнее перемещает тело вперед и назад крадущихся движений, которые можно применять в зависимости от характеров персонажей, а также от сюжетной ситуации. Упрощенно можно разделить крадущиеся движения на две категории: быстрые и медленные. Быстрое крадущееся движение подходит для ситуации, когда один персонаж подбирается к другому, чтобы воскликнуть: «Сюрприз!» Целью такого движения является по возможности незаметное, но максимально быстрое перемещение. При этом тело персонажа обычно находится в сгорбленном положении, чтобы казаться менее заметным, а сам персонаж перемещается на цыпочках (см. рис. 5.31). Медленное крадущееся движение служит для того, чтобы тихо и предельно незаметно подобраться к чему-либо. Такой стиль перемещения использует ся, когда персонажу нужно бесшумно прокрасться куда-либо так, чтобы его не заметили враги. В противоположность быстрому крадущемуся движению в медленном варианте тело сильнее движется вперед-назад, но персонаж по-прежнему движется на цыпочках (см. рис. 5.32). Рис. 5.33 Покачивание используется для демонстрации колебаний объекта Вне зависимости от типа используемого подкрадывающегося движения старайтесь включать в него наблюдаемые в аналогичных ситуациях элементы движения своего собственного тела. Придайте персонажу большую индивидуальность. Помните также, что строение и размеры тела персонажа определяют особенности его перемещения. Покачивание Термин покачивание (stagger) используется художниками-мультипликатора ми для обозначения колеблющихся, вибрирующих объектов. Не важно, что колеблется, персонаж или любой другой объект сцены, — в любом случае покачивание определяется как смещение одного конца объекта в то время, как другой конец остается неподвижным. Типичным примером является попавшая в цель стрела. Перед полной останов кой древко стрелы должно несколько раз быстро качнуться из стороны в сторону (см. рис. 5.33). Разновидностью покачивания является дрожание, демонстрирующее нервозность или страх героя. Рис. 5.34 Воображаемый ветер влияет на позу и движения компьютерного персонажа Ветер и погода Преувеличения движений используют ся при имитации походки персонажа, демонстрирующей воздействие ветра или других проявлений непогоды. Чтобы в анимации продемонстрировать сопротивление ветру, не обязательно показывать какую-нибудь раскачиваю щуюся мачту. Человек, идущий против сильного ветра, опускает вниз голову, наклоняется вперед и закрывает лицо рукой или придерживает руками шляпу и плащ. Чем сильнее ветер, тем больше наклон тела. Кроме того, все движения персонажа должны быть замедлены (см. рис. 5.34). Движения животных В главе 3 были рассмотрены особенно сти строения животных. Однако движения разных животных также отличаются друг от друга и от движений человека. Чтобы разобраться в поведении конкретного животного, анимацию которого нужно выполнить, посмотри те фильмы об этом животном, сходите в зоопарк, понаблюдайте за поведением домашних животных. Как можно заметить, в анимации движений животных большую роль играет равновесие, правильный подбор временных интервалов, ритм и повадка. Именно по причине уникальности этих характеристик лисица выглядит как лисица, а не как собака. Мы распознаем различных животных по их повадке и характерному поведению. В зоопарке обратите внимание на то, как животные реагируют на присутствие рядом других животных и на окружающую обстановку в целом. Четвероногие животные Хотя все животные по-своему уникаль ны, они имеют ряд общих черт. Важно то, что четвероногие животные могут рассматриваться как существа, имеющие походку, сходную с человеческой. При перемещении тела бедра животно го наклоняются и вес перераспределя ется на опорную ногу. Характерные движения ног четвероногих животных называются скрещивающейся походкой, поскольку правая передняя нога движется вслед за левой задней, и наоборот (см. рис. 5.35). Пройдитесь по полу на четвереньках и посмотрите, как Рис. 5.35 Скрещивающаяся походка, характерная для всех четвероногих животных Рис. 5.36 Так движутся ноги лошади во время бега рысью движутся ваши руки и ноги. Только при скрещивающейся походке удается легко поддерживать равновесие тела. Когда эта естественная последовательность движения конечностей нарушается, модель животного сразу же представляется утратившей координацию. Животные редко сохраняют одинаковый темп передвижения на длинном отрезке пути. Они то ускоряют шаг, то замедляют, выбирая место, куда следует поставить ногу. В то время как человек имеет три основные походки (ходьба, бег и прыжки), четвероногие животные могут иметь шесть или семь разных походок, поскольку чем больше ног, тем больше разнообразие их движений. Кроме того, разные четвероногие животные имеют различную походку. Например, и лошади, и верблюды могут скакать иноходью, но верблюды не умеют бегать рысью. При движении рысью ноги движутся как при перекрещивающейся походке, описанной выше (см. рис. 5.36). Бег иноходью напоминает рисунок движения рысью, но при этом одновременно движутся передние и задние ноги, находящиеся по одну сторону тела животного. Руки человека во время ходьбы могут расслабиться и не двигаться ни вперед, ни назад. Конечности животных связаны между собой и движутся одновременно при сокращении мышц, поворачивающих кости в суставах. Ноги животных перемещаются не с одинаковой скоростью. В середине взмаха движение ускоряется, а ближе к крайним точкам оно замедляется, чтобы обеспечить плавный переход к движению в противоположном направлении. Другим важным моментом, который необходимо учитывать при анимации животных, является конструкция мышц и расположение точек их соединения с Совет У быстрых животных должны быть длинные тонкие ноги, а у медленных животных ноги короткие и коренастые. Совет Всегда помещайте на сцену объект, на котором может быть сосредото чен взгляд животного. Это даст зрителю ключ к происходящему действию. костями. У человека мышцы присоединены к костям вблизи суставов, поэтому, даже когда вы до конца согнете локоть, вы все равно можете свободно двигать рукой в плече. У бегающих животных, таких, как лошади или собаки, мышцы и сухожилия расположены так, что движение одних суставов влияет на положение других суставов той же конечности. Лошадь не может отставить заднюю ногу, если она согнута в колене, и наоборот. У животных с толстыми конечностями и широкими суставами, такими, как бедра и плечи лошадей, движения в этих суставах сильно ограничены. Например, бедро задней ноги собаки поворачи ваетсявсего примерно на 90°, тогда как нога человека вращается в бедре почти на 180°. Для животных с множеством суставов конечностей большим плюсом является возможность резкого ускорения и широкий диапазон движения ног. Большая длина костей конечностей лошади и других бегающих животных позволяет им развивать очень высокую скорость. Если смотреть на животного в движении, то трудно понять, в какие именно моменты происходит сжатие и распрямление частей тела бегущего четвероногого зверя. На рис. 3.6 главы 3 детально показана техника прыжка кошки, на нем хорошо видны этапы сжатия и распрямления ноги животно го. Видно, что движение в основном осуществляется суставами плеча (бедра) и пальцев. Планируя походку и повадку животного, задайтесь целью совершаемого движения. Вышло ли животное прогуляться или озабочено поиском пищи? Может быть, оно спасается от преследования? В любом движении должна просматриваться какая-то цель. Именно с этого нужно начинать определение требуемой повадки животного. Другие характеристики, которые нужно принимать во внимание при анимации животного, — это его размер и вес. Походка громадного слона значительно отличается от шагов кошки. Хотя вы можете заставить модель животного ходить так, как вам вздумается, это будет выглядеть ненатурально. Из всех правил существуют исключения. Походка некоторых животных может отличаться от обычной скрещивающей ся походки четвероногих. Например, жираф по причине очень длинного шага при движении задней ноги вперед расставляет передние ноги в стороны. Понаблюдайте за домашней кошкой или собакой. Вы сможете заметить не только обычные попеременные движения ног. Когда ваш любимец Шарик или Дружок бежит к вам через комнату, возникает множество вторичных движений, которые иногда делают вид зверя весьма необычным. Пробегая по комнате, Дружок виляет хвостом, его голова покачивается вверх и вниз, уши хлопают, глаза моргают и осматривают разные предметы, складки кожи на животе подпрыгивают, а язык периодически высовывается и снова прячется в пасти. Но и это еще не все! У собаки, Совет Помните, что каждое движение определяется линией действия, которой объект должен следовать от начала и до конца. Поэтому если собака виляет хвостом, это действие всегда должно быть доведено до завершения. кроме того, подергивается кожа — видимо, разрекламированное средство от блох не столь идеально. Это как раз и есть те многочисленные вторичные движения, которые придают животно му его естественный вид. Вспомните движение кожи динозавра в фильме «Парк юрского периода » (Jurassic Park) во время дыхания зверя. Эти эффектные вторичные движения помогли придать динозавру более естественный вид. Если вам покажется трудным сразу наделить своего персонажа всеми необходимыми вторичными движениями, не отчаивайтесь: каждый художник-анима тор когда-нибудь встречался с подобной проблемой. Попробуйте выполнять анимацию поэтапно. Создайте основные движения персонажа и посмотрите, что получилось. Какие вторичные движения, по вашему мнению, необходимо добавить в сцену? Выглядит ли животное естественным? Не нужно ли добавить движение глаз? Если вы поняли, что необходимо сделать, осуществите задуманное. Повторяйте эти действия снова и снова до тех пор, пока не наступит момент, когда вы останетесь довольны результатом. Насекомые Насекомые совершают два основных типа движений: полет и перемещение на лапках. У медленно летающих насекомых, таких, как бабочки, крылья при взмахе схлопываются сверху над телом. Это движение часто порождает проблемы в процессе анимации. Некоторые насекомые издают во время полета раздражающий высокочастотный писк, потому что для поддержания своего относительно тяжелого тела в воздухе им необходимо чрезвычайно быстро махать крыльями. Москиты являются типичными представителями этого класса насекомых. Чтобы модель москита выглядела естественно, может быть, придется выполнить имитацию смаза движений крыльев, вызванного инерционностью нашего зрения, или, как это сделано в фильме «Джуманджи» (Jumanji), увеличить количество крыльев во время полета насекомого скажем до четырех или пяти, чтобы получить иллюзию смаза движения. Аналогичный тип крыльев может применяться для моделей различных летающих животных — от колибри до жука. Когда насекомые передвигаются с помощью ног, их походка похожа на скрещивающуюся походку четвероногих животных, за исключением того, что у насекомых еще больше ног. Поэкспериментируйте, как лучше осуществлять анимацию моделей насекомых. Обычно ноги насекомых движутся в следующей последовательности: вначале первая нога, затем вторая с этой же стороны тела и так далее. С другой стороны тела насекомого последовательность движений ног такая же, за исключением того, что начинать движение нужно со второй ноги. Если вы внимательно изучали изображение гигантского паука из фильма «Джуманджи » (Jumanji), то могли заметить, что его задние ноги практически не двигаются, а как бы волочатся за ним. Несмотря на это, паук выглядит вполне натурально. Совет Иллюзия — это очень важный прием. Может оказаться, что тщательно смоделированный жук будет выглядеть в полете более естественно, если ему приделать четыре крыла вместо двух, — так сделайте это не смущаясь. Главным критерием должно являться общее впечатление от анимации. Движение стаи Движение стаи птиц или каких-либо других существ многие годы интересу ет художников-аниматоров. Стадо диких животных, созданное для фильма «Король-лев» (The Lion King), явилось настоящим триумфом компьютерной анимации. Стадо спасающихся мелких динозавров в фильме «Парк юрского периода » (Jurassic Park) выглядит прекрасно. Поговорим о том, как создать анимацию летящей стаи птиц. Когда на сцене движется сразу несколько животных, всегда появляется соблазн несколько раз воспользовать ся одной и той же, уже выполненной анимацией. Однако картина летящей стаи будет сильнее волновать сердце, если отдельные птицы будут двигаться немного по-разному, слегка разлетаясь в стороны и снова сплачиваясь, перемещаясь немного вперед относительно общей массы, а потом отставая назад, как будто все птицы связаны между собой резиновыми ниточками. Для фильма «Джуманджи » (Jumanji) была создана стая летучих мышей, которая кружила над головой Сары. Было смоделировано три цикла взмахов крыльев, а всех летучих мышей распределили по заранее определенным траекториям. Затем была выполнена анимация летучих мышей, кружащихся над головой героини фильма, и каждой мыши были добавлены необходимые взмахи крыльев. Компания CGI для создания стада обычно использует специальное программное обеспечение, позволяющее, с одной стороны, определить траектории движения отдельных животных, а с другой — вносить некоторые вариации в их движение. В отдельных случаях при анимации стада использовались специальные уникальные программные системы. Движения фантастических животных Свершилось! Теперь вы можете делать все, что вам заблагорассудится. Моделируйте драконов и динозавров, задавайте им произвольные движения. Посмотрите на животных, о которых говорилось выше, понаблюдайте за миром реальных существ, а затем дайте волю своей фантазии. Не забудьте определить размер и вес своих персонажей. Хотите ли вы создать сказочное или реальное существо? Какой характер будет у вашего персонажа? Все эти вопросы необходимо предварительно решить для себя. А теперь творите. Если вы хотите, чтобы фантастический персонаж двигался как человек, вспомните, о чем говорилось в главе 1. В этом случае персонаж будет выглядеть естественнее, если будет и одет как человек. Фиксация движений ...Вначале была анимация. И посмотре ли ее люди, и сказали: «Что ж, оригинально!» И это было хорошо. Но потом люди добавили: «Хотим, однако, чтобы действия были правдоподобными». И стали после этого фотографировать движения реальных существ и изучать их кадр за кадром. И снова посмотрели люди и увидели, что это хорошо, но отнимает слишком много времени. Наконец, на утро четвертого дня люди сказали: «Как же сделать, чтобы модель выглядела естественно, как в жизни, но без этих невероятных затрат времени и сил?» И вот некто выдумал технологию фиксации движений. И люди сказали: «Ну ты даешь, парень!» Применение Фиксация движений рассматривается как методика, состоящая в анализе смены положений тела в движении. Вначале такая методика использовалась только профессиональными атлетами для совершенствования их мастерства. Фрагменты записывались на видеомаг нитофон, но это давало возможность наблюдать за объектом анализа только с одного ракурса. Сегодня для такой цели используются трехмерные модели и современные компьютеры. В результате можно увидеть действие с любой точки зрения. Кудесники анимации из компании ILM использовали видеозаписи движения слонов для создания правдопо добных моделей динозавров в фильме «Парк юрского периода » (Jurassic Park). Вооружившись новой техноло гией, компания French production заявила о своем намерении сделать фильм по книге Жюля Верна «20000 лье под водой», в котором будет использовать ся громадное количество моменталь ных снимков движений. Все реальные актеры, задействованные в этом фильме, будут снабжены специальными фиксирующими движения костюмами, передающими данные о движениях для компьютерной анимации трехмерных моделей актеров. Интенсивнее всего технология фиксации движений используется для создания видеоигр. Сегодня компании игровой индустрии используют эту технологию для создания массивов данных, которые затем применяются при конструировании компьютерных войн и спортивных тренажеров. В медицине методика фиксации движений делает сегодня свои первые шаги в области хирургии с дистанционным управлением. При этом используется специальное оборудование, позволяющее хирургу тренироваться на пластиковых куклах и записывать наиболее удачные действия. В результате пациент получает больше шансов на удачный исход операции. Комбинируя использование техноло гии фиксации движений с традицион ными приемами анимации, можно добиться удивительных результатов. Например, компания Colossal Picture и ее сотрудники для создания модели одного из персонажей телевизионной мультипликационной сети Cartoon Network, Moxie использовали специальную программу, названную Alive! Эта программа позволяет наделять сказочного персонажа движениями, скопированными с реальных актеров. Например, Moxie всегда смотрит в камеру, а его прекрасные вторичные движения, такие, как дрожание ушей и движения пальцев, добавляются автоматически на основе расчетов программы. Программа Alive!, как и другое современное программное обеспечение, позволяет управлять отдельными частями тела персонажа (глазами, бровями, ртом, руками, ногами и т.п.) с помощью джойстика, звука, передаваемого с микрофона, специальных механичес ких или оптических устройств, разме щенных на движущемся объекте-прообразе (не обязательно на человеке), с помощью декодеров движения, размещенных на съемочной камере, а также с помощью мыши, трекбола или педалей. Кроме сложных движений эта программа может автоматически имитировать действия, совершаемые через определенные промежутки времени. Например, с ее помощью в сцену легко встраивается моргание глаз или шмыгание носом. Методы Сегодня используются два основных метода фиксации движений, основанных на одном и том же принципе. На актере в ключевых точках тела укрепляются либо специальные магнитные датчики, либо небольшие отражатели. Затем актер совершает необходимые действия, которые фиксируются или набором видеокамер, размещенных со всех сторон от актера, или набором магнитных датчиков. Данные от датчиков передаются в компьютер, где они обрабатываются и записываются. После этого с помощью полученных данных можно осуществить анимацию трехмерной компьютерной модели. При оптической фиксации движений костюмы актеров снабжаются отражающими маркерами. Несколько видеокамер фиксируют двумерные координаты этих отметок. Специальные программы обрабатывают изображения от нескольких камер и генерируют массив трехмерных координат, описывающий перемещение каждого маркера. Все это осуществляется в реальном времени. Первым недостатком этой технологии является то, что каждая камера передает только две координаты траектории движения отражателей. Кроме того, иногда маркеры пропадают из поля зрения. Это происходит в тех случаях, когда они закрываются другими частями тела актера. Чтобы восстановить картину, компании — разработчики компьютерных программ фиксации движений создают сложные алгоритмы для прогноза положений, в которых маркеры могут находиться в те моменты, когда они не видны. Еще одна проблема, возникающая при использовании оптической техники, — это потенциальная возможность интерференции лучей света от разных отражателей. Магнитная система имеет центральное передающее устройство и набор датчиков, которые укрепляются на теле актера и связаны проводами с приемным устройством. Эта система сразу передает в компьютер три координаты положения датчиков. После этого полученные данные можно использовать для создания реалистичной анимацион ной сцены. Недостаток этой системы заключается в большом количестве проводов, связывающих тело актера с приемным устройством. Это ограничивает диапазон возможных движений и позволяет аппаратуре работать одновременно только с одним актером. Кроме того, актеру нельзя двигаться слишком быстро, так как эта система не может фиксировать быстрые движения. Для устранения возможных ошибок вблизи актера не должно находиться металлических предметов. Наконец, число датчиков не может быть очень большим, что ограничивает точность полученных таким способом данных. Третий метод копирования движений работает на оптическом принципе, но вместо простых видеокамер использу ются видеомагнитофоны. На основе полученных записей генерируется массив данных о движениях актера. На тот случай, если вам захочется узнать, как работает соответствующее программное обеспечение, на прилагаемом компакт -диске представлена полная версия программы Photo4D компании CompInt, работающая в среде Windows 95 или Windows NT. Копирование выражений лица Другой недавно появившейся технологи ей является система копирования черт лица. С ее помощью художник-аниматор может более точно воспроизвести мимику лица человека. Эта система состоит из одной видеокамеры, установ ленной неподвижно или смонтирован ной на шлеме. В ключевых точках лица актера укрепляется до тридцати двух отражателей. Затем камера снимает изображение лица и передает его в компьютер, где полученные данные подвергаются анализу. Сформированные в результате обработки массивы данных могут использоваться для анимации трехмерных моделей с помощью программ Autodesk 3D Studio Release 4, Softimage или Alias/Wavefront. Во всех представленных системах пространственная информация регистриру ется с частотой от 15 до 100 и более кадров в секунду. Большая частота записи позволяет передать лицу компьютерного персонажа даже самые незначительные движения лица актера. Содержание следующей главы... В этой главе мы коснулись магии движений. Независимо от того, создается анимация вручную или с применением современной техники копирования движений, художнику всегда нужно ясно представлять, как должен двигаться персонаж. В следующей главе мы приступим к изучению программы Character Studio компании Kinetix. В ней будет рассказано о двух модулях этой программы: инструменте Biped (Двуногие) и модификаторе Physique (Телосложение). Кроме того, читатель узнает, как встроить эти модули в 3D Studio MAX и как обеспечить их совместную работу. Рекомендуем также книги: Эффективная работа с 3D Studio MAX 3 Энциклопедия 3D Studio MAX 3 Издательство | Магазин | Журналы | Отдел сбыта | Обратная связь | Корзина | Почта | Домой Webmaster © 1997-2000 Издательский Дом "Питер" u="u142.87.spylog.com";d=document;nv=navigator;na=nv.appName;t="";p=1; sz=" width=88 height=31 "; hl=history.length;d.cookie="b=b";c=0; bv=Math.round(parseFloat(nv.appVersion)*100); if (d.cookie) c=1;n=(na.substring(0,2)=="Mi")?0:1; if((n==0)||(bv >= 300)){rn=Math.random();t=(new Date()).getTimezoneOffset();} else {rn=0;} z="p="+p+"&rn="+rn+"&t="+t+"&c="+c+"&hl="+hl; if (self != top) { fr=1;} else { fr=0;} r=escape(d.referrer);r1=""; sl="1.0";h=0; pl="";sl="1.1"; if((n==1) && (bv >= 300)) { for(var i = 0; i < nv.plugins.length; i++) pl += nv.plugins[i].name+":"; } j = (navigator.javaEnabled() ? "Y" : "N"); sl="1.2";s=screen;wh=s.width+'x'+s.height; px=(n==0)?screen.colorDepth:screen.pixelDepth;z+="&wh="+wh+"&px="+px; sl="1.3" y=""; y+=""; y+=""; y+=""; d.write(y); |
| содержание | теплоизоляция методом напыления |