Одним из самых сложных рубежей в современной 3D-анимации остается реалистичная отрисовка волос. Создание правдоподобной прически – это не просто вопрос художественного таланта, это комплексная задача, требующая глубокого понимания физики, механики волос и огромных вычислительных ресурсов. Зачастую, стремясь оптимизировать процесс, студии идут на компромисс, отказываясь от фотореализма в пользу более стилизованного или «мультяшного» подхода, где волосы выглядят менее детализированными и движутся предсказуемо, упрощая задачу аниматорам.

Однако, Disney, с их стремлением к лидерству в индустрии анимации и постоянным поиском инноваций, не готова мириться с такими ограничениями. В 2018 году компания начала разработку нового метода трекинга и управления поведением волос, обещающий прорыв как в анимационных фильмах, так и в геймдевелопменте. Это означает, что в обозримом будущем мы сможем увидеть более реалистичные прически не только на большом экране, но и в компьютерных играх, что поднимет планку визуального качества на новый уровень.

Суть инновации Disney заключается в фундаментальном отходе от традиционной системы «локонов», где прическа моделируется как совокупность отдельных, анимированных объектов. Вместо этого, они предлагают динамическую систему, основанную на принципах физики и использующую «якоря» и центры масс для управления движением волос. Специалисты Disney описывают новую систему генерации волос как инструмент, который базируется на взаимодействии с центром масс и опорными точками, расположенными внутри локонов. Это позволяет гораздо точнее моделировать движение волос, учитывая их вес, инерцию, силу трения и взаимодействие с окружающей средой, будь то ветер, вода или просто положение головы персонажа.

Ключевым преимуществом данной системы является ее относительная экономичность в плане вычислительных ресурсов. В отличие от сложных симуляций, требующих огромных затрат на оборудование и программное обеспечение, новая система Disney более доступна и применима в реальном производственном процессе анимационных фильмов и видеоигр. Это открывает двери для создания гораздо более реалистичных причесок без необходимости вкладывать огромные средства.

По словам разработчиков Disney, для достижения этого прорыва им потребовалось переосмыслить существующие анимационные практики. Они сознательно сделали «шаг назад», чтобы найти более эффективный подход к моделированию волос, основанный на принципах реальной физики. Во главе угла новой системы находится отслеживание положения волос относительно фантомного центра масс локона, а также их взаимодействия с рядом опорных точек. При достаточном уровне детализации данная схема позволяет задать центр масс и систему опорных точек для каждого волоса отдельно, что, в теории, делает поведение прически максимально реалистичным и естественным. Более того, рендеринг осуществляется на основе алгоритмов, а не ручной анимации каждого участка, что значительно ускоряет процесс производства.

Важно понимать, что бывшие до этого методы анимации волос, активно используемые в индустрии, имели свои ограничения. Например, в статье, опубликованной в январе 2018 года на 80.lv, подробно описывается популярная система «направляющих», вокруг которых выстраиваются отдельные локоны, формирующие прическу персонажа. После создания сетки локонов их накладывают на модель головы, начиная с густых прядей и заканчивая более редкими, создавая иллюзию полноценной прически. В целом, данная система позволяет достичь достойного уровня реализма, особенно учитывая прогресс в анимации волос за последние годы. Однако, эта система имеет один существенный недостаток: ощущение неестественности при движении. Хотя человеческий мозг способен «дорисовывать» детали, неестественное движение волос, когда целые пряди двигаются синхронно, всегда бросается в глаза.

В пример можно привести мультфильм «Рапунцель: Запутанная история» (2010), где можно заметить, что на тот момент студия ещё только начинала экспериментировать с разными способами анимации волос. На протяжении всего просмотра зрителя преследует чувство, что необъятная шевелюра диснеевской принцессы абсолютно лишена веса, а порой и вовсе игнорирует законы реального мира, подчиняясь лишь прихоти аниматоров. Если бы визуальный стиль фильма был ближе к реализму, а пропорции и рисовка персонажей стали более правдоподобными, этот эффект неестественности стал бы еще более выраженным. Тем не менее, стоит признать, что для того времени это был успех.

Новая система Disney, позволила избавиться от этих визуальных артефактов-локонов и создать действительно реалистичные прически, реагирующие на каждое движение персонажа и взаимодействие с окружающей средой. Прогресс в анимации волос можно увидеть в мультфильме «Моана».

В заключение, новая разработка Disney представляет собой многообещающий шаг вперед в области анимации волос. Отказываясь от устаревшей системы «локонов» и переходя к динамическому моделированию, основанному на физических принципах, компания открыла новые возможности для создания более реалистичных и впечатляющих визуальных эффектов в анимационных фильмах и видеоиграх.

Ульяна Сморчкова

Привет! Я Ульяна, студентка второго курса «Журналистики» в Высшей школе экономики. Я безумно люблю кино и всё, что с ним связано. История, теория, режиссёры, сценарии, актёры, – всё это очень интересно. Помимо этого я серьёзно увлекаюсь фотографией. Визуальный язык – далеко не последняя вещь в кинематографе! Знания композиции, теории цвета и насмотренность помогают мне лучше понимать фильмы и потом рассказывать о них в своих статьях!