Warum Videospielfiguren sich fast nie ausziehen


Videospiele werden schnell zu einem erstaunlichen Simulacrum der Realität. Wir können durch unvorstellbare Welten wandern, mit glaubwürdigen Charakteren kommunizieren und den Nazis überzeugend aussehende Schläge zufügen. Videospiele haben jedoch immer noch Probleme beim Entfernen von Kleidung.

Schauen Sie sich die Szene aus dem Mass Effect 2- Spiel 2010 mit dem Strippen von Jacob an. Auf den ersten Blick scheint er sein Hemd ausgezogen zu haben, wie es jeder getan hätte, und dem unsichtbaren Bediener die in Schlachten verdienten Pressewürfel zu zeigen. Schauen Sie jetzt genauer hin: Wenn sich seine Hände über seinen Körper bewegen und sein Hemd „ausziehen“, ist es nicht mehr da. Das Spiel wechselte mit Hilfe einer Illusion, die den Spieler glauben lässt , sein Hemd auszuziehen, von einem gekleideten Modell zu einem entkleideten Modell.


Spiele ohne Probleme können sowohl nackte als auch gekleidete Menschen demonstrieren. Der Übergang von einem Staat in einen anderen ist jedoch viel schwieriger, als Sie sich vorstellen können. Tatsächlich tritt dieses Problem sogar für gut finanzierte und talentierte Entwickler von AAA-Spielen auf. Aber wie ein Baby, das versucht, seinen Kopf in einen Hemdsärmel zu stecken, schreitet die Branche allmählich voran.

Videospielfiguren tragen keine Kleidung wie wir. Wenn ein Spieler Uncharted 4 startet und Nathan Drake in seinem traditionellen Pullover mit hochgekrempelten Ärmeln sieht, ist dies eigentlich kein nacktes Modell eines Charakters mit einem hemdartigen Gegenstand, der über ihn geworfen wird. Seine Kleidung wird als Teil des Körpers an ihn geklebt. Um wirklich zu zeigen, wie er es an- und auszieht, müssen Entwickler sowohl Kleidung als auch Drake separat simulieren, was immer noch ein ungelöstes Problem ist.

Die Diskussion über das Ausziehen in Spielen begann nach einem Tweet des Spieleentwicklers Tom Francis , der schrieb: „Ich frage mich, wie oft und in wie vielen Entwicklungsteams der Regisseur einmal gesagt hat:„ Wir werden das erste Spiel erstellen, in dem es möglich ist. Wir werden eine Animation zum Ausziehen und Anziehen machen. " Aber technische Experten oder Animatoren antworteten ihm: „Entschuldigung, aber nein. Wir haben weitere 400 Jahre Zeit, um mit dieser Technologie zu arbeiten. “

Wie Francis Kotaku in seinem Brief antwortete, ist das Problem vielfältig. "Aus physikalischer Sicht ist es schwierig, weiche Objekte zu simulieren, die sich reibungslos um komplexe Geometrien wickeln. Manuelle Animationen sind zeitlich ineffizient. Außerdem ist das Schaffell am Ende die Kerze nicht wert", sagte er. "Das Ausziehen war noch nie ein ernstzunehmender Bestandteil von AAA-Spielen, daher war eine qualitativ hochwertige Lösung für dieses Problem die Investition der Entwickler nicht wert."

„Selbst wenn sich das Unternehmen solche Ressourcen und Zeit leisten kann, erfordert die Simulation von echter Kleidung unter Berücksichtigung von Stärke und Energie viele Iterationen, um ein schönes und stabiles Ergebnis zu erzielen“, sagte der technische Künstler von Blizzard, Hans Godard, in einem Brief. Dies ist in animierten 3D-Filmen möglich, da sie einen völlig anderen Satz von Werkzeugen verwenden, um die Gewebeverformung vollständig zu simulieren und erneut zu simulieren, bis sie schließlich in den fertigen Rahmen gelangt. Für Echtzeitspiele ist dieser Luxus nicht verfügbar.

„In Filmen iteriert der Algorithmus immer wieder mit derselben Formel, um zu etwas Zuverlässigem zu gelangen. Andernfalls explodiert das Netz in Teile, teilt sich und dehnt sich aus, und die Topologie wird instabil. “ Hans beschrieb Echtzeit-Technologie als "unvorhersehbar". „Kein Studio wird riskieren, dass die gesamte Szene durch„ explodierte “Kleidung ruiniert wird. Zu viel Zeit und Kosten für dieses Risiko. “ Darüber hinaus erfordern Berechnungen viel Speicher und Rechenleistung - dies ist zu viel für einen unwichtigen, kurzen Moment, der leicht simuliert werden kann, wie dies bei Mass Effect 2 der Fall ist.


Selbst kleinere Details wie Taschen verursachen Probleme für Spieleentwickler. Im Ubisoft Watch Dogs- Spiel 2014 durchstreift die Hauptfigur Aiden Pearce die Stadt mit den Händen in den Taschen. Der Animationsdirektor Colin Graham gab in einem Video über die Backstage des Spiels zu, dass er noch nie jemanden gesehen hatte, der dies in einem Videospiel versuchte, weil es fast unmöglich ist, seine Hände zu zwingen, in seinen Taschen zu bleiben, wenn sich der Stoff frei mit dem Charakter bewegt. Als Ergebnis erstellte das Entwicklungsteam ein Gerät mit einem Seil, das am Hals des Mocap-Schauspielers hing, sodass seine Hände immer in der richtigen Position waren.

Trotzdem traten während des Entwicklungsprozesses Probleme auf. "Eines Morgens starten Sie den Build, öffnen Ihr Level für Iteration und Tests, erscheinen auf der Karte und sehen, wie Aidens Finger sich in der Luft bewegen, anstatt friedlich in seinen Taschen zu liegen", sagt der ehemalige Ubisoft-Designer Sean Noonan.

Eine dieser seltsamen Baugruppen wurde sogar in einem der Trailer des Spiels verwendet , in dem der Spielcharakter der Schauspielerin Aisha Tyler demonstriert wurde. Während Tylers Charakter telefoniert, beobachtet Aiden sie ruhig, während seine Finger neben seiner Jacke zucken, als würde er ein Bach-Konzert spielen.

"Persönlich scheint mir die wichtigste Schlussfolgerung hier zu sein, dass es eine ziemlich hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass Aiden tatsächlich seine Taschen fingert, während er durch Chicago wandert", sagt Noonan. "Und es ist gruselig."


NSFW: Das Video enthält Nacktszenen.

Andere Entwickler verwenden schwierige Problemumgehungen. Nehmen wir zum Beispiel The Witcher 3, einen Sexszenensimulator, der auf einem 100-stündigen epischen Fantasy-Rollenspiel aufbaut. Sex ist, wie Sie vielleicht gehört haben, oft mit Ausziehen verbunden. Das Erstellen von Stoffen, mit denen die Charaktere interagieren konnten, hatte in der CD-Projekt-Liste jedoch keine Priorität. Der technische Direktor für die Grafik des Spiels Krzysztof Krzyszczczyn teilte uns mit, dass das Entwicklungsteam unter anderem manuell neue Charakteranimationen und Texturen unter Outdoor-Kleidung erstellen müsse. Die Belohnung für eine solche Anstrengung wäre zu gering. Was war die Lösung? Sie benutzten Magie. In einer Szene fordert Geralt Jennifer, eine der Hauptleidenschaften, unbekannte Kräfte auf, seine Kleidung verschwinden zu lassen.

Tatsächlich verschwinden ihre Kleider jedoch nicht. „Wenn Jennifer sich in einer der romantischen Szenen von The Witcher 3 „ auf magische Weise auszieht “, ist dies eigentlich ein ziemlich einfacher, aber dennoch ausgezeichneter Trick, bei dem Transparenz basierend auf der animierten Texturmaske verwendet wird“, sagt Kzhisczczyn. „Körperlich verschwinden ihre Kleider nicht aus dem Körper. Sie ist die Heldin in der gesamten Szene, nur durch Transparenz verborgen. “

Jetzt, da wir wissen, welche Probleme Kleidung in Spielen verursacht, sind wir noch beeindruckter davon, Szenen auszuziehen, die ohne Hexenmagie oder kniffliges Umschalten der Kamera wirklich natürlich aussehen. Insbesondere das Entfernen der Jacke durch Drakes Bruder in Uncharted 4 sieht nach einem echten Wunder aus.



In der ersten großen Szene aus der Gegenwart, in der Nathan Drake, Sam Drake und Sally versuchten, während der Auktion einen komplexen Raubüberfall zu begehen, zogen Nathan und Sam ihre Anzüge so frei aus, dass mir sofort klar wurde, dass ich verstehen wollte welches Material sie sind. Aber wie haben Sie das geschafft? Wie kamen die Zauberer von Naughty Dog zu dem, wozu die anderen scheinbar unfähig waren?

Hans Godard, der damals bei Naughty Dog arbeitete, war im Team, um dieses Problem zu lösen. Moderne Spiel-Engines unterstützen keine reale Stoffsimulation in Echtzeit, daher musste Naughty Dog improvisierte Materialien verwenden: eine einfachere Geometrie-Verformungstechnik namens BlendShape, die in vielen Spielen verwendet wird, um Gesichter und andere Netze entsprechend Emotionen und anderen visuell unterschiedlichen Zuständen zu verformen. Sie lösten dieses Problem, indem sie Oberflächenmodelle, die als "Skins" oder "Meshes" bezeichnet werden - im Wesentlichen sehen wir dies im Spiel - entlang einer Reihe miteinander verbundener "Bones" und "Scharniere" bewegten.

Laut Godard. Die Verwendung von BlendShape zur Lösung von Kleidungsproblemen war keine leichte Aufgabe. Um BlendShape verwenden zu können, muss jede mögliche Pose des Objekts im Voraus erstellt und vor seiner Ausführungszeit in das Spiel eingebrannt werden. Da BlendShape viele Posen verwendet, würde die Verwendung in ihrer Standardform zu viel Speicherplatz erfordern. Andererseits wäre das Erstellen von Maschen für jede Kontur der Jacke "sehr schwierige und schmerzhafte Arbeit".

Aber irgendwann wurde Godard und seinen Kollegen klar: Sie können algorithmisch Jackenposen generieren und das Tool verwenden, das Godard ursprünglich geschrieben hat, um Gesichter zu animieren . "Angenommen, wir haben eine Simulation von 1000 Frames", beschreibt er das simulierte Stoffobjekt. "Und das ist völlig analog zu einem Gesicht mit tausend BlendShapes."



Der Rest begann mit maschinellem Lernen: Er analysierte die geformten oder gescannten Posen, um festzustellen, ob sich das Gewebe auf natürliche Weise bewegte. Wenn künstliche Intelligenz feststellt, dass beispielsweise die Übereinstimmung nur 87% beträgt, wird der Frame sofort verarbeitet. "Alles im Spiel ist schnell und da das Ergebnis in 99,99% der Fälle mit den aktuellen Formen übereinstimmt, bemerkt niemand den Unterschied", sagt Godard.

Und nachdem Godard das Problem erst gelöst hatte, wurde ihm klar, dass er etwas getan hatte, was sonst niemand konnte. "Kein Studio hat eine ähnliche Methode angewendet", sagte er. „Ich weiß das, weil sie mich alle kontaktiert haben, um dieses Thema zu besprechen. Und ich habe alles erzählt, absolut alles. Jetzt wird es zum Industriestandard. “

"Ich bin stolz darauf", sagte Hans uns. Und das zu Recht. Wenn Sie das nächste Mal sehen, wie der Charakter beiläufig seine Jacke auszieht, werden Sie wissen, dass Godard sich dafür bedanken muss.

Source: https://habr.com/ru/post/de420647/


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