принципы анимации персонажей
или
секреты pixar

cодержание



 

мой комментарий

Данный материал это просто два доклада исполнительного директора анимационной студии Pixar Джона Лассетера (John Lasseter), автора многих короткометражек (например, хорошо нам известного по заставке передач "Детский час" малыша-лампы Luxo, Jr.) и полнометражных картин (Toy Story и т.д..., Cars), на конференции компьютерной графики SIGGRAPH в 1987 и 1994 годах. Они целиком посвящены принципам персонажной анимации. Первая часть - это так называемые "12 принципов Диснея". Лассетер в своём выступлении не называет их так наверное только потому, что двенадцатый принцип, известный как "пространственный рисунок" (иногда его переводят как "профессиональный рисунок", solid drawing) он заменил другим принципом, также очень известным среди аниматоров, но не имеющим прямого отношения к Диснею, а именно "индивидуальностью". Его можно понять, - рисунок, конечно, имеет небольшое отношение к компьютерной 3D-анимации... Почему-то и абзац про принцип "движение по дугам" также не попал в публикацию доклада на официальном сайте SIGGRAPH.

Классические 12 принципов Диснея описаны в культовой настольной книге аниматоров Pixar "Иллюзия жизни: Анимация Диснея" - The Illusion of Life: Disney Animation (Frank Thomas & Ollie Johnston, Abberville Press, 1987, ISBN0786860707). Дополненный зачем-то "игровыми" комментариями перевод части про 12 принципов Диснея можно почитать на www.multikov.net. Но и Лассетер их тоже не плохо пересказал. В конце же своего доклада 1994-го года он даже привёл "Заметки об анимации от Ollie Johnston". Когда я был аниматором на студии Диснея, я отксерокопировал себе лист с простыми заметками одного из великих диснеевских аниматоров, Ollie Johnston-а, прикреплённого у моего рабочего стола. Заметки записал другой великий аниматор Диснея, Glen Keane, после нескольких лет работы в качестве ассистента Ollie. Эти 30 советов Вы найдёте в конце этой статьи.

Вторая часть - это принципы Лассетера, наработки, возникшие при применении накопленных традиционной анимацией знаний к компьютерной анимации. Но на самом деле они тоже носят фундаментальный характер. В Pixar мы постоянно используем хитрости, известные и новые, чтобы получить на экране то, что задумано. В сегодняшнем разговоре я раскрою несколько фирменных секретов, которые могут использовать все работающие в анимации персонажей на компьютере, независимо от используемых для этого программ. Интересно, что в другой книге "Maya 5. Для профессионалов" - Inside Maya 5 (New Riders Publishing, 2003, ISBN0735712530), в которой продублированы и 12 принципов по упомянутой выше книге диснеевских стариков, есть ещё два других "принципа Лассетера" - это достоверность материалов (faithfulness to materials) и принцип слоёв (layering). Описание этих принципов добавлено по русскому (совсем не везде удачному) переводу книги.


Pixar logo with Luxo Jr.



 

принципы традиционной анимации в применении к компьютерной 3D-анимации

Джон Лассетер, Анимационная студия Пиксар, SIGGRAPH июль 1987

По материалам: John Lasseter, "Principles of Traditional Animation Applied to 3D Computer Animation", Computer Graphics, pp. 35-44, 21:4, July 1987 (SIGGRAPH 87).

George Maestri, "Digital Character Animation", New Riders Press, 1996.

 

введение

Большинство принципов традиционной анимации были разработаны на студии Диснея в 1930-х гг. Эти принципы разрабатывались для того, чтобы сделать анимацию, в частности анимацию персонажей, более реалистичной и развлекательной. Эти принципы могут и должны быть применены к компьютерной 3D-анимации.

 

сжатие и растяжение

Если передвинуть твёрдый реальный объект, к примеру, стул, то он останется жёстким и в движении. Форма же живых существ всегда по-особому деформируется. Например, если Вы сгибаете руку, Ваш бицепс вздувается. Когда же Вы выпрямляете руку, мышцы вытягиваются и выпрямляются. Согнутое положение показывается сплющенным объёмом, а растянутое - вытянутым. Важным правилом следует считать постоянный объём объектов при сжатиях, растяжениях или в покое. Если этим пренебречь, то объекты будут выглядеть уменьшенными при сжатии и увеличенными при растяжении.

Классический пример - прыгающий мяч, когда он сплющивается при касании земли и вытягивается до и после касания. Растяжение, хотя и нереалистичное, заставляет мяч двигаться быстрее прямо перед и сразу после касания земли.

Когда объекты сжимаются и растягиваются, это говорит нам, что они сделаны из пластичного материала, если нет, то из жёсткого. Объекты, частично пластичные или частично жёсткие должны деформироваться только в своих пластичных местах.

Объекты на шарнирах могут сжиматься и растягиваться без деформации, как к примеру, Люксо Младший (Luxo, jr.).

Деформации особенно важны в лицевой мимике, т.к. они показывают пластичность кожи и мускулов, как и взаимосвязи различных частей лица. В самой ранней анимации, персонажи двигали только губами, что выглядело нереалистично. Позднее, инновации позволили изменяться всему лицу вслед за ртом, что уже выглядит более правдоподобно. Для эффекта это можно ещё и преувеличить. Широкая улыбка или насупившееся выражение лица увлекут сильнее, чем только изменение одного рта.

Это можно использовать и при быстром движении объектов. Если движение медленное, объект перекрывает сам себя в кадрах и глаз сглаживает движение. Но если движение очень быстрое, то тут нет захлёста объектов, и глаз видит раздельные картинки, т.е. объект начнёт стробироваться, мелькать. Решение - растянуть объект, чтобы сохранить захлёст и плавность движения.

Вот пример того, как мяч справа был растянут, что выглядит более "естественным".
strobingball.gif (150199 bytes)

Сжатие и растяжение может быть выполнено различными масштабированиями в 3D-системе координат ключевых поз. Будьте уверены в постоянстве объёма, так растяжение по одной из осей (X), должно привести к сжатию в других направлениях (Z,Y). Также растяжение должно быть выполнено вдоль направления движения, так что могут потребоваться и трансформации вращения.

 

расчёт времени и движения (тайминг)

Расчёт скорости выполнения действия, или тайминг, имеет большое значение для движения, причём как физическое, так и эмоциональное. Аниматор должен тратить много времени на балансировку упреждения движения, само движение и реакцию на это движение. Если движение занимает слишком много времени, то зритель может потерять к нему интерес, а если слишком мало, то зритель может не разглядеть или не понять движение.

Тайминг может передать ощущение массы объекта. Тяжёлые объекты требуют большой силы и долгого времени на ускорение и замедление. Например, если персонаж поднимает тяжёлый предмет, скажем, мяч для боулинга, он должен сделать это медленнее, чем поднимая баскетбольный мяч. Подобным образом, тайминг говорит и о размере объектов. Большие объекты двигаются медленнее, чем маленькие, имеют большую инерцию. Такой эффект делают не изменением поз, а варьированием промежутков (числа кадров) между позами.

Движение может давать иллюзию веса предметов. Например, рассмотрим мяч, ударяющийся о коробку.

Если мяч отскакивает от коробки, а коробка недвижима, то у нас складывается иллюзия, будто коробка намного тяжелее мяча. ballbox1.gif (160 549 bytes)
Из книги George Maestri
Если же мяч сдвигает коробку, продолжая путь, то это даёт эффект того, что коробка воспринимается как значительно более лёгкая, чем мяч. ballbox2.gif (211 540 bytes)
Из книги George Maestri

Тайминг может говорить и об эмоциональной стороне. Рассмотрим сцену с головой наклонённой сначала в сторону правого, потом в сторону левого плеча. Изменяя число промежуточных кадров можно изменить значение происходящего:

  • Без промежуточных кадров - персонажа очень сильно ударили, ему почти снесли голову
  • Один промежуточный кадр - персонажа ударили чем-то весомым, например сковородой
  • Два промежуточных кадра - персонажа свела нервная судорога
  • Три промежуточных кадра - персонаж уклоняется от пролетающего объекта
  • Четыре промежуточных кадра - персонаж кивком головы отдает отрывистый приказ
  • Шесть промежуточных кадров - персонаж увидел что-то привлекательное
  • Девять промежуточных кадров - персонаж о чём-то задумался
  • Десять промежуточных кадров - персонаж разминает затёкшую шею
 

упреждение (или отказное движение)

Движение делится на три части:

  1. подготовка движения - это упреждение
  2. собственно движение
  3. окончание движения

Упреждение можно рассматривать как подготовку движения, следующую из анатомии, например, замах ноги перед ударом по мячу. Также его можно рассматривать как способ привлечения зрительского внимания к той части экрана, где подготавливается движение; например, поднимание рук вверх и выразительный взгляд на что-то до того, как его поднять; или взгляд на что-то вне экрана и затем реакция на него до того, как движение появится на экране. Так, например, сделана начальная сцена в Люксо Младшем (Luxo, jr.). Папа смотрит вне экрана и реагирует на что-то. Это заставляет зрителей смотреть на ту часть кадра, где должен появиться Люксо Младший (Luxo, jr.).

Правильно рассчитанное упреждение помогает зрителям лучше понять и быстрое движение, - например, подготовку бега, а затем и прыжка за пределы экрана.

Упреждение может создавать ощущение веса или массы, - например, тяжёлые люди могут опираться на стул, чтобы встать, а вот маленькие могут просто вскочить.

 

сценичность

Сценичность это постановка идеи так, чтобы она читалась предельно ясно. Идея может заключаться в действии, индивидуальности, эмоциях или настроении. Ключевая идея этого в том, чтобы идея была ясна для зрителей.

Важнейшей целью сценичности является вести зрительские глаза туда, где произойдёт действие, чтобы никто ничего не пропустил. Это означает, что в каждый момент времени важна только одна идея, иначе зрители не будут смотреть на неё. Так, иногда главный объект должен быть контрастнее остальной сцены. Хороший пример, - привлечь внимание движением, так как глаза обратят внимание на двигающийся предмет в статичной сцене. В сценах, где всё движется, глаз остановится на неподвижном объекте.

Аниматор должен использовать различные техники, чтобы быть уверенным, что зритель смотрит на нужный объект в нужное время. Например, в Люксо Младшем (Luxo, jr.) папа появляется первым и поэтому становится центром внимания. А когда сынишка впрыгивает в кадр, двигаясь быстро, центр внимания переключается на него. В определённый момент сынишка останавливается и смотрит вверх на папу, переводя внимание опять на него.

В ранний период Диснея все персонажи были чёрно-белыми, без оттенков серого. Все движения показывались силуэтами (видами сбоку), потому что иначе, если бы персонаж сдвинул свою чёрную руку вперёд своего чёрного тела, это бы не прочиталось, - поэтому действие должно происходить на белом фоне. Аниматоры Диснея выяснили, что даже без этого технологического ограничения, действие читается наиболее чётко в силуэтах.

И в современной цветной 3D-графике силуэтные действия остаются самыми чисто разграниченными и, таким образом, предпочитаемыми. Даже по сравнению с фронтальным действием. К примеру, если силуэт персонажа просыпается и трёт свои бока, легче понять, что происходит, если он потрёт свой живот.

 

сквозное движение и захлёст действия

Сквозное движение это непрерывность, отсутствие частей в движении. Как пример, можно привести бросание мяча, - рука продолжает двигаться после того, как мяч запущен. При движении сложного объекта различные части объекта двигаются различное время с различным темпом. Например, при ходьбе сначала идёт бедро, затем остальная часть ноги и потом уже стопа. Когда лидирующая часть останавливается, ведомые части ещё продолжают движение.

Тяжелые части запаздывают на большее время и останавливаются медленнее. К примеру, антенны насекомого - они будут запаздывать и их движение будет более быстрое, указывая на меньшую массу.

Захлёст означает начало второго движения до того, как первое движение полностью закончится. Это сохраняет интерес зрителя, т.к. не должно быть мёртвых точек между движениями.

Вот замечание о захлёсте от Уолта Диснея:

"Совсем не обязательно аниматору брать персонажа в первой точке и полностью завершать это действие, и лишь затем переходить к следующему действию, как если бы он никогда не думал, что будет делать дальше до полного завершения первого действия. Когда персонаж знает, что он собирается делать, он не будет останавливаться перед каждым отдельным действием и раздумывать, делать ли его. Он спланирует это заранее в своей голове."

 

"прямо вперёд" и "от позы к позе"

"Прямо вперёд" при ручном рисовании анимации - это когда аниматор начинает фазовать с первого движения, последовательно делая рисунок за рисунком, пока не закончит сцену. Что создаёт очень спонтанную и непредсказуемую анимацию, и используется для диких путанных движений.

"От позы к позе" - это когда аниматор акккуратно распланирует всю анимацию, нарисует последовательность основных поз, т.е. начало, несколько промежуточных фаз и финальные фазы, а потом уже все промежуточные кадры (или это сделает другой художник или компьютер). Такая техника используется там, где сцена требует большего внимания, а сами позы и расчёт времени и движения очень важны.

Эта техника подобна расстановке ключевых кадров в компьютерной графике, которую приходится слегка доводить, ведь промежуточные фазы могут получиться очень непредсказумыми. Например, объекты или части объекта могут пересекать друг друга. В случае сложных объектов компьютерная расстановка фаз требует изменения и из-за иерархической структуры модели. Различные части иерархии должны быть трансформированы в различных ключах. Например, при прыжке, ключи перемещения могут быть установлены сразу для всей модели в направлениях X и Z. Затем дополнительные ключи вращения или перемещения могут быть установлены для отдельных частей модели, например, рук и ног.

 

смягчение начала и завершения

Приём расстановки промежуточных фаз между двумя крайними положениями. Это второй и третий порядок продолженности (continuity, плавности) движения объекта. Ускорения, по сравнению с постоянной скоростью, выглядят более привлекательно и иногда более естественно, из чего следует, что надо изменять скорость движения. Например, прыгающий мяч движется быстрее, когда он подлетает или отскакивает от земли и медленнее в наивысшей точке. Для объекта или персонажа это характеризуется словами "мягкое завершение" предыдущей позы и "мягкое начало" позы следующей.

Мяч слева прыгает с постоянной скоростью без сжатия/растяжения.

Мяч в центре имеет смягчённые начало и завершение со сжатием/растяжением.

Мяч справа двигается с постоянной скоростью со сжатием/растяжением.

20frames3balls.gif (29891 bytes)

Этого обычно добиваются использованием сплайнов смягчения, контролирующих траектории движения объектов. Для достижения нужного эффекта можно изменять различные параметры сплайнов. В 3D Studio они контролируются параметрами Ease To и Ease From в закладке Key (вызванного из окна Track). Когда эти параметры равны нулю, скорость постоянна в обоих направлениях, т.е. в начале и в завершении ключевой фазы. Когда параметр Ease To устанавливается в более высокое значение, движение ускоряется когда оно покидает предыдущий ключевой кадр, и замедляется, подходя к текущему. Когда параметр Ease From устанавливается в более высокое значение, движение медленнее покидает текущий кадр и ускоряется к следующему ключевому кадру. Установка параметра tick mark контролирует направление изменения скорости - с установленным tick mark такт движения замедляется, а с неустановленным - такт ускоряется.

Примеры:

  • Оба параметра Ease To/From установлены на 0 (bounce0.flc)
  • Оба параметра Ease To/From установлены на 50 (max value)(bounce1.flc)

Другие потенциальные проблемы связаны с самими сплайнами, контролирующими движение в области ключевого кадра. Из-за математических свойств сплайнов, возможен эффект засечения (overshoot). Например, посмотрите на box1.flc. Для верхней коробки ключевые кадры были расставлены так, чтобы она только касалась верхней грани нижней коробки, но из-за свойств сплайнов после просчёта промежуточных фаз она, двигаясь, засекает нижнюю коробку. Требуются ещё три других параметра, контролирующих форму сплайнов смягчения. Более подробно об этом можно почитать тут.

По материалам: Doris Kuchanek and Richard Bartels, "Interpolating Splines with Local Tension, Continuity, and Bias Control", Computer Graphics 18:3, pp. 33-41, July 1984 (SIGGRAPH 84)

  • Натяжение (Tension) - контроллер натяжения определяет форму сплайновой кривой.
  • Продолженность (Continuity) контролирует угол под которым сплайн входит или покидает ключевой кадр.
  • Смещение (Bias) поднимает или опускает кривую движения в позиции ключевого кадра.
 

движение по дугам *

Шарнирно соединённые сочленения двигаются по дугам. Конечности млекопитающих и многих других созданий имеют именно такую конструкцию. Следовательно, когда мы двигаем руками или ногами, перемещение происходит по дуге. В результате движение получается натуральным и предсказуемым.

Однако это всего лишь частный случай. Аниматоры Диснея в 20-х и 30-х годах изучали, что именно хочет видеть зритель. Они обнаружили, что людей намного больше привлекают дугообразные формы, а не прямые линии. Поэтому при разработке траектории перемещения нужно убедиться, что с точки зрения камеры она имеет форму дуги.

Представьте себе подающего в бейсбольной команде. Он может заставить мяч двигаться по прямой линии, но действие станет намного более интересным, если траектория будет дугообразной. Это несложное изменение поразительно влияет на зрителей.

* - приведено по книге "Inside Maya 5"

 

преувеличение

Преувеличение не означает только растягивание движений или объектов, аниматор должен особенно аккуратно отбирать свойства, которые надо преувеличить. Когда преувеличено только что-то одно, оно может слишком выделяться. Если же вообще всё преувеличить, то вся сцена будет выглядеть не достоверно.

 

второстепенные действия

Эти движения являются результатами других действий. Они могут использоваться для усложнения, добавления деталей и интереса к сцене. Но они должны всегда соблюдать субординацию, подчинённое положение по отношению к основным движениям в сцене. Например, эмоции на лице персонажа. Движения тела могут отражать основное действие, а выражение лица добавляется к нему. Другой пример - болтающийся электрический шнур за Люксо Младшим (Luxo, jr.).

 

привлекательность

Привлекательность заставляет зрителей неотрывно следить за происходящим. Это эквивалент харизмы живого актёра. Сцена или персонаж не должны быть примитивными (скучными!) или слишком сложными (трудно воспринимаемыми). Один из принципов следования этому - избегать зеркальной симметрии. Асимметрия выглядит более интересной и привлекательной.

 

индивидуальность

Цель всех принципов, рассмотренных выше, - дать анимированным персонажам индивидуальность, так привлекающую зрителей. Различные принципы могут применяться к внешнему виду персонажа для достижения стойкой индивидуальности. Это значит, что аниматор должен иметь чёткое представление об индивидуальности персонажа до того, как начнёт его анимировать.

 

© John Lasseter, Pixar Animation Studios
SIGGRAPH, июль 1987
www.siggraph.org/education/materials/HyperGraph/animation/character_animation/principles/
перевод с английского: Мелехов ильЯ, 28 июля 2007 г.



 

хитрости анимирования персонажей на компьютере

Джон Лассетер, Анимационная студия Пиксар, "Tricks to Animating Characters with a Computer", SIGGRAPH 1994 Course 1, "Animation Tricks"

 

введение

Когда я показывал первый анимационный ролик, созданный мною на компьютере, "Приключения Андре и пчелы Уолли" (The Adventures of Andre and Wally B.) на конференции SIGGRAPH в 1984 году, многие люди спрашивали меня, какую клёвую новую программу я использовал, чтобы так правдоподобно оживить персонажей. Я обьяснял им, что программа использует ключевые кадры, и принципиально не очень отличается от других программ, доступных на рынке. Различие же было в том, что я использовал классические принципы анимации, которые я изучал, когда учился традиционной анимации. Это не программа оживила персонажей сама, это сделали принципы анимации, эти уловки, разработанные аниматорами более пятидесяти лет назад. Я был удивлён, как мало людей в сообществе компьютерной анимации знают об этих принципах.

Традиционная анимация использует одну хитрость за другой. Как бы то ни было, но это даёт хороший результат на экране. То же самое должно быть и в компьютерной анимации. В Pixar мы постоянно используем хитрости, известные и новые, чтобы получить на экране то, что задумано. В сегодняшнем разговоре я раскрою несколько фирменных секретов, которые могут использовать все работающие в анимации персонажей на компьютере, независимо от используемых для этого программ.

 

ключевые кадры

Большинство коммерческих компьютерных анимационных программ основаны на анимации по ключевым кадрам. На первый взгляд, это выглядит чем-то похожим на компоновку в традиционной рисованной анимации, но это несколько другое, и прежде всего, отличается подход к анимации. В рисованной анимации, Вы сперва работаете над основными позами сцены, отрисовывая целиком всю позу персонажа, так как расчёт времени и движения может опираться на минимальное количество нарисованных фаз. После того как опорные фазы закончены, для завершения движения остаётся отрисовать промежуточные фазы. В компьютерной же анимации, ключи - это значения в некоторых кадрах для контроля над артикуляцией моделей, которые обычно составляют иерархию. Компьютер просчитывает промежуточные значения, основываясь на сплайновых кривых, соединённых с ключевыми значениями.

Когда я только начинал анимировать на компьютере, я использовал рисованную от руки анимацию, и думать над ключевым кадром только в одном среднем положении было в новинку. Так я полностью доделывал одну позу, переходил вперёд на несколько кадров и работал над следующей позой. Тем не менее, промежуточные фазы, рассчитанные компьютером, были всегда неудачными. Мне приходилось их доводить, расставляя ключи практически в каждом кадре, чтобы достичь желаемого результата.

Научившись работать с иерархией моделей в компьютерной анимации, я спускаюсь по ней, создавая раздельные ключи для различных контроллеров каждого уровня иерархии. Я понял, что контроллеры на некоторых уровнях обходятся всего лишь несколькими ключевыми кадрами, в то время как другие уровни требовали ключей практически в каждом кадре. Ещё я понял, что использовал слишком много общих ключей и промежуточных значений там, где компьютер мог их успешно интерполировать, что было бы удобнее. Важная вещь, которую я вынес из всего этого - то, что надо иметь чёткую идею движения, которое делаешь, ещё до того, как начинать его делать. Спланируйте действие, используя быстрые наброски и главные точки тайминга на экспозиционных листах. Имея их, Вы крепко схватите основное движение. Вы сами увидите, что будете всё время сверяться с ними.

 

2D против 3D

Одно из огромных различий между рисованной и компьютерной анимациями в том, что компьютерная - по-настоящему трёхмерна. Первый цикл ходьбы, который я санимировал на компьютере, выглядел очень не плохо в виде сбоку, но когда я посмотрел на него спереди, руки двигались сквозь тело, а колени выворачивались неестественным образом. С тех пор, анимируя, я всегда пользуюсь постоянно включёнными двумя видами, таким образом я контролирую, как будет выглядеть анимация со всех сторон.

Так как компьютерная анимация по-настоящему 3D, Вы можете использовать сцену или часть её в новой анимации, и никто не скажет, что это в точности то же самое движение. Каждый раз, когда Вы просто посмотрите на сцену с другого ракурса, сменив камеру, она будет выглядеть по-другому. Иногда, это может показаться слишком простым, но измените тайминг движения или даже положение рук или головы, - и аналогии со старым материалом исчезнут. Это очень удобно при анимации толпы, где повторное использование анимаций - простейший путь её оживления.

 

вес и размер

Компьютер даёт возможность создания изображений, выглядящих абсолютно реально. Учитывая последние достижения в рендеринге, текстурировании, трассировке лучей (ray tracing) и излучательности (radiosity), можно сделать объект, будто сделанный из мрамора или резины, или чего угодно другого. Но делая движущийся мраморный или резиновый объект, очень мало кто обращает внимание на связь материала и движений. Рендеринг всегда должен делаться в оглядке на саму анимацию. Именно движения выдают физические свойства объектов. Тайминг движений, более чем что-либо другое, определяет вес анимированного объекта.

Два объекта, одинаковых по форме и размеру, могут восприниматься как сильно отличающиеся по весу, изменением только одного тайминга. Более тяжёлые объекты обладают большей инерцией, и потребуют большей силы для смены их движения. Тяжёлое тело медленнее разгоняется, чем лёгкое. Требуется большое усилие, чтобы заставить катиться мяч для боулинга, но однажды покатившись, он будет сохранять своё движение на определённой скорости, и потребуется приличная сила, чтобы остановить его.

Анимируя тяжёлые объекты, устанавливайте большие время и силы, чтобы начать, остановить или изменить их движение, для того, чтобы их вес выглядел соответствующим. Лёгкие объекты обладают меньшим сопротивлением изменения движения и потому требуют меньшего времени на начало движения. Щелбана достаточно, чтобы отфутболить воздушный шар. Когда он летит, он имеет маленький момент инерции, и даже трение воздуха способно быстро остановить его.

То, как ведёт себя объект на экране, то есть эффект веса, который он имеет, зависит более от расстановки межключевых фаз, и менее - от самих ключевых кадров. Опять же, маловажно, как хорошо будет отрендерен мяч для боулинга, ведь он не будет выглядеть как мяч для боулинга, если не будет подобен ему в движениях.

Другая цель тайминга - передача ощущения размера и масштаба объекта или персонажа. Великан имеет больший вес, обладает большей инерцией, чем нормальный человек; так что он движется медленнее. Как и мячу для боулинга, ему нужно больше времени на начало и завершение движения. Любые изменения движения должны происходить медленно. Наоборот, у маленького персонажа инерция меньше, чем у нормального, суетится он намного быстрее.

 

думающий персонаж

При анимации персонажей у каждого движения, каждого действия должна быть причина. Если персонаж делает серию несвязанных между собой действий, становится очевидным, что аниматор двигает его, а не он сам двигается. Все движения и действия персонажа - результат его мыслей. При создании "думающего персонажа" аниматор вдыхает жизнь в него, если вводит взаимосвязи его действий с его мыслями. Уолт Дисней говорил: "В большинстве случаев, движущая сила действий - это разум, индивидуальность или мировоззрение персонажа - или все три сразу. Так что разум - это двигатель. Мы сначала думаем над чем-то до того, как это сделать."

Простой способ выразить идею, что мысли персонажа руководят им, это упреждение; всегда начинайте с глаз или головы. Если у персонажа есть глаза, они поворачиваются первыми, привлекая к себе внимание, за несколько кадров до головы. Затем поворачивается голова, а несколько кадров спустя и всё тело начнёт совершать главное движение. Глаза персонажа - отражение его мыслей; а мысли персонажа выражаются посредством движения его глаз.

Если же у персонажа нет глаз, как например у лампы Люксо (Luxo), ещё большую важность приобретает голова. Число кадров на опережение глаз или головы зависит от того, как много мыслей предшествует главному движению. Аниматор должен сначала понять образ мышления персонажа, задумывающего какое-либо действие. Рассмотрим персонажа, задумавшего стащить сыр из мышеловки; глаза будут медленно поворачиваться, опережая само движение, т.к. персонажу надо ещё решиться на это. Персонажу нужно время, чтобы сообразить, "... Хмм... Это выглядит обманом, стоит ли этот сыр того, и точно ли он продукт американской сырной индустрии?... Какого...", он решается и хватает сыр.

Наоборот, если действие в том, что персонаж старается уклониться от низкопролетающей овцы, упреждение его глаз, опережающее движение, должно быть только на пару кадров. "Какого...," и вот он уже выплёвывает шерсть изо рта.

Случай, когда глаза и голова не будут лидировать перед действием, это когда персонажа вынуждает двигаться внешняя сила, противоположная его мыслительному процессу. Например, если персонаж был атакован в спину низкопролетающей овцой, сила удара будет причиной того, что тело дёрнется первым, откидывая голову назад, которая будет следовать за главным движением тела.

 

движущееся удержание

В рисованной анимации обычное дело, когда анимируется действие, замедляющееся к какому-то положению, и эта поза удерживается несколько кадров, а потом движение начинается снова. Будучи двухмерной анимацией, действие остаётся живым даже когда оно удерживается на рисунке. Нечто похожее происходит и в кукольной и пластилиновой анимации. Но в компьютерной 3D-анимации, тогда, когда Вы удерживаете позу, действие немедленно умирает. Я понял, что это случается с каждым аниматором, пришедшим в компьютерную из традиционной анимации.

Должно быть из-за сочетания объёмности, реализма и плавности движения удержание становится причиной того, что движение умирает. Глаз сразу это замечает, это начинает выглядеть словно движения робота. Для противодействия этому, используйте "движущееся удержание". Вместо того, чтобы останавливать сразу все части персонажа, позвольте некоторым частям продолжать лёгкое движение в том же направлении, таким как руки, голова, или даже всему телу.

Даже малейшее движение сохранит Ваш персонаж живым. Иногда движение, которое выглядит достоверно в традиционной анимации, выглядит слишком по-мультяшному в компьютерной анимации. Из-за реалистичного вида компьютерной анимации, аниматору нужно знать насколько далеко продолжать движение. Движение должно гармонировать с внешним видом персонажа и его миром. Анимация слишком мультяшных движений с большими сжатиями и растяжениями на реалистично выглядящих объектах, может не выглядеть достоверно, представьте реалистичное движение карикатурных персонажей.

В этом заключается подвох использования технологий захвата движения (motion capture) для создания финальной анимации. Захват движения живых актёров всегда будет выглядеть реалистично... но только для людей. Примените эти же движения к курице, и они будут выглядеть, словно человек одел костюм курицы. Вы можете использовать данные захвата движения как отправную точку для расчёта тайминга и поз, сделать их более карикатурными, и потом применить к курице,- только тогда движения будут в гармонии с внешним видом персонажа.

 

эмоции

Индивидуальность персонажа раскрывается в эмоциях, и они - наилучший индикатор того, насколько быстро должно происходить действие. Персонаж не должен совершать отдельное движение по пути из одного эмоционального состояния в другое. Когда персонаж счастлив, тайминг его движений будет очень быстрым. Наоборот, когда персонаж в печали, движения замедляются. Как пример этого, в Люксо Младшем (Luxo Jr.) его быстрые движения показывают, что он счастлив. Когда он гоняет мяч, он очень взволнован и счастлив, всеми своими мыслями сконцентрировавшись на мяче. Его голова следит точно за мячом, тайминг его прыжков быстр, очень мало времени выделено на его касание земли между прыжками, потому что ему не терпится догнать мяч.

Конечно, когда он зафутболивает мяч куда-то в сторону, характер его прыжков решительно изменяется, отражая его разочарование, что объект всех его мыслей и энергии только мгновение назад ещё бывший рядом, уже исчез. Когда он уходит, его голова опущена, тайминг каждого прыжка медленнее, на нахождение на земле между прыжками затрачивается намного больше времени. Особенно по сравнению с тем, когда у него была цель и направление всех его прыжков. Теперь же он расстроен как никогда. 1

Чтобы естественно выделить индивидуальность персонажа, он должен отличаться от всех других персонажей на экране. Простейший путь различать индивидуальности персонажей - это снабдить их характерными движениями. Не должно быть двух одинаково движущихся персонажей. Например, опять же в Люксо Младшем (Luxo Jr.) оба - и папа, и малыш отбивают мяч своими головами. Но если папа, который большой и старше, делает это одной головой, без особого энтузиазма, то малыш, маленький, юный и полный энергии, толкает мяч со всем своим темпераментом, вкладывая в удар всё своё тело. 1

 

читаемость действий

Критичной целью тайминга является читаемость идей. Очень важно потратить много времени (но не слишком) на привлечение внимания к подготовке - упреждению действия; самому действию; и реакции на него (сквозному движению и захлёсту). Если слишком много времени длится привлечение внимания к одному из этих компонентов, это настораживает. Если же слишком мало - движение может закончиться до того, как Вы захотите сделать акцент на нём, получится растрата идей впустую.

Быстрые движения более требовательны к этому, так будьте уверены в том, к чему хотите привлечь внимание. Не следует делать действие слишком скоротечным, если выделяемая часть плохо читается и трудно вообще понять значение всего этого. 4

Будьте уверены, что идея и действие читаются безошибочно чётко, что внимание глаз привлечено точно к тому, что нужно в нужный момент, зрители не должны пропустить идею или действие. Тайминг, сценичность и упреждение, все они в целом направляют внимание глаз. Хорошо поставленное упреждение будет пустой тратой сил, если тайминг хромает. 1

Каждый момент времени должна быть важна только одна идея. Если сразу происходит слишком много действий, глаза не знают на что смотреть, и главная мысль теряется. Объект интереса должен значительно противопоставляться всей остальной сцене. В медленных сценах глаз будет следить за движением. А в сильно движущихся - за тем, что медленнее. Каждая идея или действие должны быть рассчитаны и поставлены так, чтобы обеспечить кратчайший, наиболее простой и сильный выход к следующей идее или действию. Аниматор как бы говорит: "Посмотрите на это, теперь на это, а теперь на это." 3

В большинстве случаев, действие не должно приводить к полной остановке, после которой начнётся следующее действие; как правило, следующее действие должно захлёстывать предыдущее. Этот аккуратный захлёст обеспечивает непрерывность и плавность изложения между целыми фразами действий.

В Люксо Младшем (Luxo Jr.) было очень важным сконцентрировать внимание в правильном месте в нужное время, потому что история, действия и эмоции пересекались с отдельными движениями, выполнеными в технике пантомимы, и иногда движения были едва уловимыми. Если зритель пропустит какое-то движение, эмоции ослабеют, и от этого пострадает вся история. Так что действие надо было рассчитать и сделать так, чтобы в каждый момент времени внимание акцентировалось только на ком-то одном - или папе, или малыше, и никогда сразу на обоих. В начале фильма папа на экране один, и все смотрят на него. Но когда на экран выпрыгивает малыш, из-за того, что он движется быстрее и веселее, глаза немедленно переключаются на него и начинают следить за ним.

Большинство времени на экране именно малыш, движения папы едва уловимы, так что и внимание всегда на малыше, история которого и рассказывается. Если бы действия папы были сильнее, это бы уменьшило действия малыша, тогда бы акцент перешёл бы к папиным движениям. Например, когда малыш смотрит на папу, после того, как он зафутболил мяч, папа трясёт своей головой, и все опять смотрят на малыша. 1

 

уловки с историей

При рассказывании истории, тайминг идей и действий очень важен для понимания истории зрителями. Важно, чтобы анимация была рассчитана в те моменты, когда движение замедляется, заставляя задуматься, что происходит с историей, или замедленно возвращается. Что делает историю более интересной, чем даже просто акцент на остановке. Если анимация слишком спешит вперёд, зритель сконфуживается; если же анимация слишком быстро разматывается назад, то это надоедает; в обоих случаях внимание зрителей уйдёт.

Действие специально замедляется, когда акцентом становится конструкция или что-то неожиданное, что позволяет зрителям догадаться о дальнейшем действии. Как пример этого в начале Люксо Младшего (Luxo Jr.) папа в кадре один и ждёт; у зрителей достаточно времени чтобы понять, что он просто одушевлённая лампа. Внезапно, мяч вкатывается на экран из-за границ кадра. В этой точке оба - и папа, и зрительское внимание, сконфужены. Возникает акцент на интересе, что же произойдёт теперь?

Когда действие затормаживается, внимание, акцент истории сосредотачивается на том, что было важным до этого, что уже известно о персонаже. Развлечение появляется в сопереживании персонажу, открывающему для себя то, что всем и так известно. Другой вариант этого связан с туго соображающим персонажем, который всё время тормозит; привлечение внимания в таком случае возникает, когда он начинает соображать.

Все эти хитрости могут быть использованы в различных сценах с целью расстановки нужных акцентов. В конце эпизода сна в Мечте Реда (Red’s Dream) Ред жонглирует тремя мячами и ловит их, заканчивая выступление; толпа взрывается апплодисментами, и Ред начинает раскланиваться. Медленно цирковая площадка растворяется и появляется интерьер магазина велосипедов, а звук апплодисментов плавно переходит в звук дождя, а Ред, не заметив, продолжает отдавать поклоны. В этой точке внимание не ставится на том, что происходит, потому что тайминг действия очень растянут и медленнен. С появлением комнаты мы видим крупные буквы ”СНИЖЕНО НА 50%” на этикетке, закреплённой к сиденью Реда. Анимация этикетки рассчитана так, словно она лёгкая, она колышится сильнее, чем что-либо ещё в сцене. Это противопоставление действия направляет внимание на этикетку, которая мягко напоминает, что Ред по-прежнему в магазине. Теперь внимание переходит к персонажу и мы ждём, как Ред откроет для себя, где он по-настоящему находится. Действия Реда специально замедлены, акцентируя, что он расстроен. Тайминг делает акценты истории понятными, эмоции более сильными, а действия персонажа являются результатом его мыслей; так сцена управляет вниманием.

 

спрашивай почему

На каждом этапе производства Вашей анимации, придумывании истории, внешнего вида, постановке, анимации, монтаже, освещении, озвучивании и т.д., спрашивайте себя, почему? Почему это здесь? Развивает ли это историю дальше? Поддерживает ли всё в целом? Чтобы создавать успешную анимацию, Вы должны понимать, почему объект двигался до определённого момента, и как это будет развиваться дальше. Персонажная анимация не обязательно имеет дело с объектами, выглядящими как персонажи, т.е. имеющими лицо или руки. Персонажная анимация в том, что объекты двигаются словно живые, когда это выглядит так, словно они думают, и все их движения вызваны их собственными мыслями. Измененяя внешнюю форму, показывают, что персонаж разумен. Это мышление, которое даёт иллюзию жизни. Это жизнь, которая придаёт значение эмоциям. 3 Как писал Сент-Экзюпери, “Это не глаза, но быстрый взгляд - не губы, но улыбка...” 2

Каждое отдельное движение Вашего персонажа должно продвигать его к цели, подпитывать историю, показывать его индивидуальность. Это прежде всего анимация и всевозможные виды движения, и в мире Вашей истории могут существовать свои правила. Но должны быть и правила, чтобы Ваш мир был достоверным. Например, если персонаж в Вашей истории не может летать, а потом вдруг полетит без каких-либо на это причин, Ваш мир и история потеряют главное содержание. Движения Вашего персонажа и мир Вашей истории должны ощущаться зрителями естественно. Скорее, если что-то будет выглядеть неправильным или не на своём месте, Ваша главная мысль исчезнет из Вашей истории, всё будет выглядеть перегруженно, и Вы её потеряете. Целью же является создать индивидуальность персонажа и сюжета, которые будут поддерживать главное и развлекать в течение всего фильма. Когда фильм достигает этой цели, содержание выходит за пределы времени и зритель забывает обо всех мировых проблемах. По причине всего этого хотелось бы, чтобы главное было любым, но обязательно увлекающим.

 

литература

  1. Lasseter, John, "Principles of Traditional Animation Applied to 3D Computer Animation," SIGGRAPH ’87, Computer Graphics, Vol. 21, No. 4, pp. 35-44, July, 1987.
  2. Saint-Exupery, Wind, Sand and Stars, Harcourt, Brace and Co., New York, 1932.
  3. Thomas, Frank and Johnston, Ollie, Disney Animation— The Illusion of Life, Abbeville Press, New York, 1981.
  4. Whitaker, Harold and Halas, John, Timing for Animation, Focal Press, London, 1981.
 

заметки об анимации от Ollie Johnston

По материалам: Course 1 at SIGGRAPH 94, "Animation Tricks".

Когда я был аниматором на студии Диснея, я отксерокопировал себе лист с простыми заметками одного из великих диснеевских аниматоров, Ollie Johnston-а, прикреплённого у моего рабочего стола. Заметки записал другой великий аниматор Диснея, Glen Keane, после нескольких лет работы в качестве ассистента Ollie.

Эти заметки вдохновляют меня все эти годы. И хотя они относятся к рисованной анимации, я считаю, что они применимы и к анимации компьютерной.

  • Не иллюстрируйте слова или механические движения. Позами и действиями иллюстрируйте идеи и мысли.
  • В позах сжимайте и растягивайте всё тело.
  • Если возможно, делайте чёткие изменения от одной позы к другой в тайминге и эмоциях.
  • О чём думает персонаж?
  • За действиями стоит образ мыслей и обстоятельства, которые делают действие интересным. Пример: "человек подходит к почтовому ящику, опускает туда письмо и отходит" или "уже давно и безнадёжно влюблённый в девушку парень бережно отправляет письмо, в котором он изливает своё сердце".
  • Рисуя диалоги, делайте это фразами. (Упрощайте диалоги в картинках на доминирующих и созвучных звуках, особенно в быстрых диалогах).
  • Сдвиньте позы тела на 4 кадра раньше начала диалога (но используя такой же тайминг на губах как на экспозиционных листах).
  • Смена эмоций и звуки главного диалога привлекают внимание зрителя. Если возможно, делайте их одновременно с позами. Если голова будет двигаться слишком быстро, изменения лица не разглядишь.
  • Не двигайте что-либо до тех пор, пока это не станет целью.
  • Концентрируйтесь на чётком рисунке, а не на чистом.
  • Не будьте небрежными.
  • У всего есть функция. Не начинайте рисовать, не зная, как что работает.
  • Позвольте позе тела отражать выражение лица.
  • Возьмите лучший Ваш рисунок и тщательно разберитесь в нём.
  • Проанализируйте персонажа в крайних положениях и расположите его так, чтобы наилучшим образом показать его сжатие и растяжение. Сохраняйте эти расположения простыми.
  • Картинка в Вашей голове это то, что Вы рисуете.
  • Думайте образами рисования всего персонажа, а не только его головы или глаза и т.п. Сохраняйте сбалансированные отношения одной части рисунка к другим.
  • Для самых эффектных рисунков надо инсценировать их.
  • Рисуйте профиль персонажа всё время, пока работаете над ним. Профиль проще всего отражает правильные пропорции лица.
  • Обычно поднятие бровей оттягивает и верхнюю часть глаза.
  • Глаза растягиваются мышцами бровей.
  • Пластические качества лица - в щёках, губах и глазах.
  • Добейтесь чтобы дыхание тела чувствовалось в Ваших рисунках.
  • Упрощайте анимируемые формы.
  • Главное трудно читается в первые 6-8 кадров сцены.
  • Помогает ли добавленное движение в этой сцене подчеркнуть главную идею? Поможет ли это подать её или сконфузит?
  • Не анимируйте ради самой анимации, но думайте, о чём думает персонаж, и что требуется от сцены в этом эпизоде.
  • Действия могут быть исключены, а постановка сокращена; если это упрощает картинку, которую Вы пытаетесь изобразить и не мешает главному.
  • Уделяйте половину Вашего времени планированию сцены, а вторую половину анимации.
  • Как санимировать действия и походку четырёхногого персонажа: Поработайте сначала над растяжением и сжатием тела, потом над шеей и головой; затем возвращайтесь назад и анимируйте ноги. В результате, движение тела вверх-вниз передастся и ногам.

 

© John Lasseter, Pixar Animation Studios
SIGGRAPH 1994
www.siggraph.org/education/materials/HyperGraph/animation/character_animation/principles/
перевод с английского: Мелехов ильЯ, 29 июля 2007 г.

 



 

достоверность материалов *

В мире 3D-графики сжатия и растяжения объектов не совпадают с ожиданиями зрителей. По этой причине в Pixar принято сначала анимировать объекты, считая их абсолютно твёрдыми, а для сжатий и растяжений искать другие способы. Если посмотреть, к примеру, на мультфильм Люксо Младший (Luxo, Jr.), Вы увидите растяжения и сжатия, выполненные путём поворота сочленений. Лампы сделаны из стали, а конечности не сгибаются. Происходит только поворот на шарнирах, но для сжатий и растяжений этого вполне достаточно.

Согласно Лассетеру проблема с совмещением принципов сжатия и растяжения и достоверности материала основана на конструкции персонажа. Например, рассмотрим модель пылесоса. Мы хотим, чтобы он действовал как собака. Твёрдый металлический корпус должен изгибаться, как спина млекопитающего, имитируя перемещения собаки. Однако это нарушит принцип достоверности материалов. Одним из вариантов решения проблемы яявляется изменение конструкции персонажа путём моделирования живота в центральной части коробки пылесоса. Этот "живот" должен быть сделан из резины или другого гибкого материала, позволяющего имитировать нужное нам поведение.

* - приведено по книге "Inside Maya 5"

 

принцип слоёв *

Благодаря слоям части анимации можно создавать отдельно друг от друга. Например, начинающему аниматору поручается разбиение сцены на блоки, размещение персонажа или его заместителя в нужном месте и придание ему нужного направления.

После завершения работы над этим слоем наступает черёд создания в сцене источников света, анимации черт лица с синхронизацией губ, затем всё снова возвращается к аниматору, работающему с позами персонажей. То есть слои позволяют разделять обязанности.

* - приведено по книге "Inside Maya 5"



****************************************************************************************************

Copyright © by   i  l  y  a  M  e  l  e  k  h  o  v

****************************************************************************************************


X