что такое селл шейдинг
Технология Сel shading в играх и кино
Для начала нужно рассказать о технологии «сel shading». Что это такое? Это некий метод преобразования изображения. Заключается он в том, что за счет избавления от полутонов и выявления границ объектов мы получаем картинку, напоминающую рисунок. Те, кто работал с векторными редакторами, знают очень похожую штуковину под названием «трассировка».
Впервые использование «сel shading» мне довелось увидеть в компьютерной игре «XIII». Игра была создана компанией Ubisoft в 2003-м году. Здесь обыкновенную и уже вполне привычную нам трехмерную графику превращают в живой комикс. Собственно, этой новацией игра и прославилась. Каких либо иных достоинств за ней замечено не было.
Тем временем режиссер Ричард Линклейтер использовал подобную технологию в фильме «Пробуждение». Кино осталось не востребовано широкой публикой, но не из-за своего необычного вида, а по причине сложных философских умозаключений, на которых построен весь фильм.
Следующая работа Линклейтера имела более внушительный восьми миллионный бюджет. Над фильмом работало около 50 аниматоров. Несмотря на участие в проекте таких звезд, как Роберт Дауни, Вайнона Райдер, Вуди Харрельсон и Киану Ривз, фильм провалился в прокате. Оценить «Помутнение» смогут пожалуй только любители литературы Филипа К. Дика, по книге которого снят фильм. Лично я считаю, что Линклейтеру кино удалось. Но сами идеи Дика многих отпугивают и чем ближе к оригиналу снимается кино, тем более шизофреническим и параноидальным оно предстает перед обывателем.
Для фильма была написана специальная программа обработки кадров Rotoshop. На минуту фильма, сделанного таким образом, уходит 500 часов компьютерной обработки материала. Поэтому для ускорения процесса Rotoshop делает интерполяцию кадров. Т.е. фактически в машину может быть введен только каждый 10-тый кадр, все промежутки программа может дорисовать самостоятельно.
Наиболее впечатляющего эффекта художникам удалось достичь при создании костюма полицейского, работающего под прикрытием. Это некая мозаичная оболочка, состоящая из образов более тысячи(!) людей. Над созданием этого образа трудились 18 аниматоров.
Следующий фильм, о котором я хочу рассказать, вышел на экраны позднее «Помутнения», но работа над ним началась еще в 1999-м году. «Ренессанс» выглядит очень впечатляюще. Это полностью черно-белый фильм. Фантастическая история, рассказанная французскими кинематографистами, также не была коммерчески успешна. При затратах в 18 миллионов долларов фильм не собрал в прокате менее двух миллионов.
В данном случае использовалась несколько иная технология. Для съемок, насколько я понял, задействовали не просто обработку контрастной картинки, которая на экране превращается в поразительную анимацию, а множество датчиков, которые сообщали компьютеру не только положение героев в пространстве, но и даже их эмоции. К примеру, на актеров надевали специальные очки, которые фиксировали движение глаз, размер зрачков или подрагивание ресниц.
Работа над фильмом в общей сложности заняла 6 лет. Сложность задачь, которую ставили перед собой создатели картины, распугала всех продюсеров. В роли спасителя оказалась компания IBM. Голубой гигант предоставил не только компьютерную технику, но программное обеспечение.
Сразу же скажу, что я намеренно не упоминаю фильм Роберта Родригеса «Город грехов», который очень схож своим визуалом с «Ренессансом». Думаю, что всем читателям Хабры это кино хорошо знакомо и без моей скромной заметки.
Цел-шейдинг
С развитием вычислительных мощностей компьютеров, уровень качества компьютерной графики поднялся до невиданных высот. Количество полигонов на 3D моделях в современных высокобюджетных играх (не говоря уже о CGI в фильмах или анимации) исчисляется сотнями тысяч (если не больше), технологии захвата движений позволяют передать малейшее движение каждой морщины на лице, а физические движки способны имитировать физику света, тканей, жидкостей, волос, и.т.д максимально правдоподобным образом. На почве этого в развлекательной индустрии возникла мода на фотореалистичную графику, и почти каждая уважающая себя крупная компания выделяет бюджет миллионами для того, чтобы финальный продукт выглядел «ну вот чтоб прям как в реальной жизни».
Тем не менее, вместе с стремлением сделать трёхмерную графику максимально реалистичным, также существует стремление приблизить качество картинки к традиционно нарисованной двухмерной анимации, и самым популярным методом нефотореалистичного рендеринга [1] для достижения подобного эффекта можно назвать цел-шейдинг (cel [2] shading).
Содержание
Как и зачем используется [ править ]
Существует несколько способов реализации цел-шейдинга — либо контуры и карты нормалей освещения заготавливаются отдельно и рендерится вместе с трёхмерной моделью, либо обработка моделей и освещения производится самим движком на стадии рендеринга. Результатом всего этого становится изображение, стилизованное «под рисунок», которое отличается от результата обычного рендеринга жёсткими контурами, обрамляющими модели и поверхности, а также ограниченным количеством цветов и упрощённым освещением, в котором «полосы» степеней освещённости поверхности чередуются по принципу «неосвещённая область → полутон ← освещённая область» без плавного градиента.
Данный метод широко используется в анимации и компьютерных играх по следующим причинам:
Где используется [ править ]
Довольно занятное видео, в котором автор описывает грань между визуальным стилем и выделяющимся CGI в аниме и двухмерной анимации в целом.
Цел-шейдинг в аниме
Сел-шейдинг (англ. Cel-shaded), также называемая цел-шейдинг или тун-шейдинг — тип нефотореалистичного рендеринга, результатом которого является компьютерное изображение, в некоторой мере имитирующее результат рисования вручную. Cel — сокращение от celluloid (целлулоид — из этого материала делаются прозрачные листы, на которых рисуется традиционная мультипликация). Такой тип рендеринга часто используется для одушевления комиксов, для которых характерны жёсткие контуры, матовая поверхность, ограниченное число цветов, резкие переходы светотени.
Данный метод широко используется в анимации и компьютерных играх по следующим причинам:
1) Стилизация — предположим, что некой студии поручено производство трёхмерного анимационного фильма/сериала по мотивам какого-нибудь комикса, при этом самым выигрышным методом для успеха адаптации является сохранение оригинального визуального стиля первоисточника. В подобных случаях конечный результат (в зависимости от качества реализации, разумеется) будет выглядеть так, словно страницы комикса оживают на глазах, что порадует поклонников оригинала.
2) Упрощение процесса анимации — пожалуй, самый рискованный момент для применения цел-шейдинга, поскольку неправильное совмещение двухмерной анимации с трёхмерной может вызвать эффект зловещей долины из-за сильного контраста. Однако надобность применения компьютерной графики в традиционной анимации может возникнуть по следующим причинам:
а) Предположим, что по задумке режиссёра какого-нибудь аниме для пущего эффекта в определённой сцене нужно сделать сложный облёт камеры между персонажами или объектами, анимировать который вручную будет слишком трудоёмко и долго. В таких случаях можно отрисовать эту сцену в трёхмерной анимации, а затем перенести в двухмерную с помощью ротоскопирования, или же сделать то же самое но с цел-шейдингом.
б) Или же по сценарию задумана масштабная сцена, в котором персонаж взаимодействует с окружением на фоне большого количества статистов. В таких случаях можно упростить себе жизнь в ущерб качеству рисовки, изобразив их в виде еле двигающихся пятен на заднем плане, или же сделать их полностью трёхмерными с цел-шейдингом.
3) Маскировка «под стиль» — совмещение предыдущих пунктов, однако тут большую роль играет не сколько желание упростить процесс сложной анимации, а желание прикрыть плохую графику «визуальным стилем». Borderlands, хоть и не является чистым цел-шейдингом, родился именно так.
Что такое Cell-shading
Автор совета: Артем Аленин Дата публикации: 17.01.2013
Сэл-шейдинг в последнее время всё чаще и чаще используется в различных рекламах, фильмах и играх. Что это за технология? В чём её плюсы и минусы? Итак, давайте постараемся разобраться…
Cell-shading
Термин из википедии:
«Это тип нефотореалистичного рендеринга, результатом которого является компьютерное изображение, в некоторой мере имитирующее результат рисования вручную».
Что же это означает?
Это значит, что технология сэл-шейдинга позволяет отрисовывать особым образом «мультяшную» графику. Берётся сцена или объект, созданный в трёхмерном редакторе, а потом рендерится (отрисовывается) в стиле комикса.
Графика в стиле комикса или мультфильма выглядит свежо и интересно. К тому же у сэл-шейдинга есть важные преимущества перед обычной нарисованной графикой.
Во-первых, сцена/объект хотя и выглядят двумерными, всё равно остаются трёхмерными. А значит появляются все преимущества рендера трёхмерной сцены. Т.е. вы можете отрендерить ваш мультфильм или рекламу в любом качестве и размере. С растровой графикой так не сделаешь.
Во-вторых, чтобы показать в мультфильме сложную физику или полёт камеры вокруг объекта или сцены, тоже удобно применять сэл-шейдинг. Движения в таком случае будут выглядеть более естественно и правильно.
В-третьих, гораздо проще вносить изменения в объекты. Особенно если в сцене присутствует много мелких деталей.
Сэл-шейдинг в кино и мультфильмах
В кино сэл-шейдинг встречается довольно редко. Хотя не так… В кинематографе технологию использую часто, но только в качестве создания мультфильмов. Более того, во многих современных мультфильмах есть элементы сэл-шейдинга, хотя это не заметно. Например, в некоторых сериях Смешариков можно заметить, что персонажи на самом деле трёхмерны. Особенно хорошо это заметно, когда вокруг персонажей идёт облёт камеры.
В американских мультфильмах сэл-шейдинг используется постоянно. Особенно, когда нужно показать движение сложных объектов или движение камеры. Например, в мультсериале Futurama периодически видно, что главный офис «Планетного экспресса» и космический корабль на самом деле трёхмерные.
В мультсериале Симпсоны пошли ещё дальше. Начиная с 20 сезона, все серии сделаны по принципу нефотореалистичного рендера трёхмерных сцен, а не нарисованы вручную (как было до этого).
Технология сэл-шейдинга позволяет сделать из фильма комикс, но сделать это так, чтобы понравилось людям довольно сложная задача. На ум приходят два фильма, которые успешно реализовали стиль комикса – это «Ренессанс» и «Город Грехов».
Ренессанс полностью «нарисован» на компьютере. Движения реальных актёров захватывались с помощью motion capture, а потом переносились на компьютерных персонажей. Мультфильмом Ренессанс назвать сложно, хотя он и выглядит как нарисованный мультфильм.
А вот Город Грехов сделан с помощью постобработки. Хотя сэл-шейдинг там присутствует (моменты погони на автомобилях, виды ночного города и т.д.).
Сэл-шейдинг в компьютерных играх
На самом деле игр, использующих технологию мультяшной отрисовки, довольно мало. А всё дело в том, что во время игры выявляется сразу несколько минусов. Хотя плюсов тоже немало.
— Выглядит такая игра интересно и оригинально. Хотя это на любителя – некоторым не нравится мультяшный стиль.
— Сэл-шейдинг позволяет скрыть низкополигональную графику. Таким образом, даже очень старые игры выглядят хорошо.
— Нефотореалистичный рендер также помогает применять различные визуальные эффекты, которые выглядели бы неуместно в играх с реалистичной графикой.
— Сэл-шейдинг позволяет придать играм весёлый оттенок раздолбайства, а потому отлично подходит для весёлых игр.
— Такие игры могут сильно нагружать ваш компьютер.
— Как уже говорилось, не всем нравится стиль комикса.
— Иногда такая графика сильно мешает. Более того, иногда может разболеться голова от обилия красок (особенно в экшн-играх).
Одной из самых интересных и удачных игр, применивших сэл-шейдинг была игра XIII (Тринадцать) 2003 года от Юбисофт.
Потом о технологии как-то позабыли. Но через какое-то время опять вспомнили. Так появился Team Fortress 2 и Принц Персии 2008 года.
Чаще всего игры, использующие сэл-шейдинг, это различные «файтинги» (драки) или игры, созданные по мотивам мультфильмов (типа Наруто или Симпсонов).
Из последних игр, самыми выделяющимися были Darkness 2 и Borderlands (обе части). Считается, что эти игры «выжали» максимум из технологии сэл-шейдинга.
Особенно сильно выявила плюсы и минусы технологии игра Borderlands 2. С одной стороны мы имеем оригинальную и красивую мультяшную графику, отлично дополняющую общую атмосферу игры. А с другой, проблемы. Первая проблема – это излишнее обилие красок во время крупных перестрелок. Иногда получается так, что в месиве из мёртвых врагов и их внутренностей сложно что-либо разобрать и найти какой-либо предмет. Хотя в Бордерлендс эту проблему решили, сделав вещи подсвечивающимися.
К тому же, мультяшная графика мешает в тёмных пещерах. Иногда просто невозможно разобрать, что где находится. Но к этому быстро привыкаешь.
И хотя проблемы небольшие, многим до сих пор не нравится технология сэл-шейдинга. А потому сейчас идёт тенденция к увеличению реалистичности в играх (что часто идёт в ущерб оригинальности).
Итог
Сэл-шейдинг – это очень интересная технология. Но увы, эта технология имеет потолок развития. Такую графику сложно сделать ещё более мультяшной. Иначе говоря, любую игру или графику можно сделать ещё реалистичнее, а вот мультфильм не возможно сделать ещё более мультяшным.
К тому же, сэл-шейдинг – это ещё и недооценённая технология. Многим нравится именно реализм, а не «детский вид».
В мультфильмах же сэл-шейдинг применяется всё чаще и чаще. В России пока таких проектов мало, но постепенно будет появляться больше. Просто в России это пока гораздо дороже, чем рисовать мультфильм старым добрым способом.
Последние советы раздела «Компьютеры & Интернет»:
Комментариев к этому совету пока нет
Вам помог этот совет? Вы можете помочь проекту, пожертвовав на его развитие любую сумму по своему усмотрению. Например, 20 рублей. Или больше 🙂
13 игр которых мы отцелшейдили 🙂
Красивый осенний пейзаж в свежем ролике Elden Ring от создателей Dark Souls и Bloodborne
Farming Simulator 22 стартовала с рекордными продажами — в Steam игра стабильно обходит Battlefield 2042
Арнольд Шварценеггер стал главным героем «Новогоднего наступления 2022» в World of Tanks
Прошлое и настоящее в стильном тизере фильма «Матрица: Воскрешение»
В Москве обнаружили майнинг-ферму с незаконным потреблением электроэнергии на 500 тысяч рублей ежедневно
Топ 13: Игры в целл-шейдинге.
Uncharted 2
Assassin’s Creed II
Halo 3: ODST
Ок, теперь нам нужен FPS, лучше всего на эту роль подойдет Halo 3: ODST. Мы искали яркий, не перенасыщенный цветом скриншот, и после пары попыток, получили то чего хотели. Практически, выглядит как сама «Borderlands». Довольно чисто, просто и шлемы на переднем плане дают классные отблески, добавляя контраст. Мы его возьмем.
После успеха ODST, мы нашли другой красивый FPS, и вы не сможете найти более красивого, чем Killzone 2. К сожалению, вы не сможете найти еще и более темного. Хотя обстановка там жестко потрепана войной, в целл-шейдинге она выглядит слегка комично. Выглядит иначе, но все таки лучше придерживаться оригинала.
Splinter Cell: Conviction
Gran Turismo 5
Batman: Arkham Asylum
Fifa 10
Half Life 2
Fallout 3
Fallout 3 награждали многими эпитетами. «Красота»- не один из них. Конечно, атмосфера игры и заброшенные земли это супер, но движок начинает показывать свой возраст. К счастью, мы дали ему омолаживающего крема. Не идеально конечно, но это прикроет некоторые морщины.
Call Of Duty: Modern Warfare
Подписывайтесь на наш Telegram канал, там мы публикуем то, что не попадает в новостную ленту, и следите за нами в сети: