Як роблять 3D мультфільми
Сьогодні я спробую розкласти по поличках усі етапи виробництва мультфільму, від моменту отримання ідеї до показу на великому екрані. Починається все хоч як дивно з ідеї, під яку пишеться сценарій.
Глобально є три етапи виробництва мультфільму.
А. Підготовка Б. Препродакшен В. Виробництво
Перший може тривати роками. Це час, коли сценарій переробляється режисером в аніматик. Робляться ескізи і затверджується все у продюсера, який робить свій внесок, кажучи що зробити щоб краще продати продукт.
Для тих хто думає, що на чистому ентузіазмі можна зробити повний метр і що продукт робиться для мистецтва — одразу скажу, що ви не маєте рації! Будь-який продукт, чи то кіно, чи мультфільм передбачає величезні витрати з 7 і більше нулями в доларах, так що в першу чергу він повинен повернути вкладені в нього гроші.
Отже ми робимо саме комерційно успішний продукт, а якщо режисер здатний зробити його цінним для мистецтва — то хвала йому та й годі.
І так підготовку завершено. Сценарій написаний, ескізи зроблені, скечі персонажів та локацій затверджені і найголовніше готовий аніматик всього мультика. Думаю не всі уявляють що таке аніматик, тож поясню. Аніматик - це повністю намальований мультик по сценах, такий комікс грубо кажучи.
У ньому видно що потрапляє у кадр, видно які ракурси та драматизм усього, що відбувається. Це комікс, під який продюсер дає гроші і починається те, про що сьогодні і йтиметься — виробництво.
Препродакшен та виробництво вже мають обмежені терміни, бо вже треба призначити дату прем'єри та готувати глядача до показу. Так що для затверджених картинок починається титанічна праця. І праця ця починається з моделювання.
1.Моделювання (моделінг) Для простоти пояснення тим хто далекий від графіки зроблю аналогію з ляльковою анімацією, адже за великим рахунком це вона і є. І так ми беремо пластилін і починаємо ліпити голови, руки та ноги нашим персонажам. Проробляються всі деталі та будуються міста. Розсаджуються дерева і встромляються квіти в наші діорами. І все це з простого білого пластиліну, це лише заготовка.
Способів моделювання купа і залежить від шкіл. Хтось робить кубик і починає його гнути додаючи грані та роблячи, наприклад, голову. Хтось бере площини і з них латками гне свої частини. А наприкінці зшиває. А хтось у Z-Brush просто малює пензликами, де чого додати і зменшити. Метод вибирається модельером, важливий лише фінальний результат, оскільки всі програми все одно вміють працювати один з одним і перетягнути моделі між ними не складно.
Тут є лише одне обмеження – гроші! Так, саме гроші, тому що софт не безкоштовний використовується. Є, звичайно, Blender, і в Україні він досить широко поширений — але поки що його функціонал залишає бажати кращого на тлі Maya. Ми використовуємо саме Maya як основний інструмент роботи. Також є обмежена кількість ліцензій на ZBrush для опрацювання деяких ексклюзивних речей, але основна робота ведеться в Maya.
І ось модель готова і художник задоволений. І вона вирушає далі відразу в 2 відділи, на Сетап та на Текстурування.
2. Сетап Повернемося до наших пластилінових фігурок. На цій стадії ми вставляємо в них дротяний каркас із суглобами та зчленуваннями. Це дозволить нам далі рухати анатомічно правильно наші моделі. Або не правильно, якщо на те є воля режисера.
Береться типовий скелет, що складається з великої кількості кісток і спочаткупідганяється під пропорції персонажа. і прикріплюється ... Здавалося ось і все, та не тут було. При згинанні рук у нас надувається біцепс. При повороті голови вилазять сухожилля під шкірою. При нахилах утворюються складки.
І все це потрібно налаштувати, зробити так щоб воно саме працювало і надалі вже ніхто не думав чомусь у персонажа руки як шланги і немає ні сухожиль ні м'язів.
А в обличчя, як найвиразнішу частину тіла, ставиться власний скелет. У ньому є кістки, які рухатимуть брови, щоб зобразити гнів або здивування. І причому не одна кістка, а штук 5. Є кістки для руху губ та щік. При хорошому розкладі цей скелет повинен показувати роботу всіх м'язів обличчя, які сотні. Для статистики: кількість м'язів, що працюють, при усмішці — 43, а коли хмуримось — 17…
Робиться все це як сказано було на Maya. Для зручності був давно зроблений скелет паном Бажуткіним, який представляє собою велику кількість скриптів та систему управління.
3. Текстурування/шейдинг Поки налаштовується скелет, вже можна зайнятися розмальовуванням нашої пластилінової фігурки. Беремо пензлики та фарби і починаємо фарбувати. Обличчя робиться рожевим і додаються ластовиння. На щиті малюється сімейний герб, а стіну фарбують під цеглу. Робиться все це у фотошопі та ZBrush, як основних інструментах текстувальника.
(UV розкладка - 3-мірний об'єкт розкладений на площині для малювання текстури)
Але пофарбувати обличчя у рожевий колір мало, треба налаштувати його фізичні параметри. Наприклад SSS (subsurface scattering) - підповерхневе розсіювання. Ця властивість проявляється коли об'єкт, наприклад, віск або шкіра, підсвічений яскравим світлом і частина світла заломлюючись виходить назад. Приклад — вуха святяться на сонці, якщо сонце буде збокуабо позаду за людиною… Налаштовуються відблиски, їх форма та характер поведінки. Налаштовується фактура - шорсткості, складочки, подряпини та дрібні деталі. Наприклад, вовняний шарф великої в'язки мало пофарбувати в шарф, треба щоб нитки мали форму. Все це і є шейдинг - процес створення фактури матеріали та її фізичної поведінки під променями світла.
І ось об'єкт пофарбований і в нього вставили кістки і далі його шлях ставати все менш лінійним у процесі створення. Вважається, що зовнішній вигляд вже не змінюватиметься, так що решта лише косметичні та технічні роботи з персонажем.
(3) (шейдинг - структура матеріалу об'єкта)
4. Волосся необов'язковий процес - не все ж істоти мають шерсть все-таки. У цьому відділі сидять досвідчені «перукарі». Вони вирощують волосся на голові, підстригають його, зачісують і заплітають у кіски. Налаштовують так само динаміку, щоб волосся було схоже на волосся, а не мотузки в голові. Ну і звичайно фарбують наприкінці, щоб завершити образ. Складний і тривалий процес і чесно зізнатися не має однозначного промислового рішення для цього. Майже всі студії роблять свої власні модулі та програми для побудови волосся та зачісування їх. У нашій студії теж ведуться розробки з цього приводу і бета версії вже вселяють довіру, що все у нас буде в шоколаді.
Особливо уважні могли звернути увагу на те, що я всю свою розповідь будую на прикладі персонажів. Насправді оточення, чи то болото, ліс чи будинок чарівника проходять ті самі стадії виробництва. У них так само є сетап, на якому робляться двері, що відкривають і листя, що ворушиться. Так само там є волосся — наприклад, перський килим на підлозі або шкіра ведмедя на стіні. У них є лише одна стадія, яка напевно ніколи не застосовується в персонажах - церозсадження.
5. Розсадки Скільки дерев у лісі? Скільки травинок на газоні? Дофіга! І якщо ви хочете справжню траву, яка ще й з анімацією буде. Якщо ви хочете Ліс, і не такий, у якому за рядом дерев вже стоїть плоска картинка, то вам доведеться зіткнутися з тим, що ніяка програма не зможе потягнути стільки геометрії в одному кадрі.
Знову ж таки на допомогу прийшли програмісти і був створений модуль для розсаджування великої кількості чого б там не було. На сьогодні процес є просто малюванням текстур на поверхні — де кольори і відтінки впливають на щільність і розміри того, що буде рости там надалі. і все це немає у в'юпорті, і навіть у вивантаженій сцені. Все це з'явиться лише на стадії рендеру, коли написаний модуль спрацює і висадить все йому вказано в інструкції. Але це вирішує лише одну проблему, щоб сцена не висіла від кількості геометрії. Друга проблема в тому, що для рендеру може знадобитися 60Г оперативної пам'яті або більше — а це вже дуже багато.
Отже, друга функція модулів — налаштувати розсадку так, щоб обдурити глядачів і зменшити кількість об'єктів без втрати результату. Ну, скажімо, перша оптимізація — не висаджувати те, що не потрапляє в кадр. Або зменшувати кількість трави при віддаленні від камери — адже на відстані кілометра ти вже ніколи не розглянеш. Ну і т.п.
6. Освітлення Ось власне ми й дісталися майже фіналу. Залишилося лише включити сонце, налаштувати небо, і ми вже отримуємо фінальний кадр. Майже фінальний... Нагадаю, що поки що йде препродакшен, тож ми лише займаємося підготовкою до великого виробництва. Ми поки лише умовно уявляємо, що і як у нас буде в мультику, і налаштовуємо загальне освітлення під весь кадр. І починається все з того, щохудожник робить (або вже зробив і дістав із полиці) кольорові експлікації. Це ескіз, на якому видно світло і тінь. На якому є світлові акценти та побажання щодо відблисків. Ставимо в рамочку поруч із собою і починаємо вмикати сонце. Ліхтарі на вулиці отримують свої джерела світла. Вогнища не прості, а миготливі, а свічки так ще й обмежені по дальності свічення, тому що у фізичному світі світло згасає з відстанню. Якщо в реальному світі здається що воно сонце і цього достатньо, то в кіно і в 3-мірній сцені ставитися навіть для вуличного освітлення купа підсвічування. Одні для згладжування завалів у тінях, інші дають художні відблиски. І всі зміни призводять до перерахунків, а прорахунок кожного кадру – це досить тривалий процес. На цьому етапі виробництва вже починають підключати ферму для прорахунку, оскільки продуктивність однієї машини буває недостатньо.
ВИРОБНИЦТВО.
І ось усе затверджено, все подобається творчій групі і призначено дату прем'єри — залишилося лише зробити анімацію і прорахувати все, що ми наробили. Тут уже стадій виробництва не так багато: а. Блокінг б. Анімація ст. Рендер м. Композ ст. Монтаж
До цього етапу виробництва має бути готовий аніматик, щоб по ньому вже робився блокінг та перший чорновий монтаж. Анімація - процес неквапливий, вважається що аніматор робить 4 секунди анімації на тиждень, а мультик довжиною 90 хвилин. І навіть зараз, груба математика показує, що щоб не розтягувати процес на 10 років, треба десятки аніматорів, щоб встигнути вчасно.
Рендер же, як стоїть наприкінці, збирає всі глюки та помилки у собі, що не побачили раніше. Отже процес крім творчого (налаштування світла) перетворюється ще й на технічний (налаштування параметрів та оптимізація) та адміністративний (знаходження багів таспілкування з відділами для їх виправлення). Вже готова болванка освітлення трохи правитиметься під кадр, розставляються потрібні акценти і вивантажується на ферму. Нормальний кадр — це година, а то й два прорахунки на одній машині ферми і знову ж таки груба математика показує, що треба будувати датацентр уже на сотні машин, щоби все відрахувати у встановлені терміни. Адже косяки можуть бути і логічними, наприклад, забули в сцені щось приховати або навпаки додати — і все йде в перерахунок, скільки б доби не було витрачено на цю сцену.
Композ - це фінальний тюнінг картинки вже за ескізами та вимогами творчої групи. Так само не все доцільно робити на рендері, наприклад, якщо на композі намалювати маску і по ній щось відкоригувати можна за 2-4 години, наприклад, а перерендер сцени займає 10 годин — то треба робити на композі, оскільки економічно це дешевше.
ну і у фіналі, щоб налякати цифрами наведу трохи статистики:
довжина мультика: 90 хвилин = 5.400 секунд = 135.000 кадрів швидкість роботи аніматора: 4/5 секунди на день час у аніматора на виробництво мультика: 26 років (
260 робочих днів на рік)
час рендеру кадру: 2 години (приблизно) час рендеру всього мультика: 700.000 машино-годин (майже 80 років на 1м комп'ютері) кількість перерендерів кожної сцени: 3 (оскільки з першого разу ніколи не вгадаєш і не розставиш все так, щоб сподобалося)
Вам все ще не страшно і ви думаєте, що студія з 10-ти людей здатна випустити мультик?