انیمیشن سه بعدی رایانه‌ای؛ کِی و کجا؟
اولین انیمیشن کوتاه رایانه‌ای در تاریخ صنعت انیمیشن محصول خلاقیت جان لستر بود. «ماجراهای آندره و والی بی» او در حالی در سال 1984 ساخته شد که هنوز بسیاری از کمپانی‌ها و استودیوها روی این تکنیک انیمیشن‌سازی حساب چندانی نمی‌کردن. حدود 11 سال بعد و با اکران موفق انیمیشن سه‌بعدی رایانه‌ای «داستان اسباب بازی» توسط استودیو پیکسار، ناگهان همه نگاه‌ها چرخید. خبر این دستاورد هنری مثل بمب ترکید و همه از ویژگی‌های منحصر بفرد انیمیشن سه‌بعدی رایانه‌ای باخبر شدند! حتی والت‌دیزنی با دیدن استقبال مردم از این تکنیک، بخش عمده‌ای از تولیدات خودش رو به اون سمت هدایت کرد. به طوری که نه تنها آثار شاخصی رو با استفاده‌‌های جزئی از رایانه و تلفیق دوبعدی و سه‌بعدی و لایواکشن ساخت، بلکه چند سال بعد امتیاز استودیو پیکسار رو هم خرید. البته دیزنی، در ابتدا شروع به توسعه زیرساخت‌های کامپیوتری کرد و کاراکترهای سه‌بعدی فیلم دایناسور (2000) رو در صحنه‌‌‌ای واقعی به صورت لایواکشن ساخت یا قبل‌تر در سال 1986، برای تولید سکانسی از فیلم کارآگاه موش بزرگ از مدل سه‌بعدی استفاده کردند.
انیمیشن سه بعدی رایانه‌ای؛ چگونه؟
با بهره‌گیری از علوم ریاضی، نظریه‌های اعداد و حل معادلات چندمجهولی و ترمینال‌های چندبعدی، هندسه اقلیدسی، قوانین فیزیک نور دیفرانسیل و صدها منبع علمی دیگه، تصاویر و خط‌های دوبعدی متحول شده و به تصاویر و حجم‌های سه‌بعدی تبدیل شدند.
انیمیشن های سه بعدی رایانه‌ای به اون دسته از پویانمایی‌هایی گفته می‌شه که مراحل مختلف طراحی و مدل‌سازی، متحرک‌سازی (انیمیت) و سایر مراحل تولیدش در رایانه و نرم‌افزارهای رایانه‌ای انجام بگیره.
زیرمجموعه‌های مرحله تولید انیمیشن سه بعدی رایانه‌ای رو می‌شه به صورت زیر خلاصه کرد:
- مدل‌سازی کاراکترها و محیط
- بافت‌دهی و تعیین جنس
- استخوان‌گذاری (ریگ‌بندی)
- امور صدا (اعم از ضبط صدا، دوبلاژ، صدابرداری و صداگذاری، آهنگ‌سازی)
- لی‌اوت و انیماتیک
- متحرک‌سازی سه‌بعدی (انیمیت)
- جلوه‌های ویژه و شبیه‌سازی دینامیکی
- نورپردازی
- شخصیت و فضای نهایی (تست رندر نور)
- کامپوزیت
برای مطالعه بیشتر، شما هنرجوی گرامی رو به مقالات تخصصی‌تر نوشیکا در این زمینه‌ها ارجاع میدیم. اما در اینجا مختصرا در مورد هر یک از این بخش‌ها توضیحاتی رو ارائه خواهیم کرد:
برای دیدن نمونه کار انیمیشن 3 بعدی ساخته شده در پارت انیمیشن به لینک زیر مراجعه کنید :
1- مدل‌سازی کاراکترها و محیط
همونطور که گفتیم، مدل‌سازی شخصیت‌های انیمیشن رایانه‌ای در قالب نرم‌افزارهای سه بعدی انجام می‌شه. محیط این نرم‌افزارها امکانات زیادی برای ساخت مدل داره. مبنای مدل‌سازی کاملا مشابه مبانی مجسمه‌سازی و حجم‌سازی هست؛ یعنی هنرمندان مدل‌ساز باید درک درستی از احجام داشته باشند. یکی از چیزهایی که دید مدل‌سازها رو نسبت به کاراکترها بازتر و روشن‌تر می‌کنه، استفاده از مدل‌شیت هست. در استودیوهای انیمیشن‌سازی کنار هر هنرمند مدل‌سازی، مدل‌شیت‌های طراحی شده از مدل‌های سه بعدی وجود داره.
کر یک نکته اینجا ضروریه! پیچیدگی یا سادگی مدل‌سازی سه بعدی رایانه‌ای مستقیما روی مرحله انیمیت و رندر تاثیرگذاره. برخی از مدل‌ها رندر می‌شن و بعضی وارد مرحله متحرک‌سازی. هر چه پیچیدگی مدل بیشتر باشه، متحرک‌سازی ظرافت بیشتری به خودش می‌گیره و در نتیجه برای رندر گرفتن به زمان و سیستم‌های رندرگیری قوی‌تری نیاز خواهد بود.
انتخاب محیط یا فضا از لحاظ رنگ، فرم بیرونی، فرم داخلی و غیره در روحیه بیننده تأثیر خاصی ایجاد می‌کنه. مثلا اگه در محیط بازی رایانه‌ای از سطوح خشک و هندسی و طیف رنگ‌های گرم استفاده شده باشه، انرژی و حرکت بیشتری در روحیه مخاطب ایجاد می‌کنه. یا در محیطی سرد با فرم‌های منحنی، آرامش بیشتری قابل احساس خواهد بود. نرم‌افزارهای مختلفی برای فضاسازی دیجیتال منتشر شده؛ ساخت فضاها و تحلیل اون‌ها در بستر نرم‌افزارهای مختلف، خروجی‌های گوناگونی به ما میده. بنابراین انتخاب نرم‌افزار قبل از کار بسیار مهم هست.
شبیه‌سازی مِه و غبار در فضا، به ایجاد حس ترس، وحشت و رمزآلود بودن کمک می‌کنه. حتی حسی که از رنگ‌های متفاوت مِه القا می‌شه متفاوت هست؛ حس ابهام‌آلود و شیطانی با مِه سبز در مقابل حس لطافت و بهشت با مه سفید و یا حس جنگ و قتل با اجرای مِه قرمز.
استفاده از فرم مناسب در فضا هم عامل تاثیرگذار دیگه‌ای روی مخاطبه. فرم به معنی همخوانی طراحی فضا با حس داستان و هدایت چشم بیننده به نقطه عطف اون شات. مثلا اگه روند داستان آرام و احساسی پیش میره، فضا بر اساس سطوح منحنی طراحی بشه.
از جمله نرم‌افزارهای طراحی کاراکتر و فضای سه‌بعدی می‌شه به Cinema 4D، ZBrush، Autodesk Maya، Blender، Modo، Daz Studio، MakeHuman، Autodesk 3ds Max و غیره اشاره کرد.
2- بافت‌دهی و تعیین جنس ماده
مدلی که تازه ساخته شده، مثل یک مجسمه خام، یکدست و گِلی هست که بافت و هویت و رنگی نداره. در مرحله بعد از مدل‌سازی، باید برای لباس‌ها، پوست کاراکتر یا سطح اشیای طراحی شده، بافت مناسب طراحی کرد. مقدار درخشش، بازتابش و شفافیت در اجسام مختلف با هم فرق می‌کنه؛ مثلا نوع بافت یک شی براق با بافت شی کدر و کثیف متفاوته. اصولا طراحی بافت روی مدل سه‌بعدی به مهارت‌های نقاشی دوبعدی، عکاسی و ادیت تصویر نیازمنده. در محیط نرم‌افزارهایی مثل مایا مدل‌سازی همراه با امکانات ایجاد بافت و حتی نورپردازی و رندرینگ وجود داره.
3- استخوان‌گذاری (ریگ‌بندی)
یکی از مراحل مهم در انیمیشن‌سازی سه‌بعدی رایانه‌ای، استخوان‌بندی (یا ریگ‌بندی) و ایجاد مفصل و ماهیچه برای کاراکترهاست. با این کار، انیماتورها به راحتی می‌تونن کاراکتر سه‌بعدی رو متحرک‌سازی کنند. به این عملیات ریگ‌بندی هم گفته می‌شه. داشتن تجربه و دانش آناتومی، برنامه‌نویسی و آشنایی با قابلیت‌های حرفه‌ای نرم‌افزارها برای هنرمندان ریگ‌بندی ضروریه. می‌شه گفت همه نرم‌افزارهای مدل‌سازی سه‌بعدی به این امکان مجهز هستند. برخی استودیوهای بزرگ انیمیشن‌سازی از نرم‌افزارهای اختصاصی برای ریگ‌بندی استفاده می‌کنند.
4- امور صدا (اعم از ضبط صدا، دوبلاژ، صدابرداری و صداگذاری، آهنگ‌سازی)
صدا در سینما در سه بخش اصلی و کلی آهنگ، دیالوگ (یا نریشن) و افکت‌های صوتی دسته‌بندی می‌شه.
آهنگ‌رو می‌شه به صورت دیجیتال و با نرم‌افزارهای رایانه‌ای هم ساخت؛ البته تجربه‌ی کار با نوازندگان زنده که اجرای لایو دارند خیلی مهمه. دیالوگ‌ها که در واحد دوبلاژ ضبط می‌شن با نرم‌افزارهای رایانه‌ای ویرایش شده و برای اجرای لیپ‌سینک به واحد انیمیت ارسال می‌شن. لیپ‌سینکینگ یعنی حرکات لب‌ها و باز و بسته شدن فک و دهان کاراکتر سه‌بعدی طوری انیمیت بشه که با بیان کلماتی که کاراکتر ادا می‌کنه، همخوانی داشته باشه.
5- لی‌اوت و انیماتیک
یکی از مراحل تولید که حتی می‌تونه از پیش‌تولید تا پس از تولید امتداد هم پیدا کنه، لی‌اوت هست. در لی اوت سه بعدی قراره که تصمیم بگیریم چه چیزی در صحنه دیده بشه و سپس چگونه دیده بشه! عناصر صحنه و کاراکترها به چه ترتیب و چیدمانی در صحنه باشن یا وارد صحنه شده و از اون خارج بشن؟ در لی‌اوت، بر روی موقعیت قرارگیری نور و اشیاء در صحنه، جابجایی کاراکترها و حرکات اصلی، زمان کلی سکانس و پلان، حرکت دوربین و زاویه‌ها و غیره تصمیم‌گیری می‌شه. خروجی کار لی‌اوت اولیه، رزولوشن پایینی داره و مدل بسیار ابتدایی و ساده سازی شده از انیمیشن نهایی سه‌بعدی خواهد بود.
در اون فایل تصویری، شما موقعیت قرارگیری و حجم اولیه هندسی اجزای صحنه رو مشاهده می‌کنین که به دید کارگردان و هنرمند کامپوزیت برای درک و تجسم پلان‌ها کمک زیادی می‌کنه. به این فایل خروجی اولیه، انیماتیک گفته می‌شه. جایگاه انیماتیک بسیار باارزشه؛ چون با نمایش ساده فیلم نهایی همون اوایل کار، کار رو برای برنامه‌ریزی‌های بعدی راحت‌تر می‌کنه، جلوی اشتباهات و اصطلاحات بعدی رو تا حد زیادی می‌گیره و سرمایه رو برای تیم نگه می‌داره! هر چه زمان تولید به پایان خودش نزدیک می‌شه، انیماتیک مرحله به مرحله با مدل‌ها و فضاهای طراحی شده و جدید بروزرسانی می‌شه تا در نهایت به یک انیمیشن کامل تبدیل بشه.
مایا و تری‌دی مکس دو نرم‌افزار رایج برای ساخت انیماتیک سه‌بعدی هستند. البته با گسترش نرم‌افزارها، گزینه‌های دیگه‌ای هم مثل افترافکتس، بلندر، پریمیر، Springboard، Macromedias Director، Frame Forge 3D برای اجرای حرکات دوربین مثل پن یا اجرای جلوه ویژه، ساخت لایه‌های تصویر و غیره و در کل ساخت انیماتیک سه‌بعدی کاربردی‌اند.
انیمیشن سه بعدی رایانه‌ای؛ کِی و کجا؟
اولین انیمیشن کوتاه رایانه‌ای در تاریخ صنعت انیمیشن محصول خلاقیت جان لستر بود. «ماجراهای آندره و والی بی» او در حالی در سال 1984 ساخته شد که هنوز بسیاری از کمپانی‌ها و استودیوها روی این تکنیک انیمیشن‌سازی حساب چندانی نمی‌کردن. حدود 11 سال بعد و با اکران موفق انیمیشن سه‌بعدی رایانه‌ای «داستان اسباب بازی» توسط استودیو پیکسار، ناگهان همه نگاه‌ها چرخید. خبر این دستاورد هنری مثل بمب ترکید و همه از ویژگی‌های منحصر بفرد انیمیشن سه‌بعدی رایانه‌ای باخبر شدند! حتی والت‌دیزنی با دیدن استقبال مردم از این تکنیک، بخش عمده‌ای از تولیدات خودش رو به اون سمت هدایت کرد. به طوری که نه تنها آثار شاخصی رو با استفاده‌‌های جزئی از رایانه و تلفیق دوبعدی و سه‌بعدی و لایواکشن ساخت، بلکه چند سال بعد امتیاز استودیو پیکسار رو هم خرید. البته دیزنی، در ابتدا شروع به توسعه زیرساخت‌های کامپیوتری کرد و کاراکترهای سه‌بعدی فیلم دایناسور (2000) رو در صحنه‌‌‌ای واقعی به صورت لایواکشن ساخت یا قبل‌تر در سال 1986، برای تولید سکانسی از فیلم کارآگاه موش بزرگ از مدل سه‌بعدی استفاده کردند.
انیمیشن سه بعدی رایانه‌ای؛ چگونه؟
با بهره‌گیری از علوم ریاضی، نظریه‌های اعداد و حل معادلات چندمجهولی و ترمینال‌های چندبعدی، هندسه اقلیدسی، قوانین فیزیک نور دیفرانسیل و صدها منبع علمی دیگه، تصاویر و خط‌های دوبعدی متحول شده و به تصاویر و حجم‌های سه‌بعدی تبدیل شدند.
انیمیشن های سه بعدی رایانه‌ای به اون دسته از پویانمایی‌هایی گفته می‌شه که مراحل مختلف طراحی و مدل‌سازی، متحرک‌سازی (انیمیت) و سایر مراحل تولیدش در رایانه و نرم‌افزارهای رایانه‌ای انجام بگیره.
زیرمجموعه‌های مرحله تولید انیمیشن سه بعدی رایانه‌ای رو می‌شه به صورت زیر خلاصه کرد:
- مدل‌سازی کاراکترها و محیط
- بافت‌دهی و تعیین جنس
- استخوان‌گذاری (ریگ‌بندی)
- امور صدا (اعم از ضبط صدا، دوبلاژ، صدابرداری و صداگذاری، آهنگ‌سازی)
- لی‌اوت و انیماتیک
- متحرک‌سازی سه‌بعدی (انیمیت)
- جلوه‌های ویژه و شبیه‌سازی دینامیکی
- نورپردازی
- شخصیت و فضای نهایی (تست رندر نور)
- کامپوزیت
برای مطالعه بیشتر، شما هنرجوی گرامی رو به مقالات تخصصی‌تر نوشیکا در این زمینه‌ها ارجاع میدیم. اما در اینجا مختصرا در مورد هر یک از این بخش‌ها توضیحاتی رو ارائه خواهیم کرد:
برای دیدن نمونه کار انیمیشن 3 بعدی ساخته شده در پارت انیمیشن به لینک زیر مراجعه کنید :
1- مدل‌سازی کاراکترها و محیط
همونطور که گفتیم، مدل‌سازی شخصیت‌های انیمیشن رایانه‌ای در قالب نرم‌افزارهای سه بعدی انجام می‌شه. محیط این نرم‌افزارها امکانات زیادی برای ساخت مدل داره. مبنای مدل‌سازی کاملا مشابه مبانی مجسمه‌سازی و حجم‌سازی هست؛ یعنی هنرمندان مدل‌ساز باید درک درستی از احجام داشته باشند. یکی از چیزهایی که دید مدل‌سازها رو نسبت به کاراکترها بازتر و روشن‌تر می‌کنه، استفاده از مدل‌شیت هست. در استودیوهای انیمیشن‌سازی کنار هر هنرمند مدل‌سازی، مدل‌شیت‌های طراحی شده از مدل‌های سه بعدی وجود داره.
کر یک نکته اینجا ضروریه! پیچیدگی یا سادگی مدل‌سازی سه بعدی رایانه‌ای مستقیما روی مرحله انیمیت و رندر تاثیرگذاره. برخی از مدل‌ها رندر می‌شن و بعضی وارد مرحله متحرک‌سازی. هر چه پیچیدگی مدل بیشتر باشه، متحرک‌سازی ظرافت بیشتری به خودش می‌گیره و در نتیجه برای رندر گرفتن به زمان و سیستم‌های رندرگیری قوی‌تری نیاز خواهد بود.
انتخاب محیط یا فضا از لحاظ رنگ، فرم بیرونی، فرم داخلی و غیره در روحیه بیننده تأثیر خاصی ایجاد می‌کنه. مثلا اگه در محیط بازی رایانه‌ای از سطوح خشک و هندسی و طیف رنگ‌های گرم استفاده شده باشه، انرژی و حرکت بیشتری در روحیه مخاطب ایجاد می‌کنه. یا در محیطی سرد با فرم‌های منحنی، آرامش بیشتری قابل احساس خواهد بود. نرم‌افزارهای مختلفی برای فضاسازی دیجیتال منتشر شده؛ ساخت فضاها و تحلیل اون‌ها در بستر نرم‌افزارهای مختلف، خروجی‌های گوناگونی به ما میده. بنابراین انتخاب نرم‌افزار قبل از کار بسیار مهم هست.
شبیه‌سازی مِه و غبار در فضا، به ایجاد حس ترس، وحشت و رمزآلود بودن کمک می‌کنه. حتی حسی که از رنگ‌های متفاوت مِه القا می‌شه متفاوت هست؛ حس ابهام‌آلود و شیطانی با مِه سبز در مقابل حس لطافت و بهشت با مه سفید و یا حس جنگ و قتل با اجرای مِه قرمز.
استفاده از فرم مناسب در فضا هم عامل تاثیرگذار دیگه‌ای روی مخاطبه. فرم به معنی همخوانی طراحی فضا با حس داستان و هدایت چشم بیننده به نقطه عطف اون شات. مثلا اگه روند داستان آرام و احساسی پیش میره، فضا بر اساس سطوح منحنی طراحی بشه.
از جمله نرم‌افزارهای طراحی کاراکتر و فضای سه‌بعدی می‌شه به Cinema 4D، ZBrush، Autodesk Maya، Blender، Modo، Daz Studio، MakeHuman، Autodesk 3ds Max و غیره اشاره کرد.
2- بافت‌دهی و تعیین جنس ماده
مدلی که تازه ساخته شده، مثل یک مجسمه خام، یکدست و گِلی هست که بافت و هویت و رنگی نداره. در مرحله بعد از مدل‌سازی، باید برای لباس‌ها، پوست کاراکتر یا سطح اشیای طراحی شده، بافت مناسب طراحی کرد. مقدار درخشش، بازتابش و شفافیت در اجسام مختلف با هم فرق می‌کنه؛ مثلا نوع بافت یک شی براق با بافت شی کدر و کثیف متفاوته. اصولا طراحی بافت روی مدل سه‌بعدی به مهارت‌های نقاشی دوبعدی، عکاسی و ادیت تصویر نیازمنده. در محیط نرم‌افزارهایی مثل مایا مدل‌سازی همراه با امکانات ایجاد بافت و حتی نورپردازی و رندرینگ وجود داره.
3- استخوان‌گذاری (ریگ‌بندی)
یکی از مراحل مهم در انیمیشن‌سازی سه‌بعدی رایانه‌ای، استخوان‌بندی (یا ریگ‌بندی) و ایجاد مفصل و ماهیچه برای کاراکترهاست. با این کار، انیماتورها به راحتی می‌تونن کاراکتر سه‌بعدی رو متحرک‌سازی کنند. به این عملیات ریگ‌بندی هم گفته می‌شه. داشتن تجربه و دانش آناتومی، برنامه‌نویسی و آشنایی با قابلیت‌های حرفه‌ای نرم‌افزارها برای هنرمندان ریگ‌بندی ضروریه. می‌شه گفت همه نرم‌افزارهای مدل‌سازی سه‌بعدی به این امکان مجهز هستند. برخی استودیوهای بزرگ انیمیشن‌سازی از نرم‌افزارهای اختصاصی برای ریگ‌بندی استفاده می‌کنند.
4- امور صدا (اعم از ضبط صدا، دوبلاژ، صدابرداری و صداگذاری، آهنگ‌سازی)
صدا در سینما در سه بخش اصلی و کلی آهنگ، دیالوگ (یا نریشن) و افکت‌های صوتی دسته‌بندی می‌شه.
آهنگ‌رو می‌شه به صورت دیجیتال و با نرم‌افزارهای رایانه‌ای هم ساخت؛ البته تجربه‌ی کار با نوازندگان زنده که اجرای لایو دارند خیلی مهمه. دیالوگ‌ها که در واحد دوبلاژ ضبط می‌شن با نرم‌افزارهای رایانه‌ای ویرایش شده و برای اجرای لیپ‌سینک به واحد انیمیت ارسال می‌شن. لیپ‌سینکینگ یعنی حرکات لب‌ها و باز و بسته شدن فک و دهان کاراکتر سه‌بعدی طوری انیمیت بشه که با بیان کلماتی که کاراکتر ادا می‌کنه، همخوانی داشته باشه.
5- لی‌اوت و انیماتیک
یکی از مراحل تولید که حتی می‌تونه از پیش‌تولید تا پس از تولید امتداد هم پیدا کنه، لی‌اوت هست. در لی اوت سه بعدی قراره که تصمیم بگیریم چه چیزی در صحنه دیده بشه و سپس چگونه دیده بشه! عناصر صحنه و کاراکترها به چه ترتیب و چیدمانی در صحنه باشن یا وارد صحنه شده و از اون خارج بشن؟ در لی‌اوت، بر روی موقعیت قرارگیری نور و اشیاء در صحنه، جابجایی کاراکترها و حرکات اصلی، زمان کلی سکانس و پلان، حرکت دوربین و زاویه‌ها و غیره تصمیم‌گیری می‌شه. خروجی کار لی‌اوت اولیه، رزولوشن پایینی داره و مدل بسیار ابتدایی و ساده سازی شده از انیمیشن نهایی سه‌بعدی خواهد بود.
در اون فایل تصویری، شما موقعیت قرارگیری و حجم اولیه هندسی اجزای صحنه رو مشاهده می‌کنین که به دید کارگردان و هنرمند کامپوزیت برای درک و تجسم پلان‌ها کمک زیادی می‌کنه. به این فایل خروجی اولیه، انیماتیک گفته می‌شه. جایگاه انیماتیک بسیار باارزشه؛ چون با نمایش ساده فیلم نهایی همون اوایل کار، کار رو برای برنامه‌ریزی‌های بعدی راحت‌تر می‌کنه، جلوی اشتباهات و اصطلاحات بعدی رو تا حد زیادی می‌گیره و سرمایه رو برای تیم نگه می‌داره! هر چه زمان تولید به پایان خودش نزدیک می‌شه، انیماتیک مرحله به مرحله با مدل‌ها و فضاهای طراحی شده و جدید بروزرسانی می‌شه تا در نهایت به یک انیمیشن کامل تبدیل بشه.
مایا و تری‌دی مکس دو نرم‌افزار رایج برای ساخت انیماتیک سه‌بعدی هستند. البته با گسترش نرم‌افزارها، گزینه‌های دیگه‌ای هم مثل افترافکتس، بلندر، پریمیر، Springboard، Macromedias Director، Frame Forge 3D برای اجرای حرکات دوربین مثل پن یا اجرای جلوه ویژه، ساخت لایه‌های تصویر و غیره و در کل ساخت انیماتیک سه‌بعدی کاربردی‌اند.
خدمات سئو در مشهد شامل چه مواردی است ؟