2007:NaturalMotion Endorphin 2.0

Jelmagyarázat

• vastagon szedett = nagyon fontos tudnivaló
• dőlten szedett = megjegyzés vagy gyorsbillentyű
• vastagon és dőlten szedett = menüpont elérése

Bevezetés

A mai hardverek teljesítménye már lehetővé teszi, hogy színészek nélküli, úgy nevezett animációs filmeket készítsenek. Ennek előnye, hogy rengeteg pénzt meg lehet spórolni a színészek bérén, viszont így a filmben lezajló összes jelenetet, tárgyat, személyt létre kell hozni a modellezőknek.

Egy napjainkban készült animációs filmben szereplő karakterek felépítése eléggé összetett. Minden egyes karakternek van egy csontváza. Ezzel a csontvázzal tervezik meg az animátorok, az adott jelenetben lejátszódó karakter mozdulatokat. Azért csontváz, mert arra bármilyen textúrát rá lehet húzni. Akár még egy autóét is, maximum furán fog mozogni.

A NaturalMotion Ltd.

Nyilvánvaló, hogy sem a NaturalMotion, sem pedig az Endorphin név sok ember számára nem mond semmit. A program, illetve a cég ami mögötte áll nem tekinthető régi motorosnak az animációs témában. Akkor mégis mivel robbantottak hatalmasat? Jókor voltak, jó helyen, egy jó ötlettel. Az egész projekt az oxfordi egyetem fejlesztéseként indult, ám olyan szinten sikerült tovább vinni a dolgokat, hogy ma már egy önálló cég foglalkozik a DMS-sel.

Mi az a DMS?

A DMS – vagy más néven Dynamic Motion Synthesis (lásd lenti táblázat) – az a technológia, amivel az Endorphin kiemelkedik a tömegből. Régen egy animációs film úgy készült, hogy pontosan mindent meg kellett rajzolni, ami a filmben mozog vagy kölcsönhatásba lépett a mozgó objektummal. Külön kellett a gravitációt, a különböző erőhatásokat létrehozni, leanimálni a különböző viselkedésformákat, hogy a hatás megközelítse a valóságot. Itt dobbantott nagyot az Endorphin.

  Talán úgy lehetne lefordítani, hogy a dinamikus mozgás szintézise.

Az Endorphin három fő szempont alapján dolgozik. Először is használ mesterséges intelligenciát, másodszor biommechanizmusi ismereteket és nem utolsó sorban dinamikus szimulációt.

A hangsúly a dinamikus szón van. Hogy miért? Mert a programban nem lehet két egyforma szituációt létrehozni, csak ha pontosan, 100 százalékosan lemásolnánk az adott jelenetet. Egyetlen egy erő, akár csak egy százalékos eltérése esetén is máshogy fog alakulni a kimenet.

A programról

A NaturalMotion Endorphin (továbbiakban: NME) egy olyan program, amivel az animációs filmek akciójeleneteit lehet megtervezni, leanimálni, majd a kész jelenetet több formában is exportálni, elmenteni. Például: én mint animátor, megtervezem egy boksz meccs végén lejátszódó kiütéses győzelmet. Miután én kész vagyok, egyszerűen csak kiexportálom a kész jelenetet a 3DSMax Studio vagy Maya formátumába. Innentől kezdve, a modellező képes megnyitni a jelenetet, és már csak a textúrákat kell „rádobálni” az adott objektumokra, majd lerenderelni (lásd lenti táblázat) az adott jelenetet, megtűzdelve a kameranézőpontokkal.

  A renderelés az a folyamat, amikor a modellező program minden szükséges adatot feldolgoz és/vagy létrehoz, a végleges kimenethez.

Egyébiránt az NME is képes valamilyen szintig kamerát alkalmazni, de ez kimerül egy objektum követésében a szimuláció, illetve a render során.

A kezelőfelület

Az NME kezelőfelülete indulás után a következő. Ez első ránézésre eléggé összetettnek és bonyolultnak tűnhet, azonban korántsem az. Jól tagolt, egyértelmű funkciókat látnak el az egyes ablakok ha tudjuk, hogy melyik blokk milyen célt szolgál. Használat közben, már egészen máshogy fest.

Programblokkok leírása

• Főmenü
  • Menüpontjai az általános dolgokat tartalmazzák (megnyitás (Ctrl + O), mentés (Ctrl + S), exportálás, importálás (I), beállítás, névjegy, stb.), egy-két eltérő ponttól eltekintve.
• Eszköztár
  • A leggyakrabban használható objektumok listája. Bábuk, testek, erők, forgatás és mozgatás.
• A jelenetben használt objektumok listája
  • A program, ebben a blokkban mutatja fa szerkezetben, a jelenetben szereplő objektumok listáját. Azért fa szerkezetben, mert például egy karakternél, minden egyes testrészt külön lehet kezelni.
• Perspektívák
  • Itt követhető nyomon a jelenetben szereplő események, illetve ebben a blokkban operálunk legtöbbet az egérrel. Öt nézőpont van:
    • térhatású nézet (P) vagy (a blokkban jobb klikk > Perspective View)
    • bal és jobb oldali nézet (L) vagy (a blokkban jobb klikk > Left/Right View)
    • felső és alsó nézet (T) vagy (a blokkban jobb klikk > Top/Bottom View)
    • első és hátsó nézet (F) vagy (a blokkban jobb klikk > Front/Back View)
• Objektum beállításai
  • Itt állítható be, a kiválasztott objektumra vonatkozó összes paraméter, úgy mint méret, objektumnév, forgatás, döntés, pozicionálás, hogy az adott objektum milyen anyagként viselkedjen (például ha jeget állítunk be, akkor a bábunk el fog rajta csúszni).
• Idővonal
  • Itt tudjuk időben elrendezni, az adott esemény(ek) időbeni helyét. Melyik animáció, mozgás, bábu viselkedés milyen sorrendben és mennyi ideig tartson. Fontos megjegyezni, hogy képkockában (frame-ben) dolgozunk. Tehát egy másodpercnyi esemény 25 (megjegyzés az alábbi táblázatban) képkockából áll, sebességét FPS-ben (Frame Per Second – képkocka per másodperc) mérjük. A videólejátszó programoknál megszokott gombokat találunk a jobb alsó sarokban. Ezzel tudjuk szimulálni, léptetni (képkockánként), lejátszani, megállítani az addig összeállított jelenetet.

  Természetesen itt is több szabványt különböztetünk meg. Két nagy tábor alakult.
  Egyik a PAL, a másik az NTSC szabvány. 
  Általában a PAL-ra jellemző, hogy 25 képkockával dolgozik másodpercenként, míg az NTSC 23,576
  vagy 29,976 képkockát jelenít meg másodpercenként.

Idővonal vezérlése

• Clear Frames
  • korábbi szimulációk és legenerált frame-k törlése
• Go To First/Last Frame
  • a szimuláció után a jelenet elejére, végére ugorhatunk velük
• Go To Previous/Next Frame
  • szimuláció után, frame-ről frame-re ugorhatunk egyesével
• Simulate
  • a beállított értékek és objektumok után a jelenet elkészítése
• Play Backwards/Forwards
  • szimuláció után visszafelé, vagy előrefelé játszhatjuk le a videót

A leggyakrabban használt eszközök

• Select
  • a legáltalánosabban használt eszköz
• Save
  • vagy más néven a mentés gomb. Ha még nem volt mentve az adott munka, akkor kapunk egy párbeszédablakot, ha volt már, akkor a legutóbbi mentést írja felül
• Import/Export
  • modellfájlok betöltése, vagy a kész jelenet exportálása más programokba
• Move/Rotate/Scale
  • a jelenetben szereplő objektumok mozgatása, forgatása, átméretezésére alkalmas gombok. Természetesen ezek a funkciók az adott objektum beállításai között is beállíthatók.
• Pose Move/Rotate/Reset
  • a jelenetben szereplő karakterek testtartásához szükséges mozgatások, forgatások végezhetőek el vele. Az utolsó gombbal kiinduló helyzetbe állítható vissza a karakter
• Add Character
  • új karaktert vehetünk fel a jelenethez
• Create Box/Sphere/Cylindrical/Sphyl Mass Object
  • a mass típusú objektumokról (téglatest, gömb, henger és kúp vagy „tartály”) azt kell tudni, hogy teljesen úgy viselkednek a rájuk ható erők hatására, mint a valóságban az összes tárgy
• Create Box/Sphere/Cylindrical/Sphyl Collision Object
  • hasonlóak a mass objektumokhoz, de ezekre nem hatnak az erők, mondhatni ütközőtárgyak
• Add behaviour
  • az NME alapesetben tartalmaz, úgy nevezett viselkedésformákat. Ezek a viselkedésformák alkalmazhatók a karaktereken. Például ha egy bábut egy nyílvesszővel lelövünk, akkor egy ilyen viselkedésformával beállíthatjuk, hogy a nyílvessző becsapódása után még tántorogjon három lépést hátra, majd essen össze
• Add constraint
  • karakterre és objektumokra egyaránt alkalmazható. Az adott test/objektum (például mass típusúakat is) rögzíthető vele adott időintervallumon keresztül az adott pozícióban
• Create Force/Sever Event
  • a force – vagy erő – adott irányba, adott objektumra, adott erővel ható hatás. Bármilyen célra fel lehet használni, kezdve egy rúgástól, egészen egy zuhanó tárgyig. A „Sever Event”-tel a kiválasztott objektumot lehet elválasztani a kapcsolódó objektumoktól. Például a bábu lefejezése
• Toggle Multiple Viewports
  • négy negyedre bontja a nézőpontot, amiben egyszerre látható a perspektivikus, felső, oldalsó és első nézet
• Camera Tracking
  • egy kiválasztott objektumot képes dinamikusan követni a szimuláció, vagy a renderelés során

A „Character” menüpont – mint második leggyakrabban használt menü

Mint ahogy azt már korábban említettem, a program legerősebb tulajdonsága, a karakterekre ható külső hatások létrehozása. Ebből eredően a második leggyakrabban használt menüpont, a „Character” menü. Ebben találhatjuk meg a karakterekre létrehozható különböző hatásokat. Ezek láthatók alul, egy pár soros jellemzéssel.

• Create Active Pose
  • A kiválasztott karakterről (vagy annak egy részéről) képes legenerálni egy rácsot, ami az animáció során az aktív testtartás lesz. Előnyös, ha például az animáció során csak a bábu kezeivel dolgozunk, akkor a testét és a lábait lefixálhatjuk.
• Create Animation Event
  • Animációs adatok importálásánál van rá szükség, ekkor egy külön sávba rendezi, az animációt az időszalagon. Ennek azért van értelme, mert így, mondjuk egy egyszerű sétálási folyamatot nem kell nekünk létrehozni, hanem azt, egyszerűen csak importáljuk és alkalmazzuk a karakterre.
• Create Behaviour
  • Ezzel hozható létre a bábu viselkedés formája. Ilyen viselkedések például: az ugrás, a magzatpózba való összegörnyedés, a karkörzés, hogy ne veszítse el az egyensúlyát, stb.
• Create Character Rig
  • Ez egy olyan eszköz, amivel mozgássorozatot lehet lemásolni a forráskarakterről a célkarakterre. Animációknál van jelentősége.
• Create Constraint
  • Olyan állandó, ami a kiválasztott objektumokat rögzíti. Például ha azt akarom, hogy egy asztal szét törjön, akkor a constraint-et kell alkalmaznom addig, míg egy objektum rá nem esik.
• Create Force/Create Sever Event
  • Lásd: feljebbi lista, alulról a harmadik bejegyzés.
• Create Simulation Event
  • Importált animációknál van haszna, mivel a szimuláció során a beillesztett animáció úgy mond aktívan tartja (vagy fogja) a karaktert, így a szimuláció során bármilyen a bábura ható hatást figyelmen kívül hagy a program. Ekkor kell alkalmazni a „simulation event”-et.

Saját véleményem a programról és használhatóságáról

Mint minden professzionális programot ahhoz, hogy a lehető legjobb hatásfokkal használni tudjunk, ismerni, tanulni kell. Nincs ez másképp az Endorphin-nal sem. Körülbelül egy hónapja foglalkozok a témával – így a programmal is – és talán már tartok ott, hogy egy egyszerű balkonról való lezuhanásos jelenetet megcsináljak (2. kép). Ehhez napi több órányi próbálkozás, dokumentáció és kézikönyv olvasás és tapasztalgatás volt szükséges. Korántsem merem állítani, hogy akkor én már ismerem és használni tudom a programot, mert nem. Nyilvánvaló, hogy egy olyan ember, aki már évek óta ezzel foglalkozik, Ő gyorsabban, egyszerűbben képes ugyanazt (ha nem jobb) eredményt produkálni, mint én. Az animációkkal még mindig hadilábon állok. Mint ahogy az élet más területein, úgy itt is igaz, hogy a rutin, a tapasztalat és az ügyesség megszerzéséhez időt kell ráfordítani, hogy az ember lépést tudjon tartani, minél rugalmasabb legyen. Talán ez fokozottan igaz az informatikára, hiszen napról-napra jelennek meg új eszközök, technikák és technológiák, amiknek a megtanulása időt von el az embertől.

„Jó pap, holtig tanul.”

Végezetül

Sajnos nem merek mélyebben a témába ásni, mert akkor biztosan tudom, hogy a tíz oldalas keretet átlépném. Mindazonáltal próbáltam így is, eme szűkös keretben egy nagyon jól használható, remek dolgokra képes programot bemutatni. Én azt mondom megérte, mert a dokumentáció írása közben is tanultam pár új dolgot.

Források

• http://www.naturalmotion.com/company.htm
• a NaturalMotion Endorphin súgófájlja
• http://download.naturalmotion.com/filesfrom/userguide.pdf
• http://download.naturalmotion.com/filesfrom/Tutorials.pdf

Utóirat

A http://www.naturalmotion.com/downloads.htm című oldalon számos bemutató, „hogyan csináld” videó letölthető a program tudásáról, illetve a programmal készült jelenetekről.

Én a program 2.0 verziójával rendelkezem és a dokumentum is e verzió köré íródott. Jelenleg a 2.7 verziónál tartanak.