» پرینتر3بعدی » کاربرد پرینتر سه بعدی در انیمیشن استاپ موشن: بهترین روش برای ساختن چهره
stop motion

کاربرد پرینتر سه بعدی در انیمیشن استاپ موشن: بهترین روش برای ساختن چهره

چاپ سه بعدی در حال تاثیرگذاری عمیقی روی صنعت سینما و مخصوصا فیلمهای انیمیشن است. صنعت فیلمسازی کشورهای پیشرفته در بخش انیمیشن و کارگاه های جلوه‌ های ویژه شروع به استفاده از این فناوری کرده اند. در اغلب موارد از پرینتر سه بعدی برای چاپ وسایل صحنه استفاده می شود (مثلاً در چند سری از فیلمهای جنگ ستارگان). کاربرد دیگر چاپگر سه بعدی برای تولید انیمیشن سبک Stop Motion است.

بیایید در مورد نحوه استفاده از پرینتر سه بعدی برای یک پروژۀ فیلم انیمیشن اطلاعات بیشتری کسب کنیم.

منبع ما فرانچسکو لاتروفا، که سایت ایتالیایی نرم افزار سه بعدی Treddi.com را اداره می‌کند، است. او به ما نشان میدهد که چگونه با تلفیق نرم افزاری و 3D Printer کار میشود و چهره هایی عالی برای انیمیشن تولید میگردند.

  • استاپ موشن و پرینت سه بعدی: اصول اولیه

از آنجا که انیمیشن استاپ موشن بصورت فریم به فریم گرفته می شود، هر شخصیت باید صدها ژست داشته باشد. طبیعتاً، بیان چهرۀ شخصیتها در بسیاری مواقع باید تغییر کند. توانایی چاپ سه بعدیِ صدها قطعۀ منحصر به فرد در افزایش کیفیت (و کاهش هزینه) فیلم های انیمیشن نقش پررنگی دارد.

توسعۀ نوآوری و تکنولوژی پرینت سه بعدی در حوزه های سنتی، چالشی مداوم محسوب می شود. اما گویایی و ظرفیت بالای این فناوری در پروژه های هنری آن را جذاب تر می کند.

کارتن های بسیار عالی استودیو فیلمسازی لایکا مانند کورالاین coraline، نورمن شگفت انگیز para norman یا جدیدترین آنها یعنی غول های پاکتی Box trolls نشان می دهند که انیمیشن استاپ موشن بیش از هر زمان دیگری زنده است. البته، قبلا برخی افراد حتی در برابر موج عظیم تولیداتی که تماماً با گرافیک کامپیوتری ساخته شده بودند، مقاومت کرده اند.

نکته : تصور اینکه فقط برای انیمیشنهای بزرگ تجاری از چاپگر سه بعدی استفاده شود اشتباه است. کاربران آماتور خانگی در هر کجای دنیا با همین چاپگرهای سه بعدی رومیزی متریال ترموپلاستیک میتوانند استاپ موشن تجربی زیبایی بسازند. برای نمونه فیلم زیر را مشاهده کنید:

  • استاپ موشن و پرینت سه بعدی: روند کار

شرکت Protocube بیش از ده سال است که در این زمینه فعالیت می کند. آنها جریان کار ویژه ای ایجاد کردند تا مطمئن شوند که انیماتورها به مجموعه ای از مدل های تماماً چاپی دسترسی داشته باشند.

ما به طور مفصل توضیح خواهیم داد که چطور می توان چهره ای را تولید کرد که حالت های چهره را نشان دهد و روایت انیمیشن را در هر زمینۀ داستانی امکان پذیر کند.

ساختار کار Protocube روشی کاملاً پیچیده است. این امر شامل مراحل تولیدی و فنی متناوب است و با استفاده از تعداد زیادی نرم افزار سه بعدی انجام می شود. این نتیجۀ یک فرایند تحقیق و توسعه است که دانش شرکت در زمینه های دیگر را افزایش داده است.

1. شخصیت مرجع : Character Reference

در فرایند خلق چهره، مرحلۀ جستجو و انتخاب شخصیت مرجع، تعیین کننده است، زیرا ویژگیهای مشخصی را که یک شخصیت را قابل شناسایی می کند، در این مرحله تعیین و تعریف می شود. در مورد شخصیتی که برای مردم شناخته شده است، نمی توان تطبیق دقیق عکس و قرین سه بعدی آن را نادیده گرفت.

استاپ موشن
تحقیق در مورد موقعیت های مختلف مربوط به شخصیت، منجر به ایجاد اولین مدل سه بعدی «خنثی» می شود که بر اساس آن باقی چهره های تولید می شوند.

2. تعریف چهره  : Faceset Definition

مطالعۀ دقیق مرجع و مشاوره با مدیر هنری فیلمنامه می تواند به تعریف یک ماتریکس حاوی تمام شرایط لازم برای انیمیشن کمک کند.

stop motion
ارتباط مداوم بین تیم فنی و مدیر هنری به ایجاد تمام بیان چهره های سه بعدی ختم می شود، که پایۀ چاپ سه بعدی است.

3. طراحی یک سیستم مدولار

هنگام تعریف یک مجموعه برای عکسبرداری، سرِ شخصیت معمولاً روی اسکلت سوار می شود، در حالی که لباس به صورت دستی شکل داده میشود.

3d print
مقایسۀ اسکلت اولیه و مدل کامل عروسک در Norman Babcock، قهرمان فیلم نورمن شگفت انگیز، تولید شده توسط شرکت لایکا و توزیع شده توسط یونیورسال استودیو.

این تمایز مزیت مهم چاپ سه بعدی چهره را روشن می کند. در حالی که بدن به طور اساسی تغییر نمی کند، صورت به شدت تحت تاثیر تغییرات قرار می گیرد؛ انجام این امر در شیوه های سنتی، مستلزم وقت و هزینۀ بسیار زیاد است. همچنین، در حالت سنتی تعداد بیان‌ چهره ها محدود میشود.

3d print project
مجموعۀ مربوط به سر که توسط Protocube طراحی شده تا به انیماتورها امکان بیان بهتر حرکات چهرۀ عروسک انیمیشنی را بدهد.

شرکت Protocube بر اساس نیازهای خاص انیماتورها، سیستم را به سه قسمت تقسیم کرده است:

  1. سر، با یا بدون نیم تنه از بخش های متحرک پشتیبانی میکند
  2. چشم ها، که مبتنی بر سیستم آهنربایی تعبیه شده در سر برای آزادسازی سریع هستند
  3. صورت، که دارای چند بخش مفصل است، تا تعداد قطعات را بر اساس تنوع و پیچیدگی بیان چهره بهینه کند

مقایسۀ اسکلت اولیه و مدل کامل عروسک در Norman Babcock، قهرمان فیلم نورمن شگفت انگیز، تولید شده توسط شرکت لایکا و توزیع شده توسط یونیورسال استودیو.

مجموعۀ مربوط به سر که توسط Protocube طراحی شده تا به انیماتورها امکان بیان بهتر حرکات چهرۀ عروسک انیمیشنی را بدهد.

  1. مدل سازی و بافت UV در نرم افزار Blender

تمام مراحل مدل سازی در Blender، نرم افزاری محبوب منبع باز برای مدل سازی سه بعدی، انجام می شود. این نرم افزار به شکلی فزاینده در کاربردهای چاپ سه بعدی گسترش پیدا کرده است. مدل، شامل تمام بخش های ساختاری و اجزای ظریف سر است. از طریق بخش «shape Keys» در برنامۀ Blender می توان تغییرات زیاد با پایۀ مشترک را مدیریت کرد.

stop motion
هر بیان چهره به طرحی دو بعدی مربوط می شود که با نقاشی دیجیتالیِ جزئیات به دست می آید. ایجاد یک پیش‌تعریف توسط یووی مَپینگ این امکان را میدهد که بافت مدل سه بعدی مناسب از آب دربیاید. این فرایند از طرق مختلف امکان پذیر است. در حال حاضر، تقریباً همۀ نرم افزارهای طراحی سه بعدی، از جمله Blender، امکان «نقاشی سه بعدی» را فراهم می کنند.

UV و بافت (تکسچر) مدل نیز از طریق Blender مدیریت شده و سپس به نرم افزار Rhinoceros فرستاده می شوند.

تمام مراحل ساخت با نظارت دقیق بر انسجام بین مدل و مرجع اصلی پیش می رود.

stop motion
Blender یک نرم افزار منبع باز است که می تواند از نظر بهره وری با نمونه های تجاری رقابت کند. این برنامه به لطف توسعه توسط کاربران، بسیار جامع و مدرن است. ابزارهای مدل سازی در Blender به شما اجازه می دهند که پروژه های پیچیده را به راحتی مدیریت کنید.

stop motion

با استفاده از ابزار «Shape Keys» در Blender به راحتی می توانید چندین موقعیت را در هم ترکیب کنید و از زمان پروژه بکاهید.

stop motion
نتیجۀ مدل سازی و آزمایش برای انطباق با شخصیت مرجع، تحت نظارت مداوم قرار می گیرد.
  1. سطوح نهایی با Rhino

 مدل تعریف شده در Blender با فرمت VRML تولید شده و سپس به برنامۀ Rhinoceros صادر می شود. تعریف برش ها هم به فرایند چاپ سه بعدی و هم به مدیریت قطعات برای مرحلۀ انیمیشن سازی وابسته است و به دقت و توجه بالایی نیاز دارد.

انیمیشن
Rhinoceros که اکنون نسخۀ 5 آن برای ویندوز و Mac OS X موجود است، یک نرم افزار مدل سازی NURBS است که به نقطۀ عطفی در تولید و مدیریت پروژه های چاپ سه بعدی تبدیل شده است. یکی از دلایلی که باعث استقبال جامعه از آن شده، دسترسی گسترده به افزونه ها است که در زمینۀ طراحی کاربرد ویژه ای دارند.

می توان از نرم افزار Rhinoceros، به لطف ابزارهای مدیریت سطوحی که دارد، برای تعیین مرزها و بهینه سازی ضخامت همۀ سطوحی که باید چاپ سه بعدی شوند، استفاده کرد.

  1. بهینه سازی با Materialize Magics

آخرین مرحله پیش از ارسال داده ها به چاپگر سه بعدی، بهینه سازی محاسبات مربوطه است.

نرم افزارهای زیادی وجود دارند که می توانند این کار را انجام دهند. گذشته از نمونه های تجاری، بسته به ویژگی ها و پیچیدگی های هر پروژه، طیف وسیعی از گزینه ها وجود دارد.

انتخاب ما Materialize Magics بود.

کنترل تلرانس و تایید هندسۀ کلی این امکان را فراهم می کند که با دقت کامل کار کنید و از اتفاقات غیرمنتظره که مهلت تحویل را به خطر می اندازند، جلوگیری نمایید.

stop motion
Materialize Magics حاوی یک «ویرایشگر STL» است که مثلث ریاضی مدل را برای چاپ سه بعدی بهینه می کند. این برنامه قادر است به طور خودکار نقص های مش را پیدا و رفع کند. همچنین می تواند عملیات برش، بولی و سایر جنبه های مدل سازی را انجام دهد.

برنامۀ Magics در بسیاری مواقع گزینه ای عالی محسوب می شود و توسط Protocube برای مدیریت پروژه های بسیار پیچیده در زمینه های مختلف استفاده شده است.

  1. چاپ سه بعدی و مونتاژ نهایی

با توجه به اندازه، سطح نهایی و تعداد قطعات چاپی (بسته به پروژه بین 50 تا 100 قطعه)، تولیدکنندگان پروژه این مقاله تصمیم گرفتند که از چاپگر سه بعدی تمام رنگی ZPrinter 650 استفاده کنند.

3d print project
ابتدا باید پودر اضافی را از روی قطعات چاپ شده با ماسه پاک کرد.

این 3D Printer که از فناوری Binder Jetting مبتنی بر ماسه استفاده میکند، همانی است که برای تولید فیگورهای کاراکتر معروف Mini-me بکار رفته است. البته قطعات تمام رنگی به فرایند پرداخت نهایی پس از چاپ نیاز خواهند داشت.

در مرحلۀ مونتاژ نهایی، آهنرباها در جای خود قرار می گیرند و آخرین تاییدیه در مورد بخش ظاهری صادر می شود.

3d print project
مقایسه بین قطعه ای که تازه چاپ سه بعدی شده و قطعه ای که پرداخت نهایی روی آن انجام گرفته است.
3d printed animation
انجام تحقیق و بهینه سازی دقیق امکان مونتاژ آسان و سریعِ اجزای نهایی را فراهم می کند.
3d printed animation
اجزای نهایی از نظر ظاهری مورد آزمایش قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که از نظر شکل و رنگ با مرجع سازگار باشند.
  • واژه نامه

پویانمایی استاپ موشن– تکنیک فیلمبرداری از یک شی به صورت قاب به قاب و سپس ترکیب آنها با یکدیگر برای تولید انیمیشن.

پویانمایی عروسکی– نوعی تکنیک انیمیشن شامل عروسک ها، اسباب بازی ها، عروسک های کاغذی و مدل ها که به صورت مجموعه ای تولید شده اند.

بیان چهره– مجموعه ای از حالات چهرۀ شخصیت ها که روحیه و وضعیت های گوناگون را نشان می دهند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Enter Captcha Here : *

Reload Image