Первое с чего хотелось бы начать, так это объяснить, что же такое анимация в трехмерной графике и в чем ее главное отличие от классической (двумерной) анимации. Анимация в трехмерной компьютерной графике - это процесс изменения свойств (параметров) трехмерного объекта с течением времени. В классической анимации, художнику-мультипликатору приходится прорисовывать каждый кадр его творения, дабы заставить объект «ожить» на экране.

Источник изображения www.angryanimator.com

В 3D анимации нам требуется задать, так называемые, ключевые кадры, а все остальные кадры анимации программа рассчитает (интерполирует) сама. На самом деле процесс анимации не так прост, как это ошибочно может показаться. Пожалуй, именно по этой причине, профессия аниматора в области трехмерной компьютерной графики является одной из самых высокооплачиваемых профессий в индустрии, а настоящих профессионалов не так уж и много.

Для чего же используется анимация в 3D графике? Можно выделить несколько направлений, которые не могут обходиться без трехмерной анимации. Это:

• Анимация трансформаций объекта (перемещение, вращение, масштабирования);
• Анимация камер;
• Анимация технических процессов;
• Динамические деформации объектов;
• Анимация персонажей;
• Динамические симуляции (жидкости, ткани, частицы).

В каждой из вышеперечисленных областей существуют разные способы создания (получения) трехмерной анимации. Мы можем свести их к следующим:

1. Анимация по ключевым кадрам;
2. Анимация по траектории;
3. Создание анимации при динамических симуляциях;
4. Анимация, полученная методом захвата движения (motion capture).

Итак, давайте немного приоткроем завесу тайны над каждым способом создания анимации.

Анимация по ключевым кадрам

Создание анимации в пакетах трехмерной графики по ключевым кадрам, можно представить следующим образом:

• В нужный момент времени, например в 1-м кадре анимации, вы задаете свойства вашего объекта (размер, положение, углы вращения) и устанавливаете этот кадр, как ключевой. Программа записывает всю информацию о свойствах объекта в этом кадре.
• Дальше вы выбираете другой кадр вашей анимации, например 10-й, и в нем снова задаете новые свойства вашего объекта. После, опять делаете этот кадр ключевым.
• Теперь программа сама просчитает как должен себя вести объект при переходе с 1-го кадра анимации до 10-го. Этот процесс и носит название интерполяции анимации.

Источник изображения http://brendanbody.blogspot.com/2008/12/walk-cycle.html

Этот способ анимации идеально подходит для: анимации трансформаций объекта, анимации камер, анимация технических процессов и даже для анимации персонажей. Анимационный фильм «Ранго» созданный компанией Industrial Light & Magic является прекрасным примером идеальной персонажной анимации, созданной методом ключевых кадров.

Copyright 2011 Paramount Pictures

Анимация по траектории

Анимация по траектории требует, помимо объекта, который будет анимироваться, обязательно задать и его траекторию (путь движения). Анимация по траектории очень часто идеально подходит для анимации движущихся технических объектов, анимации камер и анимация технических процессов.

Источник изображения http://tanawadeethep.tumblr.com

Выделив объект, который вы хотели бы заставить двигаться вдоль пути, вам нужно назначить ему путь для анимации (траекторию). После этого трехмерный объект переносится на линию пути и связывается с ней. Программа сама создаст для вас два ключевых кадра, один из которых будет хранить положение объекта в начале пути, а второй положение объекта в конце пути. Остальные кадры программа интерполирует для вас. В результате, ваш объект начнет двигаться по указанной траектории при проигрывании анимации.

Создание анимации при динамических симуляциях

Данный способ создания анимации связан больше с профессией специалиста по динамике, нежели с профессией аниматора. Анимация здесь является способом сохранения результата динамической симуляции. Под страшной фразой «динамическая симуляция» подразумевается процесс просчета поведения объекта в условиях физически реальной окружающей среды. Например, все мы знаем, что если стеклянный бокал упадет на пол, то скорее всего он разобьется на множество осколков. Это для нас привычно и все мы это понимаем. Но трехмерная среда не знает какой объект должен обладать теми или иными свойствами. Для того, чтобы каждый объект вел себя так, как это происходит в нашем мире используются динамические симуляции. Такие симуляции выполняются пакетами трехмерной графики и после того, как симуляция будет окончена, создают анимационные ключи, в которых хранится информация о поведении каждого куска нашего разбитого бокала. Динамические симуляции очень часто используются для просчета поведения жидкостей, тканей, твердых и мягких объектов. Благодаря динамическим симуляциям и созданной после них анимации мы можем с вами наслаждаться просмотром апокалиптических блокбастеров в кинотеатрах.

Copyright 2009 Sony Pictures / Columbia Pictures

Анимация, полученная методом захвата движения

Захват движения (от анг. motion capture) - это довольно молодой способ получения анимации, но быстро набирающий популярность за счет реалистичности анимации, которую он позволяет получать. В чем же суть этого метода получения компьютерной трехмерной анимации? Как правило для получения анимации данным способом вам нужна специально оборудованная студия с оборудованием для захвата движения, актер, с которого анимация будет захватываться и специальное ПО. Система захвата движения работает следующим образом:

1. На актера надеваются специальные датчики;
2. Актер выполняет нужные анимационные движения;
3. Камеры вокруг актера фиксирую перемещение датчиков;
4. Специализированное ПО анализируя движения датчиков создает скелет с точно такой же анимацией, как и у реального актера и сохраняет результат в виде ключевых кадров;
5. Полученную анимацию, теперь можно использовать в пакетах трехмерной графики.

Данная технология дорогая, но позволяет получать очень реалистичную анимацию. В основном, она применяется для анимации персонажей.

Источник изображения http://lukemccann.wordpress.com/motion-capture

Яркими примерами получения анимации методом захвата движения, могут являться такие кино проекты, как: «Полярный экспресс», «Аватар», «Приключения Тинтина: Тайна Единорога».

На этом можно закончить наше обзорное знакомство с анимацией в трехмерной компьютерной графике.

Расскажите о своем проекте:

Подумайте дважды, прежде чем обращаться к нам. Если хотите работать с нами, то будьте готовы к нашему независимому мнению, высоким бюджетам и требовательному подходу к работе.

Обычно используется в 2d играх. Допустим, если нужно сделать анимацию ходьбы персонажа, то рисуется несколько изображений персонажа в разных стадиях движения. Потом в игре эти кадры переключаются с каким-то интервалом времени. Профит.

Подобный подход подразумевает довольно большой объем работы художника. Motion Capture тут никак не прикрутишь. Но художник, естественно, может использовать снимки людей и животных в разных фазах движения в качестве референсов.

С технической стороны обычно предъявляются следующие требования (так с кадрами удобнее работать): изображения должны обладать прозрачным фоном, между кадрами должен быть один и тот же интервал времени, анимация должна быть "на месте" (движение персонажа обычно осуществляется программно), не должно быть необходимости сдвигать кадры один относительно другого.

Далее действия разнятся в зависимости от игрового движка и желания левой пятки программиста. Но чаще всего изображения собираются в атлас (также их называют spritesheet), который состоит из картинки со множеством кадров + описания координат кадров в этой картинке (и их названий), которое может быть прочитано движком.

В 2d покадровые анимации - практически единственный способ сделать реалистичную анимацию персонажа.

А вот движение , поворот , изменение размера - эти анимации обычно делаются программно. Думаю, нетрудно догадаться, что со всех сторон намного выгоднее двигать персонажа из кода, чем рисовать все его движение с отступом от начальной точки.

Но, таким же образом можно и полноценно анимировать персонажа!

2. Скелетная анимация в 2d

Если нарисовать его не целиком, а сделать его состоящим из отдельных частей (руки, ноги, тело и т.п.), то каждую из частей можно двигать относительно другой, и получить в результате анимированного персонажа.

Подобная техника использована, например, в проекте , демонстрировавшем 2d возможности движка Unity3d , когда они в нем только появились. Персонаж состоит из отдельных частей, которые движутся относительно друг друга при помощи различных средств анимации движка. При запуске в последних версиях Unity может потребоваться доработка проекта напильником.

Скелетная анимация является развитием этой идеи. Персонаж все так же разделяется на части. Только теперь эти части привязаны к костям некоего скелета и движутся вместе с ними. Как это работает, очень хорошо видно в промо-ролике Spine (на всякий случай, предупреждаю, что Spine - платная система).

Тем не менее, применять Motion Capture к персонажам созданным таким образом будет не более чем освоением бюджета. 100% Реалистичности все равно добиться не удастся (ибо 2d), а среднестатистический 2d-художник/аниматор сделает все быстрее, дешевле и лучше.

Но, по факту, отличие от анимирования отдельных частей тела "вручную" только в более удобном инструменте для создания анимаций.

А вот отличия от покадровых анимаций - значительные. Плюсы скелетной 2d анимации - в намного меньшем объеме текстур (на ПК это уже почти не имеет значения, а вот на мобильных плафтормах - еще какое), в намного меньшем количестве работы художника (рисовать нужно не 100500 кадров одного персонажа, а всего лишь несколько частей тела) и в возможности переноса анимаций между персонажами с одинаковым скелетом. Минус - в меньшей реалистичности.

3. Скелетная анимация в 3d

В 3d все немного не так. Персонаж является объемной моделью, которая на части не делится (но может и делиться, если нужно). При анимации скелета - происходит деформация сетки модели. Для того, чтобы понять, увидеть и пощупать, как все это создается и работает, могу порекомендовать (на английском) по созданию персонажа в Blender и импорту его в Unity.

Для персонажей с одинаковым скелетом анимация тут так же может быть общей. В том же Unity, например, есть Mecanim Humanoid Rig. В результате чего можно купить/сделать/скачать бесплатно готовую анимацию и применять ее к любым гуманоидным персонажам (естественно, и персонажи, и анимации должны быть созданы и настроены определенным образом).

Анимации могут создаваться как моделлером, так и отдельным аниматором, в том числе и при помощи Motion Capture. Собственно, после получения mocap-данных с реального человека (этот процесс, думаю, должен быть понятен) они дорабатываются напильником и превращаются в обычные анимации. Плюс, конечно, очевиден - анимации становятся более реалистичными. Проблемы тут в том, что реалистичность хороша далеко не всегда, и в том, что аниматор сам вручную зачастую сделает лучше, быстрее и дешевле.

Кроме вышеописанного, стоит упомянуть про Ragdoll . Суть заключается в том, что к костям скелета вместо анимации применяется физика, вследствие чего персонаж может более "реалистично" (с точки зрения физики) падать, умирать и т.п. Ragdoll, кстати, бывает и в 2d, но это редкость.

А в связи с сопутствующим вопросом, обращу внимание на IK (Inverse Kinematics) - весьма вероятно, что в указанных играх использовалось именно оно. Но, вообще, это просто мое предположение, свечку при разработке этих игр я не держал.

ЧТО ДЕЛАТЬ?

Что делать, если Вы не художник, и не аниматор, и не моделлер, и не т.п.

1. Найти художника/моделлера бесплатно (тогда Вам на gamedev.ru).
2. Найти художника/моделлера за деньги (Вам на биржи фриланса).
3. Найти результаты работы художника моделлера бесплатно (начните с opengameart.org, а так же загляните в магазины и на форумы популярных игровых движков - там немало бесплатных спрайтов и моделей).
4. Найти результаты работы художника/моделлера за деньги (в магазины популярных движков, или просто в онлайн-магазины текстур и 3d моделей, но в последних будьте внимательны - не все модели оптимизированы для игр).

Будьте внимательны с лицензиями! Многие "свободные" лицензии имеют требования, выполнение которых может оказаться невозможно в проекте! Проприетарные - тем более!

1. Научиться и сделать все самостоятельно. Руки выпрямляются при большом желании и усидчивости. Другое дело, что профессионалы в своей области сделают все "прямо сейчас".
2. Проявить креативность и упростить персонажа так, чтобы даже Вы могли нарисовать анимации для него.
3. Проявить еще больше креативности: взять персонажа в 3d (его найти бесплатно намного проще, чем покадровые анимации персонажей для 2d игр), наделать его скриншотов с нужного ракурса с нужной анимацией. Профит.

P.S. В качестве бонуса - Carnegie Mellon University Motion Capture Database . Она же, конвертированная для Unity: , , . Бесплатно.

Создание анимационного персонажа в KINESKO это:

Стоимость анимации персонажа зависит от таких факторов

Этапы разработки анимации персонажа:

4. Линии помогут описать героя. Мягкие и круглые линии наводят на мысль о дружелюбном и милом персонаже. В то время как острые, грубые и неровные линии часто указывают на сложного и эксцентричного героя.

5. Используйте гиперболизированных персонажей. Преувеличение определяющих черт поможет аудитории понять его характер. Гиперболизация - это основной принцип карикатурной анимации. Чтобы показать сильного персонажа, недостаточно пририсовать ему накачанные руки, сделайте их в несколько раз больше, чем нужно!

6. Сделайте ваших персонажей самобытными. Мэтт Грейнинг, создатель Симпсонов, использовал желтый цвет, чтобы выделить персонажей из толпы других. Он знал, что зрителей, случайно включивших Симпсонов, явно привлечет необычный цвет кожи персонажей.

7. Осторожно выбирайте цвета. Они могут помочь подчеркнуть характер. Темными обычно выделяют плохих парней. Светлые используют, чтобы обозначить положительных добряков.

8. Добавьте аксессуаров. Одежда и личные вещи помогут показать особенности и предысторию персонажа. Например, неопрятную одежду обычно носят бедняки, а бриллианты - богачи.

9. Придайте персонажу индивидуальности. Внешний вид сам по себе не сделает персонажа успешным. В основе отличного персонажа лежит его личность. Ее можно раскрыть с помощью реакции персонажа на разные ситуации. Персонаж может не быть приятным, но он обязан быть интересным.

10. Сделайте акцент на мимике. Она передает весь диапазон эмоций персонажа. Исходя из того, что за персонаж перед нами, его эмоции могут быть сдержанными и неяркими или же взрывными и гиперболизированными.

11. Экспериментируйте. Учитесь на своих ошибках и не обращайте внимания на советы вроде тех, что написаны здесь. Самые великие творения были созданы не благодаря, а вопреки обстоятельствам.

12. Интересуйтесь мнением других. Здоровая критика не вредила еще никому. Спросите у ваших друзей и знакомых, понимают ли они что за персонаж перед ними. Видны ли им его особенности и характер.

13. Доверьтесь профессионалам. Шедевры анимации создавались не на коленке - за ними стояли настоящие профессионалы своего дела. Если у вас недостаточно опыта или техники, чтобы создать то, что вы хотите, всегда есть те, кто способен выполнить вашу работу за вас. Достаточно просто позвонить по телефону + 38 044 223 51 20 или написать по адресу

Мир open source не стоит на месте и постоянно развивается. Про Blender 3D написано уже много статей, но помимо Blender, существует еще много полезных и бесплатных программ. Одна из них, это MakeHuman . На Хабре упоминания о ней имеются, но какой либо информации по ней нет. Предлагаю вам заглянуть под кат и посмотреть, что анимация персонажей в связке MakeHuman+Blender3D, это действительно просто. Осторожно, много картинок.

Подготовка

• Windows 7,8: C:\Users\%username%\AppData\Roaming\Blender Foundation\Blender\2.6x\scripts\addons
• Windows XP: C:\Documents and Settings\%username%\Application Data\Blender Foundation\Blender\2.6x\scripts\addons
• Vista: C:\Program Files\Blender Foundation\Blender\%blenderversion%\scripts\addons (this is valid at least for blender 2.69)
• Linux: /home/$user/.blender/$version/scripts/addons

Запустим Blender и перейдем в настройки (Ctrl+Alt+U).
В дополнениях, у вас должен появиться пункт MakeHuman, при выборе которого вы увидите три дополнения, которые необходимо активировать проставив галочки.

Также необходимо активировать дополнение Import-Export Make Human:

Последнее, что необходимо сделать в настройках, это поставить галочку возле Auto Run Python Scripts (необходимо для работы скрипта импорта).

Сохраняем настройки нажав Save User Settings.

Моделирование персонажа

Сразу скажу, что русский язык включается в настройках.

MakeHuman, это генератор персонажей мужского и женского пола. По пиктограммам и надписям, думаю понятно, какой ползунок за какую часть человеческого тела отвечает.

Во вкладке «Моделирование» персонажа можно состарить, изменить цвет кожи, сделать ему длинные руки, ноги и т.д.
Во вкладке «Геометрии» персонажа можно одеть, добавить ему волосы, зубы, брови, веки, язык и другие необходимые органы (если требуется).

Для примера, я сделал вот такого симпатичного молодого человека.

Теперь, необходимо добавить ему кости для анимации.
Переходим во вкладку Поза-Анимировать и выбираем любые понравившееся кости. Я выбрал кости «Basic».

По середине окна, есть кнопка с тремя точками, которая позволяет выбрать папку для сохранения и имя файла. Сохраняем нашего персонажа и переходим в Blender.

Анимация

Ищем сохраненный ранее файл и выбираем его.

В принципе, персонаж со всеми костями и манипуляторами готов. Можно подвигать частями тела и уже делать анимацию в ручную. Но это не наш метод и мы пойдем дальше.

Blender поддерживает формат анимации bvh. Данную анимацию, в основном, получают с помощью Motion Capture. В интернете много файлов с готовой анимацией. Мы возьмем анимацию отсюда . Скачиваем архив Zip file for BVH directories 01-09 (45 MB). и распаковываем.
Убеждаемся, что в Blender выбран наш персонаж и в так называемом «T» окне, выбираем вкладку Misc и нажимаем кнопку Load And Retarget.

В открывшемся окне выбора файла, выбираем любой понравившийся нам файл с анимацией bvh, который мы скачали ранее.

И теперь можно насладиться нашей анимацией, нажав кнопку Play.

Немного полезностей

2. После того как вы накопите у себя много файлов с анимациями bhv, становится трудно ориентироваться в них всех. Естественно, вам хочется иметь какой-то предпросмоторщик. И он есть. Называется bvhacker, является бесплатной и open source программой и живет . Так же, с помощью него можно исправлять и корректировать анимацию.

На этом на сегодня всё, надеюсь информация будет кому-то полезной.

В следующей статье расскажу о том, как создать анимацию, используя камеру и motion capture в blender.

Создать объемного персонажа для логотипа или рекламного ролика — только половина дела. Как только внешность вашего героя готова, согласована и утверждена, начинается самое интересное — создание 3d анимации. Это трудоемкий и невероятно интересный процесс, который позволяет в итоге «оживить» любую задумку . Например, научить персонажа говорить с клиентом, грустить и радоваться, размышлять и двигаться, «вляпываться» в приключения и показывать на пальцах, как применить ваш продукт.

Работа 3d аниматоров — колоссальный труд, позволяющий создать не просто двигающуюся картинку, но и вполне достоверную реальность вокруг. Как создается трехмерная анимация и какие чудеса можно сотворить умеючи, разберем подробнее в статье.

Цитируя доктора Франкенштейна: оно живое!

Анимация трехмерных объектов существенно отличается от 2d анимации — «плоских» мультиков, где объем достигался с помощью перспективы и правильной покраски персонажей и окружения. Сегодня технологии позволяют сразу и показать ее форму освещением и движением камеры. В этом случае понятие анимации изменяется:

2d анимация — создание иллюзии движения или изменение формы объектов с помощью технических приемов.

Анимация 3d — автоматическое перемещение или трансформация объектов в пространстве и времени.

Проще говоря, раньше нужно было покадрово отрисовывать передвижение каждого персонажа. Теперь достаточно создать трехмерную модель персонажа, после чего ее можно двигать в пространстве без дополнительных усилий и прорисовок. Но говорить-то просто, а на деле — оживление 3d модели персонажей довольно сложный процесс. Чтобы заставить фигурку двигаться, мало иметь доступ к компьютеру и умным программам. Нужно еще и представлять, как может передвигаться герой, какие силы на него при этом влияют (не те, которые высшие, а, например, гравитация, сила трения и сопротивления).

Если вы хотите получить с характером — важно обратиться к аниматорам, которые в курсе всех тонкостей и готовы фанатично прорабатывать каждую деталь. Не только походку, но и мимику, и движение волосков, и скольжение ткани (если герой, конечно, носит одежду).

Чтобы учитывать все и сразу, нужно быть немножко волшебником и немножко гением — вполне удачное описание для аниматоров студии KLONA.

Как сотворить не зомби: особенности 3d анимации персонажей

Как гласит современная мудрость: ничто не зомби, кроме зомби. И если ваш герой — не он, то анимирование персонажа должно быть «живым», или, как нынче говорят, верибельным. Зритель должен поверить, что герой действительно ходит, смотрит, кривится или улыбается , взаимодействует с окружающей средой.

Создание и анимация 3d персонажа — это сотворение истории, которая рассказывается не словами на бумаге (или экране), а движением. Например, мимика героя может сказать многое о характере. Но для этого у него должно быть достаточно «качественное» лицо, чтобы заставить мышцы двигаться.

Когда к вопросу подходят без должного старания или в полсилы, как правило, получается что-то по меньшей мере неестественное, а иногда — даже пугающее.

Потому давайте возьмем , как точку отсчета, и посмотрим, что с ней можно сделать:

1. Анимировать по ключевым кадрам;
2. Анимировать по траектории;
3. Создать анимацию в динамической среде;
4. Анимировать с использованием motion capture.

Каждый из способов легче всего пояснить, рассматривая не только технологию, но и примеры.

Анимация по ключевым кадрам: из точки А в точку Б

— один из наиболее распространенных способов создания 3д анимации персонажей. Суть метода заключается вот в чем: на шкале времени задается несколько главных точек, в которых положение или форма объекта изменяется. Аниматор задает нужные параметры модели в указанных кадрах, а «промежуточные» состояния программа рассчитывает автоматически.

Пример : Для простоты возьмем резиновый мячик, который ударяется о землю и отскакивает вверх. Чтобы отобразить один такой «скачок», процесс нужно разбить на три этапа: мячик в верхней точке — мячик на земле — мячик снова в верхней точке. По-хорошему следует задать больше ключевых кадров, учитывать кучу мелочей. Как то, что при падении резиновый корпус растягивается, а при ударе — сплющивается.

Если правильно деформировать объект в каждой фиксированной точке времени, анимация 3d получится максимально естественной.

Не всегда 3d модели персонажей — это люди или животные. Нашим героем может быть любой объект, например, летающая камера или НЛО (в общем все, на что хватит фантазии). В таком случае мигания лампочек и вращения по оси будет недостаточно — не интересно. А вот заставить объект летать по траектории, да еще и «отправить» камеру следить за перемещением, вовремя приближаясь и отдаляясь...

И умелое обращение с фокусом (вот уж что точно должна уметь студия 3d анимации) превратит простое кружение объекта в пространстве — в увлекательный почти что блокбастер.

Суть способа заключается в том, чтобы:

• задать точку старта (начало пути объекта);
• обозначить траекторию (путь, который проделывает объект);
• указать конечную точку (где модель должна остановиться).

После того, как персонаж/объект «привязывается» к траектории, программа сама рассчитывает и создает движение. Если при этом добавить анимацию самого объекта (взмахи крыльев, открытие шлюзов, выдвижение шасси) и «поиграть» с камерой, можно добиться весьма интересных эффектов.

Команда студии КЛОНА точно знает, как сделать простое движение по проложенному маршруту и умопомрачительно динамичным.

Наш герой — не находится в вакууме. Любого персонажа окружает какая-то реальность , в которой обязательно имеются гравитация (если дело не в космосе), движение воздушных масс и другие виды колебаний. Все это стоит учитывать, чтобы анимация персонажа была достаточно реалистичной.

Как выглядит результат такой анимации и где ее можно наблюдать?

В деталях. Когда персонаж идет по городу, и плащ развевается под порывами ветра, или когда под водой волосы липнут к лицу — все это получается благодаря анимированию с учетом окружающих факторов.

Строго говоря, анимация в динамической среде — скорее вычислительная работа с глубоким погружением в физические характеристики объектов. Но без всего этого даже самое детальное 3d моделирование с не сделает персонажа живее.

Motion capture: превращение фильма в мультик

Технология захвата движений — молодая, но очень популярная. Сегодня motion capture используется практически во всех фантастических фильмах. Суть такого способа крайне проста:

• на актере закрепляются датчики;
• пока актер двигается, камеры фиксируют положения датчиков;
• их смещение обрабатывает программа и создает движущийся «скелет» с набором ключевых кадров;
• полученный пакет информации «обтягивается» оболочкой — для этого используется 3d моделирование персонажей.

В результате действия героя получаются реалистичными, убедительными, а аниматорам не приходится бороться с физикой и вспоминать, в каком месте что гнется.