Особенности съемки для обработки cgi графикой. Компьютерная графика как искусство. Что нового в «Книге джунглей»
Трехмерная графика
Трёхмерная графика оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию.
Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.
В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.
Трехмерная графика
Всеми визуальными преобразованиями в 3D-графике управляют матрицы.
В компьютерной графике используется три вида матриц:
матрица поворота
матрица сдвига
матрица масштабирования
Трехмерная графика
Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин.
У треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z).
Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав такое преобразование со всеми вершинами полигона, получим новый полигон, а преобразовав все полигоны, получим новый объект, повёрнутый/сдвинутый/масштабированный относительно исходного.
CGI - графика
CGI (англ. computer-generated imagery, букв. «изображения, сгенерированные компьютером») - спецэффекты в кинематографе, телевидении и симуляторах, созданные при помощи трёхмерной компьютерной графики.
В компьютерных играх обычно используется компьютерная графика в реальном времени, но периодически добавляются и внутриигровые видео, в которых используется CGI.
CGI позволяет создавать эффекты, которые невозможно получить при помощи традиционного грима и аниматроники, и может заменить декорации и работу каскадёров и статистов.
CGI - графика
Впервые в полнометражном фильме компьютерная графика использовалось в «Мире Дикого Запада», вышедшем на экраны в 1973 году.
Во второй половине 1970-х появились фильмы, использующие элементы трёхмерной компьютерной графики, в том числе «Мир будущего», «Звёздные войны» и «Чужой».
CGI - графика
В «Парке юрского периода» (1993) впервые при помощи CGI удалось заменить каскадёра; в том же фильме впервые удалось непрерывно соединить CGI (кожа и мышцы динозавров были созданы при помощи компьютерной графики) с традиционной съемкой и аниматроникой.
В 1995 году вышел первый полнометражный фильм, полностью смоделированный на компьютере - «История игрушек».
В фильме «Последняя фантазия: Духи внутри нас» (2001 год) впервые фигурировали реалистические CGI-изображения людей.
CGI – графика. Создание персонажа
http://city.zp.ua/viewvideo/R4woMpsHYSA.html
Компьютерная графика в спецэффектах
Спецэффеект, специ льныйае эфф ктее(англ. special effect, сокр. SPFX или SFX) - технологический приём в кинематографе, на телевидении, на шоу и в компьютерных играх, применяемый для визуализации сцен, которые не могут быть сняты обычным способом (например, для визуализации сцен сражения космических кораблей в далёком будущем).
Спецэффекты также часто применяются, когда естественная съёмка сцены слишком затратна по сравнению со спецэффектом (например, съёмка масштабного взрыва).
Визуальные эффекты и компьютерная графика плотно вошли в нашу жизнь. Сегодня любой желающий способен изучить загадочный и волшебный мир постпродакшена и стать экспертом в этой области. Приведенные ниже советы помогут поднять уровень знаний в сфере VFX и CGI.
Это достаточно очевидный совет, но начинающие специалисты очень часто игнорируют его. Привычка смотреть и анализировать должна стать частью рабочего процесса или обучения. Посмотрев фильм с крутыми визуальными эффектами, пересмотрите его еще раз, но уже не как зритель, а как специалист. Попробуйте найти ошибки и партаки, их на самом деле бывает много. Анализируйте, как создавался кадр, как освещался, и почему это сделано так.
Копируйте
Пробуйте повторить кадры из любимых фильмов или видео-роликов. Конечно, над созданием одного крутого кадра сидела крутая команда артистов. Но я уверен, что большинство кадров реально воссоздать и с минимальным бюджетом. Задача – создать нечто похожее с минимальным бюджетом и максимальным качеством. Помните, вы делаете это в интересах своего профессионального развития. В итоге, эти работы отлично впишутся в портфолио, и их можно будет публиковать на behance.
Кто Я?
Когда вы смотрите Голливудский нашумевший CGI блокбастер, помните, что над каждым кадром работала команда профессионалов. Каждый член команды делал одну узкоспециализированую работу. Одна группа моделировала, в то время как другая занималась освещением этих моделей, кто-то рисовал окружение, кто-то анимировал персонажей, а кто-то это все композил, стирая грань между реальностью и миром CG. Если бы все занимались всем, то результат был бы плачевным.
Поэтому важно определиться, к чему лежит душа. Чем вы готовы заниматься по 10-12 часов в день, не сожалея ни об одной потраченной на работу секундочке? Вы можете выбрать себе несколько направлений, но важно выделить первостепенные, а остальное по возможности подтягивать.
Изучайте основы
Быть узкоспециализированым экспертом важно, но нужно понимать весь процесс создания визуального произведения. Если ваша работа заключается в риггинге персонажей, то вы должны понимать и знать, как эти самые персонажи моделировались, как лучше их освещать и как они будут компоноваться с отснятым видеоматериалом. Базовые знания в каждой из этих сфер дадут вам огромный толчок к развитию.
Общайтесь и знакомьтесь со специалистами
Ходите на мероприятия, связанные с CG и кино. Конечно, на просторах СНГ их очень мало, но когда они проходят, там собираются настоящие акулы визуальных эффектов.
Учиться никогда не поздно или как сэкономить несколько лет
Несколько лет назад считалось, что стать VFX артистом могут лишь избранные. По сути, так оно и было. Лишь самые усердные и настойчивые могли находить нужную ценную информацию и часами изучать программы путем проб и ошибок. Сейчас все с точностью до наоборот. Информации так много, что можно всю жизнь смотреть одни лишь туториалы. Но так далеко не уедешь.
Единственным правильным способом будет обучение у профессионалов. Только под контролем мастера ученик покорит высоты CGI индустрии.
Вопрос лишь в том, куда пойти учиться?
Ответ здесь один – к лучшим мастерам своего дела. Например, пройти курсы студии TerminalFX
, достаточно взглянуть на их портфолио
, чтобы понять, насколько крутые преподаватели там работают.
Потраченные деньги на обучение окупятся в десятки, если не тысячи раз. Сфера компьютерной графики только набирает обороты и здесь всегда нужны специалисты.
Главная особенность киноремейка диснеевского полнометражного мультфильма 1967 года даже не голоса Скарлетт Йоханссон, Идриса Элбы и Кристофера Уокена (которых русский зритель все равно в дубляже не услышит), а то, что за 105 минут невероятно реалистичного фильма в кадре появляется всего один живой человек - Маугли, которого сыграл дебютант Нил Сетхи. Все остальные персонажи созданы при помощи компьютерной графики, за что режиссер Джон Фавро уже успел получить награду от организации PETA, так как во время съемок ни одно животное не то что не пострадало, а даже не работало на площадке.
Что было до
Первым фильмом, сделанным полностью при помощи компьютерной анимации (CGI), стала короткометражка «Колибри», выпущенная в Бельгии в 1967 году. Тогда никто не мог предположить, какое будущее ждет новую технологию. До начала 1990-х компьютерная графика, как и вся сфера IT, развивалась очень медленными по сегодняшним меркам темпами. Прорывом стал «Парк юрского периода» (1993) с его реалистичными компьютерными динозаврами. Два года спустя на экраны вышла «История игрушек» - первый полнометражный мультфильм, от начала до конца сделанный на компьютере.
2001 год стал переломным в истории CGI, графика разделилась на два направления. Был выпущен «Шрек», персонажи которого выглядели, с одной стороны, реалистичными, а с другой - все равно стилизованными. Тогда же вышел научно-фантастический фильм «Последняя фантазия», положивший начало фотореализму в CGI - стремлению создать персонажей, неотличимых от реальных живых существ. Продолжателями этого направления стали «Властелин Колец: Две крепости», «Беовульф», «Аватар», «Жизнь Пи» и, наконец, «Книга джунглей».
Что нового в «Книге джунглей»
При создании «Книги джунглей» Фавро и его команда задействовали все достижения в области CGI на полную. У режиссера богатый опыт использования компьютерной графики благодаря работе над тем же «Железным человеком», но в «Книге джунглей» Фавро захотел пойти еще дальше: рассказать сказку с помощью целиком фотореалистичного изображения. Нечто подобное мы уже видели в «Жизни Пи» - тогда некоторые зрители поначалу даже отказывались верить, что тигр в фильме полностью компьютерный. В «Книге джунглей» с помощью CGI уже сделан не только тигр (очень, кстати, впечатляющий и довольно страшный для детского мультфильма), но и целые джунгли. Руководил разработкой спецэффектов Роб Легато, ранее работавший над компьютерной графикой для «Аватара».
Как совмещаются реальные кадры и графика
Перенасыщенная цветовая схема компьютерной графики, которая выбивается по цветам из общей картины, разрушает весь реализм, а отрисованные персонажи попросту выпадают из сцены. Поэтому важнейшим процессом при создании компьютерной анимации является композитинг (от английского compositing - «компоновка»). На этом этапе 3D-модели встраиваются в окружающую действительность.
Композитинг подразумевает совмещение моделей персонажей с фоновым видео и другими элементами кадра, включая материал с живыми актерами (как правило, отснятый на зеленом фоне по системе хромакей). Сначала различные слои видео накладываются друг на друга, затем происходит выравнивание яркости слоев и цветокоррекция.
Создатели «Книги джунглей» старались сделать границу между реальностью и компьютерной графикой максимально незаметной. Для каждой отдельной сцены с участием Маугли выстраивались новые декорации, включая трехметровые джунгли. Затем отснятый в павильонах материал компоновали с компьютерными моделями. Так, в одной из сцен герой сначала ползет по вполне реальной грязи, а затем вскакивает на созданное при помощи компьютерной графики животное, которое помогает ему сбежать от опять же компьютерного Шерхана. Понять, где заканчивается реальность и начинается цифровая анимация, трудно даже специалисту.
Реалистичные движения и риггинг
Все заслуги гениальных художников, 3D-моделлеров и композеров может перечеркнуть нереалистичная физика. И одно дело - симуляция движений , другое - правдоподобные перемещения живых персонажей. Нашумевшая сцена из «Властелина Колец», где Леголас , с точки зрения реализма воспринимается примерно так же, как мультфильм «Том и Джерри». За последние годы появляется все больше технологий, обсчитывающих движения живых существ. Например, моделирует деформации мягких тканей человека при движении и добавляет частям тела вес.
Очень важен и качественный риггинг (от английского rig - «оснастка») - создание и разработка внутри трехмерной модели персонажа виртуального скелета и суставов. Всем составным элементам анимируемой фигуры (не только конечностям, но и мышцам лица, глазам, губам и т. д.) задаются характеристики, и между ними выстраивается иерархическая зависимость. Точная настройка позволяет делать по-настоящему реалистичные модели.
Захват движения (motion capture)
Захват движения применяется для создания мимики и движений персонажа. Широкое распространение технология получила в 1990-е, после того как ее впервые использовали для создания анимации персонажей компьютерной игры Virtua Fighter 2 в 1994 году. В кино motion capture стали активно применять в 2000-е («Властелин Колец», «Беовульф», «Аватар», «Гарри Поттер», «Жизнь Пи»).
Существуют маркерные и безмаркерные системы motion capture. Наиболее популярны первые, где применяется специальное оборудование: на актера надевают костюм с датчиками (для создания мимики датчики располагают на лице), данные с которых фиксируются и передаются в компьютер. В безмаркерных для записи данных используют технологии компьютерного зрения и распознавания образов. Затем компьютер сводит полученную информацию в единую трехмерную модель, а потом на ее базе создается соответствующая анимация.
Таким образом, motion capture служит для переложения движений и мимики реальных актеров на компьютерные модели, в результате чего достигается портретное сходство персонажей с озвучивавшими их актерами. Благодаря motion capture во «Властелине Колец» Голлум сохранил , а Смауг так . В «Книге джунглей», кстати, не все герои похожи лицом на актера, который их играет. Удав Каа, например, от Скарлетт Йоханссон перенял только бархатный голос - Джон Фавро объяснял в интервью, что «делать змее еще и лицо, похожее на человека, было бы совсем нелепо».
Глаза и мимика
Фотографическая реалистичность персонажей невозможна без качественной передачи их мимики. Работа в этой области ведется по двум основным направлениям: непосредственное генерирование соответствующей анимации и ее наложение на персонажей. Сама анимация создается, как правило, при помощи той же техники захвата движения. Плавная смена выражений лица персонажа достигается в программах Autodesk Maya и 3DS Max при помощи техники блендшейпинга (морфинга).
Несмотря на стремительное развитие компьютерной графики в последние десятилетия, долгое время не существовало способа создания реалистичных человеческих глаз. В 2014 году компания Disney предложила следующий метод решения этой проблемы: при захвате выражения глаз ставить отдельные маркеры на глазное яблоко, роговицу и сетчатку, а затем компоновать полученные данные и накладывать их на трехмерную компьютерную модель глаза.
Эмоции и возраст
Специалисты Disney не так давно поделились тестовой версией необычного софта FaceDirector - подобия автотюна для эмоций. Программа позволяет совместить в реальном времени несколько дублей, изображающих целую палитру различных эмоций, и скорректировать актерскую игру. Программа предоставляет режиссеру возможность на постпродакшене скрестить несколько выражений лица, усилить или прибрать эмоциональный накал в определенный момент сцены.
Другая разработка - цифровая косметика, способная вернуть молодость актерам. Впечатляющее видео представил VFX-специалист Русселос Аравантинос, использовавший камеру Nikon V1 и программы NUKE и Mocha Pro. Аналогичные трюки проделывались в фильме «Загадочная история Бенджамина Баттона».
Волосы и шерсть
Создание реалистичного меха и волос - сложнейшая техническая задача, аниматоры бьются над ней уже давно. Волосы как 3D-модель - это целая система, которая должна сохранять свою целостность и характер, при этом в динамике каждый отдельный волосок должен вести себя независимо и реагировать на столкновения с другими волосками. Симуляции правдоподобно колышущейся шерсти при движении животного научились создавать относительно недавно, и упростили задачу аниматорам современные плагины для CGI-редакторов, такие как XGen. Известно, что именно этот генератор волос использовался при создании «Зверополиса» и «Истории игрушек-3».
Какие программы используются для создания спецэффектов и кто их создает
Многие крупные студии типа Pixar и Disney для создания компьютерной графики используют собственное программное обеспечение, но прибегают и к программам, доступным широкой публике, среди них - Autodesk Maya, Adobe After Effects, Adobe Premiere, Luxology Modo, Houdini. Так, большая часть спецэффектов в «Аватаре» была создана при помощи Maya, для композитинга использовалась Adobe After Effects.
Над компьютерной графикой для крупных проектов, как правило, работают несколько компаний. Создатели «Книги джунглей» прибегли к услугам британской MPC и новозеландской Weta Digital. MPC работала также над «Жизнью Пи», «Войной миров Z» и всеми частями фильмов о Гарри Поттере. Разработчики Weta Digital трудились над графикой в «Аватаре», «Мстителях», «Голодных играх» и «Властелине Колец». Большинство компаний, специализирующихся на спецэффектах, зарегистрированы в США и Британии, однако часть производства многие из них выносят в Индию и Китай, создавая там свои студии или покупая существующие. Так, в 2014 году произошло слияние британской Double Negative и индийской Prime Focus, которые затем совместно создавали графику для «Интерстеллара». Однако не входящие в состав крупных компаний китайские и индийские студии спецэффектов пока не так популярны у киношников, как западные, преимущественно в силу отсутствия достаточного опыта и ресурсов.
CGI в нашей повседневности
Сложные технологии создания компьютерной анимации постепенно становятся доступны массовому пользователю. Среди последних достижений в этой области можно отметить выпущенную в 2014 году программу или нашумевшее приложение белорусских . Они позволяют в режиме реального времени накладывать анимацию на лицо пользователя или попавших в объектив его камеры людей. Аналогичная функция имеется и в мессенджере Snapchat. Приложения отслеживают движения пользователя, анализируют их и в реальном времени накладывают полученные данные на трехмерные модели, то есть используют методы, аналогичные тем, которые применяются для передачи мимики персонажей фильмов и компьютерных игр.
Всем хорошего настроения и температуры за окном пониже. Как и обещал, публикую продолжение статьи по супер-пупер современному OpenGL. Кто не читал первую часть - Суперсовременный OpenGL. Часть 1 .
Всем привет. Все кто хоть немного разбирался в теме OpenGL знают, что существует большое количество статей и курсов по этой теме, но многие не затрагивают современный API, а часть из них вообще рассказывают про glBegin и glEnd . Я постараюсь охватить некоторые нюансы нового API начиная с 4-й версии.
Сегодня я покажу, как открыть открыть окно и создать контекст OpenGL. Это на удивление непростая задача, OpenGL до сих пор не имеет официальных кроссплатформенных средств создания контекста, поэтому будем опираться на сторонние библиотеки (в данном случае GLFW и glad). В интернете уже очень много подобных hello world, но всё, что я видел, мне не нравится: или оно очень навороченное, или картинки в примерах уж очень примитивные (либо и то, и другое !). Большое спасибо всем авторам, но я выкачу очередной туториал:)
Сегодня мы отрисуем вот такое:
Пришли очередные выходные, надо написать пару десятков строк кода и нарисовать картинку, да лучше не одну. Итак, на прошлых и позапрошлых выходных я показал, как делать трассировку лучей и даже взрывать всякое. Это многих удивляет, но комьпютерная графика - очень простая вещь, пары сотен строк голого C++ вполне хватает на создание интересных картинок.
Тема сегдоняшнего разговора - бинокулярное зрение, причём сегодня даже до ста строк кода не дотянем. Умея рендерить трёхмерные сцены было бы глупо пройти мимо стерепар, сегодня будем рисовать примерно вот такое:
Введение
Одной из интереснейших задач, решаемых посредством трехмерной графики является создание «больших миров» - протяженных сцен, содержащих большое число объектов с возможностью неограниченного перемещения по сцене. Решение этой задачи упирается в понятные ограничения, присущие аппаратному обеспечению компьютера.
Типичный пример: «большой мир» при визуализации железной дороги на движке OSG. Не хватает только лангольеров, пожирающих мир за поездом...
В этой связи возникает необходимость управления ресурсами приложения, сводящаяся к очевидному решению: загрузке только тех ресурсов (моделей, текстур и так далее), которые необходимы для формирования сцены в текущий момент времени при текущем положении наблюдателя; уменьшении уровней детализации удаленных объектов; выгрузке не нужных более объектов из памяти системы. В большинстве своем графические и игровые движки предоставляют некоторый набор инструментов для решения подобных задач. Сегодня мы рассмотрим, какие из них имеются в OpenSceneGraph.
Введение
Говоря о приемах программирования, специфичных для OSG в прошлый раз мы говорили о механизме обратных вызовов (Callback) и его реализации в движке. Настало время посмотреть на то, какие возможности дает нам применение этого механизма для управления содержимым трехмерной сцены.
Если говорить об анимации объектов, то OSG предоставляет разработчику две возможности её реализации:
- Процедурная анимация, реализуемая программным способом через трансформацию объектов и их атрибутов
- Экспорт анимации из 3D-редактора и управление ею из кода приложения
Для начала рассмотрим первую возможность, как наиболее очевидную. О второй мы обязательно поговорим чуть позже.
Всем привет! Меня зовут Гриша, и я основатель CGDevs. Продолжим говорить про математику что ли. Пожалуй, основное применение математики в геймдеве и компьютерной графики в целом – это VFX. Вот и поговорим про один такой эффект – дождь, а точнее про его основную часть, требующую математики – рябь на поверхности. Последовательно напишем шейдер для ряби на поверхности, и разберём его математику. Если интересно – добро пожаловать под кат. Гитхаб проект прилагается.
Всех с наступающим! Меня зовут Гриша, и я основатель CGDevs. Уже не за горами праздники, кто-то уже нарядил ёлку, поел мандаринов и во всю заряжается новогодним настроением. Но сегодня речь пойдёт не об этом. Сегодня мы поговорим про замечательный формат под названием LDraw и про плагин для Unity, который я реализовал и выложил в OpenSource. Ссылка на проект и исходники к статье, как всегда, прилагаются. Если вы так же, как и я любите лего – добро пожаловать под кат.
Также я сделал небольшое веб-приложение, где можно потренироваться в создании формул для произвольных фигур и сгенерировать свой файл Excel.
Осторожно: 19 картинок и 3 анимации под катом.
computer-generated imagery , букв. «изображения, сгенерированные компьютером») - неподвижные и движущиеся изображения, сгенерированные при помощи и использующиеся в изобразительном искусстве , печати , кинематографических спецэффектах , на телевидении и в симуляторах . В компьютерных играх обычно используется компьютерная графика в реальном времени, но периодически добавляются и внутриигровые видео , основанные на CGI.Созданием движущихся изображений занимается компьютерная анимация , представляющая собой более узкую область графики CGI, применимую, в том числе в кинематографе, где позволяет создавать эффекты, которые невозможно получить при помощи традиционного грима и аниматроники . Компьютерная анимация может заменить работу каскадёров и статистов , а также декорации.
История
Впервые в полнометражном фильме компьютерная графика использовалось в «Мире Дикого Запада », вышедшем на экраны в 1973 году . Во второй половине 1970-х появились фильмы, использующие элементы трёхмерной компьютерной графики , в том числе «Мир будущего », «Звёздные войны » и «Чужой » . В 1980-е годы, до выхода на экраны второго «Терминатора», Голливуд охладел к компьютерным эффектам, в частности, из-за более чем скромных кассовых сборов «Трона » (1982) , целиком построенного на использовании новейших достижений компьютерной графики .
В «Парке юрского периода » (1993) впервые при помощи CGI удалось заменить каскадёра; в том же фильме впервые удалось непрерывно соединить CGI (кожа и мышцы динозавров были созданы при помощи компьютерной графики) с традиционной съемкой и аниматроникой . В 1995 году вышел первый полнометражный мультфильм, полностью смоделированный на компьютере - «История игрушек ». В фильме «Последняя фантазия: Духи внутри нас » (2001 год) впервые фигурировали реалистические CGI-изображения людей
