ساختن دنیای (انیمیشن)

توضیحات

ساختن دنیای (انیمیشن) "دایناسور خوب" کمپانی پیکسار

ایجاد شده توسط MIKE SEYMOUR در تاریخ 4 دسامبر 2015

شاید در جدیدترین فیلم پیکسار به نام "دایناسور خوب" متوجه شده باشید که بعضی چیزها به طرز حیرت انگیزی متفاوت است. محیط‌های آن تقریباً به عنوان یک کاراکتر وجود دارند - کاری که استودیو عمداً قصد دارد انجام دهد. ما پشت صحنه منحصر به فرد آن را بررسی می‌کنیم که چگونه پیکسار در این ویدئوی ساخته شده با دوستانمان در WIRED این امکان را ایجاد کرده است ، و ما همچنین با آقای  Sanjay Bakshi ،کارگردان (مدیر) فنی ، در مورد کار صحبت می‌کنیم.

Sanjay Bakshi در مورد اینکه یک کارگردان فنی چه می‌کند، میگوید: اساساً بر کادر فنی که روی فیلم کار می‌کنند، نظارت دارد. چیزی که من در مورد آن فکر می‌کنم این است که شخصیت‌های داستان و هنرمندان ، همه روی یک داستان کار می‌کنند و ایده هایی برای اینکه می‌خواهند چه کاری انجام دهند ، دارند ، اما آنها لزوماً نمی‌دانند چگونه فیلم را بسازند. من یک پل بین دنیای فنی و تهیه کننده و کارگردان هستم. آنها از من سوالاتی دارند ، از قبیل، این سخت است؟ آیا این آسان‌تر است؟ و من آن زبان را می آموزم و از داستان مطلع می شوم تا آنها را راهنمایی کنم تا بتوانند به آنچه می‌خواهند بسازند، برسند.

محیط های "دایناسور خوب":  همه چیز در صفحه نمایش، هندسه سه بعدی است که ارائه می‌شود. هیچ نقاشی یا الحاقی مات یا پسوند تنظیم نشده ای وجود ندارد. این یک چالش بزرگ رندرینگ بود. این پایپلاین اساساً برای دانلود اطلاعات توپوگرافی از سازمان زمین شناسی ایالات متحده برای منطقه ای بود که ما می‌خواستیم داخل آن فیلمبرداری کنیم. سپس می‌بایست اطلاعات فرکانس پایین را در مورد آنچه در این زمین قرار دارد، فراهم می‌کردیم.

اضافه کردن procedural geo (رویه ی جغرافیایی): ما انواع مختلفی از رویه ها را نوشتیم ، که می‌توانست جزئیات را به توپوگرافی اضافه کند. ما فقط جزئیات جابجایی (تغییر مکان) را برای اضافه کردن اطلاعات فرکانس بالا به توپوگرافی انجام می‌دادیم و یک رویه  rock generator نیز داشتیم. ما بافت ها را از تصاویر ماهواره ای زمین دانلود کرده و از آن استفاده می‌کردیم تا از رویه‌های لازم اطلاع پیدا کنیم - مثلاً بگوییم چمنزار در کجا رشد می‌کند، آب در کجا است - یک پردازش ساده تصاویر از آن تصاویر ماهواره ای می‌تواند یک تخمین به ما بدهد. ما تعداد زیادی از رویه های RenderMan را برای جمع کردن پیشزمینه ها در اختیار داشتیم. سپس وقتی رایانه تصمیم خوبی نمی‌گرفت، ما می‌توانستیم روی آنها نقاشی کنیم. بنابراین تصاویر ماهواره ای و نقاشی روی آن وجود داشت اما الگوریتم‌هایی نیز برای بیان کردن اینکه مثلا این یک دیوار صخره ای ناب است - وجود دارد. اگر زاویه زمین بیش از یک آستانه مشخص نیست ، در آنجا درخت رشد نمی‌کند.

رندرینگ در: RenderMan در اینجا از 19 RenderMan   استفاده شده است  ، اما بدون  RIS ، بنابراین ما از ردیابی مسیر استفاده نمی‌کردیم. ما می‌توانیم یک درخت را توصیف کنیم و سپس RenderMan بارها و بارها بدون استفاده از حافظه اضافی، آن را نمایش دهد. ما همچنین زمان های زیادی را برای LOD های رویه ها -  در سطح جزئیات –صرف کردیم ، بنابراین ما واقعاً رندرینگ را ممکن می‌کردیم ، و این واقعاً زیبا منتقل شده است. وقتی چمن درست جلوی دید شما در حال رشد است ، منحنی های  RenderMan واقعاً منحصر به فرد هستند اما هرچه فاصله بیشتر می‌شود، نمای منحنی ها به گونه ای تغییر می‌کند که بسیار درشت تر و ضخیم‌تر و کمتر باشد ، اما چشم شما متوجه نمی‌شود زیرا خیلی دورتر است. میانگین بار رندر 48h / frame بود.  و در رسانه‌ها 37h / frame بود. محیط کاری سنگینی داشتیم. این فارم حدود  30k، core دارد.

تکنولوژی پیکسار  Mathhew Kuruc را به استفاده از RenderMan  سوق داد

استفاده مؤثر از نمونه گیاهان در معماری RenderMan REYES قطعاً چالشی بود که ما مجبور شدیم به آن بپیوندیم.  RenderMan در تعیین میزان جزییات جیومتریک مورد نیاز برای سایه زنی یک مدل خاص، بسیار عالی است. اشیاء کوچکتر روی صفحه نمایش امتیاز کمتری برای سایه زدن می‌گیرند. ما این کار را با الگوریتم هایی مانند ساده سازی تصادفی تقویت می‌کنیم که در واقع کل سوزن ها و برگ ها را بیرون می‌کشد قبل از آنکه حتی به رندر برسد تا تعداد نقاطی که رندر باید سایه بزند را بیشتر کاهش دهد. این بدان معنی است که هر درخت با توجه به اندازه آن در فضای صفحه ، برای سایه زدن مطلوب است ، و همچنین کاملاً بی نظیر و منحصر به فرد است.

با تاثیر روشنایی از نورپردازی سراسری ما مجبور میشویم کل جنگل های درختان را در حافظه نگه داریم ، اجازه دادن به اینکه هر درخت در سایه زنی بهینه تک باشد، دیگر عملی نیست.

RenderMan instanding یک ویژگی است که به ما امکان می‌دهد از یک درخت بطور مکرر در یک جنگل استفاده کنیم. اکنون مجبور شدیم هزینه سایه زنی از نمونه گیاهان را مدیریت کنیم ، زیرا سایه زنی یک درخت در پس زمینه با همان اندازه جزئیات پیش زمینه عملی نیست. برای حل این مسئله ، از الگوریتم ساده سازی تصادفی استفاده کردیم تا جزئیات سایه زنی بهینه برای هر درخت را تعیین کنیم و سپس نتایج را در چندین سطح گسسته قرار دهیم. این به ما امکان میدهد تا هزینه حافظه برای نگه داشتن کل جنگل در حافظه و هزینه زمانی سایه زنی آن جنگل را متعادل کنیم.

River sims(شبیه سازی رودخانه):  ما از Houdini و FLIP solver  برای انجام این کار استفاده کردیم. موازی‌سازی در هر مرحله فراتر از شبیه‌سازی اولیه برای تولید جزئیات در سطح ، عبور کف و حباب آب (وایت واتر) مهم است. هر جا ممکن باشد، ما مسائل شبیه سازی و پس پردازش‌های بزرگ را برای استفاده حداکثری از رندرفارم، به خوشه‌های کوچکتری که می‌توانند به صورت مستقل از رایانه باشند، شکسته ایم.

در تلاش برای به دست آوردن هرچه بیشتر نمایش در صحنه، ما از رویکرد منحصر به فرد ایجاد بخش های رودخانه‌ای ماژولار استفاده کردیم که می‌توانیم دوباره در سکانس‌های مختلف فیلم از آنها استفاده کنیم. این بخش‌های ماژولار مانند دارایی‌های مجموعه ای طراحی شده برای استفاده در یک سکانس کامل از منظره فیلمبرداری، مورد استفاده قرار گرفتند. ایجاد کف و حباب آب (وایت واتر) با جزئیات، مستقل از یک شات دوربین ، مستلزم شطرنجی‌سازی(rasterizing) در مقیاس 1 سانتیمتر در طول یک چهارم تا یک دوم مایل از طول رودخانه است.

ابرها و آسمان‌ها: ما بیش از 180 آسمان کاملاً حجمی ساخته ایم تا آب و هوای پویای لازم را برای پشتیبانی از هدف ساخت محیط‌هایی با کاراکترهای زنده ، ایجاد کنیم. ما از نقشه های ابری ماهواره ای National Oceanic و Atmospheric Administration استفاده کردیم تا RenderMan DSO را با یک ردیاب مسیر تعبیه شده، (بهینه شده برای محاسبه کارآمد پراکندگی چندگانه برای یک حجم ابر) سفارشی کنیم.

پوشش گیاهی: ما یک تکه سلسله مراتبی را در هر قطعه پوشش گیاهی ایجاد کرده‌ایم و درجات مختلف حرکت باد که از قبل آماده شده است، را در هر علف ، بوته و درخت قرار دادیم. این کتابخانه‌ی (مجموعه) حرکت پوشش گیاهی شامل 3500 شبیه سازی و در کل بیش از 20 ترابایت داده (data) است.

یک تکه سلسله مراتبی به تنه درخت اجازه میدهد شاخه‌هایی که می‌توانند برگها را جابجا کنند، حرکت دهد. وقتی این سکانس شروع شد ، میزان حرکت باد را که مناسب صحنه است انتخاب می‌کنیم. تکه‌ی پیش ساخته همچنین اجازه می‌دهد انیمیشن با پوشش گیاهی ارتباط برقرار کند بدون اینکه مجبور به بازگشت به پایپلاین شود.

Presto  برای "طراحی" انیمیشن: ما از چیزی به اسم Sketch به Pose (طرح به نمایش) در Presto استفاده کردیم و به شما امکان می‌دهیم یک منحنی را بکشید و این یک هدف برای تکه ی زیرین باشد. به عنوان مثال یک روش فضای صفحه وجود دارد تا آن را انجام دهد یا آن را به صورت سه بعدی در صفحه قرار دهد. چند روش برای ترجمه نقشه به فضای سه بعدی وجود دارد. ما بارها به فضای صفحه نمایش جان بخشیده ایم . اگر دوربین را به دور خود حرکت دهید، برخی از نکات ما عالی به نظر نمی‌رسند. بسیاری از اوقات ، نیاز به روش پولیش است (الزامات سایه نما که طراحی آن واقعا مفید است).

ما همچنین از این ابزارهای جدید به عنوان روشی برای تغییر در شبکه استفاده کرده ایم . قسمت دوم توسط شبیه سازی TD‌ها برای پارچه به خوبی استفاده شده است. سپس ابزار دیگری در آن دسته وجود دارد برای شبیه سازی حجم پوست که ما برای دایناسورها استفاده کردیم. آنها بسیار بزرگ هستند ، مقیاس آنها به قدری بزرگ است که حرکت ثانویه توسط یک شبیه ساز ارائه شده است. انیماتور حرکت پیاده روی T-rex و حرکت پای آن را که به زمین می‌زند و زانوی خود را فشرده می‌کند، انیمیت  می کند. سپس حرکت ثانویه در جریان شبیه سازی اتفاق می‌افتد که ما  پوست را هنگام کشیدگی آن روی عضلات T-rex شبیه سازی می کنیم.

پرنده ها در Presto:  ما از Presto برای ایجاد کلیپ های حرکت ورودی استفاده شده توسط Houdini استفاده کردیم، که برای تولید حرکت رویه ای و متوالی کلیپ استفاده می‌شد. سپس برای پاکسازی(cleanup) در Presto اکسپورت شده است (کار اضافی قهرمان ، حذف تقاطع های برجسته ، و غیره).

https://www.fxguide.com/fxfeatured/making-the-world-of-pixars-the-good-dinosaur/