1980–1990-Е годы: развитие компьютерной графики
В связи с переходом в эру компьютеров начал меняться и облик анимации. Так, например, в 1995 году студия Pixar выпустила мультфильм "История игрушек" (Рисунок 3), выполненный с помощью революционной технологии 3D-моделирования. В последствии фильмы с использованием Computer graphics (далее в тексте CG) стали появляться всё чаще.
Рисунок 3 – Кадр из анимационного фильма "История игрушек"
Подход к анимации Pixar был основан на риггинге — системе управления персонажами, и прямой кинематике (forward kinematics, FK). Это техника, когда у аниматора есть скелет и кости, которыми манипулируют по отдельности. Позже разработали инверсную кинематику, когда есть рукоятка (handle), позволяющая управлять группой костей. Аниматор тянет её, и за счёт этого срабатывает сгибание и разгибание сустава
Именно с данного проекта начался плавный переход от классической анимации к компьютерной.
Хотя компания в основном известна благодаря своим мультипликационным фильмам, она разрабатывает и 3D-софт. Выпущенный в 1988 году движок RenderMan стал промышленным стандартом рендеринга для 3D-анимации. Этот пакет программ используется для визуализации и генерации высококачественных фотореалистичных изображений. RenderMan применяли при создании визуальных эффектов для "Терминатора", "Аватара", "Парка Юрского периода", "Властелина колец" и многих других фильмов.
Крупнейшая в мире телеком-компания AT& T была одним из новаторов в графических программах. В 1986 году она выпустила ПО для работы с анимацией — Topas. Программа выдвигала такие требования к железу и софту, как процессор Intel 286 и операционная система DOS, и стоила 10 тысяч долларов.
В 1990 году компания AutoDesk выпустила первую версию своей программы 3D Studio, которая впоследствии была переименована в 3ds Max, а в 1998 году состоялся релиз Maya. На тот момент софт для анимации стоил от 15 до 30 тысяч долларов в зависимости от пакета.
XXI век: современная индустрия анимации
Первой попыткой показать людей максимально правдоподобно был основанный на вселенной Final Fantasy CG-фильм "Последняя фантазия: Духи внутри" (Рисунок 4), вышедший в 2001 году.
Рисунок 4 – Кадр из Final Fantasy "Последняя фантазия: Духи внутри"
Фильм провалился в прокате. Главная проблема связана с эффектом зловещей долины: роботы, манекены или другие объекты, схожие с людьми, вызывают у наблюдателей отвращение и неприязнь, если внешнее сходство передано слишком точно, но при этом какие-то мелкие детали или движения выглядят неестественно.
У этой проблемы есть два выхода: создавать стилизованных персонажей и фотореалистичное окружение, как, например, в "Душе" Pixar, или всё-таки стремиться к неотличимой от реальности картинке, как в ремейке "Короля Льва". Кассовые сборы обеих лент говорят о жизнеспособности обоих подходов.
Одна из главных технологий для передачи реализма — motion capture, то есть технология захвата движения. На определённые участки тела человека или животного вешают оптические или электромагнитные датчики и со многих камер снимают движение в пространстве. За счёт съёмки с разных ракурсов происходит триангуляция точек в пространстве. Когда у нас есть набор точек, мы видим, как тело движется. Лицевую анимацию также создают с помощью захвата движений.
Одна из технологий, упрощающих работу аниматоров, — это процедурная анимация. До этого вся анимация была предопределённая — то есть специалист по кадрам задавал движения модели. При процедурной анимации движок сам генерирует движения согласно заданным параметрам в режиме реального времени.
Есть и другие инструменты, работающие в режиме реального времени и направленные на создание лицевой анимации. В демо The Matrix Awakens на движке Unreal Engine 5 зрители увидели, что максимальная детализация может быть real-time-рендером (Рисунок 5).
Рисунок 5 – кадр из демонстрационной версии The Matrix Awakens
Стоит упомянуть и новый инструмент от Epic Games под названием MetaHuman Creator — это бесплатный редактор, позволяющий создавать реалистичных 3D-персонажей. Правда, интегрировать готовых героев можно только в проекты на движке Unreal Engine.
С каждым годом индустрия анимации все больше и больше развивается и эволюционирует. Вместе с этим, появляются новые виды анимации, настолько разнообразные, что каждый сможет найти то, что ему более близко.