Практика

Захват движения: как это делают

Технология захвата движения прочно заняла свое место в ряду инструментов для создания экранных образов и, несмотря на молодость, уже помогла создать много ярких и необычных персонажей, в том числе Голлума, Кинг-Конга, а также героев фильмов «Варкрафт» и «Аватар»

А теперь мы напишем нечто, противоречащее озвученному выше постулату: идея захвата движения уходит корнями к началу кинематографа.

В анимации практика захватывать движения человека и переносить их на другого персонажа существует довольно давно. Еще в 1915 году Макс Фляйшер изобрел ротоскоп, который помогал ему перерисовывать движения отснятых персонажей и делать из них рисованный мультик. Аппарат проецировал отснятые кадры на стеклянный экран покадрово, позволяя художнику перерисовывать каждый кадр.

Захват движения: как это делают / Ротоскоп Фляйшера
Ротоскоп Фляйшера

В 1938 году Уолт Дисней использовал эту технологию, чтобы создать «Белоснежку и семь гномов».  Актрису одели в платье, похожее на то, что носила Белоснежка, и снимали ее в движении. Потом перерисовывали, превращая в анимационную героиню. Именно поэтому движения героев в этом мультике такие мягкие и необычно реалистичные.  
Кадр из фильма «Белоснежка и семь гномов» и прототипы его героев

Кадр из фильма «Белоснежка и семь гномов» и прототипы его героев

Кадр из фильма «Белоснежка и семь гномов» и прототипы его героев

Кадр из фильма «Белоснежка и семь гномов» и прототипы его героев

Кадр из фильма «Белоснежка и семь гномов» и прототипы его героев

Кадр из фильма «Белоснежка и семь гномов» и прототипы его героев

В 1978 году точно так же нарисовал свой мультик «Властелин колец» Ральф Бакши. С помощью ротоскопирования создали и фильм «Помутнение» 2006 года, но здесь это был скорее творческий выбор: в это время уже существовали и другие методы захвата движения. 
 
 

Что такое захват движения или motion capture


Это технология, позволяющая записывать не изображение, а только движения человека (или любого другого объекта) с помощью специальных отражающих маркеров и системы инфракрасных излучателей / камер, которые считывают отраженное излучение и передают эти данные в компьютер.

Захват движения для игры Enslaved: Odyssey to the West
Захват движения для игры Enslaved: Odyssey to the West

Это довольно сложная система. Для работы нужно закрытое помещение, в котором по периметру (включая потолок) устанавливают облако камер-излучателей. Чем больше камер, тем точнее будут данные на выходе, потому что маркеры могут перекрывать части тела человека или другие актеры в сцене. Артист надевает серый костюм (цвет на самом деле не имеет значения, просто одежда не должна отражать инфракрасные лучи) со специальными отражающими  маркерами. Они цепляются к значимым для считывания движения точкам на теле: локти, колени, плечи, лоб, с обратной стороны запястья, бедра и т. д. То есть на те точки, которые при движении будут иметь самую широкую амплитуду, а при их соединении можно получить примитивный «скелет» человека.

Перед началом работы облако камер калибруют так, чтобы они «узнавали» каждый маркер. То есть все камеры будут считывать определенный маркер как один объект.  Внутри компьютера выстраивается виртуальное пространство, идентичное реальному, отмечается расположение каждой камеры. Таким образом поступающая с камер информация будет показывать перемещение маркера в трехмерном виртуальном пространстве. Камеры одновременно испускают инфракрасные лучи и получают блик с маркеров. 
 

После обработки данных и чистки погрешностей (чаще всего — с помощью специальных программ, но иногда и вручную операторами) эти данные становятся «движителями» виртуальных объектов. Так виртуальные точки-маркеры «приклеивают» к компьютерному персонажу на те же места. И далее все движения маркеров теперь переносятся на движения виртуальных объектов. 
 

Примеры использования


В кино впервые эту технологию применили на фильме «Парк Юрского периода», когда создали специальный джойстик под названием Digital Input Device (DID — цифровое устройство ввода). Аниматоры шутливо называли его Dinosaur Input Device (устройство ввода динозавров). Дело в том, что на этом фильме кинематографисты столкнулись с большой проблемой: аниматоры не умели работать с компьютером, а программисты не умели анимировать. Нужно было в короткие сроки придумывать нечто, что помогло бы аниматорам покадровой анимации управлять виртуальным существом. Так придумали джойстик, по форме напоминавший скелет динозавра. Все значимые для анимации существа точки были маркерами, которые и становились «движителями» скелета виртуальных зверей. Правда, тогда это делалось не визуальными средствами, а через провода. Это устройство очень быстро кануло в Лету, потому что появились устройства визуального ввода этих данных в компьютер. 

Digital Input Device для динозавров «Парка Юрского периода»
Digital Input Device для динозавров «Парка Юрского периода»

Уже на «Титанике» (1997) Джеймс Кэмерон использовал визуальные маркеры для создания цифровой массовки на корабле. И с тех пор массовку часто создают таким образом. Даже на «Сталинграде» Федора Бондарчука горящая массовка сделана с помощью мокапа. На самом деле и на фильме «Терминатор 2: Судный день» художники-аниматоры ILM пытались переносить движения Роберта Патрика на жидкого терминатора Т-1000, правда, вручную, с помощью нарисованной на актере сетки.

На ранних этапах развития этой технологии компания House of Moves предоставляла услуги мокапа для кино. Они работали на «Титанике», «Полярном экспрессе», «Доме-монстре», а также проводили захват мимики лица на первых двух фильмах серии «Человек-паук». 

В 1999 году вышел фильм «Звездные войны. Эпизод I: Призрачная угроза», где зрители впервые увидели одного из главных героев, который был создан с помощью захвата движения. Во всяком случае, его походка. Захватывать мимику человека технология еще не позволяла.
 

Техническое исполнение


Обычно захват движения происходит в помещениях или специально отстроенных декорациях, где нет солнечных лучей,  что важно, поскольку данные получают с помощью инфракрасных датчиков. Но на фильме «Планета обезьян: Революция» эта технология претерпела изменения. При съемке днем на локации основанная на инфракрасных лучах система дает сбой — солнце «забивает» эти лучи. Систему пришлось модифицировать. Маркеры стали активными, теперь они испускали радиосигналы, которые были намного надежнее. Камеры же стали беспроводными и были спрятаны на деревьях, а кинематографисты производили съемку на обычную камеру одновременно с записью захвата движения.
 


Сегодня дешевые телевизионные мультики делают с помощью мокапа — это намного быстрее, чем ручная анимация. Причем с помощью пальцев рук актеры обеспечивают персонажей даже артикуляцией — совсем не обязательно для этого делать сложный лицевой риг.
 

Часто данные захвата движения — это только основа дальнейшей работы для аниматоров. Именно поэтому Энди Серкис никогда не получит «Оскар» за актерскую игру для компьютерных персонажей, как бы этого ему ни хотелось и как бы его режиссеры ни агитировали за включение актеров мокапа в эту наградную категорию.

Полученные после захвата движения данные сначала чистят от погрешностей с помощью программ-фильтров, а потом обрабатывают вручную, доводя актерскую игру до ума там, где датчики могли не дотянуть или считаться неправильно. Также движения могут быть сглажены во время прогонки через фильтр. В общем, нюансов слишком много. И как бы Серкису ни хотелось верить, что единственным источником движения его персонажей является только и исключительно его актерская игра, это не так. Кроме того, именно аниматор решает, куда «приклеить» точку-маркер, например, на губах персонажа, если анатомия персонажа и человека разительно отличаются друг от друга. 

Кстати, мимику Голлума поначалу тоже захватывали вручную. На видео ниже можно видеть, что никаких маркеров на лице Серкиса при первом его появлении в роли Голлума нет. 
 

Вот, например, работа Бенедикта Камбербэтча на фильме «Хоббит: Пустошь Смауга». Понятно, что анатомии человека и дракона различаются разительно. Человек не может отыграть движение, например, хвоста, поскольку ему нечем это делать. Не говоря уже о том, что и строение лап и гибкость тел у двух существ разные. Естественно, аниматорам придется вмешиваться в работу актера. И как бы Бенедикт Камбербэтч ни был похож на ящерицу внешне, его лицо все равно не драконье, и где будут стоять заведующие артикуляцией маркеры на морде персонажа — решать будут аниматоры.
 

Но постепенно технология захвата мимики тоже начала развиваться. Роберт Земекис потратил на нее почти десять лет, сняв за это время три фильма: «Полярный экспресс» (2004), «Беовульф» (2007) и «Рождественская история» (2009). Прогресс заметный, но избавиться от эффекта «мертвых глаз» ему до конца так и не удалось. Вышедший одновременно с «Рождественской историей» «Аватар» Джеймса Кэмерона показал другой уровень владения технологией, и, видимо, закрыл эту тему для Земекиса. Но это уже немного другая история. Мы расскажем ее в следующий раз.

 

Комментарии

Напишите комментарий первым!

Смотрите также

Популярное
Слова

«Мосфильм. Золотая коллекция»: киноклассика и современные блокбастеры на одной кнопке

Почему «Мосфильм» решил создать свой киноканал совместно с холдингом ВГТРК и АО «ЦТВ», чем удивит, как монетизирован и планируется ли выход на международный рынок, рассказал Роберт Гндолян, генеральный директор медиахолдинга «Цифровое Телевидение»

6 октября 1807
Техника

Телевизионные технологии в спорте: как обеспечить справедливое судейство без влияния на игровой процесс

Видеоповторы, видеосудейство, увеличение каналов записи, синхронизация потока, SuperMo-камеры: как современные broadcast-технологии помогают спортивным судьям, рассказывает Игорь Витиорец, технический директор slomo.tv

1 октября 978
Обзоры

7 нестандартных фильмов о социальном протесте в России: от «Прощания» до «Завода»

Пролетарии, рассуждающие о Брехте, дальнобойщики, штурмующие Москву, и фон триеровские мотивы Юрия Быкова: в честь успеха «Дорогих товарищей!» в Венеции выбрали самые нестандартные и яркие картины о социальном протесте в России

28 сентября 2992
Слова

Филипп Юрьев: «Наше кино запало венецианскому жюри в самое сердце»

Режиссер российского фильма «Китобой», получившего приз на Венецианском кинофестивале, рассказал, как снимать кино на краю света, легко ли договориться с местными жителями и почему Джонни Кэш и серф-рок — лучший саундтрек к картине про Чукотку

24 сентября 3065
Мнение

Индустрия на удаленке: выставки под вопросом, спорт на экране

Естественный протекционизм, смена источников монетизации, VR и иммерсивный звук — эксперт в сфере телекоммуникаций Андрей Гайнулин рассказывает, как медиаиндустрия выживает во время пандемии и борется за своего зрителя

23 сентября 1378
Репортаж

Чем нас порадовала 72-я церемония вручения премии «Эмми»

Давно комедия не собирала такого «урожая» теленаград, как сегодня. Редко когда вручение оказывалось таким коротким. И никогда в зале не было так пусто. Рассказываем, чем еще нас удивила «Эмми 2020»

21 сентября 1672
Мы используем cookie-файлы, чтобы собирать статистику, которая помогает нам делать сайт лучше. Хорошо Подробнее