ЦИФРОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

Дениc Овсянников

Спецвыпуск Xakep, номер #034, стр. 034-056-3

Естественно, что моделирование реального Виртуального Мира перегрузит современные компьютеры с их гигагерцовыми процессорами, а подменять стереоизображение сетчатки глаз с разрешением 8000х8000 пикселов под силу только самым мощным из представителей современных суперкомпьютеров. Кроме того, необходим качественный звук окружения и множество других осязательных факторов. Действительно реалистичные "виртуалки" мы получим еще не скоро.

ВИРТУАЛКА НА ТВ

Многие телевизионщики, стремясь удешевить производство и сделать его более красочным, используют виртуальные студии. Они включают камеры, системы освещения, компьютеры и "blue room" (дословно «синяя комната»). В виртуальной студии, окруженный трехмерными декорациями (как позади себя, так и спереди) находится ведущий. На "слабых" компьютерах задний фон просчитывается заранее, на более мощных в режиме реального времени идет склейка заготовленного фона со съемкой живого персонажа.

Способ "вклеивания" основывается на использовании эффекта Chorma Key (вырезание по однородному цвету). При этом важно, если снимается план в синей комнате, чтобы на реальных предметах и персонажах не было синего цвета или близких к нему оттенков, иначе они окажутся просто "вырезанными" из конечного оригинала.

В процессе погружения в виртуальную студию используют профессиональные видеокамеры с датчиками, соединенными с ключевыми точками сцены. Также система позволяет производить операции фокусирования и масштабирования (zoom). Компьютер отслеживает положение кадра (камеры) и пересылает полученную информацию компьютеру на рендеринг. В реальном времени по мере движения камеры изображение пересчитывается 25 (!) раз в секунду.

ЛЮДИ В ЦИФРЕ

Грань между компьютерным творчеством и реальной натурой продолжает размываться. Последние блокбастеры наглядно демонстрируют мощь компьютерной техники и художников-постановщиков с дизайнерами. Особо ценится максимальный реализм (реализм до "гротескной жути", как в фильме "Ловец снов"). Движения искусственных героев уже соответствуют реальным. Осталось подкорректировать "критические" точки, разобраться с тенями и все. Однако не все так просто, как кажется на первый взгляд, из-за оригинальной и сложной формы движений у людей или животных.

Начало способам стандартизации основных проблем, возникающих при реалистичной анимации, положил фильм "Терминатор". Его оцифровывали с помощью трехмерного сканера. Пять минут требуется на перенос реального актера в цифровую копию машины. Затем к внешней оболочке (коже) добавляется (встраивается) скелет, так называемый каркас. Здесь все фиксировано по частям. При анимации людей и животных применяется технология под названием "скелетные структуры", использующая реальную кинематику (в основном для прямых, размашистых движений). В случае если требуются особо точные движения, используется обратная кинематика. Угол расчета поворотов суставов высчитывается автоматом, на основе положения целевой точки и обратной кинематики, управляющей данной конечностью. Форма поверхности (кожи) и ее деформация при движении осуществляется при использовании эффекта "скининг". Можно, конечно, снять "живые ограничения", тогда получится инопланетянин ;).