Компьютерная графика как искусство. Пример фрактальной графики Реалистичные движения и риггинг
Как создаются спецэффекты к фильмам? Что такое цифровая живопись? Что означает CG и CGI? Ответим на эти вопросы в данной статье из двух частей. А кроме того здесь вы найдете адреса сайтов по теме и видеоролики о создании спецэффектов к фильмам.
Статья получилось настолько большая, что пришлось её разделить на две части, чтобы было проще читать. Первая часть посвящена теории и спецэффектам, а вторая цифровой живописи и графике.
Вообще, большинство ресурсов в интернете, связанных с созданием спецэффектов и цифровой живописи, имеют иностранное происхождение. Это связано с тем, что в России данная область ещё только развивается. Именно поэтому российские блокбастеры с красивыми спецэффектами появились совсем недавно. Стоит упомянуть Тимура Бекмамбетова, который и дал толчок современным российским блокбастерам (за что ему большое спасибо).
Понятие
«CG» переводится как «компьютерная графика». Однако, как правило, за этим понятием стоит немного другой смысл. Ведь понятие «компьютерная графика» охватывает почти любую сферу деятельности, где графика создаётся компьютером или с помощью него. Однако слово «CG» подразумевает именно создание либо спецэффектов для видео, либо цифровую живопись, либо создание графики для различных интерактивных презентаций и видеоигр.
Правда, спецэффекты в кино обычно называют «CGI» (computer- generated imagery , буквльно «изображения, сгенерированные компьютером»). Хотя, в принципе, между CG и CGI нет особых различий.
А теперь самое интересное...
Спецэффекты в кино
Давным-давно спецэффекты были очень примитивными, но при этом новаторскими. Обычно, суть спецэффектов заключалась в том, чтобы искусно стереть из кадра страховочные тросы и т.п., чтобы выглядело всё захватывающе и интереснее. Было всё это во времена немого кино.
Позже, когда появилась необходимость в различных киношных монстрах, появилась необходимость и в соответствующих спецэффектах. Конечно, если нужно создать гуманоида или снежного человека, то на актёра просто наносился грим или надевался костюм. Однако создание чего-то более сложного вызывало у режиссёров большие проблемы.
Чтобы добавлять в кино причудливой формы существ, киношники придумали покадровую анимацию. Т.е. делался пластилиновый макет существа, а затем много раз фотографировался, при этом по чуть-чуть меняли его позу тела. А затем, если быстро прокрутить такие фотографии (30 кадров в секунду), выглядело это так, что существо двигается. Хотя это и выглядело нелепо, однако режиссёры умудрились подать это довольно интересно.
Именно покадровая анимация изменила всё (даже современные спецэффекты делаются по тому же принципу). Однако даже в наше время некоторые мультфильмы делаются с использованием покадровой анимации, потому что выглядят такие мультфильмы своеобразно и интересно.
А потом пришла эпоха информатизации и компьютеризации...
Тогда в киноиндустрии поняли, что можно отрисовывать спецэффекты с помощью компьютера. Более того, персонажей и различных существ можно тоже рисовать прямо на компьютере и переносить их на плёнку при монтаже. Тогда появились первые фильмы с «внедрёнными» персонажами.
Однако с этим пришли и проблемы. Из-за того, что такие персонажи накладывались на ленту уже после отснятия материала, актёрам приходилось проявлять все свои актёрские способности, чтобы взаимодействовать с таким «невидимым партнёром».
Когда Стив Джобс создал компанию Pixar, то он захотел создать мультфильм, сделанный и отрисованный только с помощью компьютера. Так на свет появилась серия «История игрушек».
Современный кинематограф недалеко ушёл от тех азов, которыми пользовались праотцы спецэффектов. Только на смену пластилиновых существ, пришли существа полностью сделанные в графических редакторах. Однако, есть пара приёмов и трюков, которыми активно пользуются современные режиссёры...
Chroma Key
Произносится как «хрома кей», хотя правильное произношение должно быть «хрома ки». Суть проста, актёр снимается на фоне зелёного или синего полотна ткани (рир-экран), а после вместо этого полотна ставят изображение. Т.е. можно в одном павильоне снять практически целый фильм, где главный герой путешествует по планете (кстати, так и был создан фильм Обитель Зла 4).
Чтобы хорошо спроецировать нужную картинку на рир-экран, нужно использовать монотонный мягкий цвет, а потому используются обычно либо зелёный, либо синий.
Motion Capture
Это означает «захват движения». На настоящего актёра прикрепляются специальные датчики (белые шарики или кубики и т.п.), а затем уже на компьютере все его движения анализируются. Т.е. актёр полностью одетый в костюм из датчиков делает какие-либо движения, а затем эти данные анимации переносятся на компьютерного персонажа. Так компьютерный персонаж двигается так же как человек (плавно и физически правильно).
А иногда, захват движения используют локально, например, чтобы добавить настоящему актёру что-либо компьютерное (компьютерный грим, если хотите).
Трёхмерные графические редакторы
Без них не сделать вам ни одно объёмное чудище или существо, или же построить целый город. Чтобы добавить, допустим, Кинг-Конга, нужно сначала смоделировать его. Делается это в трёхмерных графических редакторах, а процесс больше походит на создание скульптуры. Нужно не только уметь обращаться с такими программами, но и знать основы анатомии, композиции и т.д. Как правило, таких людей тоже называют художниками, так как принцип работы почти одинаков.
Обычно сначала делается примитивная модель персонажа, чтобы понять как он будет вести себя в кадре, сколько будет занимать пространства, как должны взаимодействовать с ним актёры. А затем уже делается высококачественная модель для монтажа.
Мастерство современных создателей спецэффектов поражает. Уже создаются полностью смоделированные актёры - конечно, зачем платить настоящему актёру, когда можно сделать своего, который не будет ни капризничать, ни болеть.
На следующем изображении вы видите актёра Джефа Бриджеса из фильма «Трон: Наследие». Слева настоящий Джеф Бриджес, а справа его искуственная молодая копия (которая создана на компьютере). Потрясающе, не правда ли...
У киношников есть ещё множество хитрых идей по использованию компьютерных технологий в кинематографе. Кто знает, может быть уже завтра эту статью придётся обновлять - появятся новые технологии производства спецэффектов. Сейчас спецэффекты и искуственные компьютерные персонажи неотличимы от реальности, а что уж будет дальше...
В конце хочу показать вам несколько коротких роликов о создании спецэфектов в некоторых фильмах.
С одной стороны движок OpenSceneGraph и сам по себе обладает развитой подсистемой управления окнами, обработки событий пользовательского ввода, отправки и приема пользовательских сообщений. Об этом мы довольно подробно поговорили в предыдущих статьях этого цикла. В общем, в сумме с возможностями C++/STL этого вполне достаточно для разработки сколь угодно сложных приложений.
Пример интеграции OSG в приложение, разработанной в QtDesigner. Этот пример будет подробно разобран ниже
С другой стороны, для ускорения разработки на C++ применяются как сторонние библиотеки, расширяющие возможности этого языка (вроде boost), так и целые фреймворки, позволяющие легко и непринужденно разрабатывать кроссплатформенные приложения широкого функционального назначения. Одним из таких фреймворков является ультра популярный Qt. Как бы не ругали Qt за его метаобъектный компилятор и прочие недостатки и неудобства, сила Qt в обширной библиотеке классов, решающей все мыслимые задачи кроссплатформенной разработки, а так же в концепции "сигналы - слоты", реализующей подсистему обмена сообщениями между классами. На сигналах и слотах основаны так же методы взаимодействия приложения с операционной системой, а так же межпроцессное взаимодействие.
И, черт возьми, было бы весьма интересно совместить две технологии: Qt и OSG. Подобную задачу пришлось решать моему коллективу, о чем я уже писал в . Однако, этот вопрос хотелось бы раскрыть немного шире, и данная статья будет как раз на эту тему.
Материал из Википедии - свободной энциклопедии
Студии CGI
Одной из первых студий компьютерной графики стала американская компания «Industrial Light & Magic », основанная Джорджем Лукасом в 1975 году. В ILM перевернули понятия о визуальных эффектах в фильмах.
См. также
Напишите отзыв о статье "CGI (графика)"
Примечания
Литература
- Борис Машковцев (рус.) // Техника и технологии кино: журнал. - 2006. - № 2 .
- Kerlow, I. V. . - 2004. - 451 p. - ISBN 0471430366 .
| Это заготовка статьи о кинематографе . |
| Это заготовка статьи о компьютерной графике . Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Отрывок, характеризующий CGI (графика)
Княжна Марья стала на колени перед ней, и спрятала лицо в складках платья невестки.– Вот, вот – слышишь? Мне так странно. И знаешь, Мари, я очень буду любить его, – сказала Лиза, блестящими, счастливыми глазами глядя на золовку. Княжна Марья не могла поднять головы: она плакала.
– Что с тобой, Маша?
– Ничего… так мне грустно стало… грустно об Андрее, – сказала она, отирая слезы о колени невестки. Несколько раз, в продолжение утра, княжна Марья начинала приготавливать невестку, и всякий раз начинала плакать. Слезы эти, которых причину не понимала маленькая княгиня, встревожили ее, как ни мало она была наблюдательна. Она ничего не говорила, но беспокойно оглядывалась, отыскивая чего то. Перед обедом в ее комнату вошел старый князь, которого она всегда боялась, теперь с особенно неспокойным, злым лицом и, ни слова не сказав, вышел. Она посмотрела на княжну Марью, потом задумалась с тем выражением глаз устремленного внутрь себя внимания, которое бывает у беременных женщин, и вдруг заплакала.
– Получили от Андрея что нибудь? – сказала она.
– Нет, ты знаешь, что еще не могло притти известие, но mon реrе беспокоится, и мне страшно.
– Так ничего?
– Ничего, – сказала княжна Марья, лучистыми глазами твердо глядя на невестку. Она решилась не говорить ей и уговорила отца скрыть получение страшного известия от невестки до ее разрешения, которое должно было быть на днях. Княжна Марья и старый князь, каждый по своему, носили и скрывали свое горе. Старый князь не хотел надеяться: он решил, что князь Андрей убит, и не смотря на то, что он послал чиновника в Австрию розыскивать след сына, он заказал ему в Москве памятник, который намерен был поставить в своем саду, и всем говорил, что сын его убит. Он старался не изменяя вести прежний образ жизни, но силы изменяли ему: он меньше ходил, меньше ел, меньше спал, и с каждым днем делался слабее. Княжна Марья надеялась. Она молилась за брата, как за живого и каждую минуту ждала известия о его возвращении.
– Ma bonne amie, [Мой добрый друг,] – сказала маленькая княгиня утром 19 го марта после завтрака, и губка ее с усиками поднялась по старой привычке; но как и во всех не только улыбках, но звуках речей, даже походках в этом доме со дня получения страшного известия была печаль, то и теперь улыбка маленькой княгини, поддавшейся общему настроению, хотя и не знавшей его причины, – была такая, что она еще более напоминала об общей печали.
– Ma bonne amie, je crains que le fruschtique (comme dit Фока – повар) de ce matin ne m"aie pas fait du mal. [Дружочек, боюсь, чтоб от нынешнего фриштика (как называет его повар Фока) мне не было дурно.]
– А что с тобой, моя душа? Ты бледна. Ах, ты очень бледна, – испуганно сказала княжна Марья, своими тяжелыми, мягкими шагами подбегая к невестке.
– Ваше сиятельство, не послать ли за Марьей Богдановной? – сказала одна из бывших тут горничных. (Марья Богдановна была акушерка из уездного города, жившая в Лысых Горах уже другую неделю.)
– И в самом деле, – подхватила княжна Марья, – может быть, точно. Я пойду. Courage, mon ange! [Не бойся, мой ангел.] Она поцеловала Лизу и хотела выйти из комнаты.
– Ах, нет, нет! – И кроме бледности, на лице маленькой княгини выразился детский страх неотвратимого физического страдания.
– Non, c"est l"estomac… dites que c"est l"estomac, dites, Marie, dites…, [Нет это желудок… скажи, Маша, что это желудок…] – и княгиня заплакала детски страдальчески, капризно и даже несколько притворно, ломая свои маленькие ручки. Княжна выбежала из комнаты за Марьей Богдановной.
– Mon Dieu! Mon Dieu! [Боже мой! Боже мой!] Oh! – слышала она сзади себя.
CGI (англ. computer-generated imagery , букв. «изображение, сгенерированное компьютером ») - спецэффекты в кинематографе, телевидении и симуляторах, созданные при помощи трёхмерной компьютерной графики. В компьютерных играх обычно используется компьютерная графика в реальном времени, но периодически добавляются и внутриигровые видео, в которых используется CGI.
CGI позволяет создавать эффекты, которые невозможно получить при помощи традиционного грима и аниматроники, и может заменить декорации и работу каскадёров и статистов.
История
Впервые в полнометражном фильме компьютерная графика использовалось в «Мире Дикого Запада», вышедшем на экраны в 1973 году. Во второй половине 1970-х появились фильмы, использующие элементы трёхмерной компьютерной графики, в том числе «Мир будущего», «Звёздные войны» и «Чужой». В «Парке юрского периода» (1993) впервые при помощи CGI удалось заменить каскадёра, и в том же фильме впервые соединилось CGI (кожа и мышцы динозавров были созданы при помощи компьютерной графики) с традиционной съемкой и аниматроникой.
В 1995 году вышел первый полнометражный мультфильм, полностью смоделированный на компьютере - «История игрушек ».
В фильме «Последняя фантазия: Духи внутри нас » (2001 год) впервые фигурировали реалистические CGI-изображения людей.
Всем хорошего настроения и температуры за окном пониже. Как и обещал, публикую продолжение статьи по супер-пупер современному OpenGL. Кто не читал первую часть - Суперсовременный OpenGL. Часть 1 .
Всем привет. Все кто хоть немного разбирался в теме OpenGL знают, что существует большое количество статей и курсов по этой теме, но многие не затрагивают современный API, а часть из них вообще рассказывают про glBegin и glEnd . Я постараюсь охватить некоторые нюансы нового API начиная с 4-й версии.
Сегодня я покажу, как открыть открыть окно и создать контекст OpenGL. Это на удивление непростая задача, OpenGL до сих пор не имеет официальных кроссплатформенных средств создания контекста, поэтому будем опираться на сторонние библиотеки (в данном случае GLFW и glad). В интернете уже очень много подобных hello world, но всё, что я видел, мне не нравится: или оно очень навороченное, или картинки в примерах уж очень примитивные (либо и то, и другое !). Большое спасибо всем авторам, но я выкачу очередной туториал:)
Сегодня мы отрисуем вот такое:
Пришли очередные выходные, надо написать пару десятков строк кода и нарисовать картинку, да лучше не одну. Итак, на прошлых и позапрошлых выходных я показал, как делать трассировку лучей и даже взрывать всякое. Это многих удивляет, но комьпютерная графика - очень простая вещь, пары сотен строк голого C++ вполне хватает на создание интересных картинок.
Тема сегдоняшнего разговора - бинокулярное зрение, причём сегодня даже до ста строк кода не дотянем. Умея рендерить трёхмерные сцены было бы глупо пройти мимо стерепар, сегодня будем рисовать примерно вот такое:
Введение
Одной из интереснейших задач, решаемых посредством трехмерной графики является создание «больших миров» - протяженных сцен, содержащих большое число объектов с возможностью неограниченного перемещения по сцене. Решение этой задачи упирается в понятные ограничения, присущие аппаратному обеспечению компьютера.
Типичный пример: «большой мир» при визуализации железной дороги на движке OSG. Не хватает только лангольеров, пожирающих мир за поездом...
В этой связи возникает необходимость управления ресурсами приложения, сводящаяся к очевидному решению: загрузке только тех ресурсов (моделей, текстур и так далее), которые необходимы для формирования сцены в текущий момент времени при текущем положении наблюдателя; уменьшении уровней детализации удаленных объектов; выгрузке не нужных более объектов из памяти системы. В большинстве своем графические и игровые движки предоставляют некоторый набор инструментов для решения подобных задач. Сегодня мы рассмотрим, какие из них имеются в OpenSceneGraph.
Введение
Говоря о приемах программирования, специфичных для OSG в прошлый раз мы говорили о механизме обратных вызовов (Callback) и его реализации в движке. Настало время посмотреть на то, какие возможности дает нам применение этого механизма для управления содержимым трехмерной сцены.
Если говорить об анимации объектов, то OSG предоставляет разработчику две возможности её реализации:
- Процедурная анимация, реализуемая программным способом через трансформацию объектов и их атрибутов
- Экспорт анимации из 3D-редактора и управление ею из кода приложения
Для начала рассмотрим первую возможность, как наиболее очевидную. О второй мы обязательно поговорим чуть позже.
Всем привет! Меня зовут Гриша, и я основатель CGDevs. Продолжим говорить про математику что ли. Пожалуй, основное применение математики в геймдеве и компьютерной графики в целом – это VFX. Вот и поговорим про один такой эффект – дождь, а точнее про его основную часть, требующую математики – рябь на поверхности. Последовательно напишем шейдер для ряби на поверхности, и разберём его математику. Если интересно – добро пожаловать под кат. Гитхаб проект прилагается.
Всех с наступающим! Меня зовут Гриша, и я основатель CGDevs. Уже не за горами праздники, кто-то уже нарядил ёлку, поел мандаринов и во всю заряжается новогодним настроением. Но сегодня речь пойдёт не об этом. Сегодня мы поговорим про замечательный формат под названием LDraw и про плагин для Unity, который я реализовал и выложил в OpenSource. Ссылка на проект и исходники к статье, как всегда, прилагаются. Если вы так же, как и я любите лего – добро пожаловать под кат.
Также я сделал небольшое веб-приложение, где можно потренироваться в создании формул для произвольных фигур и сгенерировать свой файл Excel.
Осторожно: 19 картинок и 3 анимации под катом.
