Tassu Takala Kurssi syksyllä 2008

Transkriptio

1 Tassu Takala Kurssi syksyllä

2 Tavoitteet kolmiulotteinen mallintaminen valmiilla työkaluohjelmilla animaatio ilmaisumuotona + tarvittavat tekniset perusteet valaistus ja kuvien tuottaminen animaatioelokuvan tuotantoprosessi oppiminen itse tekemällä

3 3D-tuotannon sovelluksia mainokset elokuvat + efektit musiikkivideot pelit huvipuistoajelut koulutussimulaattorit virtuaaliprototyypit CAD/CAM, laskenta datan visualisointi

4 Kurssin järjestelyt Luennot tekniikkaa (Tassu Takala) ilmaisua (Kai Lappalainen) Harjoitustehtävät 5 pientä harjoitelmaa (yksilötyönä) lyhyt juonellinen animaatio (ryhmissä) assistentit: Tatu Harviainen, Tuukka Takala Työväline Blender (freeware, asennetaan Niksulaan) pari opastusluentoa

5 Oppikirja

6 Luentoaikataulu

7 SyysGraph Elokuvateatteri Bristol, Mikonkatu Niko, lentäjän poika Lounastauko Papa Giovanni Showroom 2, World Trade Center 2.krs, Keskuskatu Niko, TD:n poika, Jani Kuronen, Anima A Meshless Hierarchical Representation for Light Transport, Timo Aila Implementing ambient occlusion in real-time games Seppo Halonen, Housemarque Kahvitauko Expressive real-time facial animation with mixed off- and on-line processes Christian Jacquemin, LIMSI, Paris SIGGRAPH2008 animations Keynote: OpenGL ES 2.0 on a handset Harri Holopainen, NVIDIA Opening of the SIGGRAPH Student competition Jaro Lehtonen and Kristian Simolin Helsinki ACM SIGGRAPH syyskokous (general autumn meeting)

8 Harjoitusten sisältö Esitehtävä perusasioiden oppimiseksi Lentävä logo Yksinkertaista liikettä ja muodonmuutoksia Pomppivat pallot Tunneilmaisua mimiikan avulla Primitiivistä elämää Materiaalisommitelma ja valaistusharjoitelma Asetelma Ihmismallin animointi Kävely Kokonaisen projektin hallinta Kompositio näytteitä viime viime kurssilta

9 Harjoitustyöohje Keskity olennaiseen päätä mitkä piirteet tuloksessa ovat tärkeitä tee ne hyvin vältä kaikkea ylimääräistä hienostelua, siitä aiheutuu turhaa työtä Pidä aikataulut Opettele käyttämään työkalua tunnista ne toiminnot mitä todella tarvitset kytke pois epäolennaiset piirteet, jotka lisäävät laskenta-aikaa

10 Kysyttävää?

11 Mitä on mallintaminen? Geometrisen muodon esittäminen matemaattinen periaate (useita eri tapoja) toteutus tietorakenteina ja algoritmeina Materiaalin kuvaus pinnan hienorakenne (tekstuuri) heijastusominaisuudet (väri, kiilto, etc.) Renderointi eli kuvan muodostaminen valaistuksen määrittely kameran ominaisuudet kuvapisteiden (pikselien) värien laskenta

12 Mitä on animaatio? Sarja still-kuvia esitettynä sopivalla toistotaajuudella (framerate, fps) Perinteisen animaation tekniikoita piirretyt kuvat, pala-animaatio esineet, nuket, muovailuvaha 3D-animaatio hahmojen liikuttelu (motion control) mallin kuvaus virtuaalisella kameralla Kompositio, ainesten yhdistely eri tekniikoilla tehtyjen osakuvien kerrostaminen (tausta, ympäristön esineet, liikkuvat hahmot) äänen ja kuvan synkronointi leikkaus lopulliseen muotoon Suomi-animaatio (DVD) (DVD) tekniikkaosio animaation lyhyt lyhyt historia

13 Tuotantoprosessi (1) Rooleja tuotantotiimissä tuottaja managerointi käsikirjoittaja juonen kehittely ohjaaja näyttämötyö ja toiminnan ajoitus graafinen suunnittelija hahmot ja taustat äänittäjä vuorosanat, taustat, efektit animaattori liikkeen täsmällinen toteutus Usein Usein roolit roolit sekottuvat

14 Tuotantoprosessi (2)

15 Työvaiheet (perinteinen animaatio) [ref. Catmull 1987] 1. Juonen käsikirjoitus 2. Kohtausten suunnittelu 3. Taustan äänitys 4. Tarkka sommittelu 5. Ääniraidan jaksotus kuviksi 6. Liikkeiden ja hahmojen ääriasennot 7. Muutamien välikuvien piirtäminen 8. Kaikkien kuvien piirtäminen 9. Koekuvaus filmille (ääriviivat) 10. Kuvien kopiointi selluloidille 11. Kuvien väritys 12. Virheiden tarkastus 13. Lopullinen kuvaus filmille 14. Leikkaus ja viimeistely

16 Kuinka paljon työtä? Tyypillisesti noin kuvaa / s Kohtauksen kesto 5-30 s kuvaa Kokonainen elokuva min suuruusluokkaa 10 5 kuvaa Paljon käsityötä, kallista väritys ja kopiointi mekaanista Suuri materiaalimäärä asettaa haasteita projektin organisointi tiedonhallinta Disneyn laskelmia (eri (eri sivulla)

17 Miten tietokone voi auttaa? Välikuvien piirtäminen (inbetweening) Kuvien tallennus käsittelyä varten Kuvioiden värittäminen Kameran liikkeiden suunnittelu Taustojen maalaus Äänen synkronointi Pikatesti (esikatselu) Tiedonhallinta

18 Inbetweening Välikuvat piirretään ääriasentoja esittävien avainkuvien (keyframe) perusteella avainkuviin merkittävä vastinpisteet, joita välikuvissa interpoloidaan ääriviivat splinikäyrinä (ohjauspisteet vastinpisteinä) esimerkki

19 Kuvien käsittely Piirtäminen interaktiivisesti ruudulla esim. Photoshop ääriviivojen rajaama alue väritettävissä osoittamalla (mustetippa-algoritmi) Käsityönä tehtyjen kuvien tallennus paperille tehtyjen kuvien skannaus taustakuvissa ongelmana niiden suuri koko Kameralla kuvattu videomateriaali hahmojen irrottaminen taustasta (bluescreen) värien ja valaistuksen sovittaminen ANTIALIASING!!!

20 Kamera-ajot ja esikatselu pan- ja zoom- ja roll-toiminnot tehtävissä 2D-kuvilla valeperspektiivi kerrostetulla (2,5D) grafiikalla riittävä resoluutio ja kuva-alueen koko! Pikatesti, kuvien plaraus animaatio- tai videoformaatti + selain GIF, MJPEG, tms. liikkeen tarkistus eri nopeuksilla helpottaa kuvien ajoitusta timeline-säädin!

21 Äänen synkronointi Ääniraidan segmentointi ja editointi kiinnekohtien löytäminen avainkuville erityisen tärkeä musiikkianimaatioissa Puheen tunnistus foneemi -> viseemi -> lip sync Venytys ajassa, warping voidaan nopeuttaa/hidastaa äänen korkeutta muuttamatta transientit (esim. k, p, t, lyöntiäänet) hankalia tärkeä kuvatun materiaalin jälkiäänityksessä

22 Projektinhallinta Käsikirjoituksen ja kuvakäsikirjoituksen (storyboard) suunnittelu ja ylläpito toistaiseksi vähän työkaluja tarjolla! Kuvasekvenssien ylläpito ja arkistointi Toistuvien elementtien tallennus kirjastoon materiaalit, hahmot, liikesarjat Projektisuunnitelma ja -seuranta

23 3D-grafiikan mahdollisuuksia Näkymät hierarkkisina rakenteina (scene graph) toimii myös 2D-animaatiossa Kinemaattiset mekanismit vastaa nukkeanimaatiota Muodon deformaatio vastaa muovailuvaha-animaatiota Kamera-ajot vapaasti sommiteltavissa vaikeutena hahmottaminen 2D-ruudulta apuna useita eri näkymiä (ohjaaja, kamerat) animaation määrittely ja lopullinen näkymä katseltavissa erikseen Automaattisia laskennallisia prosesseja mekaaniset koneet, robotit, fysikaaliset mallit partikkelisysteemit, virtaussimulaatiot hahmojen käyttäytymismallit

24

25 tietokone-animaation merkkipaaluja

26

27 Esimerkkejä Suomi-animaatio, Itsevaltiaat Pixar shorts: Wally B, Luxo, Red s dream, Tin toy, Knick knack, Geri s game Oscar-voittaja: Bunny Siggraph / Animation classics: Stanley & Stella, Gas planet, After you, etc. Huvipuisto & pelit: Devil s mine, Seafari Paloja pitkistä leffoista: TRON, Star Wars, Terminator 2, Jurassic Park, Indiana Jones, Titanic, Toy story, Bug s life, Antz, Matrix, Final fantasy, Ice age, Shrek

28 Kirjallisuutta E Catmull: The problems of computer-assisted animation, Computer Graphics 12(3)