تکنولوژی ساختِ مو و موتور رندر هایپریون Hyperion در زوتوپیا

زوتوپیا دنیایی‌ست که در آن انسان‌ها حضور ندارند. آنجا دنیایی‌ست که حیواناتی شبیه به انسان ماشین می‌رانند، مرتکب جرم می‌شوند، بستنی می‌خورند و قطارها را هدایت می‌کنند.

نگاهی به کتاب هنری انیمیشن زوتوپیا از والت دیزنی

جودی هاپس Judy hopps خرگوش کوچولویی‌ است که نمی‌تواند یک پلیس باشد. نیروی پلیس در این کلان‌شهر متشکل از کرگدن‌ها، گرگ‌ها و فیل‌ها و دیگر حیوانات عظیم‌الجثه می‌باشد. نیک وایلد Nick Wilde هم یک روباهِ تند و تیز هم از نظر رفتار و هم از نظر تصمیم‌گیری و عملکرد است که قابل اعتماد نیست.

این انیمیشن محصول استودیو‌های والت‌دیزنی است که شامل ماه‌ها تحقیق و توسعه و ساخت نرم‌افزارهای جانبی‌ست تا بتوانند دنیایی از این حیوانات را به صورت واقعی در معرض دید مخاطبین بگذارند.

تیم متشکل از کارگردانان، انیماتورها و مهندسین نرم‌افزار است که هشت ماه را صرف بررسی و آنالیز حیوانات کرده‌اند. آنها به پارکِ سافاری در سن‌دیه‌گو، قلمرو حیواناتِ دیزنی و کِنیا هم رفتند تا از نزدیک حرکات و رفتار آنها را بررسی کنند. اما برای نشان دادن شخصیت‌ها شبیه به دنیای واقعی، باید بسیار دقیق‌تر باشند، پس به موزه‌ی تاریخ طبیعی نیز سر زدند، جایی که برخی موراد را زیر میکروسکوپ مورد بررسی قرارداند و رفتار سطوح زیر نورهای مختلف را از نزدیک مشاهده کردند.

شبیه‌سازی سطوح و حجمِ موی حیوانی وظیفه‌ی سخت و ترسناکی به نظر می‌رسد. هشت سال پیش، در پروژه‌ی بولت Bolt آخرین باری بود که دیزنی روی پروژه‌ای با کاراکترهای خزدار کار کرده بود. هنگامی که استودیو موفق شد تا روی کاراکتر سگِ سفید مو ایجاد کند و بتواند در طول کار از آن استفاده کند، همان ابزارها در این پروژه قادر نبودند تا موی ۸۰۰٫۰۰۰ شخصیت انیمیشن در زوتوپیا را پاسخگو باشند.

 

برای اینکار، دیزنی تیمی قابل اعتماد از مهندسین نرم‌افزار را دورهم جمع کرد تا نرم‌افزار iGroom را طراحی کنند. ابزاری که توانایی کنترل مو و خز را به انیماتورها می‌داد و هیچ‌گاه قبلا انجام نشده بود. این نرم‌افزار ۲٫۵ میلیون تار مو روی سطح بدن خرگوش، کاراکتر اصلی فیلم را ایجاد کرد و همچنین کاراکتر روباه. زرافه در این فیلم چیی حدود  ۹ میلیون تار مو، جربیل gerbil (نام گروهی از جوندگان کوچک) چیزی در حدود ۴۸۰٫۰۰۰ تار مو داشت.

در فاز تحقیق و توسعه، تیم توجه ویژه‌ای به لایه‌های زیرین موی حیوانات به خرج داد. اما همان جزییات را نمی‌توانستند دقیقا در رایانه اجرا کنند. مهندس ارشد نرم‌افزار  David Aguilar می‌گوید: “این کار در طول تولید معمول نبود.” و در همایش معرفی زوتوپیا در لس‌آنجلس از آی‌گروم iGroom رونمایی کرد. او اضافه می‌کند:” ما یک لایه‌ی ذهنی با یک زیر-کد ایجاد کردیم تا انیماتور بتواند به سادگی ضخامت مو را کنترل کند و یک حجم شبیه به رندر اصلی داشته باشد.”

ناظرِ بصری کاراکترها، Michelle Robinson می‌گوید:” قابلیت تکرار مکرر در کمترین زمان، تمام تغییرات را بوجود آورد. می‌توانستیم با موها بازی کنیم تا به آچه که نیاز داریم برسیم.” از پفِ نرم موی کاراکتر shrew تا موهای ژولیده و کثیف گوسفند، با توانایی شانه زدن این امکان را داشتیم تا سریع حالات خاص را ایجاد کنیم.

قبل از این ابزار، انیماتورها به صورت تقریبی کار می‌کردند. سوپروایزر انیمیشن Kira Lehtomaki اضافه می‌کند: ساعت‌های متمادی نیاز داشتیم تا صبر کنیم که رندر به اتمام برسد تا ببینیم به چه چیزی رسیده‌ایم!، این برای یک کاراکتر جواب می داد، اما نه برای زوتوپیا. انیماتورها با پوزینگ و سیلوئت کار می‌کنند، پس اگر در رندر نهایی چیزی در حجم تغییر کند ( که طبعا سیلوئت را هم دگرگون خواهد ساخت.) پرفورمنس نیز تحت تاثیر میگیرد.

برای اینکه پرفورمنس کاراکترها دست نخورده باقی بماند، مهندسین دیزنی نیترو Nitro را برنامه نویسی کردند. یک نمایش‌دهنده‌ی ریل‌تایم که از زمانِ پروژه‌ی Wreck it Ralph 2012 تحت توسعه بود. انیماتورها رندرهایی تقریبا نهایی را بلادرنگ در دریچه‌های دید می‌دیدند و می‌توانستند تصمیم‌ها را به سادگی اتخاذ کنند. این ابزار پروسه را سریع‌تر کرد و به انیماتورها کمک کرد تا جزییاتِ ریز حالاتِ صورت را حتی در کاراکترهای پر از مو را حفظ کنند.

محیط در این انیمیشن چالش دیگری بود. هر فضا توسطِ نرم‌افزار بون‌سای Bonsai در ابعاد متریک ایجاد شد. بون‌سای یک نرم‌افزار ساخت درخت و گیاه است که از پروژه‌ی Fozen در سال ۲۰۱۳ تحت توسعه بود. وقتی که نرم‌افزار یاد گرفت که چطور یک درخت را بسازد، به صورت اتوماتیک تنوع گسترده‌ای از همان درخت را ایجاد می‌کرد تا شبیه یک جنگل دست‌نخورده با پوشش گیاهی لایه به لایه باشد.

موتور رندر محرمانه‌ی استودیوهای والت دیزنی Hyperion می‌باشد. یک نرم‌افزار مختص والت‌دیزنی که طی سالیان گذشته توسعه داده شده است. چیزی که یک موتور رندر را خاص می‌کند نحوه‌ی تعقیب پرتوهای سمپلینک ازدوربین و موضوعات صحنه قبل از برخورد به منابع نوری است. این کار به مهندسین این امکان را می‌دهد تا رفتار حرکتی نور را تکرار کنند تا نماهایی واقع‌گرایانه خلق شود. دیزنی این موتور رندر را برای اولین بار در Big hero6 رونمایی کرد. اما با زوتوپیا، مهندسان پارادایم جدیدی برای رندر مو و خز را به انجین پیشین اضافه کردند. پس رندرر، پرتوهای سمپلینگِ در حال گذر از میانِ تار مو و خز شخصیت‌ها را نیز دنبال و محاسبه می‌کند.

Byron Howardدستیار کارگردان می‌گوید: “قبل ازهایپریون Hyperion ایده‌ای از وضعیتِ نوریِ شاتِ نهایی نداشتیم، اکنون در مراحل اولیه، به محض اینکه لی‌آوت ابتدایی از شات به همراه دوربین را بدست میآوریم، می‌توانیم تصوری اولیه از وضعیتِ نوری شات را داشته باشیم و در این راه هزاران محاسبه‌ی پیچیده انجام می‌شود. این موتور رندر ساخت انیمیشن در استودیو‌های دیزنی را بسیار آسان کرده است.”

برای دانلود ویدئو با کیفیت فول اچ دی کلیک کنید. حجم ۷۵ مگابایت

مترجم: میرتوحید رضوی

منبع

در همین زمینه

نگاهی به کتاب هنری انیمیشن زوتوپیا از والت دیزنی

کتاب هنری The Art Of Zootopia

دومین آنونس انیمیشن زوتوپیا | سکانسِ خنده‌داری از فیلم

چه درس‌هایی از انیمیشنِ زوتوپیا می‌توان یاد گرفت

آنونس جدید از انیمیشن Zootopia

اتودهایی از انیمیشن زوتوپیا

Zootopia زوتوپیا | انیمیشن حیواناتِ متمدن