تکامل استخوان های استودیو: گذشته، حال و آینده روند

اصطلاح استخوان های استودیو ممکن است در ابتدا تصاویر از چارچوب های اسکلتی را تحریک کند، و دقیقاً مسیر درست است.در جهان انیمیشن، جلوه های بصری و توسعه بازی، استخوان ها معماری نامرئی را تشکیل می دهند که چگونه شخصیت ها حرکت می کنند، emote و تعامل با محیط زیست خود را نشان می دهد، این سیستم بنیادی سفری قابل توجه از استخوان ها را گذرانده است - فقط حرکت مکانیکی و نه یک تصویر پیچیده ای از تصاویر واقعی را باز می کند که یک اسکلت تصویر امروز را باز می کند.

اکتشاف زیر گذشته، حال و آینده نوظهور شخصیت را از سیستم های تکان دهنده و تغییر شکل می دهد، ما استخوان های فیزیکی را بررسی می کنیم که انیمیشن اولیه را تعریف می کنند، سخت های دیجیتال که در حال حاضر بر خط لوله تولید تسلط دارند، و سیستم های هوشمند، سازگار برای تغییر صنعت آماده می شوند، این که آیا شما یک دانش آموز هستید که اولین شخصیت خود را در Blender می سازید، یک معلم نسل بعدی هنرمندان فنی، یا یک ساختار حرفه ای را با درک حرفه ای از این زمینه حیاتی فراهم می کند.

پیشینه تاریخی: استخوان های فیزیکی و آرماتورهای مکانیکی

مدتها قبل از پلیگون ها و وزن های اندکس، یک ساز موجودات را با دست های خالی خود به زندگی آورد و با ساختارهای فلزی با دقت مهندسی شده به نام آرماتاتورها، این استخوان های استودیویی فیزیکی اسکلت های لفظی در داخل عروسک های دست توقفی بودند که برای حمایت از وزن، نگه داشتن و بیان با دقت تکرار شده بودند.این سنت به اولین روزهای سینما برمی گردد، اما واقعا در اواسط قرن نوزدهم پیشگام و هری هاوسن مانند هری هاوسن 20 بود.

طلوع ساختارهای استخوان عملی

کار اوبران بر روی کلاسیک 1933 بر یک آرم فلزی پیچیده که در لاتکس فوم و خز قرار دارد، تکیه می کند - هر مفصل - مکانیسم های توپ و اسکلتی، قفل پیچ - به عنوان یک استخوان که یک ساز می تواند با قاب استخوان تنظیم کند، در حالی که این ساعت های مکانیکی را حفظ کند، به نظر می رسد که "کارهای ساختاری دقیق تر" هستند، نه "کارهای دستکاری مستقیم "هاو نه ".

برای بحث های کلاس، این نمونه های اولیه نشان می دهند که چگونه محدودیت های خلاقیت را افزایش می دهند.محدودیت های فلزی و لاستیک باعث شد تا یک شتاب دهنده به مشاهده کنندگان مشتاق آناتومی واقعی، توزیع وزن و قوس های حرکت تبدیل شود، مثلاً، یک چرخ دنده را که می تواند چرخش نخاع و بالجو را تکرار کند، چرخش خفاش ها یا پرندگان - که بعداً شبیه سازی دیجیتال را مطلع می کند.

از توقف-Motion به پخش Puppetry

همزمان با برنامه های توقف سینما، تلویزیون و آموزشی عروسک های میله ای و مکانیسم های دستی را به کار گرفتند. سروو از Muppets جیم هندسون، که در آن دست های اجرا به عنوان "bones" زمان واقعی کار می کردند، یا ستاره شناسی توپ متصل به کابل از جاذبه های اولیه پارک، این سیستم ها مفهوم یک ساختار سلسله مراتبی را معرفی کردند: یک کنترل کننده ارشد (یا بازوی مدرن) و یا قطعات بازوی دیجیتال را برای تقویت قطعات بازوی دیجیتال مدرن، حتی قطعات بازوی دیجیتال را برای تقویت می کند.

تکنیک های روز جاری: اسکلت های دیجیتال و Real-Time Rigging

عصر دیجیتال استخوان های استودیویی را به عنوان ساخت های نرم افزاری تعریف می کند.یک مدل شخصیتی ذاتاً قابل تنظیم نیست؛ به یک چارچوب داخلی نیاز دارد – یک اسکلت دیجیتال – که می تواند محتوای اطراف را به طور جداگانه تعریف کند.این فرایند که به عنوان یک نظم و انضباط به خود، ترکیب آناتومی، ریاضیات و مهندسی برای ایجاد سیستم هایی که هر دو بیان کننده و هنرمند دوست داشتنی هستند.

اجزای اصلی ریگ های مدرن

یک لایه شخصیتی معمولی متشکل از سه لایه است: اسکلت (مداخل و استخوان)، سختی کنترل (IK/FK، لغزنده های سفارشی)، و موتور تغییر شکل ( خوشه های پوست، شکل شانه مخلوط)، اسکلت یک سری سلسله مراتبی از گره های تبدیل است. مفصل لگن ممکن است والدین ستون فقرات باشد، که والدین قفسه سینه است و غیره به طور خودکار یک نوار دستی را حل می کند (من به نوبه خود یک صفحه اصلی هدایت می کند).

ابزارهای استاندارد صنعتی مانند Autodesk Maya و منبع باز Blender محیط های جامع تغییر شکل فیزیکی را فراهم می کند: سیستم انسانی مایا تنظیم کامل شخصیت های برش با مخلوط IK / FK مخلوط، در حالی که Blender ترکیب استخوان های سفارشی مانند یک سیستم عامل های سفارشی سازی شده و شبیه سازی شده است که به یک سیستم های کامپیوتری شبیه سازی شده است.

دانلود بازی Motion Capture and Data-Driven Bones

ضبط عملکرد انقلابی در چگونگی حرکت استخوان های استودیویی به جای کلید گذاری هر اندام، بازیگران بر روی یک صحنه صدا انجام می دهند در حالی که نشانگرهای نوری یا سنسورهای بی سابقه حرکات خود را ضبط می کنند، این داده ها سپس بر روی یک اسکلت دیجیتال متمرکز می شوند: سیستم های مدرن از تولید کنندگان مانند FLT:0Xsens [F:1 یا FLT:2] [F2] به طور مستقیم به یک سوئیچ عملکرد ظریف تبدیل می شوند.

با این حال، هدف گذاری مجدد، پلاگین و بازی نیست. نسبت اسکلت یک بازیگر انسان به ندرت با یک موجود فانتزی دقیقا مطابقت دارد.سازندگان فنی باید یک لایه نقشه برداری قوی ایجاد کنند که استخوان های منبع را با دقت هدف هماهنگ می کند، اغلب استخوان های اصلاحی (به عنوان مثال، برای یک پا دیجیتالی) یا استفاده از رانندگان برای تنظیم به طور خودکار شانه بر اساس لایه های ارتقاء منحصر به فرد، در حالی که این بازیگر طراحی سایت مدرن است، اضافه می کند.

دانلود بازی Real-Time Rigging و Virtual Production

ظهور تولید مجازی LED-wall، محبوب توسط نمایش مانند Mandalorian ، خواستار آن است که استخوان های استودیو در زمان واقعی کار می کنند، موتورهای بازی در حال حاضر میزبان سخت های کنترل کامل هستند که بلافاصله به ورودی مدیران در تنظیم پاسخ می دهند. سیستم کنترل موتور و انیمیشن های Rigging هنرمندان را قادر به ساخت (Ftime) اسکلت واقعی است که دوباره تنظیم شده است.

روندهای آینده: هوشمند، Adaptive و Immersive Bone Systems

به عنوان هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و فن آوری های همه جانبه، نسل بعدی استخوان های استودیویی آماده شده است تا به صورت خودکار، شهودی و یکپارچه با سیستم عامل های نوظهور تبدیل شود.هدف جایگزین هنرمند نیست بلکه برای حذف اصطکاک های فنی است که به سازندگان اجازه می دهد تا بر عملکرد و داستان سرایی در سطوح بالاتر انتزاعی تمرکز کنند.

دانلود انیمیشن های AI-Assisted Rigging and Procedural Animation

عقب نشینی از نظر تاریخی یک کار زمان بر، بسیار فنی است [[۱] ابزارهای AI ظهور هدف فشرده سازی هفته های کار به دقیقه راه حل مانند RigNet استفاده از شبکه های عصبی برای پیش بینی یک نشانگر کامل و وزن از یک حلقه ثابت ۳D، تجزیه و تحلیل هندسه برای شناسایی مکان های بالقوه مشترک بر اساس تقسیم بندی بدن، به طور مستقیم [FLT] و استفاده از یک ماشین آلات گرافیکی و ضبط مستقیم از آن است.

انیمیشن رویه ای یکی دیگر از مرزهای استودیو های بازی در حال حاضر از سیستم های استخوان پویا استفاده می کنند که در زمان واقعی به فیزیک پاسخ می دهند، به عنوان مثال، دم یا استخوان های مو می تواند به طور طبیعی بر اساس سرعت و برخورد بدون حرکت پیش از موعد ثابت حرکت کند.دبک آینده از چنین چیزی برخوردار خواهد بود:0 استخوان های فیزیکی آگاه ، با شبیه سازی عضلات و دقت نواری که بر اساس شکل های پوستی و نواری که بر اساس آن حرکت می کنند، به جای آن، به طور فیزیکی و پوست متمرکز شده اند.

VR و AR به عنوان Rigging و Performance Environments

واقعیت مجازی تبدیل می کند که چگونه هنرمندان با استخوان های دیجیتال تعامل دارند، به جای کلیک بر روی یک نمای 2D، یک rigger می تواند در داخل یک فضای مجازی گام بردارد و کنترل فیزیکی را به دست آورد، تنظیم یک اسکلت به عنوان اگر یک عروسک واقعی را انجام دهید، ابزارهایی مانند تقلید از مدل VR و پلاگین های تجربی برای Unreal Engine این جریان کار شهودی را قادر می سازد.

واقعیت افزوده مفهوم را بیشتر گسترش می دهد. تصور کنید یک مدیر فنی با عینک AR که ساختار استخوان شخصیت را بر روی بدن یک بازیگر زنده قرار می دهد، ارائه بازخورد زمان واقعی در محدوده حرکت یا هدف گیری ناسازگاری در طول یک جلسه ضبط عملکرد.این همگرایی استخوان های دیجیتال و فضای فیزیکی حلقه بازخورد بین بازیگر و یک عامل، قادر به تنظیم تنظیمات فوری است.

تشخیص عصبی و مدل های حرکت یاد گرفته

مخرب ترین تغییر ممکن است حرکت از تغییر شکل سنتی استخوان به طور کامل باشد - یا دقیق تر، ادغام با نمایندگی های آموخته شده. رویکردهایی مانند NVIDIA (FLT:0) ویرایش استخوان حرکتی پیچیده یا میدان های رای گیری عصبی برای اشاره های غیر قابل شکل در آینده که کیفیت بالا در حال انتقال مستقیم داده ها است، بدون اینکه تکنیک های تعاملی معمولی را تولید کند، هنوز به آن ها وابسته است.

برای تولید، یک مدل هیبریدی در حال ظهور است: یک سخت کنترل سنتی رابط هنرمند پسند را فراهم می کند، در حالی که یک لایه شبکه عصبی، تغییر شکل سطح ظریف، سطح با فرکانس بالا را کنترل می کند، این کنترل خلاق را در دستان انسان نگه می دارد در حالی که استفاده از AI برای پر کردن دره غیرکاننی به عنوان پیشرفت های سخت افزار رندر، عصبی زمان واقعی تبدیل به حالت عادی می شود، اجازه می دهد شخصیت های مجازی زنده با وفاداری از قبل از تغییر شکل CGI.

تست های تجربی و سیستم های استخوان مشارکتی

استودیو آینده خواهد بود یک محیط مشترک و مداوم مجازی که در آن رای دهندگان، آنارشیست ها و کارگردانان از سراسر جهان می توانند یک صحنه را در خود جای دهند.یک اسکلت دیجیتال ممکن است در ابر میزبانی شود، با سلسله مراتب استخوان کنترل شده و لایه های تغییر شکل قابل دسترس به چندین بخش به طور همزمان.

موسسات آموزشی در حال حاضر با استفاده از سوئیت های انیمیشن مبتنی بر ابر که مانع ورود به دانش آموزان می تواند دسترسی به شخصیت های آموزشی پیش از انجماد، مطالعه ساختار استخوان داخلی با استفاده از یک بیننده مبتنی بر مرورگر، و حتی شبیه سازی ضبط عملکرد زمان واقعی با استفاده از یک وب کم، این دموکرات سازی استخوان های استودیو نسل بعدی را قادر می سازد تا فکر کند که نه به عنوان یک جعبه سیاه بلکه خلاق به عنوان یک حق آن است.

چرا تکامل استخوان های استودیو اهمیت دارد

بازتاب سفر از آرم فیزیکی به تغییر شکل مبتنی بر AI نشان می دهد یک سازگار از طریق خط: استخوان های استودیویی وجود دارد برای ترجمه قصد به حرکت، چه این قصد از یک دهه 1930 به طور دقیق تنظیم مفصل انگشت برنج یا یک فریم بازیگری 2020 که توسط دوربین های استریو ضبط شده است، نیاز اساسی همچنان یکسان است. تکامل این سیستم ها یک داستان حذف کننده حرکت اول است - اجازه می دهد تا به طور مستقیم با ضبط کردن استخوان های دیجیتال، و سپس اجازه می دهد تا به طور مستقیم با ضبط شود.

برای دانش آموزان و مربیان، درس روشن است: درک قوی از اصول اساسی عقب نشینی، حتی به عنوان ابزار تکامل می یابد. درک جهت گیری مشترک، چرخش، و وزن پوست به اندازه یک خط لوله AI به کمک آن را در یک مرحله توقف حرکت بعدی، تغییرات تکنولوژی؛ آناتومی حرکت بیان نمی کند مطالعه گذشته، حال و هنرمندان آینده، با استفاده از چارچوب های عصبی نیاز به سازگاری با VR.

همانطور که خطوط بین فیزیکی و دیجیتال همچنان تار می شوند، اسکلت هسته ای باقی می ماند.این گرامر خاموش انیمیشن است، دستور زبان که همچنان داستان هایی را که برای نسل های آینده می گوییم، بازنویسی می کند.