Kompletní animace v Blenderu podruhé (4. část): Zamyšlení a základy animace - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

8. září 2009, 00.00 | V uplynulých třech dílech našeho seriálu jsme vymodelovali, otexturovali a kompletně zakostili postavičku jménem Steve. Dnes se zamyslíme nad animací jakožto rozsáhlým oborem a podíváme se na zub walkcyclu a jeho začlenění do animace.

Pár slov úvodem

Pojem animace by se dal shrnout do jednoduché definice "pohyblivý obrázek", ovšem pravda je (jako vždy) poněkud obsáhlejší. Animace (ať už hopsající kuličky nebo propracované postavy) má spoustu aspektů, které je třeba brát v potaz. Především by to měla být historie. Nemyslím dějepis, tzn. kdy a kdo – důležité je uvědomit si, že vše má nějaký základ. Studování 2D animace v mnohém napomůže při tvorbě 3D animací, protože víc než kde jinde zde hrají podstatnou roli pojmy jako časování, akcentace atp.

Skvělým zdrojem inspirace jsou například kreslené filmy, filmečky a seriály od Walta Disneyho. Ačkoli je proces tvorby 2D animace poněkud odlišný od procesu tvorby animace v 3D provedení, pořád je 2D základním stavebním kamenem. Animátor by měl mít jasno v tom, na kterém snímku bude postava v jaké póze, jaký výraz bude mít na tváři atd. ještě předtím, než si sedne k PC a začne animovat.

Pozorujme

Rada nad zlato, není-liž pravda? Animátor by měl vidět vždycky o trochu víc, než jiný člověk a měl by si také pokládat více otázek. Co se děje s obličejem kluka, kterého právě fackuje jeho matka za to, že fotbalovým míčem vysklil okno? Předtím, než přijde úder se třeba snaží hrát neviňátko, v momentě, kdy zaregistruje svištící ruku se jeho grimasa promění v údiv, pak má na tváři výraz "sakra, tohle muselo pěkně bolet" a nakonec překvapeně a unaveně mrkne. Bez povšimnutí by neměly zůstat ani fyzikální jevy – jak se deformuje prudce vykopnutý míč, který se poté odrazí od zdi? Kam stříkne voda, když na hladinu dopadne oblázek? Vždyť snad všechno v reálném světě JE animace – dokonce i skály mění s časem svou tvář.

Reference, reference, reference

Rada nad zlato č. 2. Používání referencí není PODVÁDĚNÍ, je to NEZBYTNOST. Googlujte – internet je plný všemožných walkcyclů, runcyclů, flycyclů atd. V reálu je zase k vidění spousta dalších zajímavých věcí. Jak ovlivňuje chůzi váha člověka? Kolik nohou mají na zemi čtyřnohá zvířata při různých fázích běhu? Spoustu referencí si člověk může vyrobit i sám – stačí kamera a způsob jak převést záznam do počítače. Často je to jediný způsob, jak věrohodně přivést charakter (ve smyslu animované postavičky) k životu. Jako animátoři bychom se proto měli umět vcítit do osobnosti, kterou chceme rozhýbat; uvědomit si kontext, okolní svět a to, co postavička prožívá ve svém nitru.

Učme se od mistrů

Již jsem zmínil Walta Disneyho, ale na světě je jich mnohem víc. Učením nemyslím jen pasivní sledování hotové tvorby, ale také aktivní přístup – možná budete překvapeni, co všechno lze na internetu nalézt, když do vyhledávače zadáte slovo "walkcycle". Pokud to myslíte s animací opravdu vážně, není nic snazšího, než se přihlásit do nějaké školy, zajímavou alternativou k "dojíždění" může být například on-line škola Animation Mentor. Pokud nemáte peníze nebo dlouhý čas na absolvování takového výcviku, nezbývá, než se vydat cestou animace na vlastní pěst (nutno ovšem dodat, že na vlastní pěst to někdy může trvat ještě déle).

Základem je kvantum studijního materiálu, který se ovšem v dnešní době shání mnohem pohodlněji, než např. před dvaceti lety. Doporučoval bych projít si knihu Preston Blair's Animation 1st Edition (první a druhý díl). Tajemstvím by neměla zůstat ani kniha The Animator's Survival Kit od Richarda Williamse, na tomhle místě nemohu nepřipojit její úvodní video.

Animace je rozsáhlým oborem a někde jsem se dočetl, že je tak poutavá právě proto, že je v ní pořád co se učit. Stát se animátorem tedy není úkolem na jedno odpoledne, ale závazkem na celý život, alespoň pokud chcete dosáhnout vysoké úrovně. I když uznávám, že je výrazný rozdíl např. mezi animováním particlů (popř. podobných vizuálních efektů) a character animation. Nás bude samozřejmě zajímat spíš to druhé :).

Akce!

Dost bylo nudné omáčky, pojďme ochutnat něco šťavnatějšího! V prvé řadě se dnes podíváme na linkování souborů. A k čemu je dobré? Oceníte jej především při práci v týmu – modeller vymodeluje postavu, rigger ji zakostí a my ji budeme animovat. Kdybychom měli používat originální soubor a implementovali model do každé scény zvlášť, zbytečně bychom zanášeli prostor na disku. Zbytečné! Blender nabízí kvalitní podporu pro linkování souborů, pojďme se podívat, jak na ni vyzrát.

Pokud máme zarigovaný model (v našem případě Steva), v rámci pohodlí bude vhodné, pokud všechny soubory, které rig zahrnuje umístíme do jedné skupiny. Jmenovitě půjde tedy o Armaturu, všechny podřízené Meshe a Lattice, které deformují paže. Custom Bone Shape objekty můžeme vynechat, k jejich importu do souboru dojde tak jako tak. Připomínám, že objekty přidáme do skupiny tak, že je vybereme a stiskneme CTRL+G -> Add To New Group. Soubor s rigem uložíme a CTRL+X vytvoříme nový. Nyní SHIFT+F1 vyvoláme okno pro importování souborů a v prohlížeči najdeme soubor s rigem a proklikáme se k naší skupině (defaultní název je "Group"). Před samotným importováním se přesvědčíme, že máme zatrhlou volbu Link a ne Append:

Tato volba způsobí, že se soubor pouze nalinkuje – model s rigem nebude možné (zatím) jakkoli deformovat a výsledný soubor bude mít minimální velikost. Přitom pokud upravíme původní soubor a uložíme změny, ovlivníme i soubor s linkovanými daty. Nyní přidáme Add -> Group -> (název souboru s uloženým rigem) -> Group a vidíme nalinkovaný model:

Pozn.: pokud máte na jakémkoli z Meshů modifikátor Softbodies, ujistěte se, že je v zásobníku NAD Armaturou, nebo že nemá zapečenou deformaci.

Do jedné z vrstev se nám přitom zkopírovaly i Custom Bone Shape objekty. Je sice hezké, že soubor zabírá málo místa, ale k čemu nám je, když nemůžeme upravovat Armaturu? Řešení je jednoduché – z Armatury vytvoříme pseudolokální objekt, tzv Proxy objekt. Výhodou Proxy objektů je, že chrání jistá data proti přepsání, ale některá umožňují editovat. Jsou tedy více než vhodným řešením pro naši situaci. Vybereme skupinu, stiskneme CTRL+ALT+P a z roletkového menu vybereme Armaturu:

Nyní máme z Armatury Proxy objekt – nemůžeme sice kosti upravovat v Edit módu, ale to neplatí pro Object ani Pose mód, což je pro nás klíčové. V Object módu můžeme anulovat rotaci ALT+R a naorientovat Steva podle potřeby. Nyní jsme připraveni animovat.

Walkcycle

Detailně rozebírat walkcycle v Blenderu by bylo nošením dříví do lesa, principielně totiž byl rozebrán na spoustě míst, servery Grafika.cz a 3dscena.cz nevyjímaje. Kolega Tomáš Vilímek nedávno popsal animaci chůze ženy přímo pro Blender ve článku Blender tutoriál: Animace chůze ženy v Blenderu (2. část). Při animování walkcyclu Steva jsem vycházel např. z Walk Tutorialu, jehož autorem je Mike Brown.

Jednotlivé fáze walkcyclu pěkně zobrazuje např. tento obrázek z angryanimator.com:

Je také vhodné si uvědomit, že chůze každého člověka je poněkud odlišná, což je povětšinou důsledkem unikátní tělesné stavby každého jedince. Vytvořit se tak dá v podstatě nekonečné množství walkcyclů. Preston Blair popisuje různé druhy chůze (ale např. i běh nebo skok) na tomto obrázku:

Převzato z www.animationarchive.org

Walkcycle Steva bude začínat na prvním a končit na pětadvacátém snímku, přičemž pózy na těchto snímcích budou shodné, aby byla chůze bezešvá (to bývá samozřejmě důležité i u jiných opakujících se akcí). Walkcycle Steva tedy v poněkud nevzhledném .gif formátu vypadá takto:

Když tedy máme vytvořený walkcycle, můžeme přejít k implementaci další důležité featurky – Stride bone. Způsob jejího využití jsme si předvedli ve článku Přehled nových funkcí v Blenderu (15. část): Novinky animačního systému podruhé. Dnes budeme Stride bone orientovat ve směru chůze – jednak abychom nepoužívali pořád stejný postup, jednak abychom si předvedli další možný způsob jejího efektivního využití. Stride bone tedy (např. za pomoci dodatečného Empty objektu) zarovnáme k patě nohy, která je vepředu:

Stejně tak zarovnáme i v "passing" a následující "contact" póze:

V případě potřeby naklíčujeme pozici Stride bone na jednotlivých snímcích tak, aby byla vždy pod patou – kvůli tomu, aby noha neprokluzovala. Teď přichází trochu ošemetná část – protože nyní je na zemi druhá noha a walkcycle stále není ukončen, Stride bone se nemůže přesunout zpět na začátek, ale musí pokračovat dál dozadu. Potřebujeme zachovat odstup od nynější přední nohy. Jak na to? Jednoduše - přidáme další pomocný Empty objekt, zarovnáme jej k patě přední nohy a podřídíme jej kosti Stride. Když budeme pohybovat Stride bone, bude se posouvat i Empty objekt a my snáze uvidíme posun. Teď už jen zbývá naklíčovat pozice Stride bone tak, aby podřízený Empty objekt vždy zarovnán k patě přední nohy až do 25. snímku.

Nyní podle nám již známého způsobu vytvoříme Path, po níž se bude Steve pohybovat a přiřadíme ji walkcyclu v NLA Editoru. Walkcyclu nastavíme několikeré opakování a přidáme podle chuti další akce – v mém případě otáčení hlavy a pohled očí do kamery a dodatečná mrknutí:

A takto například může vypadat výsledná minianimace:

Pokud byste měli zájem o stažení této minianimace (3,6Mb), můžete tak učinit zde.

Práce v NLA Editoru tentokrát nebyla příliš riziková, neboť dodatečné animace (kromě hlavy) nepřepisovaly ty původní. Horší by bylo, kdybychom chtěli namíchat např. walkcycle a runcycle – museli bychom mnohem pečlivěji přemýšlet nad rozmístěním jednotlivých stripů, protože kdyby Steve šel vycházkovým tempem a najednou by ze snímku na snímek skočil rovnou do sprintu, výsledek by nebyl zrovna oku lahodící. V takovém případě by bylo vhodným řešením buď vytvoření pomocné akce, která prováže určitou pózu ve walkcyclu s určitou pózou v runcyclu, nebo vhodné nastavení In a Out hodnot u jednotlivých stripů.

Závěrem

Dnešní díl se pomalu blíží ke konci. Prachsprostý walkcycle, kterým dnes Steve vykročil do světa, je jen pouhým střípkem character animation, jakýmsi pomyslným základním stavebním kamenem. V uplynulých čtyřech dílech jsme kompletně vytvořili a nachystali postavičku k animaci, ale cesta k cíli je mnohem delší. Nejlepším způsobem, jak oživit postavu, je natočit sebe sama (popř. jiné lidi) a poté přenést do 3D reality – když už nic jiného, animátor posune své vědomosti o kus dál tím správným směrem a časem možná ani nebude potřebovat reference... Je vysoce pravděpodobné, že v budoucnosti se k character animation vrátíme, pro dnešek je to ale již opravdu vše. Těším se příště na shledanou.