В то время, когда видеоигры ещё находились в эпохе Pac-Man, аниматоры студии Disney Фрэнк Томас и Олли Джонсон перечислили в своей книге 1981 года «The Illusion of Life: Disney Animation» то, что сегодня считается базовыми правилами анимации — 12 основных принципов.
- Сжатие и растяжение (Squash & stretch)
- Сценичность (Staging)
- Подготовка, или упреждение (Anticipation)
- Использование компоновок и прямого фазованного движения (Straight ahead & pose to pose)
- Сквозное движение (или доводка) и захлест действия (Follow-through & overlapping action)
- Смягчение начала и завершения движения (Slow in & slow out)
- Дуги (Arcs)
- Дополнительное действие (Secondary action)
- Привлекательность (Appeal)
- Расчёт времени (Timing)
- Преувеличение, утрирование (Exaggeration)
- Профессиональный рисунок (Solid drawing)
Несмотря на то, что эти фундаментальные основы были придуманы ещё до распространения компьютерной графики и предназначались исключительно для рисуемых от руки двухмерных анимаций, они идеально подошли и к 3D-графике. Хоть связь некоторых из них с интерактивной средой не совсем очевидна, небольшое переосмысление помогает раскрыть их непреходящую ценность.
Понимание этих основ анимации необходимо, поэтому нужно заново исследовать их через объектив видеоигровых анимаций.
Принцип 1: сжатие и растяжение
Это техника сжатия и растяжения элементов персонажа или объекта (например скачущего мяча), позволяющая преувеличивать движение в нужном направлении.
Например, прыгающий вверх персонаж может быть в быстрой фазе прыжка растянут вертикально, чтобы подчеркнуть вертикальность, но сжат в верхней точке дуги прыжка и при касании с землёй. В идеале следует сохранять общий объём объекта, то есть если мяч растянут вертикально, то он должен соответствующим образом сжиматься по горизонтали.
Многие видеоигровые движки из-за излишних трат памяти и относительно редкого появления «мультяшных» игр не поддерживают масштабирование костей, если оно не задаётся явным образом (сохранение позиции, поворота и масштаба более затратно). Однако этот принцип важен даже при создании поз недеформируемых ригов, потому что теория растяжения и сжатия поз персонажей вступает в действие при выполнении быстрых действий, даже если при этом не происходит настоящего масштабирования: персонажи вытягивают конечности, подчёркивая растянутые позы, например, в начале прыжка и в момент приземления.
Сжатие и растяжение было ключевым визуальным мотивом серии игр Jak & Daxter.
Принцип 2: сценичность
Этот принцип непосредственно применим только к линейным частям игры, например, к кинематографическим вставкам, где камерой и/или персонажем управляет аниматор, а не игрок Сценичность — это принцип презентации «идеи таким образом, чтобы она была полностью и безошибочно понятной».
Для этого требуется работа с камерой, освещением или композицией персонажей. Внимание зрителя должно быть привлечено к важным частям этой сцены; при этом следует избегать ненужных деталей и отвлекающих моментов.
Ограниченный дверным проёмом, игрок в Gears of War выбивает дверь и сталкивается с этой мрачной картиной.
Однако сценичность важна и для игрового процесса. Она применяется в дизайне уровней, когда определённая структура позволяет заставить игрока двигаться по коридору или подняться на холм, чтобы обнаружить расположенные там элементы геймплея; кроме того, можно использовать освещение для привлечения внимания игрока. Аниматор может продумывать дизайн, чтобы оптимальным образом располагать сцены в поле зрения игрока с помощью подобных техник, а не используя постоянно вставки, где игрок не может управлять камерой или персонажами.
Принцип 3: подготовка, или упреждение
Упреждение используется для подготовки игрока к действию, например, он может присесть перед прыжком или замахнуться перед ударом. Оно существует и в реальном мире: перед прыжком человек должен согнуть колени, чтобы набрать достаточно энергии для отрыва от земли, поэтому в анимации этот принцип используется аналогичным образом. Он позволяет отобразить передачу энергии действия, которую само действие отразить не в состоянии.
В видеоиграх упреждение является неоднозначным элементом: дизайнеры часто стремятся обходиться минимумом, а аниматоры пытаются создать как можно больше кадров. Если кадров слишком мало, то желаемое действие, например, удар рукой или взмах мечом, получают слишком мало веса (а это ключевой компонент обратной связи для игрока, он нужен не только для эстетики). Если кадров слишком много, то движение будет казаться неотзывчивым, снижающим чувство непосредственного управления персонажем. В конечном итоге всё зависит от целей проекта и ценности реалистичности веса действий персонажа, но существуют и другие способы передачи обратной связи, о которых мы поговорим ниже.
С точки зрения дизайна упреждение действий и атак NPC (называемое telegraphing) желательно делать длиннее, потому что оно сообщает игроку, что тот должен блокировать удар или уклониться от него. Игроку не очень интересно догадываться, что может сделать враг после короткого упреждения, поэтому способность считывать его внимание очень важно для создания качественного геймплея. Действия и игрока, и NPC обычно имеют баланс: долгое упреждение предшествует большему эффекту (повышенному урону), и наоборот. Таким образом реализуется ситуация «соотношение риска и вознаграждения»: действия с долгим упреждением повышают уязвимость игрока, но в то же время увеличивают потенциально наносимый урон.
Принцип 4: использование компоновок и прямого фазованного движения
Эти две техники относятся исключительно к процессу создания анимации и описывают разницу между непрерывной работой над кадрами (начиная с кадра 1 и далее вперёд) и добавлением только ключевых поз (это называется blocking) для быстрого создания первого прохода с его дальнейшим развитием. Это тоже больше относится к линейной анимации (и особенно к 2D, где сохранение объёма было важным элементом искусства анимации) и по сути описывает два философских подхода.
В компьютерной анимации необходимость в первом подходе отсутствует, и реалии продакшена практически требуют выполнять работу в несколько проходов с постепенным улучшением качества. Поэтому для большинства игровых анимаций предпочтительным методом является движение от позы к позе. В основном это вызвано тем, что велика вероятность изменения или даже вырезания анимаций в процессе создания дизайна. Ключевые геймплейные анимации постоянно требуют итераций, и работа с грубыми ключевыми анимациями намного проще, чем с полностью готовыми, не говоря уже о впустую потраченном времени.
Черновое создание ключевых поз — рекомендуемый способ создания геймплейных анимаций
Поэтому важно не слишком тщательно прорабатывать анимацию и как можно дольше поддерживать её в состоянии «от позы к позе», чтобы не только избежать лишней траты времени, но и позволить аниматору создать за то же время максимальное количество версий анимаций — в конечном иттоге множество перетекающих друг в друга анимаций создают более качественного и плавного персонажа, чем одна, хоть и красивая анимация.
Но всё это неприменимо, если используется захват движения (motion-capture), при котором аниматор по сути сначала получает промежуточные движения, а затем добавляет ключевые позы, после чего изменяет тайминги анимации. Подробный анализ этого процесса описан в других главах книги.
Принцип 5: cквозное движение (или доводка) и захлёст действия
Захлёст движения учитывает свойство движения разных частей персонажа с разной частотой. Во время удара рукой действием управляют голова и туловище, а изогнутая рука отходит назад, после его вытягивается вперёд, выполняя удар. Начинающие аниматоры часто совершают одну ошибку: все элементы персонажа начинают или заканчивают движение в один момент, что выглядит неестественно и привлекает внимание к чётко различимым ключевым кадрам.
Доводка же описывает происходящее после действия (она противоположна упреждению). Она может относиться к таким действиям, как приземление после прыжка или поднятие тяжёлого меча или топора с земли на плечо персонажа. Также в неё входит движение вторичных элементов: одежды или волос, «догоняющих» основное действие. Доводка — это отличный способ передачи веса объекта или персонажа, и удерживание сильных поз в этой фазе действий очень помогает игроку лучше считывать действия, чем первые быстрые движения. Доводка менее ограничена геймплеем, чем упреждение, потому что действие уже выполнено, однако слишком долгая доводка перед возвратом управления игроку тоже может привести к ощущению неотзывчивости персонажа.
Для сохранения отзывчивости аниматор должен уметь управлять моментом, когда игрок может выполнить действие доводки, указав кадр, в котором игроку возвращается управление до завершения анимации. В этом случае при отсутствии ввода игрока доводка выполнится полностью. В игровых движках такая функция отсутствует, что заставляет аниматоров для сохранения отзывчивости завершать действия раньше желаемого. При этом они теряют важный инструмент из набора игрового аниматора, позволяющий создавать качественных и красивых персонажей.
С принципом доводки и захлёста действия связана концепция «запаздывания», которая позволяет более свободным объектам и мягким частям (волосы, слабые конечности) отставать от основной массы персонажа, передавая вес одного объекта или части тела относительно другого. Доводку, захлёст движения и запаздывание неанимированных объектов (например, плащей или больших животов) можно создавать процедурно в игровом движке с помощью риггинга реального времени, позволяющего этим элементам двигаться в соответствии с физикой. Добавление подобных элементов риггинга, особенно если они визуально меняют или усиливают силуэт персонажа — это потрясающий способ повышения качества персонажа небольшими усилиями, в том числе и потому, что их движение будет продолжаться в следующей анимации, выполняемой игроком.
Принцип 6: смягчение начала и завершения движения
Этот принцип описывает визуальный результат ускорения и замедления подвижных элементов: в общем случае действия обычно имеют медленное движение в начале и конце, и часто это вызвано весом объекта или персонажа.
Этот принцип можно показать на примере сферы, движущейся на заданное расстояние. При однородном/линейном движении сфера будет в каждом кадре проходить одинаковое расстояние, а смягчения начала и завершения будут постепенно ближе к началу и концу при повышении и уменьшении скорости сферы.
Важно также то, что не всем объектам нужно смягчение начала и завершения движения, но это хорошая концепция, которую нужно освоить. Например, камень, катящийся с прибрежного обрыва, сначала движется медленно, затем набирает скорость при падении, но заканчивает мгновенной остановкой, когда падает в песок. Если бы мы анимировали этот процесс, то камень имел мягкое начало и резкое завершение с резким прямым участком пути в конце. Пушечное ядро, вылетевшее из пушки высоко в воздух, имело бы резкое начало и замедленное (но всё равно быстрое) завершение, вызванное сопротивлением воздуха.
Несмотря на одинаковое количество кадров, верхняя сфера движется однородно, а нижняя движется медленнее в начале и конце, ускоряясь в середине.
Объекты, мгновенно набирающие полную скорость, могут выглядеть невесомыми и нереалистичными, поэтому здесь снова проявляется конфликт между геймплейным стремлением дать игрокам мгновенный отклик и художественным желанием придать персонажу веса. Мгновенно делающий взмах меч может казаться лёгким, поэтому задача аниматора — добавить этот вес в конце доводки, придавая действию быстрое начало, но замедленное завершение, когда персонаж и меч возвращаются в состояние ожидания.
Пушечное ядро создаёт по разным осям быструю/медленную траекторию.
В примере с пушечным ядром ощущение веса можно отобразить анимированием доводки самой пушки (её отдачи), почти так же, как аниматоры часто преувеличивают отдачу пистолета, чтобы показать его относительную мощность и урон, сохраняя при этом мгновенный отклик и обратную связь при стрельбе.
Принцип 7: дуги
Большинство действий при движении объекта или персонажа естественным образом перемещаются по дуге: например, руки и ноги при ходьбе раскачиваются. Части тела, отклоняющиеся от естественной кривой, будут замечаться глазом и казаться неестественными, поэтому дуги — это отличный способ достижения качества и правильности действия. Основная часть подчистки захвата движения заключается в устранении самых заметных отклонений от дуг, естественным образом возникающих при движении человека, но кажущихся слишком заметными и «неправильными» при многократных повторениях в видеоигре.
Однако если при анимировании каждого элемента персонажа все его части будут следовать по чётким дугам, то это может выглядеть слишком легковесным или зыбким, ведь взгляду не за что зацепиться. Как и в случае с захлёстами, необходимо знание о том, когда нужно разрушить плавную дугу, чтобы добавить ещё один уровень деталей, повышающий реализм анимации.
Принцип 8: дополнительное действие
Дополнительные действия используются, чтобы дополнить и подчеркнуть основное действие персонажа, добавить базовому действию деталей и визуальной привлекательности. Хоть из-за краткости многих игровых анимаций в них сложно добавить несколько действий (дополнительные действия должны подкреплять, а не размывать основное действие), именно такие мелкие детали могут превратить хорошую анимацию в отличную.
Примерами дополнительных действий могут служить лицевая мимика, сопровождающая анимации боя или урона, или замедленные реакции, воспроизводимые во время долгих пробежек. Описанные в других частях книги технологии, например, аддитивные и частичные анимации, позволяют сочетать анимации с базовыми действиями, чтобы обеспечить возможность более долгих дополнительных движений, чем необходимо для управления игрока.
Принцип 9: привлекательность
Привлекательность должна быть основной целью каждого аниматора, оживляющего персонажа, но её сложно объяснить словами. Это разница между анимированным лицом, передающим реальное чувство, и тем, которое выглядит устрашающе и жутко. Это сумма всех навыков аниматора, способного передать мощь боевого действия и движения, которое должно восприниматься как слабое. Это правдоподобность действий персонажа по сравнению с нереалистичностью и автоматизмом.
Привлекательность — это магический элемент, заставляющий игроков поверить в персонажа, с которым они взаимодействуют, вне зависимости от того, в какой стилистике он выполнен. Кроме того, не стоит путать привлекательность с красивостью, ведь даже враги игрока должны выглядеть эстетически приятными и демонстрировать привлекательность. Это задача и дизайна персонажа, и манипуляций с ним аниматора. Пропорции и наметки цветов — первые этапы этого многоэтапного процесса создания, стремящегося сделать анимацию персонажа как можно более привлекательной. Простота визуального дизайна и поз, созданные аниматором, способствуют читаемости движения, а чёткие силуэты позволяют отличать персонажей друг от друга.
Принцип 10: расчёт времени
Расчёт времени (тайминги) — важнейший элемент «ощущения» анимации и обычно он используется для передачи веса персонажа или объекта. Время неразрывно связано со скоростью: расстояние или угол поворота, проходимые объектом или конечностью за единицу времени, дают зрителю ощущение о весе или мощи движения.
В 3D-анимации лучше всего это объяснить простой математикой:
время = расстояние/скорость, следовательно, скорость = расстояние/время
Именно поэтому во всех редакторах кривых анимаций на осях откладываются расстояние и время как основные параметры, визуализирующие скорость выполняемых манипуляций. Если мы перемещаем объект на 10 метров за 2 секунд, то это быстрее, чем перемещение за 5 секунд. Аналогично этому, поза персонажа, сжатая, а потом вытянутая, создаёт более быстрый удар при двух кадрах, чем при пяти.
Наряду со смягчением начала и завершения движения расчёт времени обеспечивает подчинение объекта или персонажа законам физики. Чем быстрее движение, тем меньше вес, и наоборот. Это возвращает нас к дилемме аниматора: как обеспечить отзывчивость игрового процесса, сохранив при этом вес. Если персонаж мгновенно будет достигать максимальной скорости, как только игрок нажмёт на джойстик, то без правильной визуальной обратной связи он будет казаться невесомым.
Медленное движение колоссов в Shadow of the Colossus сопоставляется с ловким карабканьем главного героя.
Более того, правильный тайминг реакций даёт отдельным движениям время развернуться, например, удерживание позы после взмаха мечом и перед следующим, чтобы игрок его заметил; задержка следующего движения персонажа в кинематографическом моменте может проиллюстрировать мыслительный процесс.
Принцип 11: преувеличение, утрирование
Реальный мир никогда не выглядит достаточно реальным. Если понаблюдать за тем, как реальный человек выполняет действие, например, прыгает с высоты и приземляется на пол, а затем точно скопировать это в свою анимацию, то это будет выглядеть медленным и эстетически несовершенным. Реальные движения не следуют по идеальным дугам и не создают привлекательных или мощных силуэтов.
В анимации мы стремимся создать нечто гиперреалистичное, более совершенное представление того, что существует в реальном мире. В играх нам особенно часто приходится создавать действия, хорошо выглядящие со всех углов, а не только с точки зрения фиксированной камеры. Именно поэтом одним из лучших инструментов аниматора является преувеличение реальности. Аниматор должен заново интерпретировать движения «гиперреалистичным» образом, чтобы позы были выражены и выдерживались чуть дольше, чем в реальности.
Если полностью подчиняться законам физики, то скачущий мяч при достижении самой верней точки и падении на землю создаёт плавную параболу. Однако аниматор может решить слегка задержать мяч в верхней точке (создавая упреждение в процессе), аналогично тому, как персонаж-мастер боевых искусств зависает в воздухе, а затем стремится вниз с ударом в прыжке.
Аналогично этому, боксёр в реальном мире может нокаутировать противника апперкотом, свалив его на землю, но аниматор может поднять противника в воздух, чтобы сделать движение более убедительным и читаемым игроком. Придание действиям убедительности при помощи их «сложения» — отличная техника, позволяющая игроку понять происходящее, особенно если камера находится далеко от сцены.
Отличное преувеличение выражения лица из игры Cuphead.
Нужно быть внимательными и поддерживать одинаковый уровень преувеличения для всего проекта, и обычно это является задачей ведущего аниматора или режиссёра анимаций, потому что уровень преувеличения — это стилистический выбор, и его несоответствие в разных анимациях будет бросаться в глаза и казаться непривлекательной при прохождении игры.
Принцип 12: профессиональный рисунок
Хоть поначалу это и кажется не таким важным в эпоху 3D-анимаций, нужно помнить, что рисование — это важный способ передачи информации между членами команды, и почти каждый день приходится использовать эскизы для объяснения проблем или поиска решений. Все самые лучшие аниматоры умеют рисовать в такой степени, что способны оказывать поддержку или указывать направление развития, и этот навык особенно полезен на ранних этапах работы над персонажем, он позволяет показать плюсы и минусы отдельных визуальных элементов.
Как бы то ни было, профессионализм был очень важен в эпоху 2D-анимации и позволял передавать объём персонажей, передвигающихся и поворачивающихся на странице. Поэтому большое внимание уделялось навыкам аниматора в рисовании и способности визуализировать персонажа в трёх измерениях при переносе на двухмерную страницу. Хоть сегодня мы уже не работаем со страницами, понимание объёма и трёхмерности по-прежнему важно для аниматора при анимировании персонажа в 3D. Оно помогает в создании поз и понимании пределов и работы механик тела.
Принцип «профессиональный рисунок» можно интерпретировать и как профессиональное понимание механик тела. В эту тему входит всё, от понимания центра масс и равновесия до цепочки реакций по конечности или позвоночнику, когда нога касается пола. Понимание движения тела — это базовый навык хорошего игрового аниматора, а необходимость знать, как будет выглядеть персонаж под любым углом, не позволяет ему жульничать.
Данная статья является фрагментом третьей главы книги «Game Anim: Video Game Animation Explained» известного игрового аниматора Джонатана Купера.
Она опубликована в январе и её можно приобрести напрямую у издателя CRC Press.
