Використання 3D-графіки в створенні мультфільмів

Використання 3D-графіки в створенні мультфільмів

Зміст:
1. Що таке 3D-графіка?
2. Сфери застосування 3D-моделювання.
3. Створення мультфільмів.
4. Найпопулярніші 3D-мультфільми.
5. Програми для створення мультфільмів.
6. Відео.
7. Джерела.

Тривимірна графіка сьогодні так сильно увійшла в наше життя, що часом ми навіть не звертаємо уваги на її прояви.

Роздивляючись рекламний щит із зображенням інтер'єру кімнати або рекламний ролик про морозиво, спостерігаючи за кадрами гостросюжетного фільму, ми й не здогадуємося, що за всім цим стоїть копітка робота майстра 3D-графіки.

1. Що таке 3D-графіка?

3D-графіка (тривимірна графіка) - це особливий вид комп'ютерної графіки - комплекс методів та інструментів, які застосовуються для створення зображення 3-D-об'єктів (тривимірних об'єктів).

3D-зображення не складно відрізнити від двовимірного, оскільки воно передбачає створення геометричної проекції 3d-моделі сцени на площину, за допомогою спеціалізованих програмних продуктів. Отримана модель може бути об'єктом із реальної дійсності, наприклад модель будинку, автомобіля, комети, або ж бути абсолютно абстрактною. Процес побудови такої тривимірної моделі отримав назву 3D-моделювання і спрямований, перш за все, на створення візуального об'ємного образу об'єкта, що моделюється.


Сьогодні на основі тривимірної графіки можна створити високоточну копію реального об'єкта, створити щось нове, втілити в життя найнереальніші дизайнерські задумки.

2. Сфери застосування 3D-моделювання

• Реклама і маркетинг

Тривимірна графіка незамінна у презентації майбутнього виробу. Для того, щоб розпочати виробництво необхідно намалювати, а потім створити 3D-модель об'єкту. А вже на основі 3D-моделі, за допомогою технологій швидкого прототипування (3D-друк, фрезерування, лиття силіконових форм і под.), складається реалістичний прототип (зразок) майбутнього виробу.

Після візуалізації (3D-візуалізації), отримане зображення можна використовувати у розробці дизайну упаковки або для створення зовнішньої реклами, POS-матеріалів і дизайну виставкових стендів.

• Міське планування

За допомогою тривимірної графіки досягається максимально реалістичне моделювання міської архітектури і ландшафтів з мінімальними витратами. Візуалізація архітектури будівель і ландшафтного оформлення дає можливість інвесторам і архітекторам відчути ефект присутності в спроектованому просторі. Це дозволяє об'єктивно оцінити переваги проекту та усунути недоліки.  6-8 травня 1998 року в м. Осло проходив Перший міжнародний симпозіум з візуалізації, організований компаніями Silicon Graphics і Telenor. На даній конференції широкої аудиторії були продемонстровані різні технічні засоби для представлення віртуальних об'єктів, Особливий інтерес представили проекти зі створення так званих віртуальних міст - містять не один, а десятки тисяч віртуальних об'єктів. З моменту виникнення такого поняття, як колективне планування міського будівництва, всі його учасники - фахівці з планування, проектувальники, інвестори, представники влади та просто зацікавлені городяни - прагнули знайти нову методологію обговорення будівельних проектів, які дозволяють оцінити їх вплив на міський ландшафт ще до реального втілення . Був потрібен ефективний спосіб, що дозволяє зримо уявити і проаналізувати «фізичні наслідки» проекту до початку його реалізації та інвестування коштів. Згодом з'явився проект «Віртуальне місто». Група міського моделювання UCLA скористалася даною технологією візуального тривимірного моделювання для розвитку інтегрованої середовища міського моделювання. За допомогою унікальної системи та методології комп'ютерного моделювання група будує віртуальні моделі реального часу міських районів. Ці моделі, з точністю до написів на стінах і фіранок у вікнах, конструюються шляхом поєднання фотографій, отриманих за допомогою аерофотозйомки, зі стереометричних «уявленнями» вулиць для реалістичного тривимірного моделювання.

• Промисловість

Сучасне виробництво неможливо уявити без промислового моделювання продукції. З появою 3D-технологій виробники отримали можливість значної економії матеріалів і зменшення фінансових витрат на інженерне проектування. З допомогою 3D-моделювання, дизайнери-графіки створюють тривимірні зображення деталей і об'єктів, які в подальшому можна використовувати для створення прес-форм і прототипів об'єкту. До недавнього часу такі серйозні проекти як будівництво мостів, дамб, гребель не проходило без будь-яких несподіванок навіть в країнах з дуже розвиненими будівельними технологіями. У наш час будівельні компанії багатьох держав стали користуватися системами інженерного проектування з візуальним відображенням. Сучасні програми інженерної графіки не тільки здійснюють різні будівельні розрахунки (втім, це могли робити і програми попереднього покоління), але й візуалізувати відбуваються будівельні процеси. Програми показують не тільки можливе навантаження на окремі частини конструкцій, а й розраховують різні непередбачені явища, пов'язані наприклад з явищами резонансу в процесі будівництва. Приклад з абсолютно побутової сфери: компанії з продажу квартир, а так само дизайну і пов'язаним з ним ремонтом стали використовувати комп'ютерні програми тривимірного моделювання для представлення клієнту найбільш точної інформації про майбутній проект. Тим самим дохід цих компаній став збільшуватися за рахунок економія часу, що витрачається на непотрібні креслення. Перевага комп'ютерного моделювання оцінили не тільки люди, пов'язані з нерухомістю, а й великі компанії, які бажають скоротити свої витрати за рахунок застосування сучасних програм комп'ютерного конструювання, а так само автоматизування процесу виробництва.

• Комп'ютерні ігри

Технологія 3D у створенні комп'ютерних ігор використовується вже понад десять років. В професійних програмах досвідчені фахівці вручну промальовують тривимірні ландшафти, моделі героїв, анімують створені 3D-об'єкти і персонажі, а також створюють концепт-арти (концепт-дизайни).

• Кінематограф

Вся сучасна кіноіндустрія орієнтується на кіно у форматі 3D. Для подібних зйомок використовуються спеціальні камери, здатні знімати в 3D-форматі. Крім того, за допомогою тривимірної графіки, для кіноіндустрії створюються окремі об'єкти і повноцінні ландшафти. До недавнього часу роботу зі створення спецефектів в кінематографії виконували у спеціальних павільйонах з використанням фізичних моделей, методів прозорою фотографії і дорогих оптичних принтерів. Тепер ця проблема вирішена за допомогою сучасних програм. Вже не потрібно витрачати тисячі людино-годин на побудову моделей, наприклад динозаврів, які потрібно потім встановити  на сцені, висвітлити, відзняти і скомбінувати з іншими учасниками епізоду. Досить посадити одну людину за звичайний персональний комп'ютер, щоб створити спецефекти, створюють повне відчуття реальності. Нашестя візуальних ефектів вже ніхто не дивується. Ефекти в блокбастерах (бойовиках) і романтичних казках, іграх та мультимедійних презентаціях, помітні і непомітні, в кіно і на телебаченні, тривимірні і мультиплікаційні. Всіх їх об'єднує лише одне: вони створені за допомогою комп'ютерів.

• Архітектура та дизайн інтер'єрів

Технологія 3D-моделювання в архітектурі давно показали себе з найкращого боку. Сьогодні створення тривимірної моделі будівлі є незамінним атрибутом проектування. На підставі 3D-моделі можна створити прототип будівлі. Прототип може повторювати лише загальні обриси будівлі, або бути деталізованою збірною моделлю майбутньої будови.

Що ж стосується дизайну інтер'єрів, то, за допомогою технології 3D-моделювання, замовник може побачити, як виглядатиме його житло або офісне приміщення після проведення ремонту.

• Анімація

За допомогою 3D-графіки можна створити анімованого персонажу, «змусити» його рухатися, а також, шляхом проектування складних анімаційних сцен, створити повноцінний анімований відеоролик.

3. Створення мультфільмів

3D-анімація - творчий процес, в ході якого ведеться зйомка тривимірних об'єктів - реальних предметів або їх цифрових моделей, які на екрані будуть рухатися. Сьогодні велика частина 3D-мультфільмів робиться за допомогою комп'ютерної графіки або CGI (computer-generated imagery). Найвідомішою студією CGI-анімації є Pixar. Саме ця компанія, заснована в 1985 році, створила перший у світі CGI фільм. Це була картина «Історія іграшок» 1995 року, З тих пір з павільйонах Піксара знято кілька десятків повнометражних мультфільмів. Строго кажучи, саме Pixar - родоначальник всього бізнесу, в основу якого лягло мистецтво 3D-анімації.

Незважаючи на те, що студія Pixar першою почала знімати комп'ютерні мультики, перший 3D-анімаційний фільм створили не вони. Такі мультфільми відомі ще з 60-х років. І в процесі роботи над фільмом робляться окремі зйомки персонажів (як правило, зроблених з гнучкої глини) і об'єктів в реальному житті. Положення тіл героїв змінюється для кожного кадру (25 знімків в секунду), а їх послідовний показ, завдяки інерції людського зору, створює в нашому мозку ілюзію безперервного руху.

Цей тип анімації дуже красиво виглядає на екрані сучасних 3D телевізорів, але його створення - дуже трудомісткий процес. Для того, щоб зняти ролик довжиною кілька секунд, доводиться витрачати кілька робочих днів. Дуже важливо, щоб сотні знімків для однієї сцени були б зроблені при ідентичному освітленні, колірній температурі і з тим же кутом камери, в іншому випадку фільм буде виглядати непослідовним і нереалістичним.

Незважаючи на успіх таких фільмів, багато компаній сьогодні перейшли до комп'ютерної 3D-анімації. На даний час є безліч різних програм для створення анімаційних фільмів на комп'ютері. Серед найбільш популярних - Adobe Flash (для 2D-анімації), Blender (безкоштовна програма для створення 3D-моделей) і Renderman (професійна 3D-програма, розроблена Pixar). Вибір програми буде залежати від параметрів вашого комп'ютера і від того, який саме фільм ви збираєтеся створити.

Фільми з використанням CGI існують протягом більше двох десятиліть. Але особливо активно цей спосіб анімації почав використовуватися тільки після 1995 року, коли був випущений фільм "Історія іграшок". На ті часи використані в ньому моделі персонажів і анімаційні прийоми вважалися дуже складними, але відразу після виходу «Історії іграшок» інші студії почали розробляти цю ідею і незабаром світ побачив цілий ряд інших фільмів, створених з використанням комп'ютерної графіки. У списку найбільш помітних CGI компаній Pixar, який зробив більше десятка фільмів цього виду, DreamWorks - творці серіалів "Шрек" і "Кунг-фу Панда", а також студія Blue Sky, яка знімає фільми «Льодовиковий період».

На початку 2000-х років почали з'являтися тривимірні мультсеріали, створені в форматі CGI-анімації. Персонажі таких фільмів стали простішими, наприклад, руху рота у них стали більш жорсткими, і артикуляція губ не завжди відповідає їх вимовляють словами. Крім того, такі речі, як хутро в таких фільмах виявилися або занадто спрощеними, або тепер взагалі відсутні в комп'ютерній мультиплікації. Художники усувають з персонажа більшу частину хутра, надаючи їм більш гладку форму тіла.

3D-анімація стає все більш і більш популярною. Щороку проводиться десятки фільмів в комп'ютерній графіці. Завдяки барвистим рекламним, особливо телевізійним, роликам, CGI анімація швидко перетворилася в найбільш затребуваний вид анімації.

4. Найпопулярніші 3D-мультфільми.

1. Рапунцель: Заплутана історія

Всім відома героїня Рапунцель, створена Братами Грімм переросла книжкові сторінки і знайшла своє обсяг у фільмі з 3D графікою в 2010 році. Обійшлося їй це в 260 000 000 $. Рябить в очах від нулів? Помилки тут немає, сотні мільйонів було витрачено на те, щоб вивести біляву красуню на новий видовищний рівень. Інтернет кінокритики ставлять картині тверду вісімку, тягне вона цю цифру чи ні - вирішуйте самі. Що ж можна сказати з упевненістю, так це те, що група розробників точно залишилася в плюсі: опинившись в прокаті, картина заробила 590 млн. $.

2. Різдвяна історія

У 2009 році на великому екрані можна було побачити фільм, знятий так само по книжковій історії. Чарльз Діккенс був би приємно здивований, адже Дісней за всю свою історію адаптував його повість тричі. Різдвяна історія 2009 року остання, і судячи з свою бюджету, найкраща версія написаного. Витрати на фільм склали 200 млн. $: Мультик дійсно вийшов гарний. Головний герой - скнара Скрудж, озвучений Джимом Керрі, похмурий вираз його обличчя опрацьовано приголомшливо детально. Мультик отримав 8 зірочок з 10-ти і окупив себе на 125 000 000 $.

3. Історія іграшок: Велика втеча

Роком пізніше вийшла ще одна серія мультфільму для тих, хто по-молодший. Комп'ютерний 3D мультик, створений компанією Pixar. В американській версії вона називається просто Toy Story 3, до неї було випущено ще два мультика цієї франшизи, які так само мали великий успіх. Героїв визнали настільки чудово зробленими, що мультик нарекли «кращим анімаційним фільмом» Бюджет Історії склав 200 млн $, як і у його попередника, а ось збори були разюче величезні і склали 1 063 000 000 $.

4. Університет монстрів

Університет монстрів - друга частина мультиплікації про жахливо милих чудовиськ. Яскравий і легкий мультфільм, на створення якого було витрачено 200 млн $. Розробники підкреслювали, що на університетських лавах в сценах часто розміщувалося по 200-300 монстрів, а в одній зі сцен їх чисто досягало 3000 - величезні масштаби для моделювання! Цікаво так само, що в Університеті, та практично у всіх мультфільмах Pixar фігурує чисто 113-A - номер аудиторії в Каліфорнійському інституті мистецтв, де проходять заняття з анімації для студентів.

5. Тачки-2

На розробку мультфільму для малюків пішло 200 млн $. Любителі першої частини про що говорять машинок прийшли подивитися на другу в кіно і принесли компанії заробіток в 559 млн $.

6. Хоробра серцем

Анімаційний мультфільм про рудоволосу дівчину, яка не хотіла йти второваною стежкою. Примітно, що зачіска головної героїні Меріди налічує 1500 пасом, які в свою чергу все разом вміщають 111 700 змодельованих кучерявих волосків. На фільм було витрачено 185 млн $, а заробити на ньому вийшло 538 млн $.

7. ВАЛЛ-І

Анімаційний 3D мультфільм про робота, вимушеному загрібати сміття, залишене людьми, на спорожнілій землі. За основу моделі рук героїв-прибиральників взята реальна ручка з туалетних кабінок студії Pixar. Бюджет мультфільму не такий високий як у вищеназваних: 185 млн. $, Проте визнання він здобув трохи вище і заробив Оскар як кращий анімаційний фільм 2009 року.

8. Думками навиворіт

Мультфільм компанії Pixar 2015 року, в жартівливій формі розповідає як влаштована людська голова. На можливості подивитися альтернативну ненаукову версію пристрою головного мозку компанія заробила 857 млн $, вклавши в розробку 175 млн.

9. Вперед і вгору

Дуже зворушливий мультик з недитячою історією про буркотливий старого і маленького хлопчика. Розробники вклали в мультфільм про велику мрію героїв 175 млн $, а заробили на здійснення своїх мрій 731 млн $.

10. Монстри проти прибульців

Завершує наш ТОП ще один фільм за участю 3D монстрів. Метеорити, прибульці, роботи - вкласти в такий анімаційний мікс довелося 175 млн $. Це перший фільм компанії Dream Works в форматі 3D і приніс він їй, в порівнянні з вищеназваними хітами, не надто багато: всього 381 млн $.

5. Програми для створення мультфільмів.

Програма Maya
Maya - програма для створення тривимірної графіки і анімації, заснованих на моделях, створених користувачем у віртуальному просторі, освітлених віртуальними джерелами світла і показаних через об'єктиви віртуальних камер.

Програма Z-Brush
У Z-Brush використовується абсолютно унікальний метод полігонального моделювання, який не має аналогів. Можливо вільне обертання, масштабування і пересування об'єкта. Процес моделювання полягає у витісненні, витягуванні, стисненні і інших подібних діях.

Програма Blender
Blender - пакет для створення тривимірної комп'ютерної графіки, що включає в себе засоби моделювання, анімації, рендеринга, постобробки відео, а також створення інтерактивних ігор. Особливості: Малий розмір, висока швидкість рендеринга (процесу отримання зображення по моделі за допомогою комп'ютерної програми), наявність версій для безлічі операційних систем. Функції пакета: Динаміка твердих тіл, рідини та м'яких тіл, систему гарячих клавіш, велику кількість легко доступних розширень.

Інші програми для створення мультфільмів:

• Easy GIF Animator.
• Toon Boom Harmony.
• Anime Studio Pro.
• iClone Pro.
• Express Animate.
• Plastic Animation Paper.
• Pivot Animator.

6. Відео

1. Як роблять мультфільми

2. Створення стилізованого анімаційного 3D-фільму в Maya (Урок №1)

3. Створення стилізованого анімаційного 3D-фільму в Maya (урок №2)

7. Джерела

klona.ua - Тривимірна графіка в сучасному світі

repetitor3d - 3D-мультфільми з найбільшим бюджетом

sites.google.com - 3D-моделювання в різних сферах

olston3d.com - Як роблять мультфільми