Twarzą naprzód

Trójwymiarowa animacja ludzkiej twarzy oddająca niuanse mimiki i ruchu warg przy mówieniu to jedno z najtrudniejszych zadań, przed jakimi staje animator. Okazuje się, że najnowsze programy mogą pomóc w uzyskaniu płynnych i wiernych efektów. Digit przygląda się programom do animacji twarzy.

Modelowanie ludzkiej twarzy to zadanie skomplikowane i żmudne, wymagające dużej biegłości technicznej w zakresie modelowania, animacji szkieletu, morfingu (przenikania obrazu) oraz synchronizacji ruchu warg. Ktoś, kto zajmuje się animacją postaci, musi też dokładnie poznać najrozmaitsze i najbardziej subtelne sposoby wyrażania emocji przez ludzką twarz.

Bez tego tworzona postać nigdy nie będzie naturalna, nie zacznie żyć własnym życiem. Postać Golluma w "Dwóch wieżach" z filmowej trylogii "Władcy pierścieni" jest tak przekonująca, ponieważ twórcy podjęli się trudu opracowania ponad 250 "wyrazów", jakie przybiera jego twarz. Profesjonalne oprogramowanie 3D do animacji postaci pomaga przyspieszyć ten proces, automatyzując wykonanie pewnych czynności technicznych, co ułatwia projektantowi skoncentrowanie się na zadaniach kreatywnych.

Istotną kwestią, którą należy rozstrzygnąć przed wyborem odpowiedniego programu, jest rodzaj medium, dla którego pracujemy. W przypadku gier wideo nie da się wykorzystać postaci, która wygląda wprost fantastycznie, ale została zbudowana z ogromnej liczby wielokątów; przeciążony ich obróbką system gubiłby bowiem część klatek. Podobne ograniczenie tworzy także Internet. Postać, czy też tak zwany awatar, który wita gości na stronie, musi być - z uwagi na ograniczenia pasma - odpowiednio lekki. Równie ważna może okazać się elastyczność programu.

Przy przenoszeniu postaci ze szkicownika na ekran w wielu przypadkach trzeba tworzyć kilka wersji postaci, przeznaczonych na różne rozdzielczości. Projektanci gier, na przykład, muszą zwykle przygotować trzy wersje postaci: w niskiej rozdzielczości, średniej - do gry w trybie Full Motion Video oraz pojedyncze kadry w wysokiej rozdzielczości - do druku.

Patrz na usta

W wielu przypadkach cyfrowa postać musi nie tylko okazać emocje wyrazem twarzy, ale również rozmawiać, co wymaga poruszania ustami. Dla grafika oznacza to konieczność dokładnego zaplanowania i stworzenia odpowiedniej mimiki, której efektem będzie układ ust zgodny z wymawianymi głoskami. Także na tym etapie prac można znaleźć odpowiednie wsparcie ze strony komputera. Potrzebny będzie do tego jednak specjalistyczny program, przeznaczony do budowy modeli ludzkiej głowy z wbudowanymi algorytmami odwzorowania mimiki i układu warg przy poszczególnych fonemach. Aplikacje tego typu najczęściej potrafią wyeksportować efekty swojej pracy do programów takich jak New Tek LightWave czy Maxon Cinema 4D, korzystając z ich wewnętrznych formatów animacji. Twarz bez żadnego wyrazu wykorzystywana jest jako obiekt podstawowy, w oparciu o który buduje się kolejne wzorce mimiczne (morph targets). Poszczególnym odmianom przypisuje się - najczęściej za pomocą suwaków - odpowiednie wartości, które w przypadku klatek kluczowych mają odpowiadać wypowiadanym dźwiękom. Ręczne kojarzenie mimiki z fonemami to zajęcie bardzo żmudne, ale i tu można liczyć na wsparcie takich programów, jak MagpiePro. W tym zestawieniu przyglądamy się różnym narzędziom dla projektantów 3D, zarówno pakietom do ogólnych zastosowań w modelowaniu i animacji, jak i wyspecjalizowanym programom do tworzenia modeli ludzkiej głowy, przechwytywania ruchu oraz synchronizowania ruchu warg.

Oprogramowanie do synchronizacji ruchu warg

Magpie Pro

Platforma: Windows i Mac

Cena: 250 USD

Producent: Third Wish Software, www.thirdwishsoftware.com

Kontakt: [email protected]

MagpiePro, narzędzie bardzo wszechstronne, a przy tym elastyczne, które zaspokoi potrzeby każdego studia w zakresie dostarczenia odpowiednich danych dotyczących fonemów do głównego programu animacyjnego. Na początku, gdy na ekranie pojawia się niewyobrażalna wręcz liczba najrozmaitszych okien, może robić dość niezborne wrażenie, ale szybko okazuje się, że w dziedzinie synchronizacji ust nie ma sobie równych. Co więcej, eksportuje dane do wszystkich większych programów opisanych w tym artykule. Pozwala na ręczną ingerencję w efekty pracy, dzięki czemu użytkownik może dowolnie zmienić wygląd animowanej twarzy w każdym momencie.

Proces generowania mowy można podejrzeć w postaci płaskich bitmap bądź uproszczonych ruchomych ust, kiedy ścieżka wideo pokazuje aktora wymawiającego odpowiednie fonemy. Dane kontrolujące synchronizację warg można także wprowadzić za pomocą klawiatury. Metoda ta wymaga początkowo trochę pracy - trzeba zmapować fonemy do odpowiednich pozycji mimicznych, ale potem pozwala pracować wydajniej niż przy manualnym ustawianiu zmian. Inną imponującą funkcją, która może wprowadzić nagranie mowy, a potem wyeksportować dane do głównej aplikacji, jest opcja Speech Recognition. Tak jak w przypadku metody klawiaturowej, także i tutaj użytkownik powinien "wytrenować" program w rozpoznawaniu materiału. Taka inwestycja czasu bardzo się opłaca.

Do zamiany mowy na ciąg fonemów program używa pojedynczych plików - Speakers. Dzięki temu MagpiePro bardzo dokładnie rozpoznaje głos różnych aktorów.

Zarówno metoda wykorzystująca rozpoznawanie mowy, jak i tekstowa nie są całkowicie bezbłędne; wyniki trzeba sprawdzić i nieco poprawić. Nie należy jednak na te niedogodności narzekać - alternatywą jest jedynie ręczna animacja ust, a to prawdziwa harówka, szczególnie w przypadku bardziej rozbudowanego materiału.

Oprogramowanie do modelowania i animacji 3D

3DS Max 5.0

3DS Max ze swoją długą historią w budowaniu w czasie rzeczywistym grafiki do gier to faworyt w tej branży. Już wczesne wersje imponowały narzędziami do budowy grafiki w niskiej rozdzielczości, ale jednocześnie wielu użytkowników narzekało na nieuporządkowany interfejs, który utrudniał poruszanie się po programie.

W wersji 5.0 interfejs został udoskonalony, a program kusi projektantów postaci przydatnymi funkcjami. Character Assembly to narzędzie do grupowania poszczególnych części ciała czy kości. Po przeprowadzeniu tej czynności można prowadzić operacje ograniczone jedynie do wybranej grupy, a nawet zachowywać i ładować animacje kości i ich połączeń. Komendy Merge Animation, idealnej do złożonych modeli twarzy, można używać do przenoszenia parametrów animacji z innych odpowiednich obiektów, jak też na nie.

Prostej animacji postaci dokonuje się na kościach i IK system, korzystając z okna Track View, które powstało z połączenia Dope Sheet oraz F-Curve. W nowym trybie animacji Set Key zastosowano metodę kopiowania pozycji pose-to-pose. Synchronizację ruchu warg można uzyskać stosując opcje Mesh Modifiers lub Morph targets, choć żadnej z nich nie da się określić mianem user-friendly.

Choć wersja 5.0 oferuje wiele świetnych nowych narzędzi do modelowania i renderingu, to w przypadku nietypowych animacji można zauważyć, że nie brak jej i słabych stron. Jednak niezaprzeczalną zaletą Maxa jest dostępność ogromnej liczby doskonałych plug-inów, szczególnie do tworzenia głów postaci i ich animacji.