Об использовании рисунков и технологий 3-D моделирования в компьютерных играх

Страница 1

Об использовании рисунков и технологий 3-D моделирования в компьютерных играх

Меня давно интересовал вопрос применения в современной компьютерной индустрии рисованной графики и трехмерного моделирования, и вот выдалось время немного изучить этот вопрос. Среди игроков много как сторонников, так и противников каждой из указанных технологий, причем, аргументы обеих сторон основываются на отчетливо наблюдаемых достоинствах и недостатках визуального восприятия созданных изображений.

Но мы не будем выяснять, кто из них прав, поскольку в этом споре нет и не будет победителей. Не будет их потому, что каждое средство наилучшим образом представляет нашему взгляду различные возможности поведения, действий или эмоций персонажей, а также определенные грани фоновых изображений, и такое соответствие складывалось в компьютерной индустрии исторически. О каждой из технологий и хотелось бы рассказать, не касаясь вопроса их противостояния. Более того, мне хотелось бы рассказать о том, что наиболее достоверные результаты получаются при совместном использовании техники рисунка и трехмерного моделирования.

 

О технике рисунка

Так уж сложилось, что образы персонажей, и не только в приключенческих играх, наиболее ярко и выразительно с точки зрения отображения эмоций, представляются нашему сознанию именно тогда, когда они созданы методом перевода в цифровой формат из обычного рисунка. Как правило, в самом начале, художник-аниматор, основываясь на описании образа персонажа, созданного сценаристом, выполняет несколько карандашных эскизов, на которых лицо персонажа отображает ключевые эмоции.

Head_em1

Head_em2

Художник-аниматор создает по одному небольшому рисунку на каждую эмоцию. Такие эскизы на языке профессионалов называют «картой эмоций». И вот мы уже говорим об одной из самых сильных сторон техники рисунка – достоверное отображение эмоциональных состояний. Ни одна из современных технологий реализации «захвата движения» лицевых мышц не может столь естественно и достоверно спроецировать на виртуального персонажа выражение радости, порыв ярости или удивление, как это сделает набор обычных рисунков, который затем переводится в цифровую форму. С технологической точки зрения  это - неоспоримый факт.

Особенно интересно и наиболее выразительно будут выглядеть эмоции персонажа, который должен быть как можно более похожим на живого человека, и первичная детализация лицевой мимики которого выполняется с помощью техники рисунка «крупным планом». Степень выразительности эмоции будет ограничена только мастерством самого аниматора и его фантазией. Вот несколько начальных набросков эмоций для персонажей компьютерных игр.

Ukr_headAngry_head

Сложность же вопроса заключается в том, что сами художники-аниматоры называют «продолжением движения». Рассмотрим значение данного термина на примере: смена выражения лица персонажа с серьезного на радостное. Нельзя просто взять, раскрасить и перевести в цифровой вид начальный рисунок с серьезным выражением лица и конечный с радостным, и отобразить смену настроения героя, просто поменяв одно изображение на другое (мы еще не учитываем, что тело персонажа может двигаться при смене эмоции). Представьте: полсекунды назад герой был задумчив, как вдруг неожиданно на его лице возникает широкая улыбка. Это будет выглядеть неестественно. Для достижения естественности необходимо будет нарисовать промежуточные состояния между начальным и конечным изображением, в которых на лице персонажа постепенно будет изменяться взгляд, изгиб бровей, состояние мышц лба и щек. Если изменение выполняется для персонажа, демонстрируемого крупным планом, то может потребоваться до шестнадцати промежуточных эскизов при смене всего лишь одной эмоции. А ведь тому, кто рисует, нужно еще и правильно «зафиксировать» эти пограничные макро-выражения на рисунках.

Еще сложнее обстоит дело с четкой фиксацией движений в технике рисунка. При ходьбе человек совершает целый комплекс движений, привычных нашему глазу и фиксируемый на подсознательном уровне. Он переставляет ноги, и при этом выполняется видимый сгиб в коленях, а также наклон стопы при отведении ее назад и выдвижении вперед. С небольшой амплитудой выполняется отмашка рук или локтей, при этом меняется наклон туловища. Приведу в качестве небольшого примера рисунок с последовательным наложением семи шагов «контурного человека». На четвертом шаге он начинает наклон за куском мела, лежащем на полу, затем поднимает его, и вытягивает руку с мелом к доске на завершении седьмого шага.

Contur_motion

Чтобы выполнить достаточное количество рисунков, начинающих и завершающих один цикл движений человека при беге, может потребоваться до 45 отдельных набросков. Это очень весомый объем ручного труда, что является одной из слабых сторон рисованной графики, ведь затраты времени и бюджет игры ограничиваются изначально.

Для экономии времени и сил художников-аниматоров, при создании персонажей для «рисованных квестов», в большинстве случаев используется сочетание метода создания рисунков с последующим их переводом в цифровой вид с методом программной корреляции траектории движения. Рисуются вручную начальные и конечные фазы эмоции (или позиции цикла движения), затем еще небольшое количество промежуточных изменений. Все рисунки оцифровываются, и переводятся в программу компьютерной анимации. Для начала фиксируется самое первое изображение, и следующее за ним первое промежуточное изображение, отображающее, к примеру, на четверть завершенное движение. Чтобы построить все промежуточные кадры между началом и первой четвертью, программа анимации, используя математические алгоритмы, начитает визуализировать передвижение точек объекта от первичного положения до первой четверти. Затем цикл обработки повторяется от изображения с первой четвертью до изображения со второй четвертью, и так продолжается вплоть до завершения всего движения. И только после отработки основных движений, персонаж обретает цвета с помощью программ векторной и растровой графики.

У техники рисования есть еще одна из замечательных возможностей, с точки зрения качества и естественности отображаемого, превзойти которую компьютерной графике пока не удается. Речь идет об изображениях окружающего мира. Причем, это не только природные пейзажи, но и возведенные человеком строения, и даже обстановка отдельных комнат изнутри выглядят всегда более реалистично и натурально, если они первоначально созданы из рисунка.

Myst_landscape

Такой прием создания локаций долгие годы являлся основным, и с успехом применялся для создания фоновых изображений и ключевых предметов локаций в компьютерных играх. Единственный недостаток, который всегда отмечался при использовании такого приема это – статичность самого изображения. С этим недостатком пытались бороться еще в начале 1990-х годов, применяя технику «смешивания элементов». Принцип такой техники прост, и дает довольно хорошие результаты. Представьте, что нам нужно изобразить водопад. Рисуем первый эскиз. На нем вода как бы «застыла», поскольку рисунок статичен. Далее рисуем водопад еще два или три раза на отдельных рисунках, но при этом на каждом из них изображаем другой «рисунок застывшей воды». После перевода этих рисунков на экран монитора начинаем создавать эффект движения воды. Первый рисунок принимаем за исходный. Затем копируем из второго и третьего рисунка изображение потоков воды, разделив их на прямоугольники небольшого размера. На первое изображение наверху, там, где вода начинает свое падение, накладываем горизонтальный ряд из прямоугольников воды со второго изображения. Следующее ключевое изображение будет содержать уже два ряда прямоугольников воды из соседнего изображения, и т.д. Не забудьте, что можно еще перемешивать и менять местами прямоугольники с «кусочками воды», собирая, таким образом, множество «узоров» падающей воды. При этом придется потратить немного времени на то, чтобы сгладить линии совмещения прямоугольников, для чего используем изменение оттенков цвета. По схожему принципу создавался и эффект движения волн на море, только там перемещались не отдельные небольшие кусочки изображения, а целые полоски с изображением волны. В настоящее время для реалистичного отображения воды используются более сложные методы, совмещающие использование рисунков, технологий монтажа видеосъемок и методов корреляции движения объектов.

Lost_cavern_waters


Страница 1 из 2

Комментарии QuestTime

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Отправить

Комментарии ВКонтакте

ГлавнаяКвестология ‹ Об использовании рисунков и технологий 3-D моделирования в компьютерных играх
Авторизация