В этой главе будет проанализировано то, каким образом компьютерные технологии повлияли на ранее существовавшие анимационные эффекты трёхмерного пространства в двухмерной анимации, а также какие новые приёмы появились. Главным новаторством данной эпохи является появление трёхмерного пространства виртуального.
Начало компьютерной эры анимации
Следующая ступень развития анимации это компьютерная анимация. Начиная с конца 50-х и на протяжении 60-х годов, различные программисты и аниматоры экспериментировали с компьютерными технологиями для создания анимации. Первые работы представляли из себя технологические демонстрации: анимационная заставка фильма «Головокружение» Хичкока, компьютерный блокнот Sketchpad, для создания трёхмерных чертежей, 3D модель для наглядного проведения физических расчётов движения спутника и др.
Примеры первой компьютерной анимации: заставка «Головокружения», демонстрация работы Sketchpad и физические расчёты с помощью компьютерной анимации.
Примеры первых анимационных персонажей созданных на компьютере: «Mr. Computer Image» (1968), «Кошечка» (1968), «Flexipede» (1968)
Однако для нашего исследования нас в первую очередь интересует создание иллюзии трёхмерного пространства с использованием двухмерной анимации. И в истории компьютерной анимации есть свой пионер подобный Эмилю Рейно с его «оптическим театром», о котором речь пойдёт ниже.
Выше представлен короткометражный мультфильм «The Apteryx and the Easter Bunny» 1970-го года. Это первый созданный на компьютере 2D мультфильм подражающей традиционной рисованной стилистике, в котором присутствует фон, относительно которого движутся персонажи. Также здесь предпринимается попытка создать эффект трёхмерного пространства: двухмерный кролик, нарисованный в ракурсе со спины, с помощью морфинга (искажения персонажа) уменьшается, создавая иллюзию того, что он удаляется вглубь кадра.
Computer Animation Production System (CAPS)
За развитием компьютерных технологий с интересом следила студия Disney. В начале 80-х, она вместе со студией Pixar активно экспериментировалf с компьютерными технологиями и использованием 3D. То что начиналось как серия экспериментов вскоре перерастёт в так называемую систему CAPS — набор программ, сканирующих камер и серверов, созданных для компьютезирования процесса обводки и заливки анимационных персонажей, а также создания компьютерных спецэффектов таких как трёхмерное пространство.
Выше продемонстрирован рабочий процесс над тестовой анимацией «Where the Wild Things Are» 1983 года созданной Джоном Лассетером и Гленом Кином.
В компьютерной программе создавалась основа для будущей сцены: трёхмерное окружение, траектория движения камеры, а также примитивными 3D модельками обозначалось передвижение персонажей. Данная видеозапись покадрово печаталась и снимки получали художники-аниматоры, которые поверх них рисовали персонажей. Затем рисунки загружались обратно на компьютер, тот размещал их в правильных позициях в каждом кадре. На компьютере же их раскрашивали и накладывали тени о блики, по итогу получая готовый фильм.
Процесс работы над 2-минутной сценой из «Великого Мышиного Сыщика» (1968) с использованием 3D и рисованной анимации.
Первое полноценное применение компьютерной графики в анимационном фильме CGI произошло в двухминутной сцене из анимационного фильма студии Disney «Великий Мышиный Сыщик» 1986 года. Сгенерированные компьютером кадры с трёхмерными шестернями были распечатаны и поверх них аниматоры рисовали персонажей и их движение традиционной двухмерной рисованной техникой.
Выше продемонстрирована сцена из «Великого Мышиного Сыщика» в итоговом виде.
Знаменательным событием в истории GAPS является мультфильм «Спасатели в Австралии» 1990 года, при создании которого отказались от мультиплоскостной камеры в пользу того, чтобы полностью монтировать фильм в компьютерной программе. Компьютерные технологии открыли художникам-аниматорам новые возможности в первую очередь создание эффектов параллакса и транстрава, которые и продемонстрировали в открывающей сцене (видео выше). Такое динамичное движение камеры и подобная работа со слоями была просто невозможна на анимационном станке многоплоскостной камеры.
Deep Canvas
Поэтапная тестовая анимация с применением Deep Canvas для мультфильма «Тарзан» 1999 года
Следующей анимационной компьютерной технологией стал Deep Canvas (дословный перевод с английского: «Глубокий Холст»). Технология разработанная при создании мультфильма «Тарзан» 1999 года. Данная технология позволяла художникам аниматорам на заранее созданном 3D объекте рисовать текстуру, которая сохранялась на объекте в последующих кадрах. Движение персонажей по прежнему рисовалось на бумаге, прежде чем перенести на компьютер и раскрасить.
Поэтапная работа над Deep Canvas для мультфильма «Тарзан» 1999 года: создание 3D модели, рисование референса и наконец раскрашивание 3D модели с ориентировкой на референс
3D модель дерева для сцены из мультфильма «Тарзан» 1999 года.
Поэтапное раскрашивание 3D модели дерева для мультфильма «Тарзан» (1999)
Выше сцена из мультфильма «Тарзан» с использованием Deep Canvas в итоговом виде. 3D модель дерева раскрашена художниками с помощью цифровых кистей. Персонаж Тарзан нарисован традиционно на бумаге, но раскрашен на компьютере, где на него также наложена и полупрозрачная тень.
Следующим революционным мультфильмом в котором активно применялась технология Deep Canvas была «Планета Сокровищ» 2002 года, основанной на романе Р. Л. Стивенсона «Остров Сокровищ». Если в «Тарзане» экранное время данной технологии занимало минут 10 из общего хронометража в 88 минут, то в «Планете Сокровищ» она используется около 75% экранного времени. Практически все локации, в особенности летучий корабль, были сделаны в 3D дабы по ходу производства можно было снова и снова возвращаться к этим материалам.
Поэтапная работа с анимацией множества персонажей на 3D модели корабля из «Планеты Сокровищ» 2002 года
Выше можно увидеть демонстрацию работы с 3D моделью при создании мультфильма «Планета Сокровищ» 2002 года на примере одного рисованного персонажа. В этой динамичной сцене множество персонажей активно взаимодействующих с окружением.
Каждому из художников-аниматоров работавших над сценой выдавался один из персонажей (его расположение на видео помечено белой рамкой) и тот традиционным способом рисовал анимацию персонажа. Главнейшим преимуществом было то, что в отличии от «Тарзана» где персонажа просто рисовали поверх 3D, с этой новой технологией художнику не нужно беспокоиться о том как размер персонажа будет уменьшаться по мере удаления корабля. Он рисует его в обычной перспективе, после чего рисунок помещается на 3D модель и искажается в соответствии с её движением.
«Мы захотели сделать его [Джона Сильвера] киборгом. Только протезированная нога? Как насчёт механической руки, механической части его головы? Как много компьютерной графики мы сможем смешать с традиционной анимацией? Что-то, что мы не пробовали раньше, когда вы смешиваете нарисованное от руки и CG. Самая интересное для меня это посмотреть насколько бесшовно будут работать вместе компьютерная графика и традиционная анимация.» — Глен Кин, аниматор-супервайзер «Джона Сильвера»
Выше продемонстрирована черновая анимация Джона Сильвера вместе с CG рукой. Г. Кин решил смешать традиционную рисованную анимацию с 3D в дизайне одного персонажа. Итоговый результат выглядел впечатляюще, в частности потому, что никто до этого подобного не делал.
Итоговый вид Джона Сильвера (Р.Клементс и Дж.Маскер, «Планета Сокровищ», 2002)
Виртуальная многоплоскостная камера
В связи с развитием анимационных технологий и распространением персональных компьютеров стало появляться всё больше и больше анимационных студий и индивидуальных аниматоров. Различное программное обеспечение предоставляет целый набор инструментов, способных заменить целую студию. А существование бесплатных программ открыло дорогу аниматорам-любителям, позволяя осуществить любую творческую задумку.
Выше представлен фрагмент выпуска передачи «Галилео» посвящённого пластилиновой анимации. В фрагменте демонстрируется процесс монтажа на проекте анимационного мультсериала «Мульти-Россия» от студии «Пилот». Пластилиновая анимация создаётся либо в объёме, с помощью пластилиновых кукол, либо плоскими марионетками на стекле примитивной многоплоскостной камеры — громоздкий станок больше не нужен, отдельно снятые персонажи и декорации монтируются вместе в компьютерной программе, позволяя создавать эффекты параллакса и транстрава.
С. Меринов на студии «Пилот» работает с анимационным станком: благодаря хромакею современному станку нужно всего 1-2 слоя, остальные можно смонтировать в монтажной программе.
Одной из самых популярных программ для видеомонтажа в настоящее время является After Effects. Её используют многие 2D аниматоры для создания эффектов трёхмерного пространства.
After Effects используют в частности для создания эффекта транстрава. В программу загружается несколько слоёв фона, которые специальной настройкой переводятся в состояние «3D layer» что позволяет перемещать их в трёх измерениях. Затем их раздвигают на разную дистанцию по оси Z и дальние слои увеличивают, чтобы они вписывались в рамки кадра. Затем создаётся новый слой «Camera», виртуальная камера, чьё движение по оси Z и создаёт эффект транстрава.
Процесс создание эффекта транстрава в программе After Effects (mclelun, «Parallax Effect For 2D Animation Anime Using After Effects», 2024)
Демонстрация эффекта транстрава сделанного в After Effects (mclelun, «Parallax Effect For 2D Animation Anime Using After Effects», 2024)
Похожим образом в After Effects можно создать эффект параллакса. Первые шаги такие же: несколько широких, панорамных слоёв — 3D layer — расстановка на оси Z — подогнать под рамки кадра — создание виртуальной камеры. А затем движение камеры нужно анимировать по оси X. таким образом и получается эффект параллакса.
Процесс создания эффекта параллакса в After Effects (Сamp Keyfarme, «3D Parallax Effect' Rig — After Effects Tutorial», 2020)
Демонстрация эффекта параллакса сделанного в After Effects (Сamp Keyfarme, «3D Parallax Effect' Rig — After Effects Tutorial», 2020)
Работая со слоями в After Effects можно также создать эффект дуговой съёмки (или «arc shot»), эффект будто камера движется по дугообразной траектории вокруг объекта или персонажа. Делается это почти также как параллакс, с тем лишь отличием, что слои, находящиеся за объектом должны двигаться в противоположную сторону относительно тех, что находятся перед ним.
Эффект arc shot, созданный в After Effects (mclelun, «Parallax Effect For 2D Animation Anime Using After Effects», 2024)
Применение эффекта транстрава созданного в After Effects можно также разнообразить, анимируя вращение слоёв параллельно движению камеры, как показано выше во фрагменте видеоурока «Parallax Effect For 2D Animation Anime Using After Effects» от youtube канала mclelun.
В настоящий момент существуют самые разные программы для создания двухмерной анимации и особенно продвинутые имеют инструменты способные заменить After Effects. Например, TVPaint, в которой есть инструмент который так и называется — «Multiplane Camera» («Многоплоскостная камера»).
Пошаговое создание Параллакса в TVPaint (kdsketch, «How to use the Multiplane Camera / Tvpaint11 (Library Feature)», 2018)
В программе рисуется или загружается несколько слоёв с элементами окружения (1), с помощью «FX Stack» добавляется спецэффект «Multiplane Camera» (2-3), слои размещаются на разном расстоянии от камеры (4), затем с помощью настройки «Speed Profile» можно настроить кривую скорости движения камеры и её направление (5), затем в окне «FX stack» настраивается каким образом будет применён спецэффект и применяется нажатием кнопки «Apply FX Stack» (6). И по итогу получается двигающийся с эффектом параллакса фон, к которому можно уже рисовать анимационного персонажа.
Итоговый вид параллакса созданного в TVPaint с помощью виртуальной мультиплоскостной камеры (kdsketch, «How to use the Multiplane Camera / Tvpaint11 (Library Feature)», 2018)
Выше продемонстрирован фрагмент из 2-го эпизода 1-го сезона мультсериала «Первобытный» режиссёра Г. Тартаковски. Сериал анимируется в двухмерной технике в TVPaint и в данной сцене с помощью виртуальной мультиплоскостной камеры воссозданы эффекты транстрава и параллакса, в сумме создающие иллюзию объёмного густого леса, через который несутся персонажи.
Двухмерная анимация и 3D модели
Более комплексный, но не менее эффектный способ поместить двухмерного персонажа в трёхмерное пространство это совместить его с 3D моделью. Одной из самых популярных программ по созданию 3D моделей является Blender, в котором можно воплотить описанную выше задумку.
Пошаговая работа с двухмерным персонажем в 3D окружении (Toniko Pantoja, «How I put 2d Animated Characters on 3D Sets with BLENDER», 2021)
В Blender создаётся 3D модель декораций в то время как в сторонней анимационной программе (той же TVPaint) анимируется сам двухмерный персонаж, который затем экспортируется в виде PNG секвенции. Эта секвенция загружается в Blender как плоскость («images as plane»), после чего та настраивается под нужды аниматора. В первую очередь настраивается тень, чтобы она была в форме персонажа (по умолчанию тень падает от прямоугольной плоскости). После чего задаётся траектория по которой персонаж будет двигаться в 3D пространстве.
Настройка траектории по которой движется персонаж через 3D окружение (Toniko Pantoja, «How I put 2d Animated Characters on 3D Sets with BLENDER», 2021)
Выше продемонстрирован анимационный клип «location unknown» от аниматора Toniko Pantoja, в котором тот совместил двухмерную анимацию с 3D моделью сделанной в Blender.
Выводы
Проанализировав влияние компьютерных технологий на развитие двухмерной анимации можно прийти к выводу, что ключевые эффекты остались те же, изменились только инструменты их исполнения. Главное нововведение цифровой эпохи — виртуальное трёхмерное пространство, которое дало аниматорам простор для экспериментов и новых эффектов.
Благодаря доступности компьютерных технологий и анимационных программ, в распоряжении современного аниматора находится огромный инструментарий по созданию требуемых эффектов и в этом исследовании была рассмотрена лишь часть, всех придуманных приёмов по совмещению двухмерных анимационных персонажей и виртуального трёхмерного пространства.
