cgi графика что это такое

Cgi графика что это такое

С помощью CGI можно показать все что угодно в любом виде: сделать картинку красивой, представить ее в самом выгодном виде. Например, реклама сухих завтраков «Космостарс» производства известной компании «Нестле» создала анимированный ролик. На обычной кухне разворачиваются гастрономические события вселенского масштаба.

Или же реклама банка «Траст» с участием Брюса Уиллиса, где он чудесным образом спасает целый автобус от неминуемой гибели, прохаживаясь по его крыше, пока тот завис над бездной. Здесь тоже не обошлось без компьютерной графики.

Рекламная визуализация изумляет, она повсюду – в видеороликах на телевидении, в интернете, полиграфии в СМИ, буклетах, промо-материалах, на бигбордах и фасадах зданий.

Красивые картинки – основной материал для создания промо. Из них делают все возможное и необходимое.

Рассмотрим основные направления визуализации, которые используют отдельно и вместе в зависимости от необходимости, навыков дизайнера:

Чтобы создать приличную рекламу дизайнеру нужно уметь работать с графическими 2D и 3D редакторами: 3DsMax, Photoshop, Maya, Cinema 4D, Houdini, Blender. В зависимости от поставленной задачи, для ее реализации может хватить только 2D Photoshop, например, для создания одного ландшафта или фона с двух, нескольких других.

Для моделирования деталей, сложной анимации понадобится 3DsMax и другие 3D программы. Это фантастические, фэнтези элементы, которых невозможно сфотографировать в реальном мире. Например, чтобы изобразить «Тысячелетнего сокола» из Star Wars в парке, который находится через две улицы, и понадобится 3D-редактор.

Дизайнер находит фото парка или делает его, выбирает изображение космического корабля и начинает применять навыки компьютерной графики.

3D-редактор – это место безграничных возможностей, полета фантазии. При надлежащем количестве навыков и таланта – графический дизайнер в программе создаст все что угодно.

Ему не нужно искать фото в интернете, нанимать дорогостоящих фотографов, моделей и арендовать оригинальные локации. В отличие от 3D-редактора это обойдется дороже и дольше по времени.

Также, без программы невозможно визуализировать объекты из фантазии дизайнера, автора, редактора.

Источник

Как компьютерная графика становится неотличимой от реальности

«Книга джунглей» студии Disney стала безоговорочным лидером по сборам за минувший уикенд, и этим успехом она во многом обязана невероятно реалистичной компьютерной графике. «Афиша Daily» выяснила, как стало возможно создание CGI-зверей, которые неотличимы от настоящих.

Главная особенность киноремейка диснеевского полнометражного мультфильма 1967 года даже не голоса Скарлетт Йоханссон, Идриса Элбы и Кристофера Уокена (которых русский зритель все равно в дубляже не услышит), а то, что за 105 минут невероятно реалистичного фильма в кадре появляется всего один живой человек — Маугли, которого сыграл дебютант Нил Сетхи. Все остальные персонажи созданы при помощи компьютерной графики, за что режиссер Джон Фавро уже успел получить награду от организации PETA, так как во время съемок ни одно животное не то что не пострадало, а даже не работало на площадке.

Что было до

Первым фильмом, сделанным полностью при помощи компьютерной анимации (CGI), стала короткометражка «Колибри», выпущенная в Бельгии в 1967 году. Тогда никто не мог предположить, какое будущее ждет новую технологию. До начала 1990-х компьютерная графика, как и вся сфера IT, развивалась очень медленными по сегодняшним меркам темпами. Прорывом стал «Парк юрского периода» (1993) с его реалистичными компьютерными динозаврами. Два года спустя на экраны вышла «История игрушек» — первый полнометражный мультфильм, от начала до конца сделанный на компьютере.

2001 год стал переломным в истории CGI, графика разделилась на два направления. Был выпущен «Шрек», персонажи которого выглядели, с одной стороны, реалистичными, а с другой — все равно стилизованными. Тогда же вышел научно-фантастический фильм «Последняя фантазия», положивший начало фотореализму в CGI — стремлению создать персонажей, неотличимых от реальных живых существ. Продолжателями этого направления стали «Властелин Колец: Две крепости», «Беовульф», «Аватар», «Жизнь Пи» и, наконец, «Книга джунглей».

Что нового в «Книге джунглей»

При создании «Книги джунглей» Фавро и его команда задействовали все достижения в области CGI на полную. У режиссера богатый опыт использования компьютерной графики благодаря работе над тем же «Железным человеком», но в «Книге джунглей» Фавро захотел пойти еще дальше: рассказать сказку с помощью целиком фотореалистичного изображения. Нечто подобное мы уже видели в «Жизни Пи» — тогда некоторые зрители поначалу даже отказывались верить, что тигр в фильме полностью компьютерный. В «Книге джунглей» с помощью CGI уже сделан не только тигр (очень, кстати, впечатляющий и довольно страшный для детского мультфильма), но и целые джунгли. Руководил разработкой спецэффектов Роб Легато, ранее работавший над компьютерной графикой для «Аватара».

Как совмещаются реальные кадры и графика

Перенасыщенная цветовая схема компьютерной графики, которая выбивается по цветам из общей картины, разрушает весь реализм, а отрисованные персонажи попросту выпадают из сцены. Поэтому важнейшим процессом при создании компьютерной анимации является композитинг (от английского compositing — «компоновка»). На этом этапе 3D-модели встраиваются в окружающую действительность.

Композитинг подразумевает совмещение моделей персонажей с фоновым видео и другими элементами кадра, включая материал с живыми актерами (как правило, отснятый на зеленом фоне по системе хромакей). Сначала различные слои видео накладываются друг на друга, затем происходит выравнивание яркости слоев и цветокоррекция.
Создатели «Книги джунглей» старались сделать границу между реальностью и компьютерной графикой максимально незаметной. Для каждой отдельной сцены с участием Маугли выстраивались новые декорации, включая трехметровые джунгли. Затем отснятый в павильонах материал компоновали с компьютерными моделями. Так, в одной из сцен герой сначала ползет по вполне реальной грязи, а затем вскакивает на созданное при помощи компьютерной графики животное, которое помогает ему сбежать от опять же компьютерного Шерхана. Понять, где заканчивается реальность и начинается цифровая анимация, трудно даже специалисту.

Реалистичные движения и риггинг

Все заслуги гениальных художников, 3D-моделлеров и композеров может перечеркнуть нереалистичная физика. И одно дело — симуляция движений твердых тел, другое — правдоподобные перемещения живых персонажей. Нашумевшая сцена из «Властелина Колец», где Леголас прыгает по падающим камням, с точки зрения реализма воспринимается примерно так же, как мультфильм «Том и Джерри». За последние годы появляется все больше технологий, обсчитывающих движения живых существ. Например, разработка Dyna моделирует деформации мягких тканей человека при движении и добавляет частям тела вес.

Очень важен и качественный риггинг (от английского rig — «оснастка») — создание и разработка внутри трехмерной модели персонажа виртуального скелета и суставов. Всем составным элементам анимируемой фигуры (не только конечностям, но и мышцам лица, глазам, губам и т. д.) задаются характеристики, и между ними выстраивается иерархическая зависимость. Точная настройка позволяет делать по-настоящему реалистичные модели.

Захват движения (motion capture)

Захват движения применяется для создания мимики и движений персонажа. Широкое распространение технология получила в 1990-е, после того как ее впервые использовали для создания анимации персонажей компьютерной игры Virtua Fighter 2 в 1994 году. В кино motion capture стали активно применять в 2000-е («Властелин Колец», «Беовульф», «Аватар», «Гарри Поттер», «Жизнь Пи»).

Существуют маркерные и безмаркерные системы motion capture. Наиболее популярны первые, где применяется специальное оборудование: на актера надевают костюм с датчиками (для создания мимики датчики располагают на лице), данные с которых фиксируются и передаются в компьютер. В безмаркерных для записи данных используют технологии компьютерного зрения и распознавания образов. Затем компьютер сводит полученную информацию в единую трехмерную модель, а потом на ее базе создается соответствующая анимация.

Таким образом, motion capture служит для переложения движений и мимики реальных актеров на компьютерные модели, в результате чего достигается портретное сходство персонажей с озвучивавшими их актерами. Благодаря motion capture во «Властелине Колец» Голлум сохранил манеры сыгравшего его Энди Серкиса, а Смауг так похож на Бенедикта Камбербатча. В «Книге джунглей», кстати, не все герои похожи лицом на актера, который их играет. Удав Каа, например, от Скарлетт Йоханссон перенял только бархатный голос — Джон Фавро объяснял в интервью, что «делать змее еще и лицо, похожее на человека, было бы совсем нелепо».

Глаза и мимика

Фотографическая реалистичность персонажей невозможна без качественной передачи их мимики. Работа в этой области ведется по двум основным направлениям: непосредственное генерирование соответствующей анимации и ее наложение на персонажей. Сама анимация создается, как правило, при помощи той же техники захвата движения. Плавная смена выражений лица персонажа достигается в программах Autodesk Maya и 3DS Max при помощи техники блендшейпинга (морфинга).

Несмотря на стремительное развитие компьютерной графики в последние десятилетия, долгое время не существовало способа создания реалистичных человеческих глаз. В 2014 году компания Disney предложила следующий метод решения этой проблемы: при захвате выражения глаз ставить отдельные маркеры на глазное яблоко, роговицу и сетчатку, а затем компоновать полученные данные и накладывать их на трехмерную компьютерную модель глаза.

Эмоции и возраст

Специалисты Disney не так давно поделились тестовой версией необычного софта FaceDirector — подобия автотюна для эмоций. Программа позволяет совместить в реальном времени несколько дублей, изображающих целую палитру различных эмоций, и скорректировать актерскую игру. Программа предоставляет режиссеру возможность на постпродакшене скрестить несколько выражений лица, усилить или прибрать эмоциональный накал в определенный момент сцены.

Другая разработка — цифровая косметика, способная вернуть молодость актерам. Впечатляющее видео представил VFX-специалист Русселос Аравантинос, использовавший камеру Nikon V1 и программы NUKE и Mocha Pro. Аналогичные трюки проделывались в фильме «Загадочная история Бенджамина Баттона».

Волосы и шерсть

Создание реалистичного меха и волос — сложнейшая техническая задача, аниматоры бьются над ней уже давно. Волосы как 3D-модель — это целая система, которая должна сохранять свою целостность и характер, при этом в динамике каждый отдельный волосок должен вести себя независимо и реагировать на столкновения с другими волосками. Симуляции правдоподобно колышущейся шерсти при движении животного научились создавать относительно недавно, и упростили задачу аниматорам современные плагины для CGI-редакторов, такие как XGen. Известно, что именно этот генератор волос использовался при создании «Зверополиса» и «Истории игрушек-3».

Какие программы используются для создания спецэффектов и кто их создает

Многие крупные студии типа Pixar и Disney для создания компьютерной графики используют собственное программное обеспечение, но прибегают и к программам, доступным широкой публике, среди них — Autodesk Maya, Adobe After Effects, Adobe Premiere, Luxology Modo, Houdini. Так, большая часть спецэффектов в «Аватаре» была создана при помощи Maya, для композитинга использовалась Adobe After Effects.

Над компьютерной графикой для крупных проектов, как правило, работают несколько компаний. Создатели «Книги джунглей» прибегли к услугам британской MPC и новозеландской Weta Digital. MPC работала также над «Жизнью Пи», «Войной миров Z» и всеми частями фильмов о Гарри Поттере. Разработчики Weta Digital трудились над графикой в «Аватаре», «Мстителях», «Голодных играх» и «Властелине Колец». Большинство компаний, специализирующихся на спецэффектах, зарегистрированы в США и Британии, однако часть производства многие из них выносят в Индию и Китай, создавая там свои студии или покупая существующие. Так, в 2014 году произошло слияние британской Double Negative и индийской Prime Focus, которые затем совместно создавали графику для «Интерстеллара». Однако не входящие в состав крупных компаний китайские и индийские студии спецэффектов пока не так популярны у киношников, как западные, преимущественно в силу отсутствия достаточного опыта и ресурсов.

CGI в нашей повседневности

Taking a break from coding to welcome the MSQRD team to Facebook!

Сложные технологии создания компьютерной анимации постепенно становятся доступны массовому пользователю. Среди последних достижений в этой области можно отметить выпущенную в 2014 году программу FaceRig или нашумевшее приложение белорусских разработчиков MSQRD. Они позволяют в режиме реального времени накладывать анимацию на лицо пользователя или попавших в объектив его камеры людей. Аналогичная функция имеется и в мессенджере Snapchat. Приложения отслеживают движения пользователя, анализируют их и в реальном времени накладывают полученные данные на трехмерные модели, то есть используют методы, аналогичные тем, которые применяются для передачи мимики персонажей фильмов и компьютерных игр.

Источник

CGI в домашних условиях при помощи Unreal Engine и iPhone

Всем привет! Меня зовут Василий Мазалов, я работаю старшим видеомонтажером в компании Pixonic. Наш отдел занимается созданием видео-креативов для маркетинга и комьюнити: роликов для страниц в сторы, обзорных видео игровых нововведений и прочего контента.

Когда я не создаю креативы, я мониторю просторы интернета на предмет новых форматов и способов подачи материала, чтобы сделать наш собственный контент более разнообразным, интересным и привлекательным для новых игроков.

Год назад я наткнулся на следующее видео:

Что мы здесь видим? Парень нацепил на себя костюм захвата движения тела (пока ничего необычного), повесил перед собой iPhone (а вот это уже интересно) и таким образом транслирует анимацию лица и тела персонажа напрямую в режиме реального времени в Unreal Engine, и выглядит результат для столь незамысловатой реализации довольно качественно.

Классная идея, подумал я. Затем закрыл видео. И продолжил дальше работать.

Спустя полгода в открытом доступе оказался обучающий материал о том, как произвести захват анимации лица в Unreal Engine при помощи приложения на iPhone. В то же время я узнал, что в наш арт-отдел приобрели костюм для захвата движения. Посмотрел его совместимость с UE: всё подошло. Оставалось только найти iPhone для дальнейшей работы, но в наше время с этим проблем еще меньше.

Вопросов была масса. Передо мной было непаханное поле из неизученной анимации, Unreal Engine, моделирования человеческого лица и тела и других совершенно далеких от видеомонтажа вещей, но в то же время огромное желание воплотить в жизнь задуманное.

Начался долгий процесс изучения различной документации.

Что в результате получилось и как мы этого добились, читайте дальше.

Анимация лица

Для воплощения нашей задумки нам было невыгодно использовать и лепить персонажа с нуля: это заняло бы много времени и требовало бы сложных и чаще всего неоправданных доработок. Поэтому мы решили использовать DAZ Studio: там изначально заложены лицевые кости, позволяющие быстро создать необходимые мимические сокращения и эмоции, на которые скульптор потратил бы гораздо больше времени. Да, модели, созданные в DAZ, далеки от фотореалистичного изображения, но для поставленных нами целей подходили идеально.

Для того, чтобы записать анимацию лица, нам нужен был только iPhone с TrueDepth front-facing camera ― то есть, от iPhone X и выше. Именно эта технология считывала топологию лица и передавала необходимые значения в Unreal уже на нашу модель.

За различные выражения лица отвечают блендшейпы ― 3D-модели идентичной топологии, то есть, с одинаковым количеством вершин, но отличающиеся формой. Face AR использует 51 блендшейп, и благодаря подробной документации Apple, в которой описано, какие конкретно блендшейпы используются в DAZ, нам удалось их сделать достаточно быстро.

Примерно так выглядит набор эмоций и блендшейпов в 3D-модели:

Блендшейпы из интернета

Наши блендшейпы

Итак, сначала мы заводим наше лицо Unreal Engine для тестов, затем билдим приложение и возвращаемся обратно в Unreal для получения результата.

Анимация тела

Для создания тела необходимо было учитывать специфику софта для работы с костюмом. Мы работали с костюмом захвата движения Perception Neuron 2.0 Motion Capture System компании Noitom. Стоит таковой примерно 2500 долларов. Это самый дешевый костюм на рынке и не самый лучший представитель среди аналогов: он очень чувствителен к электромагнитным излучениям, отчего координаты датчиков могут съехать, если он будет находиться в радиусе активного излучения, и чистить анимацию окажется ещё труднее. К счастью, мы как раз переехали на другой этаж, и на новом месте было достаточно безлюдно, а значит, электромагнитные излучения сократились до минимума, ― то есть, было идеально для нас.

Почему именно костюм? Готовые анимации из различных библиотек нам не подходили, поскольку наш персонаж должен иметь уникальный характер и поведение, а лицо и тело должны точно их отражать. Если бы мы делали анимацию с нуля, это заняло бы месяц, а то и два. Использование же оборудования для захвата движения помогло сэкономить это время.

В отличие от лица, саму модель тела художники отрисовали с нуля. Затем необходимо было произвести ее риггинг и скиннинг в Maya. После сборки тела мы заводим его в Unreal, там собираем все для мокапа, записываем анимацию, после чего результат остается только замешать.

Для того, чтобы анимация передавалась точно, доработки были минимальными или вообще удалось их избежать, а также чтобы транслировать анимацию с костюма прямиком в Unreal Engine, необходимо было правильно выставить кости и убрать ненужные значения у нашей модели. У компании Noitom есть черновая 3D-модель для Unreal Engine, используя которую в качестве референса, нам было необходимо доработать нашу собственную модель: поставить ее в T-позу, расположить ладони и пальцы в нестандартные для моделирования позиции и сбросить все значения до нуля. Было очень важно, чтобы все кости были без лишних поворотов, иначе программа их умножит, тем самым сильно исказив движения.

В сумме на калибровку костюма и запись первых видео ушло примерно два часа. Мы выставили настройки в Unreal Engine, записали анимацию тела со всеми нужными паузами согласно сценарию, затем записали анимацию лица согласно движениям тела и все тому же сценарию и получили результат, который вы увидите на следующей иллюстрации.

После записи анимация нуждалась в доработке, поэтому мы поставили аниматору задачу ее почистить. Для чистки двух минут анимации ему понадобилось три дня.

Источник

CGI: что это такое и зачем дизайнеру

Поговорим о скилле, который может сделать из обычного дизайнера профи и привлечь клиентов, — технологии CGI.

CGI — что это

CGI (computer-generated imagery, или «изображения, сгенерированные компьютером») — это изображения, которые сделали с помощью компьютерной графики. Они могут быть статичными и подвижными, двухмерными и трехмерными — хотя сам термин CGI используют чаще всего для последних.

Сегодня CGI ассоциируется прежде всего с кино и спецэффектами. И это понятно: создатели фильмов охотно раскрывают секреты создания блокбастеров. Вспомните шумиху вокруг «Войны бесконечности» — доля компьютерной графики там просто заоблачная.

Недавно команда по спецэффектам поделилась роликом, в котором показала, как эффекты накладываются на отснятые кадры. А бой Железного человека и Паука против Калла Обсидиана, кстати, — чистое CGI.

Однако дело не ограничивается масштабными картинами. CGI можно встретить везде: в изобразительном искусстве, печати, на телевидении, в видеоиграх — и, конечно же, в рекламе.

Важно!
Внутриигровую графику обычно не причисляют к CGI, хотя технически это не что иное, как покадровый рендеринг изображений, происходящий в реальном времени. Однако ролик внутри игры можно считать продуктом CGI, а графику самой игры — нет.

Для чего используется компьютерная графика в рекламе

Как и везде, CGI в рекламе служит двум целям: сделать картинку красивой и показать что угодно как угодно. Представьте типовую рекламу мужского дезодоранта в стиле боевика девяностых. Мускулистый мачо в течение двадцати секунд спасает мир, уворачиваясь от крылатых ракет. Вертолет взрывается в кадре, а рубашка на герое сухая и совсем не пахнет. Все это было бы невозможно показать на экране без CGI.

И речь не только о видеороликах. По сути, все красивые картинки вокруг нас создаются при помощи CGI — и где использовать это, как не в рекламе? Промостраницы, ролики по телевизору, полиграфия, наружка и все остальное не обходятся без компьютерной графики.

Красивые картинки — CGI в изображениях

В основе рекламного лоска лежат три направления визуализации, которые могут использоваться вместе и по отдельности. Все зависит от цели и вида рекламы, а также скиллов дизайнера.

1. Изображения людей

Ретушь фотографий — пожалуй, самый востребованный навык при работе с рекламными иллюстрациями.

2. Предметная иллюстрация

Сделать продукт привлекательным, добавить правильное освещение и тени, поправить композицию — такую визуализацию чаще всего можно увидеть в рекламе автомобилей и алкоголя.

3. Ландшафты и пейзажи

Ну и создать для всего этого великолепия красивый фон.

В зависимости от того, какие задачи стоят перед дизайнером, все вышеперечисленное можно сделать в 2D-редакторах (например, Photoshop) или в 3D (3ds Max). Скажем, если нам нужно создать из двух ландшафтов один, Photoshop будет достаточно.

Но в рекламной графике часто не обойтись без 3D, ведь не все можно найти на стоках — и не все можно сфотографировать. Например, вам нужно создать изображение звездолета на поле для гольфа. На фоне звездного неба. С двумя последними пунктами проблем, конечно, не будет, а для звездолета как раз и понадобится 3D.

3D в CGI

В 3D-редакторах можно сделать фотореалистичную картинку всего — и это будет дешевле, чем устраивать фотосессии с модными фотографами или искать подходящее изображение и покупать его. А иногда без 3D просто не справиться — особенно, когда нужно визуализировать объекты, существующие только в фантазии автора.

Вернемся к звездолету или возьмем любой другой предмет и разберем главные шаги по созданию его в 3D-редакторе. В общих чертах процесс будет выглядеть примерно так:

Делаем форму нашего предмета. Чаще всего для этого используют полигональную сетку: создают и изменяют ее, пока не получится нужная форма. Объект будет выглядеть как геометрическая фигура, у которой много граней.

Создаем реалистичную поверхность объекта с помощью текстур и материалов.

Настраиваем освещение для финального изображения. Основные пункты на этом заканчиваются, но если мы делаем видео, то вот еще:

Дизайнер, который занимается CGI-графикой, получает сегодня лучших клиентов и большую часть заказов на рекламном рынке. Выйти на новый уровень, прокачать скиллы, освоить современные техники и инструменты поможет курс «Рекламная графика».

Пишет о digital с 2011 г. Руководитель и шеф-редактор контент-агентства Morze. Готовит коммерческие тексты для Skillbox.

Источник