Эволюция создания анимации лиц CG-персонажей в кино

Создание убедительного лица цифрового персонажа — очень трудоёмкий и коварный процесс, где одна небольшая ошибка или упущенная деталь может обернуться отторжением персонажа зрителем.

За миллионы лет эволюции человеческий мозг научился в совершенстве отличать «живое» от  «не-живого», поэтому иногда цифровые персонажи и люди кажутся зрителю фальшивыми, а иногда и пугающими и «неправильными». Такой эффект называют «Зловещей долиной» — когда что-то выглядит почти как человек, но немного отличается, и из-за этого становится неприятно на него смотреть. Чем больше оно похоже на настоящего человека, но остаётся «не совсем таким», тем сильнее чувство тревоги или отторжения.

Лицо — самая подвижная и самая выразительная часть персонажа. По нему зритель считывает эмоцию, характер, настроение и речь героя. Часто лицо или даже часть лица (например, глаза) становятся центром композиции, показываются на крупном или сверхкрупном плане. Зритель сможет заметить самые мелкие, и казалось  бы, незначительные движения: возникновение небольших складок или морщинок кожи, движение закрытых век вместе с глазами, однако именно эти движения и детали могут добавить убедительности персонажу и желания верить картинке.

В погоне за совершенством, технологии создания анимации лица постоянно улучшались, появлялись новые решения и подходы. Технологии адаптировались к разным задачам: создание цифрового клона существующего человека, омоложение актера или создание совершенного нового, но человекоподобного цифрового персонажа со своими особенными чертами лица. Сами технологии анимации тоже прошли долгий путь эволюции: от простого морфинга до сложных симуляций кожи и использования машинного обучение при захвате движений.

Визуальное исследование посвящено анализу технологий, применявшихся для анимации мимики: когда, в каких контекстах и для каких задач они использовались, а также их сильным и слабым сторонам. Структура исследования построена по аналогичному принципу: каждая глава сфокусирована на конкретной технологии, рассматривая её особенности, преимущества, ограничения и вклад в развитие анимации.

Материал был отобран на основе известных случаев создания человеческих лиц и человекоподобных персонажей с применением компьютерной графики.

Как и большинство других выдуманных и фантастических существ в фильме «Алиса в Стране Чудес», человекоподобные близнецы Траляля и Труляля были CG-персонажами. Однако, для создания их движений мокап использовался как референс, а сама анимация создавалась покадрово, вручную.

Карикатурные и фантастические черты лиц близнецов потребовали внимательной адаптации отснятых движений, чтобы анимация соответствовала объёму и физике их лиц. Тесты, где использовался motion capture, были отвергнуты режиссёром^[3], поэтому команде VFX пришлось искать «гибридное» решение. Хоть сама анимация лица была выполнена вручную, глаза и рот были отсняты и наложены на финальный рендер с цифровым персонажем. Важно отметить, что игра актера использовалась именно как референс.

Достичь физически-корректной и убедительной мимики у столь гипертрофированных персонажей было возможно только при помощи анимации.

Для создания лиц близнецов голова актёра была предварительно отсканирована, а топология его лица — интегрирована в 3D-модель. Дополнительно были захвачены ключевые выражения лица, которые использовались в качестве референсов на этапе риггинга. ^[2]

Анимационные контроллеры (animation controls) были настроены так, чтобы любое выражение лица можно было воспроизвести с помощью соответствующего слайдера. Каждый слайдер управлял конкретной областью лица. Игра Мэтта Лукаса была вручную перенесена в анимацию для достижения максимального сходства с референсом. Когда нужная мимика была воссоздана, фотографические элементы глаз и рта проецировались на CG-персонажа. Важно было сохранить фотореалистичность, чтобы движения и объёмы за пределами вставленных областей плавно и естественно переходили в остальную поверхность лица.^[2]

Каждый канал в панели Channels отвечает за деформацию определенной области лица. Увеличение значения каждого канала вызывает оперделенное мимическое движение.

В заключение, фильм «Алиса в Стране Чудес» представляет собой удачный пример использования ручной анимации мимики CG-персонажей. Такой подход был выбран с целью сохранить эстетику гипертрофированных образов, а также передать особенности физики и анатомии их лиц.

Безусловно, из-за измененных, но сохраняющих черты человеческих лиц, у зрителя может возникнуть эффект зловещей долины. Однако, в контексте абсурдной атмосферы и визуальной стилистики фильма такое ощущение выглядит оправданным и уместным.

Студия визуальных эффектов Digital Domain получила задачу — создать реалистичных и убедительных цветочных фей-пикси.^[4] Сложность заключалась в том, что феи появлялись в двух образах: как пикси, с немного изменёнными чертами лица (например, слегка увеличенными глазами), и как обычные люди. Зритель должен был без труда узнавать персонажей в обоих обликах, чтобы не возникало путаницы в восприятии истории.

При этом важно было, чтобы компьютерная графика выглядела естественно и не вызывала отторжения. Так же проблема заключалась в том, что окончательный дизайн пикси на момент съемок еще не был утвержден.