С развитием технологий у разработчиков появляется все больше возможностей в дизайне уровней, персонажей и создании различных механик. Некоторые игры выглядят настолько реалистично, что практически догоняют кино. Все это возможно не только благодаря мощным движкам – весомый вклад в кинематографичность внесла система Motion Capture.

Захват движений – что это такое и как работает

Формироваться эта технология начала еще в первой половине 20 века – о новых и более быстрых способах работы задумывались мультипликаторы. Известному аниматору Максу Флейшеру пришла идея, что если для максимальной точности и реалистичности перерисовывать кадры с реальных людей?

Так появилось ротоскопирование – процесс, по сути, представлял собой рисование кадров под копирку. Это было долго, сложно, но зато движения и позы персонажей получались максимально естественными. С помощью ротоскопирования были сняты некоторые мультфильмы Disney, а также работы из советской мультипликации.

Позже с появлением микропроцессоров и вычислительных систем стали появляться первые электронные системы с потенциометрами. Они регистрировали изменения положения суставов и формировали виртуальный скелет. Однако такой костюм был невероятно громоздкий, требовал проводного подключения и существенно ограничивал действия актера.

Привычная нам система захвата движения сформировалась всего несколько десятилетий назад – постарались специалисты Массачусетского технологического института.

В игровой и киноиндустрии чаще всего используются оптические системы захвата движений – они зарекомендовали себя как надежное и относительно недорогое решение. Комплект состоит из специального костюма с маркерами и набора видеокамер. Маркеры располагают в ключевых местах на теле – суставах, конечностях и других точках, которые помогают максимально точно отследить движения человека.

Оптические системы в свою очередь делятся на две основных группы: пассивные и активные.

В пассивных системах маркеры представляют собой специальные светоотражающие элементы. Камеры в свою очередь имеют инфракрасную подсветку – от маркеров свет отражается и регистрируется несколькими камерами.

Это относительно дешевый метод, но он имеет один недостаток. Камеры могут неправильно регистрировать смежные маркеры, тем самым неправильно создавая скелет. Чтобы избежать таких неточностей, датчики располагаются практически по всему периметру вокруг сцены, а это требует достаточно большого набора камер.

Более дорогой и точной является система с активными маркерами – каждый из них сам является источником излучения. Благодаря этому, можно раздать маркерам идентификаторы и отслеживать их даже в тех случаях, когда некоторые из них  временно исчезает из поля зрения.

Костюмы с активными маркерами немного сложнее и тяжелее, поскольку для свечения маркеров используются небольшие аккумуляторные батареи.

Данные с камер проводным или беспроводным путем попадают на компьютер, где специализированный софт в режиме реального времени формирует скелет из точек. Предварительно необходимо провести калибровку оборудования и задать масштабы. Эта технология и получила название Motion Capture («мокап»).

Однако инженеры на этом не остановились и создали модификацию системы с возможностью регистрировать малейшую мимику лица. Performance Capture использует тот же принцип, вот только маркеры здесь меньше, а камера обычно крепится прямо перед лицом.

Технология захвата движений открыла новую эру в кинематографе. Теперь для создания сложных анимаций различных фантастических существ не нужно было тратить время и силы десятков аниматоров. Актеры буквально отыгрывали все сценки в этих костюмах, после чего на скелет накладывалась компьютерная модель, которая уже повторяла движения тела и лица.

Естественно, эту технологию сразу же приметили игроделы – с применением Motion Capture появилась возможность создавать действительно реалистичные кат-сцены и проработанные до мелочей движения персонажей.

Motion Capture в различных играх

В первую очередь захват движений приглянулся разработчикам, которые специализировались на интерактивном кино – студия Quantic Dream смогла удивить геймеров. Heavy Rain для своего времени мог похвастаться шикарной проработкой моделей и качественной анимацией. Самой масштабной работой можно назвать Beyond: Two Souls. На главные роли пригласили даже голливудских звезд – Уиллема Дефо и Эллен Пейдж. Фактически, большая часть игры была записана с помощью системы захвата движений.

Следующая игра Detroit Become Human также была создана с применением мокапа, а персонажи стали еще реалистичнее.

Практически любые крупные AAA-проекты не обходятся без технологии захвата движений – God of War, последние части Resident Evil, серии Uncharted, Red Dead Redemption и Halo. Везде, где есть кат-сцены в достаточно больших объемах, Motion Capture становится просто незаменимой.

Однако это не единственное применение. Точность движений необходима еще в одном жанре и смежных с ним – файтингах. Именно в файтингах Soul Edge и Virtua Fighter 2 была впервые задействована система Motion Capture. Это стал простой и в то же время удобный способ записать удары и различные приемы бойцов. При этом можно было пригласить самых настоящих профессионалов.

Более того, захват движений иногда используют в тех играх, где он, казалось бы, и не всегда нужен. Например, ремейк Demon's Souls. Каких-то крупных кат-сцен или лицевой мимики в игре нет, так зачем же там запись движений? Разработчики захотели сохранить особенности японской хореографии из оригинальной игры, сделав анимации максимально реалистичными. Специально для этого наняли различных хореографов, которые падали, прыгали и взаимодействовали с макетами оружия.

Одной из самых качественных игр с применением захвата движения, конечно, можно назвать Death Stranding. Хидео Кодзима не только создал цифровые образы актеров практически с точностью до каждой родинки. Его команда провела невероятную работу над анимациями. Не забывайте, что нужно было записать десятки движений, которые показывали бы как тяжело двигаться главному герою по пересеченной местности. И это не включая почти 10 часов кат-сцен.

Пусть все это выглядит и невероятно нелепо и смешно, но итоговый результат того стоит. Возможно, именно в Death Stranding на данный момент самый высокий уровень лицевой анимации.

Технологии Motion Capture и Performance Capture уже стали практически общепринятым стандартом в разработке крупнобюджетных игр. Компании Sony и Quantic Dream открыли для себя весь спектр возможностей. С совершенствованием движков кат-сцены в играх станут неотличимы от настоящих фильмов.