Grafika i animacja 3D — od modelu do renderowania

Tor animatora multimedialnego w mediach cyfrowych często prowadzi do świata grafiki 3D: modele, materiały, światło i ruch budowane całkowicie od zera w programie. Gdzie rysunek 2D jest gotowy, gdy linie i kolory są ustawione, figura 3D jest konstrukcją, którą trzeba budować warstwami, zanim będzie mogła się wiarygodnie poruszać.

Modelowanie to proces, w którym forma jest budowana z punktów, krawędzi i ścian — siatki wielokątów. Od prostego pudełka lub kuli obiekt jest formowany krok po kroku, aż będzie wyglądał jak to, na co się spodziewasz, niezależnie od tego, czy to przedmiot, pokój czy postać. Im bardziej złożony powinien wyglądać obiekt, tym więcej wielokątów zwykle wymaga — ale więcej wielokątów oznacza również więcej mocy obliczeniowej do wyświetlenia i przetworzenia.

Zanim figura może być animowana, musi mieć szkielet: cyfrowy układ połączeń, do którego powierzchnia modelu jest przyłączona. Rigging pozwala zgiąć ramię lub obrócić głowę bez zniszczenia kształtu – mniej więcej jak sznurki marionetki, tyle że wbudowane w sam model. Dobry rigging jest niewidoczny dla widza, ale kluczowy dla tego, czy animator będzie mógł później stworzyć wiarygodny ruch.

Wiele tego, co sprawia, że animacja wydaje się żywa, pochodzi z dwunastu zasad, które animatorzy Disneya Ollie Johnston i Frank Thomas opisali w książce 'The Illusion of Life' (1981) i które są nadal nauczane dzisiaj — niezależnie od tego, czy animacja jest narysowana ręcznie czy zbudowana w 3D.

• 01Schrupnięcie i rozciągnięcie — forma, która jest ściskana i rozciągana, daje wagę i elastyczność.
• 02Anticipation (wstępne ładowanie) — mała ruch w przeciwnym kierunku przed główną czynnością przygotowuje widza.
• 03Staging — kompozycja, która wyraźnie pokazuje, co jest najważniejsze na zdjęciu.
• 04Straight ahead i pose to pose — dwie metody pracy: animować nieprzerwanie klatka po klatce, lub ustawić kluczowe pozy i wypełnić pomiędzy nimi.
• 05Podążanie i nakładające się działania — części rysunku (włosy, ubranie) kontynuują ruch po zatrzymaniu się głównego ciała.
• 06Łuki — naturalne ruchy podążają za łukami, a nie za liniami prostymi.
• 07Akcja wtórna — drobne ruchy, które wspierają główną akcję bez kradzieży fokusa.
• 08Timing — liczba klatek na ruch decyduje o tym, czy coś jest postrzegane jako ciężkie, lekkie, szybkie czy wolne.
• 09Przesada — lekkie przesadzenie czyni ruch bardziej żywym i czytelnym niż w pełni realistyczna wersja.
• 10Rysunek pełny — figury muszą mieć objętość i wagę w przestrzeni, nawet w 2D.
• 11Appeal — postać powinna być przyjemna do oglądania i mieć jasną, łatwą do czytania osobowość.
• 12Slow in i slow out — ruchy przyspieszają i hamują stopniowo, jak w rzeczywistym świecie.

Kiedy model jest zbudowana i animowana, musi mieć powierzchnię i oświetlenie, zanim będzie mogła być wyświetlona. Tekstury nadają materiałowi kolor, połysk i strukturę — drewno, metal, skóra, tkanina. Oświetlenie sceny 3D funkcjonuje według tych samych zasad co fotografia i oświetlenie filmowe: kierunek, twardość i temperatura barwna kształtują sposób postrzegania sceny. Na koniec scena jest renderowana — komputer oblicza, jak wyglądają światło, materiały i geometria razem, obraz po obrazie, i przekształca to w ostateczny obraz lub klip.

3D jest szeroko stosowany: wizualizacja produktu, która pokazuje produkt, zanim zostanie fizycznie wyprodukowany, przejścia architektoniczne budynków, animacja postaci do reklam i gier, oraz efekty wizualne w filmach i wideo. Wspólnym dla wszystkich kierunków jest to, że wymaga cierpliwości — dobra produkcja 3D jest budowana warstwa po warstwie, a skróty w modelowaniu lub przygotowaniu rzadko wychodzą za darmo później w procesie.

“Figura 3D nie staje się wiarygodna, ponieważ jest technicznie zaawansowana. Staje się wiarygodna, ponieważ porusza się zgodnie z tymi samymi zasadami, które nasze oczy już znają z rzeczywistego świata.”

— Opinia specjalistyczna dotycząca animacji 3D w mediach cyfrowych