Bonjour à tous! Nous sommes un studio de développement de
Banzai Games . Nous sommes heureux d'ouvrir enfin notre blog ici. Nous écrirons sur nos technologies, nos projets et partagerons des histoires de la vie de l'entreprise. Le premier matériel est une traduction d'une interview avec le fondateur du studio, Evgeny Dyabin, qu'il a donnée à des collègues de l'édition 80lv. Dans ce document, il a parlé de notre programme de création d'animation basée sur la physique de Cascadeur et de ses avantages par rapport à l'animation mocap.
Eugene, parlez-nous un peu de vous et de ce que vous faites maintenant.Je suis le fondateur et producteur principal du studio de développement Banzai Games. Notre bureau est situé à Moscou, et le partenaire clé est Nekki, pour lequel nous développons un certain nombre de projets, dont le jeu de combat mobile phare
Shadow Fight 3 . Je suis engagé dans la production et la conception de jeux, ainsi que dans le développement de mécaniques de jeux. Mais depuis longtemps je m'intéresse beaucoup au sujet de l'animation, et c'est l'animation qui joue un rôle clé dans nos projets. Au fil des ans, avec les animateurs, nous avons développé une approche spéciale pour créer des animations et les utiliser dans notre logiciel. Alors Cascadeur est apparu - un programme pour créer des animations physiquement correctes sans utiliser la capture de mouvement.
Les jeux modernes ont des animations très avancées, mais la plupart d'entre eux sont créés soit dans Maya en utilisant des images clés simples ou en utilisant la capture de mouvement. Quelles sont les limites de ces approches et comment peuvent-elles compliquer des tâches simples?Je suis d'accord pour dire que l'animation dans les jeux d'aujourd'hui est très avancée. Les gens qui le créent ont une vaste expérience. Mais peu importe votre professionnalisme, il est très difficile de créer une animation crédible d'un cube tombant sur la table dans des images clés. Beaucoup remarqueront certainement que l'animation a été faite à la main et est différente de la façon dont le cube tomberait dans la vraie vie. Par conséquent, le principal problème de l'animation image par image est qu'il est difficile d'obtenir un résultat physiquement correct.
D'un autre côté, la mocap semble réaliste, mais présente des limites dues aux acteurs et aux cascadeurs. Par conséquent, dans les jeux, cela ne suffit pas. Vous avez besoin de plus de contrôle sur l'animation - minutages précis, paramètres de mouvement, par exemple, la hauteur et la portée du saut. Il peut être difficile de réaliser tout cela d'un acteur, et de nombreux mouvements pour une personne ne sont pas du tout possibles, ou seuls quelques-uns peuvent les réaliser.
Par exemple, vous trouverez un artiste martial et prendrez un coup de pied dans un saut. Mais lorsque vous adaptez l'animation aux exigences de la conception du jeu, ou si vous voulez rendre le coup encore plus puissant, alors, très probablement, violez les lois de la physique - et le mouvement cessera d'être crédible.
Et cela sans oublier le fait que les jeux sont pleins de monstres, dont les mouvements ne sont pas si faciles à retirer d'une personne.
Comment Cascadeur résout-il ces problèmes? Comment avez-vous appliqué les 12 principes Disney pour créer ce programme?
La première chose que nous avons ajoutée au processus d'animation est le squelette physique. Il est connecté à la configuration du personnage et lorsque vous créez une animation, vous animez également le mouvement des solides. Et nos outils, ayant des informations à leur sujet, les analysent et vous montrent les caractéristiques physiques d'une pose ou d'un mouvement.
De plus, nous avons des outils pour éditer les caractéristiques physiques de l'animation. Par exemple, lorsqu'un personnage fait un backflip, le moment angulaire du saut doit rester inchangé. Si vous n'en tenez pas compte, le saut périlleux semble irréaliste. Et notre programme essaie de trouver une option de rotation qui garde le moment angulaire inchangé.
Pour rechercher de telles solutions, de nombreux calculs physiques ont lieu à l'intérieur du programme. Cette approche vous permet de créer toute l'animation dans le programme lui-même et le résultat est physiquement correct.
Quant aux 12 principes de Disney: à y regarder de près, presque tous prennent en compte la physique. Mais lorsque l'animateur l'imite sans avoir accès à une modélisation précise, il est forcé d'exagérer, d'exagérer les lois de la physique. Par conséquent, nous obtenons une animation expressive, mais cartoony. Étonnamment, si vous observez strictement les lois de la physique, de nombreux principes de Disney sont simplement une conséquence de l'inertie. Mais la principale différence est qu'avec une simulation physique précise, nous pouvons éviter l'effet de dessin animé.
Au Animation Bootcamp de San Francisco, vous avez dit que de nombreuses animations réalistes, telles que les cheveux, les tissus et les muscles, ne sont qu'une simulation. Alors pourquoi utilisons-nous encore des images clés non seulement dans les dessins animés, mais aussi dans les grands projets AAA? Ici, le développeur a créé l'animation, mais est également obligé de la modifier manuellement. Pourquoi?Habituellement, la simulation n'est utilisée que pour le mouvement "secondaire". Autrement dit, vous avez une sorte d'animation de base du personnage, et vous voulez savoir comment ses cheveux et ses vêtements interagiront avec elle. Dans le même temps, l'animation secondaire n'affecte pas la principale. Mais l'animation du corps du personnage dépend de toutes ses parties. Si vous agitez la main dans la vraie vie, cela affectera la rotation de tout le corps. C'est pourquoi il est si difficile d'éditer une animation mocap sans violer son réalisme. Et il est presque toujours nécessaire de modifier une telle animation. Même aux derniers stades de la production, de nouvelles exigences et idées surgissent souvent.
De plus, parfois dans les jeux, vous avez besoin de mouvements que vous ne pouvez pas réaliser à l'aide de mocap. Par exemple, vous avez besoin d'un personnage pour sauter plus haut que ce qui est physiologiquement possible. Ou vous avez un jeu de combat (comme notre Shadow Fight 3), où tous les mouvements, y compris le saut, se produisent très rapidement - car il est important pour le gameplay. Seulement ici, le saut sous la gravité de la Terre sera toujours assez lent. Vous aurez donc besoin d'une gravité accrue, que nous avons utilisée pour tous les sauts dans Shadow Fight 3.
En général, le principal problème de l'animation des personnages est le contrôle de l'animateur sur le résultat. Même si un jour nous créons un réseau neuronal qui peut créer et simuler les mouvements du personnage, la question demeure: comment pouvons-nous transmettre au réseau neuronal quel type de mouvement il devrait créer? Comment lui expliquer exactement ce que nous voulons?
Par conséquent, une approche combinée est nécessaire: l'animateur devrait avoir des outils d'édition d'animation, et l'intelligence artificielle devrait l'aider à obtenir un résultat réaliste et de haute qualité. Maintenant, Cascadeur ne nous aide que pour la physique, mais nous n'allons pas nous arrêter là.
Quel est le problème de la simulation de personnages humains bipèdes? Qu'est-ce qui les rend si difficiles à travailler et comment éviter l'effet «sinistre vallée» avec Cascadeur?Un personnage à deux pattes, en moyenne, a moins de points de soutien à chaque instant, ce qui signifie que vous devez accorder plus d'attention au maintien de l'équilibre. Pour que tout cela semble réaliste, vous devez prendre en compte la physique.
Il est très difficile de tromper l'œil humain lors de la création d'une animation. Si vous enfreignez les lois de la physique en animant même les choses les plus simples, une personne le remarquera. La modélisation physique d'objets simples n'est pas difficile, mais l'ensemble du personnage est une tâche beaucoup plus complexe. Et c'est pourquoi le mocap est si important: une personne dont les tours sont enregistrés à l'aide de cette technologie les exécute conformément aux lois de la physique. Il ne peut pas faire autrement. Certes, cela fonctionne bien principalement avec des personnages humanoïdes.
Par conséquent, si nous voulons éviter l'effet de «sinistre vallée» et faire croire au spectateur ce qui se passe, le mouvement doit non seulement être beau, mais aussi tenir compte des lois de la physique. Les animateurs font un excellent travail avec la pose de poses et la beauté du mouvement, mais la prise en compte de la physique est presque impossible. Cascadeur peut vous y aider.
Le travail de Cascadeur est comme une sorte de magie. Pourriez-vous nous expliquer comment cela fonctionne et comment vous l'utilisez lors du développement de jeux?Revenons à la technologie - ce que nous avons maintenant, je n'appellerais certainement pas la magie. Je suis moi-même surpris que les outils que vous voyez dans Cascadeur ne soient pas inclus par défaut dans la plupart des packages 3D conçus pour fonctionner avec l'animation.
Notre pipeline ressemble à ceci. L'animateur crée une esquisse de l'animation - poses clés et interpolation. Déjà en train de travailler sur un projet, il peut voir le centre de masse et sa trajectoire. L'animateur peut marquer les points d'appui du personnage, rendre la trajectoire du centre de masse physiquement correcte et faire pivoter correctement le personnage entier à l'aide de nos outils. Nos algorithmes essaient de préserver les poses de personnages qui sont dans le brouillon, mais pour obtenir le résultat souhaité, il vous suffit de modifier quelque chose dans le processus et d'observer comment cela affecte l'animation dans son ensemble. La chose la plus importante est que l'animateur peut modifier l'animation autant qu'il le souhaite, tout en conservant une correction physique.
Ce sera comme par magie si nous pouvons automatiser ces outils - et ils offriront à l'animateur un résultat physiquement correct sans aucun effort de sa part. Mais pour l'instant, c'est exactement ce que les outils doivent encore maîtriser.
Comment se passe la simulation? Avez-vous une base de mouvement? Modélisez-vous toute la physique du mouvement corporel? Par exemple, vous donnez à chaque partie du corps certaines propriétés physiques, l'élan et le vecteur, puis voyez ce qui se passe?L'animateur fait d'abord un brouillon. Dans celui-ci, nous avons le personnage pose dans chaque image - clé et interpolé. Si nous faisons une simulation directe de ces poses, nous verrons comment le personnage se déplacera en tenant compte précisément de ces mouvements des parties du corps les uns par rapport aux autres. Très probablement, cela conduira au fait que le personnage tombe simplement, ce que l'animateur ne voudrait pas. Par conséquent, nous venons de l'autre côté.
Par exemple, si un personnage saute, alors nous savons à partir de quelle position le saut commence et dans quelle - se termine. L'animateur peut marquer des images intermédiaires qui sont importantes pour lui. En outre, l'algorithme décale et fait pivoter le personnage dans chaque image de sorte que son centre de masse se déplace le long de la courbe balistique, et le moment angulaire est préservé. Dans le même temps, l'algorithme essaie d'enregistrer chaque pose et de rendre l'animation aussi proche que possible du brouillon d'origine. Lorsqu'il y a des points d'appui, la tâche devient plus difficile, mais l'essence est la même.
L'animateur peut changer l'animation et voir comment cela affecte le résultat. Plus nous nous rapprochons du résultat souhaité, moins nous apportons de changements importants à la physique. Vous pouvez rectifier et améliorer l'animation autant que vous le souhaitez.
Parlons du développement de votre système intellectuel. Avez-vous un réseau neuronal qui étudie tous vos mouvements?Une caractéristique de notre approche est que nous voulons donner à l'animateur un contrôle total sur le résultat. Quoi que fasse notre système intelligent, ce ne sont que des corrections et des suggestions pour améliorer l'animation déjà créée. Maintenant, ce n'est que de la physique. Mais nous explorons également comment l'animateur peut aider avec les poses et les trajectoires des parties du corps. Il est en notre pouvoir de former un réseau de neurones pour distinguer une pose naturelle d'une courbe et d'une pose non naturelle.
Nous appelons ce concept le «fantôme vert». Dans nos rêves, cela ressemble à ceci: l'animateur pose des poses clés, et l'intelligence artificielle elle-même comprend où se trouve le point d'appui, où les sauts commencent et se terminent, et quelle est leur hauteur. Ce système peut offrir non seulement une physique correcte, mais aussi des postures et des trajectoires naturelles pour chaque partie du corps. L'animateur observe cela sous la forme d'un fantôme vert qui se déplace en parallèle avec le projet d'animation.
Une situation est possible lorsque vous en êtes déjà aux premières étapes de la création d'une animation, vous verrez un résultat qui vous convient sur le Phantom et vous le copiez. Mais si ce n'est pas ce dont vous avez besoin, vous pouvez continuer à travailler, ajouter plus de touches, changer la pose - et le Ghost prendra tout cela en compte. Et vous pouvez à tout moment copier les poses et fragments que vous aimez. Ainsi, l'homme et l'IA travaillent ensemble, se déplaçant l'un vers l'autre.
Cette approche peut faire gagner beaucoup de temps, car le concept de mouvement est souvent déjà clair dans quelques images. 90% du temps de l'animateur n'est pas consacré à la créativité, mais au polissage de routine du résultat final.
Comment comptez-vous distribuer Cascadeur?Nous ne sommes pas encore prêts à parler de distribution, car notre programme n'a pas encore été officiellement publié, il ne peut pas être acheté. Mais nous avons lancé des tests bêta fermés. Vous pouvez vous familiariser personnellement avec le programme - pour cela, vous devez soumettre une demande sur le site
cascadeur.com , et nous vous enverrons un lien de téléchargement dans les 2 semaines.
Le gréement n'est actuellement pas inclus dans la construction, car nos outils ne sont pas prêts pour une utilisation publique. Mais si vous souhaitez utiliser Cascadeur dans le développement de votre projet maintenant, nous sommes ouverts au dialogue. Et si vous souhaitez tester Cascadeur sur votre propre modèle, nous sommes prêts à faire un montage personnel pour vous. Les instructions figureront dans la lettre d'invitation au test bêta.
À l'heure actuelle, nous prenons en charge l'exportation .fbx, ce qui permet de travailler avec Unity et Unreal. À l'avenir, nous espérons ajouter la prise en charge de plus de moteurs de jeu. Il convient également d'ajouter que bien que nous nous concentrions principalement sur les animations d'action, nous avons pour objectif de couvrir tous les outils d'animation nécessaires afin que vous puissiez créer des animations de toute complexité à partir de zéro.
Un projet Cascadeur nécessite un développeur C ++. En savoir plus sur l'offre d'emploi ici .
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