Реализация принципов анимации в двумерном и трехмерном пространстве

Данный раздел посвящен техническому, технологическому и визуальному сопоставлению классических двумерных и трехмерных фильмов, рассмотренных через призму базовых 12 принципов анимации. Подобное сравнение необходимо для выявления черт и особенностей, которые демонстрируют разницу между обозначенными двумя методами создания анимации на примере общепринятых правил. Для сопоставления будут приведены принципы, имеющие только ярко выраженную градацию в 2D и 3D пространствах, поскольку остальные могут в точности повторяться.

Анимационные принципы представляют собой набор основополагающих технологических приемов для всей индустрии мультипликации, которые были созданы и сформулированы Фрэнком Томасом и Олли Джонстоном в книге «The Illusion of Life: Disney Animation» на основе их собственного профессионального опыта. Указанные приемы придают визуальную привлекательность и убедительность, а также помогают «оживить» персонажа или объект в глазах зрителя.

Список базовых анимационных принципов:

1. Сжатие и растяжение (Squash and stretch)
2. Подготовка (Anticipation)
3. Сценичность (Staging)
4. «Прямо вперёд» и «от позы к позе» (Straight ahead action and pose to pose)
5. Сквозное движение и захлёст (Follow Through and Overlapping Action)
6. Плавный вход и плавный выход (Slow in and slow out)
7. Движение по аркам (Arcs)
8. Второстепенные действия (Secondary action)
9. Тайминг (Timing)
10. Преувеличение, утрирование (Exaggeration)
11. Ясный силуэт и позы (Solid drawing/Solid posing)
12. Привлекательность (Appeal)

Данный принцип представляет собой непосредственно сжатие и растяжение формы персонажа в динамике, благодаря чему и создается ощущение движения, скорости, веса и объема. Принцип основан на зрительной иллюзии, когда быстрый объект визуально кажется вытянутым по направлению движения, а при торможении, наоборот, сгруппированным.

Главное различие в реализации этого и остальных принципов между двумя видами проекций имеет технический характер. Персонажи двумерных фильмов, создаваемых посредством покадровой отрисовки, визуально более гибкие и пластичные. Ручной рисунок позволяет довольно свободно обращаться с формой, силуэтом и свойствами объекта, придавая им максимальную гиперболизацию и способность к метаморфозам, что демонстрируется на «сжатии и растяжении».

Обратной стороной данного метода является высокий риск потери соотношения массы и пропорций героя, искажающих его дизайн и влияющих на качество картинки в целом. Однако данная проблема не будет иметь значения при высоком уровне мастерства аниматоров.

Трехмерные проекты, в свою очередь, имеют другую специфику. Персонаж не отрисовывается с нуля каждый кадр. Вместо этого создается единая 3D модель, которую оживляют посредством системы рига*. Данная модель имеет определенные ограничения в гибкости, растяжении и деформации, что препятствует свободным экспериментам с формой движения.

_{*Риг — система костей и контроллеров, позволяющих двигать и деформировать объект. Простыми словами, это виртуальный скелет, каждый сегмент которого влияет на определенную часть модели, посредством распределения весов (скиннинга).}

Но при этом, на сегодняшний день существует множество инструментов, для достижения необходимого визуального эффекта: системы скелетов и мышц, морфинг, работа с мешем, развитие технологий рига, размытие в динамике (motion blur) и т. д. Отчасти, они предоставляют возможность для визуализации даже более интересных и изощренных решений, все ограничивается лишь техническими характеристиками оборудования. Также использование 3D моделей практически лишает риска искажения пропорций и массы объекта.

Работа над анимацией двумерного фильма делится на два вида. Первый — отрисовка кадров последовательно, друг за другом. Подобная техника придает анимации плавность и естественность, а также предоставляет возможность для импровизации. Второй — создание ключевых и промежуточных кадров. Последний способ, в отличие от первого, позволяет сохранять пропорции и объемы персонажа, не теряя их в процессе постепенной отрисовки кадров, а также упорядоченно и более точно работать с таймингами. Помимо сказанного, при применении техники «от позы к позе» есть возможность максимально равномерно распределить обязанности на производстве, но само анимированное действие порой может казаться немного искусственным и резким.

Для 3D, в свою очередь, фактически применим лишь способ «от позы к позе». Одной из важных технологических преимуществ компьютерной анимации является интерполяция, представляющая собой технологию для экстраполирования движения между установленными вручную ключевыми кадрами. Программа, на основе предоставленных данных (ключей и поз), просчитывает траекторию движения и предоставляет переход между кардами. Данная технология позволяет не только в некоторой степени упростить работу, но и повысить частому кадров в секунду, тем самым делая движения более плавными и выверенными.

Общее определение данного принципа заключается в том, сколько времени и кадров необходимо на то или иное действие. Тайминг репрезентирует не просто скорость объекта, но и его физические свойства, вес, размер, даже манеру, настроение и характер.

Стандартом фрейм рейта принято считать 24 кадра в секунду, которые можно наблюдать в дорогостоящих двумерных мультфильмах или при очень быстрых действиях. При такой частоте движения кажутся плавными и их легче воспринимать. В остальных случаях покадровая анимация создается преимущественно в 12 кадров, с помощью так называемой техники двоек, когда 24 фрейма делятся пополам. Таким образом, в реальности рисуются только 12 кадров, каждый из которых повторяется по два раза, суммарно создавая стандарт в 24 фрейма в секунду. По такому же принципу существуют тройки, четверки и другие виды делений. Подобное решение помогает экономить часть средств и ресурсов, а также имеет определенную визуальную привлекательность, которая стала даже самостоятельным анимационным стилем.

Поскольку в 3D существует интерполяция, автоматизирующая процесс создания промежуточных кадров, потенциал и возможности CGI в рамках качества гораздо выше. Это также предоставляет вариативность в стилизации движений и их проработке, не говоря о возможности увеличения фрейм рейта для улучшения и детализации анимации. К примеру, полнометражный мультфильм «Зверополис» был выполнен с частотой 36 кадров в секунду именно для этих целей.

Одна из важнейших особенностей трехмерной анимации заключается в том, что в ней нельзя реализовывать абсолютно статичные сцены. Особенно в покадровых сериалах этот прием достаточно распространен по причине не очень больших бюджетов. Однако в 3D подобная статика сразу лишает персонажа жизни из-за объемного пространства, в большей степени ассоциирующегося с реальностью, нежели 2D. Поэтому трехмерная статика обязательно сопровождается дополнительными действиями: дыхание, работа пальцев, глаз, ресниц, бровей, уголков рта, другая моторика, остаточные движения по принципам «плавный выход», затухания и т. д.

Задача второстепенного действия заключается в том, чтобы дополнить основное, обогатить его и подчеркнуть общую траекторию. Для живых существ характерны как осознанные, так и непроизвольные движения, например, моргание, смена направления взгляда, жестикуляция, покачивания конечностей или головы и многое другое. Данный прием позволяет передать характер, темперамент, настроение и уникальные черты персонажа. Второстепенное действие также проявляется в анимации одежды, волос, аксессуаров и других элементов внешности, которые «вторят» основному действию.

Из-за огромной трудоемкости покадровой анимации, дизайн персонажей и предметов преимущественно адаптирован, чтобы не тратить ресурсы на рисование множества второстепенных деталей, но акцентировать внимание на работу тела и мимики героев, их выразительность и экспрессию.

Благодаря возможностям CGI можно оптимизировать работу над частью второстепенных движений. В большей мере это касается предметов одежды, украшений и волос. Для проектов, в которых стоит задача передать реалистичную физику динамичных ассетов, специалисты отдела VFX создают симуляции волос, тканей и т. п. А также плагины, написанные под конкретные задачи, в основном для определенного фильма. По причине технологического потенциала, значительное количество 3D картин стремятся к большей реалистичности, что выражается как в самой анимации, так и в реализации визуальных и физических свойств остальных частей персонажа. Таким образом, трехмерные фильмы отличаются качеством проработки деталей и достоверностью, при этом частично утрачивая художественную экспрессию покадровой техники.

Технологии 3D также позволяют уделять значительное внимание количеству и качеству второстепенных действий самого персонажа. За счет множества инструментов, плагинов и возможности увеличивать количество кадров в секунду, аниматору предоставляется возможность тщательнее прорабатывать, например, движение пальцев, зрачков, мышц лица, мимики и другие незначительные, на первый взгляд, анатомические и выразительные детали, на которые в классической покадровой анимации может не хватать средств и времени. А поскольку трехмерные проекты стремятся к большей реалистичности, чем двумерные, то создание подобных анимаций, сопровождающих основное действие, становится необходимостью.

Основная задача преувеличения — придать характерности действиям и сделать их значительно экспрессивнее, чем в реальности, тем самым вызывая больший отклик и эмпатию у зрителя.

Как было сказано ранее, двумерная анимация предоставляет огромную свободу для утрирования и гиперболизации, за счет чего сформировался так называемый стиль «картун» (cartoon — «мультяшный»). Он довольно узнаваем и отличается своей гротескностью. Для данного стиля характерно отсутствие ограничений реального мира, конкретно анатомии и законов физики. Карикатурность проявляется не только в свойствах объекта, но и в поведении, характере, реакциях и проявлении эмоций, придавая комичности и позволяя отыгрывать гэги, реализуемые только в анимации.

В свою очередь трехмерная анимация, с учетом технологической специфики и ограничений, не обладает возможностью полностью скопировать стиль картун. Гротескность персонажей проявляется не так ярко, как в покадровом методе, однако отыгрывание эмоций и действий не обходится без гиперболизации. Для 3D данный принцип слегка переиначен, чтобы утрирование могло гармонировать с около реалистичным трехмерным пространством и не ломать естественную механику тела.

Часть реалистичных трехмерных анимационных фильмов создаются даже не посредством анимации, а с помощью технологии захвата движения (motion-capture), которая позволяет считывать игру актера, начиная с механики тела и заканчивая мимикой, чтобы добиться максимальной достоверности. А задача аниматоров заключается в чистке готового материала для достижения плавности и ясно считываемой картинки. В большинстве случаев, эксперименты по созданию мультфильма при помощи технологии захвата движения заканчиваются не очень удачно. Реалистичная игра актеров может просто не сочетаться с динамикой и ритмом анимационного фильма, не говоря уже о возможном эффекте зловещей долины.

Данный принцип очень важен для гармоничной анимации, особенно в двумерном формате. Главная задача — сделать позу и действие ясными, четкими и моментально считываемыми за долю секунды, поскольку без оформленного силуэта зритель просто может не понять, что происходит. Для покадровой анимации рисование силуэта может не представлять особого труда. Художник способен изобразить любую позу, свободно искажая ее по необходимости, сохранив при этом внешние пропорции.

Однако для CGI этот процесс сложнее. Готовую модель в трехмерном пространстве труднее поставить под считываемый силуэт или яркую позу по причине особенностей перспективы, рига, положения виртуальной камеры (порой аниматорам приходиться «калечить» персонажей под нужный ракурс) или сохранения пропорций. В связи с этим CGI анимация более ограничена в вариациях постановки модели, иначе есть риск ее элементарно сломать.