Как сделать лицевую анимацию
Печали и радости: принципы создания лицевой анимации Статьи редакции
Строение лица и как его части взаимодействуют друг с другом.
Аниматор Глеб Ясиницкий из студии Social Quantum написал для DTF колонку, в которой рассказал о лицевой анимации. Он подробно рассказал о том, как двигаются различные части лица и как они взаимодействуют друг с другом при передачи той или иной эмоции.
Всем привет. Меня зовут Глеб Ясиницкий. В анимации я уже 7 лет и год из них — в качестве супервайзера анимации в студии Social Quantum. Супервайзер — это опытный аниматор, следящий за процессом анимации на проекте. Параллельно занимаюсь преподавательской деятельностью, кую новые кадры для индустрии в Animation School.
Сегодня я буду говорить, а вы читать про лицевую анимацию. Я затрону некоторые особенности анимации каждой части лица и как они взаимодействуют, дам рекомендации при построении лицевых поз. И, конечно, упомяну про актёрское мастерство и психологию. Полетели!
Неважно какого размера у вас бёдра, талия, грудь, бицепс или плечи, в конце концов взгляд ваш дойдёт до лица. С этого начинается знакомство с человеком. С детства мы запрограммированы на лицо. В первые несколько месяцев после рождения ребёнок видит изображение черно-белыми пятнами, а затем, по мере взросления, оно становится всё более чётким и цветным.
Но даже когда его зрение не до конца оформлено ребёнок различает среди других предметов и движущихся объектов лица. Хмурится или улыбается мама, ребёнок распознаёт линии на её лице и соответствующе на них реагирует — смеется, орёт, делает свои дела в подгузник. Память генов.
Лицо очень чутко реагирует на внутренние процессы, а человек способен различать мельчайшие изменение на лице и по ним считывать внутренний мир другого человека. Не вполне осознанно. И не всегда верно.
Анимация любит точность, персонажи у нас условные и отразить мельчайшие нюансы на лице — это литры пота, крови, кофе и слёз всей творческой группы. Есть базовые эмоции и есть миллион их оттенков.
Попробуйте нарисовать искреннюю улыбку — это не так сложно. А теперь нарисуйте наигранную улыбку, фальшивую. Сможете ли вы отразить эту достаточно тонкую разницу? А ведь от этого будет зависеть восприятие персонажа зрителем. И потом всей истории.
Приоритет — точное выражение лица. Даже статичное лицо может рассказать об очень многом и анимация, как ни странно, здесь вторична. Ну а чтобы выставить позу на лице нужно понять, что именно происходит у персонажа внутри. Что он чувствует на уровне эмоций, о чём он думает и что происходит в теле. Может быть всё вместе, либо преобладать что-то конкретно.
Лучший способ понять, «работает» выбранное выражение или нет — это собственные ощущения, великолепный инструмент аниматора. Если глядя на лицо своего персонажа вы говорите себе: «да, это именно то выражение лица, которое я хотел, это именно то состояние, которое я хотел передать и я ему (персонажу) верю», значит поза правильная. Если есть сомнения — значит нужно вносить правки. Правда есть ещё ощущения супервайзера и режиссёра, и они могут отличаться от ваших, но это другая история.
Пройдёмся по лицу сверху вниз. Важно знать, хотя бы базово, как на нём располагаются мышцы, это даёт понимание как, что и куда движется, поэтому анатомия вам в помощь.
Брови — две волосатые линии у вас над глазами. Проще работать, если разбить на три неравномерные части. Брови управляются мышцами на лбу. Они расположены по диагонали, расходятся от носа куда-то вглубь волос. Такое положение соответствующе влияет на характер движения бровей. Например, когда хмуримся, они сходятся к носу, по диагонали.
Особое внимание следует уделить внутренним частям бровей, так как они находятся на видном месте. Мы стараемся, чтобы их движение было по аккуратным дугам, которые мы называем арки. Очень важна форма бровей, контраст в них. Более острые углы в форме добавляют напряжения, более сглаженные брови смягчают лицо.
Зрачки. Двигаются мгновенно, за 1-2 кадра. В зависимости от стилистики возможны добавления smear (смазывание), когда между крайними позициями зрачков ставят «смазанную» позу. Это добавляет «мультяшности» анимации.
Многие аниматоры допускают ошибку, двигая зрачки «как-нибудь-чтобы-глаза-не-выглядели-статично» (смотрим про моргание). Но мы не бесцельно блуждаем зрачками, а постоянно фокусируемся на разных предметах или их частях.
Интересно, что во время моргания зрачки теряют контакт с объектом, а после моргания не сразу могут найти этот объект. Требуется дополнительная микроскопическая подстройка. Размыкаем веки и зрачок за пару движений вновь находит нужный объект. Подобный эффект наблюдается и после поворота. Даже если мы знаем, где позади нас находится объект, после поворота зрачок найдёт его за пару движений, но не сразу.
Веки. Верхнее и нижнее веки одного глаза очень взаимосвязаны и между собой и с веками другого глаза. Например, если мы подмигиваем, зажмуриваем один глаз, то это изменение повлияет и на веки второго глаза. Невозможно изолированно двигать нижним веком или верхним, другая часть обязательно будет тоже двигаться.
Микроизменения больше актуальны для реалистичной анимации, а в более утрированной мы меняем форму век для крайних положений зрачка. Частенько в анимации формой зрачков дополняют брови. Чтобы ещё больше нахмурить персонажа, можно и зрачкам придать скошенную форму. Не говоря уж о тех персонажах, у которых вообще нет бровей и приходится использовать только веки.
Моргание — эпическое событие в жизни глаз. Несмотря на кажущуюся простоту, процесс достаточно сложный, как технически, так и с точки зрения розыгрыша шота. Многие аниматоры допускают ошибку, вставляя моргание «куда-нибудь-чтобы-лицо-не-выглядело-статично» (смотрим про зрачки). Но моргание это очень важный элемент, содержащий большое количество информации. Как часто персонаж моргает, насколько быстро, в какой момент — это всё очень важно.
А теперь немного анатомии моргания. Верхнее веко проходит большее расстояние, примерно 2/3, остальное — нижнее. Кожа к моменту стыка век сходится к внутренним уголкам. В «базовом» моргании два кадра на смыкании. Веки встречаются и ещё на 1-2 кадра продолжают пылко вжиматься друг в друга, зная, что скоро расстанутся… чтобы потом встретится вновь.
Анимационный персонаж и его лицо условны и для большей достоверности и «живости» мы анимируем дополнительные части лица. Брови, нос, челюстной отдел, уши, щёки. Можно даже очень чуть головой кивнуть. И если это всё работает органично, то зритель даже не обратит внимание на то, что это не совсем реалистично. Уши при моргании не шевелятся.
Рот. В него мы едим, из него говорим и им выражаем эмоции. Весьма полезная штука. Важную роль играет форма рта, она должна быть простая и понятная.
Большое значение придаётся уголкам рта. Их траектории, во-первых, должны быть по аркам, а во-вторых мы стараемся сделать их поострее. Вокруг рта располагаются круглые мышцы, которые двигают наши губы. Части губ очень взаимосвязаны, одна часть тянет за собой остальные. Попытайтесь улыбнуться на один бок и увидите, что двигается даже противоположный угол.
Ещё есть челюсть. Нижняя. Она очень сильно реагирует на внутренние зажатости. Зажатые челюсти и всё тело может быть каменное. И, наоборот, общее расслабление начинается с челюсти. Во рту нас поджидают зубы. Их мы не анимируем, но активно двигаем, для построения красивых поз. Если двигать их позволяет модель персонажа.
А за зубами имеется язык, который во время анимации приходится часто из-за зубов вытаскивать. Он много участвует в буквообразовании. Такие фонемы как «Р, « Д», «Т», «Л» без него никак не обходятся. Но не только для букв, язык можно использовать и по-другому — например, во-время речи, мы можем облизывать высохшие губы. Это нюанс, который может очень оживить вашего персонажа. Также использование языка может быть особенностью персонажа, вспомните Даффи Дака.
Липсинк (lipsync). Это когда звук речи персонажа совпадает с его артикуляцией. Есть нюансы, куда без них? Дело в том, что когда человек говорит, он не артикулирует каждую букву в слове.
Например, в слове «Солнце» основных положений рта — два. Это буквы «О» и «Е». Остальные буквы, мы не артикулируем. Первую букву «С» мы уже начинаем произносить в положении «О», далее на «Н», «Ц» мы переходим в положение «Е». Эту особенность артикуляции важно учитывать, чтобы челюсть персонажа не превращалась в отбойный молоток.
Конечно, уровень проработанности липсинка зависит от того, какой крупности план и уровень реализма анимации, но общий принцип можно сформулировать так: мы выставляем сначала все гласные, затем буквы «Б», «П», «М», «В», «Ф», а на всех остальных буквах можно просто смыкать челюсть и добавлять язык.
Во время речи у людей активно двигаются щёки, скулы, нос, мышцы «презрения» возле носа. Конечно же, стоит учитывать состояние персонажа, например, он может быть зол после трудового дня и говорить сквозь зубы — тогда активно начинают работать губы. Или он слаб и еле шевелит ртом.
3D-аниматоры делают анимацию под камеру и порой для выразительной позы приходится жестоко и цинично «ломать» персонажа. Нередко в окне камеры персонаж выглядит сценично, органично, эстетично, а из рабочего окна смотрится ужасно. Слава богу, зритель этого не видит и в неведении его счастье…
Дыхание. Жизненно важно для живого существа. И может здорово подчеркнуть состояние персонажа. Дышит ли он часто и поверхностно, либо глубоко и медленно. Либо задерживает дыхание в случае опасности и потом выдыхает облегчённо.
Перед тем как сказать что-то, мы набираем воздух в лёгкие. Специально для любителей случайным образом раскидать по шоту моргание, движение зрачками и создать один цикл дыхания на весь шот — дышим мы не одинаково, внутреннее состояние сильно влияет на частоту и глубину вдоха-выдоха.
Вообще, персонажу постоянно дышать не обязательно. В реалистичной анимации требования больше, а в более утрированной, мультяшной, дыхание можно использовать как выразительное средство, чтобы добиться определённого эффекта. Что ещё может дыхание? Дыхание мешает говорить, например, после активного действия.
Изменения на лице влияют на всё тело и наоборот. Вообще, хоть мы и говорим про лицо, начинаем мы построение позы в теле и потом дополняем лицом. Хорошим результатом будет если состояние персонажа уже будет считываться по его позе без лица, к этому нужно стремиться.
Немного шаблонный пример: если персонажу грустно, тело нас тянет вниз, опускаются плечи, грудь горбится, голова опускается — привет, страдание! Дополняем это выражением жуткой тоски на лице: опускаем уголки рта, тянем внутренние кончики бровей вверх, чуть поднимаем нижние веки. Поза готова!
Ключевые изменения на лице мы стараемся делать на относительно статичном теле, либо до активного действия, либо после. Если персонаж бежит, прыгает, крутится, зритель, скорее всего не заметит, что у персонажа нервный тик и подергивается нижнее веко. Но вот персонаж отбегался, остановился и теперь мы можем разглядеть его лицо и заметить тик.
Лицо должно быть органично вплетено в общее движение тела. Открывающийся и закрывающийся рот, способность наклонять и поднимать голову. Поднятие бровей также может поднять голову вверх. В зависимости от уровня реализма, мы, конечно, можем жертвовать деталями.
Например, если нужно сделать очень утрированное удивление персонажа, что называется «челюсть отпала», то мы буквально челюсть вниз и тащим в обход анатомии. И для усиления эффекта, можно вообще не двигать телом, головой и даже частями лица, веками, скулами, носом и так далее. Таким образом, убрав всё лишнее, мы полностью сфокусируем внимание зрителя на нужном нам месте. Но, конечно, нужна соответствующая стилистика персонажа и анимации.
Невозможно в рамках одной статьи описать все нюансы лицевой анимации. Запомнить их не получится, да и не нужно. В работе мы активно используем видеореференсы, снимаем и себя на камеру, либо берём кадры из фильмов или, только «тссс», анализируем готовые мультики. И очень много деталей находятся именно в анализе. Искренне всем советую взять его на постоянную практику для саморазвития и вам откроется удивительный мир.
Опять же учитываем уровень условности. В реалистичной анимации нужно больше времени уделять референсам. Делать максимально правдоподобно, чтобы зритель проникся героем, поверил в его переживание. Но если у вас персонаж — коробка с глазами, то, вряд ли кто-то видел, как моргает коробка с глазами, но мы знаем, как происходит процесс моргания. Знаем, что веки должны сомкнуться. И у коробки они могут это сделать и для этого не нужно никакую кожу никуда стягивать и менять форму век.
Уровень условности вынуждает нас находить зерно движения, самую суть. Например, в «Лего Фильм: Бэтмен» моргание происходит за один кадр — просто подменяется текстура глаз и зритель верит.
При построении позы обязательно стоит учитывать и индивидуальные особенности персонажа. Например, физиологические: у персонажа может не быть глаз или они находятся на каких-нибудь отростках, торчащих из головы. Или у персонажа имеются травмы, контузии, паралич, нервный тик на глазах или заикание. Это существенно отразится на лице и вдохнёт жизнь в вашего персонажа.
Контекст, в каком состоянии человек находится. Будет он мямлить если смущён или перекошен рот если он в ярости.
Психотип и характер персонажа. Это может быть замкнутый стеснительный социофоб, который в принципе всегда сдержан и говорит тихо, смотря в пол. Или жизнерадостный открытый экстраверт, который говорит громко и уверенно, демонстрируя ряды белых зубов.
С деформацией персонаж становится более выразительным
Почему персонаж в этом состоянии, что произошло, чтобы он перешёл в другое? Важно не кидаться открывать 3D-пакет и анимировать. И не бежать снимать с ходу видеореференс. Нужно спокойно посидеть, проанализировать, поискать информацию про интересующее состояние в разных источниках. В психологию заглянуть. Ну и, наконец — прожить.
Зрителю всегда нравится видеть прогресс персонажа. Если зритель видит какую-то внутреннюю борьбу, то он прикован к персонажу, а нам как автору это и нужно. Смена состояния не всегда происходит мгновенно, часто — это процесс определённой длительности. Мысль появилась в мозге, от мысли родилась эмоция и затем на эмоцию отреагировало тело.
Попробуйте прочувствовать ситуацию, когда сначала персонажу сообщают, что его повышают в должности, а потом радостному говорят, что это ошибка и его увольняют. Проследите за его мыслями, чувствами и изменением в теле. А особенно, что будет происходить на лице. Это же гамма чувств, от радости к… чему? К отчаянию, панике, психозу? А может к злости или гордо поднятой голове? Тут и нужно знать особенности персонажа.
Изучение лица — это удивительный, бесконечно раскрывающийся процесс, помогающий познать и самого себя. В начале ты думаешь, какой контрол двигать, чтоб растянуть улыбку, а заканчиваешь глубоким изучением психологии взаимоотношений и влияния детских травм на принятие решений.
Безумно интересно наблюдать как процесс работы над лицом влияет и на самочувствие самого аниматора. Я помню как-то раз выставлял позу зевающего персонажа и сам зевал почти не переставая.
Создавая позу на лице персонажа, мы проживаем эту эмоцию, сами того не желая. Поэтому если у вас депрессия — сделайте улыбающегося персонажа. Направляя внимание на эмоцию радости постепенно изменится и ваше состояние на более счастливое. Работа и психотерапия! Добро пожаловать в самую замечательную профессию в мире!
Лицевая анимация и риг в 3D
Человеческая мимика очень выразительна и информативна. Можно понять собеседника без слов, смотря на экспрессию его лица, отражающего грусть или радость, удивление или разочарование, злость или страх, восхищение или отвращение. Этот язык универсален для всех.
Правдоподобной и богатой мимикой должен обладать и анимационный персонаж, чтобы зритель «считывал» его эмоции. Причем лицевая анимация включает в себя не только выражение эмоций персонажа, но и артикуляцию — движения лица при произнесении звуков. На успешность анимационной сцены во многом влияет отыгрыш, потому что нередко именно от мимики персонажа зависит, насколько вовлечен будет зритель в происходящее на экране.
Например, Уолт Дисней не хотел включать в мультфильм «Леди и Бродяга» сцену поедания спагетти, так как считал, что ее нельзя сделать достаточно романтичной. Однако знаменитый аниматор Фрэнк Томас справился с этой задачей! Чувства персонажей прекрасно отражаются на их лицах (точнее мордах), атмосфера, во многом благодаря мимике героев, пропитана романтикой, и сцена в итоге стала культовой.
Лицевая анимация в 3D и 2D
Существует мнение, что лицевая анимация в 3D мультфильмах менее выразительна, чем в рисованных. Так ли это?
Первый трехмерный мультсериал — «Повторная загрузка» (Reboot, 1994) появился даже раньше первого полнометражного 3D-фильма — «Истории игрушек». Анимация в нем сейчас выглядит сильно устаревшей.
Энзо Матрикс из «Повторной загрузки». Какое выражение застыло на этом лице?
То же самое можно сказать и о других мультфильмах того времени, даже созданных Disney или Pixar. Например, каким неестественным и пугающим кажется сейчас лицо мальчика Сида – персонажа первой «Истории игрушек»!
Так выглядел Сид Филлипс в «Истории игрушек» 1995 г.
Хотя сами игрушки в этом же мультфильме выглядят более привлекательно.
Может быть, потому что их внешний вид и не был приближен к человеческому? Как думаете?
Однако технологии развиваются, и возможности современной компьютерной анимации значительно расширяются. Мимика трехмерных персонажей в наше время не менее выразительна, чем мимика рисованных – естественно, если работа выполнена качественно.
Лицо Анны из «Холодного сердца 2» (2019) выглядит живым и эмоциональным
Что такое риггинг
Мимику компьютерного персонажа убедительной и выразительной позволяет сделать риг, то есть система контроллеров для управления деформациями объекта. Если проще, риг – это подобие виртуального скелета. Дернул за одну кость – она потащила за собой остальные.
Риг позволяет аниматору управлять движением тела и лица персонажа. Каждую кость нужно поместить на свое место. Это не значит, что в «скелете» обязательно должно быть 33 позвонка, но лучше повторять те кости, которые соединяются суставами, хотя они могут стоять и анатомически не верно. При этом важно правильно разместить суставы, чтобы движения выглядели правдоподобно. Это касается и лицевого рига. Количество костей напрямую зависит от нужной степени детализации движения лицевых мышц. Однако для воспроизведения основных эмоций достаточно минимального набора — это кости, отвечающие за движения глаз и лба, области носа, губ, скул. Часто конструкция костей строится только для одной половины лица, а на вторую ее можно просто отзеркалить, потому что тело персонажа симметрично.
Риг лица анимационного персонажа
Принципы и методики риггинга похожи в разных программах, поэтому научившись создавать риг в одной программе, можно перейти и в другую. Риг персонажа должен быть максимально автоматизирован, чтобы облегчить работу аниматору.
Пример рига анимационного персонажа:
Особенности рига лица
Существуют различные способы реализации рига. Один из них – риг на основе костей. Кости формируются и располагаются в местах лицевых мышц, отвечающих за мимику. Аниматор управляет персонажем, перемещая контроллеры – специальные управляющие 3D-элементы, как кукловод дергает ниточки.
Широко распространен риг на основе морфов или блендшейпов – это 3D-модели с идентичной топологией, то есть, с одинаковым расположением полигонов, но с отличающейся формой. Моделер на базе основной головы делает большое количество ее копий, и мимику каждой копии меняет на уникальную, нужную ему. В результате, отображается множество голов персонажа с разными выражениями. Главное требование к морфингу – использование копий объектов с одинаковой топологией для создания разных деформационных переходов. В первую очередь, моделируется голова с нейтральным выражением лица, а затем создаются другие выражения. Типичные примеры выражений лица – улыбающийся рот, приподнятая бровь или закрытый глаз. При этом, нельзя использовать голову одного персонажа для создания деформационных копий для другого персонажа. В лицевой анимации набор таких копий выражений лиц часто называют ключевыми позами.
Пример морфов (или блендшейпов) анимационного персонажа
Наиболее эффективен смешанный риг, включающий в себя элементы и морфинга, и рига на основе костей. Здесь аниматор имеет полный контроль над мимикой персонажа.
Возможности рига лица
Интересна история риггинга при создании мультфильма от DreamWorks «Как приручить дракона» (2010). И на драконах, и на людях использовался собственный софт студии для ригов. Предназначена эта система для человеческой лицевой анатомии, но при небольших изменениях она отлично справлялась и с мимикой драконов. Изначально, для сравнения, было создано множество лицевых блендшейпов (морфов) и упрощенная система мышечной анимации. После тестов этих двух моделей лицевой анимации были сделаны выводы: блендшейпы отлично справлялись с конечным выражением лица, но зато анимация на основе лицевых мускулов давала потрясающие результаты при анимации перехода от одного выражения лица к другому, потому что позволяла сделать эти движения плавными и естественными. Так от применения блендшейпов отказались, и была разработана многоуровневая система управления лицевыми мышцами.
Лицевой анимацией управляли с помощью сотен контроллеров, привязанных к лицевым мышцам. Для этого были созданы контроллеры высокого уровня, каждый из которых влиял на большие участки поверхности. И только когда требовалась тонкая настройка какого-либо специфического выражения лица, аниматор «спускался» на уровень ниже и редактировал базовые контроллеры. Именно поэтому на начальную настройку всех контроллеров лица уходило от восьми до десяти недель. Причем основная часть времени тратилась на подгонку системы мышечной анимации под конкретного персонажа и отладку работы контроллеров высокого уровня
В результате мимика персонажей мультфильма – и людей, и драконов – впечатляет своей выразительностью.
В наше время аниматор способен даже выходить за рамки возможностей рига. Например, после того как основная анимация будет сделана, можно деформировать геометрию тела для еще большей экспрессии. Этот способ использовали в Sony Pictures Animations при работе над «Отелем Трансильвания» («Hotel Transylvania», 2012). В чем художественная ценность такого приема? Режиссер картины, Геннеди Тартаковски, так высказался об анимации мультфильма: «Мы хотели добиться безграничной экспрессии. Главной фишкой фильма стала карикатурная, абсолютно не реалистичная графика. Именно она придала каждому кадру уникальную энергетику». Для создания очень пластичных и гиперэмоциональных персонажей требовалось нарушить каноны традиционной компьютерной анимации. «В большинстве фильмов аниматоры рассматривают компьютерную модель персонажа как куклу, – объясняет режиссер. – Да, ее можно подвигать, но в четких границах, устанавливаемых режиссерами и сценаристами. Для меня же компьютер – лишь очередной инструмент, такой же как, скажем, карандаш. Вы можете сделать с ним все, что заблагорассудится». Глядя на мимику персонажей этого мультфильма, мы видим, какими широкими возможностями обладает 3D-аниматор, креативно использующий риг.
Карикатурная мимика графа Дракулы
Мы привыкли, что мимика анимационных персонажей гипертрофирована, эмоции на их лицах отражаются преувеличенно. Однако хороший отыгрыш – это не обязательно преувеличенные эмоции, иногда нужна тонкая игра. Микродвижения позволяют сделать эмоции на лице модели более реалистичными. Полное застывание персонажа в анимации недопустимо, даже в состоянии покоя он должен дышать, совершать различные мелкие движения, как это делают реальные люди. Дрожание губ, движения век и ресниц придают правдоподобности, персонаж на экране воспринимается живым и настоящим. Ощущение текстуры и гармонии сцене придает тщательно спланированное чередование действия и бездействия, макро- и микродвижений.
Сколько эмоций на лице Иккинга при минимуме движения!
При зарождении 3D-технологий у аниматоров было множество ограничений технического характера. В настоящее время 3D не хуже ручной анимации позволяет показать и преувеличенные мультяшные эмоции, и тонкую игру, основанную на микродвижениях. Подтверждает это и Арсений Тургулайнен, преподаватель курса лицевой анимации в нашей школе: «Не думаю, что кто-то может сказать, что персонажи из 3D мультфильмов топовых студий недостаточно передают эмоций. Тут всё зависит от бюджетов и профессиональных возможностей риггеров. Задача аниматора – вытянуть максимум ярких эмоций из любого персонажа, независимо от того, насколько сильно ограничен персонаж в плане возможностей».