SINKRONIZACIJA GOVORA U VIRTUALNOM 3D PROSTORU

N. Bačanek1, A. Bernik2, R. Geček3

Veleučilište u Varaždinu, Multimedija, oblikovanje i primjena

1. SažetakGlavni je cilj ovog rada pojasniti način izgovaranja pojedinog glasa, te sve to prenijeti na virtualni 3D model. Krajnji je cilj kao rezultat dobiti ispravan animirani 3D model koji radi vjernu snimulaciju govora, te postići prihvatljivu sinkronizaciju usana. Navedena sinkronizacija je nezaoblizana u svakoj kvalitetnoj video animaciji koja uključuje govor lika. Da bi eng. Lip Sync kao takav nastao, potrebno je proći kroz više koraka: od izrade samog 3D modela lika, pa sve do postupka animiranja. Glavni program korišten i opisivan u ovom članku je Autodesk Maya, no često će biti opisivani i drugi programi koji će držati veoma bitne uloge u izradi tekstura i zvučnog predloška, a to su Adobe Photoshop i Audacity.

2. UvodSinkronizacija usana je prilično širok pojam koji označava sinkronizaciju pokreta usana i pripadajuće joj snimke ljudskog govora. Sinkronizacija usana je nezaobilazan proces u mnogim vrstama umjetnosti i izvedaba, od animiranih filmova, pa sve do koncerata. U samoj 3D animaciji, prije izrade sinkronizacije usana je potrebno imati unaprijed izrađeni 3D model na koji se primjenjuje sinkronizacija usana, te pripremljenu snimku govora. Sam proces izrade je poprilično kompliciran, te zahtijeva mnogo pedantnosti i još više učestalog testiranja. Isto tako, samo sinkroniziranje usana bez ostalih pokreta lica nema preveliku svrhu, te je potrebno obratiti pažnju na prilike kada prosječna osoba podiže obrve ili ih spušta i sl. Unutar Autodesk Maye, sinkronizacija se usana izrađuje pomoću prijelaznih oblika (eng. Blend Shape). Prijelazni oblik je zapravo duplicirani prikaz originalnog modela na kojem se radi, no na tome prikazu postoji mogućnost izrade najrazličitijih promjena koje kasnije posluže kao animacija. Oblici usana koji se oblikuju prilikom izgovaranja pojedinih glasova su samo neki od njih. Isto tako, mnogi se glasovi izgovaraju na isti ili sličan način, što znači da se jedan prijelazni oblik može primijeniti na više izgovorenih glasova (primjerice, p i b). Uzastopnim primjenjivanjem više prijelaznih oblika na originalni model prema predlošku snimljenog zvuka govora tvorimo sinkronizaciju usana.

3. Izrada 3D modela lika i teksturiranje

3.1 Izrada 3D modelaPrilikom izrade 3D modela ljudske glave, najbolje ćete rezultate uz najmanje potrošenog vremena postići ako uzimate proporcije iz stvarnog (fizičkog) svijeta. Dakle, za izradu su Vam potrebne dvije pozadinske slike koje ćete koristiti kao smjernice prilikom izrade 3D modela. Za početak je potrebno fotografirati lice prema kojem ćete raditi 3D model. Bitno je napraviti frontalnu i bočnu fotografiju lica, te ih uvesti u neki od alata za obradu fotografije. U ovom slučaju je korišten Adobe Photoshop. Fotografije je bitno upariti tako da one budu u potpuno istoj ravnini. To je najlakše učiniti tako da obadvije slike uvezete u isti dokument, te ih tako editirate. [1]Nakon što ste plohe pozicionirali prikladno za izradu modela prema njima, potrebno im je dodati teksture sa fotografijama ljudskog lica. Krajnji rezultat sa dodanim teksturama bi trebao izgledati kao na slici ispod, koja prikazuje taj postav iz sva 4 kuta gledišta. [1]

Slika 1. Šablona za izradu modela

Kada je šablona za modeliranje spremna, možete krenuti na sam proces modeliranja. Za početak, uzmete alat za kreiranje poligona koji možete pronaći pod Mesh/Create Polygon Tool. Tim alatom napravite rub oko cijele glave i vrata te tako napravite jednu veliku ravnu plohu u obliku glave gledane iz bočne strane. [2] Alatom Split Polygon Tool napravite linije koje će „reljefno“ definirati oblik glave i vrata, te označite sve unutarnje kontrolne točke (eng. Vertex) alatom Select Tool i razvučete ih alatom Move Tool u desnu stranu, tako da dobijete trodimenzionalan oblik. [3]

Slika 2. Mreža modela u dvije dimenzije

Kako biste mogli uređivati samo desnu stranu modela, a da se svaka promjena na mreži vidi i na lijevoj strani, potrebno je napraviti presliku polovice modela na lijevoj strani. Prvo označite model, odaberite Edit, te na desnoj strani od teksta „Duplicate Special“ odaberite kvadratić kojim otvaramo opcije alata. Minus koji dodajete ispred broja (Scale) označava os na kojoj ćete napraviti presliku (X, Y ili Z).

Sada ponovno označite model i sve unutarnje Vertexe vertikalno poravnate tako da model počinje dobivati oblik lica. Kada je oblik lica dobiven, sada je pravo vrijeme za „čišćenje“ geometrije. Naime, kod čišćenja geometrije se podrazumijeva da sve linije koje se nalaze na modelu lica prilagodite crtama pravog ljudskog lica. Pri tome je najjednostavnije dobro pogledati oblik lica i uočiti koje biste crte mogli prenijeti na 3D model, a možda i napraviti skicu. Također, čisteći geometriju prescijecate i spajate sve plohe tako dugo dok ne dobijete model koji se sastoji samo od četvetokuta (eng. Quads). Ukoliko se na modelu nalaze kontrolne točke (eng. Vertex) koje ne služe ničemu, lako ih se riješite označavanjem svih kontrolnih točaka na modelu, te pritiskom na tipku Delete koja briše sve nepotrebne kontrolne točke, a one potrebne ostavlja. [4]Nakon mnogo preinaka i čišćenja, model izgleda kao na slici ispod.

Slika 3. Uređena mreža modela

Nakon toga slijedi izrada usne šupljine, zubiju i jezika. Kako biste na najjednostavniji način napravili model usne šupljine, potrebno je napraviti jednu najobičniju kocku. Tada odaberete Edit Mesh/Insert Egde Loop Tool, te ručno crtate linije. Broj linija prilagođavate broju Vertexa koji se nalaze na vrhu usana glavnog modela, kako biste ih mogli što lakše spojiti. Radite samo desnu polovicu usne šupljine, jer ćete na kraju cijeli model ionako duplicirati. Kocku pretvarite zadovoljavajući oblik alatom Extrude kojeg nalazite pod Edit Mesh/Extrude. Označite plohu (eng. Face) na kojoj ćete napraviti nastavak, te alatom Extrude stvarate nove plohe.

Slika 4. Proširivanje modela alatom Extrude

Sada možete krenuti na izradu zubiju. Za početak, najjednostavnije je napraviti jedan zub. Počevši od obične kocke, alatom Extrude napravite oblik koji izgleda kao jedan zub sa zubnim mesom. Prema potrebi dodajete kontrolne linije alatom Insert Egde Loop Tool. Taj zub odmah obojite kako kasnije ne biste gubili vrijeme bojeći više zubi odjednom. Kada je jedan zub gotov, duplicirate ga koliko je puta potrebno da biste dobili cijeli red zubiju, te oblik svakog zuba prilagodite obliku zubiju prema funkciji koju obavljaju (npr. sjekutići, očnjaci, kutnjaci). Kad je svaki zub gotov, jednostavno raspored zubiju oblikujemo u polukrug te spojite međusobno kontrolne točke kako bi svi ti zubi sačinjavali jedan jedini objekat. Uz nekoliko preinaka, dupliciranjem zubiju gornje čeljusti lako možete izraditi i zube donje čeljusti.

Slika 5. Zubi gornje čeljusti duplicirani i postavljeni na mjesto donje čeljusti

Jezik je vrlo jednostavno izraditi tako da napravite izduženi kvadar, te mu dodate drugu razinu kontrolnih linija (eng. Egde) alatom Add Divisions. Kada su linije izrađene, kontrolne točke jednostavno poravnate tako da čine oblik jezika. Prema potrebi koristite alat Insert Egde Loop Tool.

Slika 6. Model jezika

3.2 Izrada i dodavanje tekstureNa modelu ima više elemenata koje je bitno prikazati teksturom. Primjerice, ako model ima kapu, potrebno je teksturom jasno prikazati tu kapu. Također, obrve i usne su vrlo biti dijelovi ljudske glave kojima se služimo u govoru, a njih modelu dodajemo teksturom kako bi zadržali realističnost. Za početak, potrebno je označiti plohe (eng. Face) objekata na koje ćete primijeniti teksturu, te odabrati Create UVs/Cylindrical Mapping. Budući da ćete prvo dodati teksturu glavi i vratu, označite samo te plohe. Pritiskom na Cylindrical Mapping, program „razvlači“ sve plohe na označenom modelu tako da ih unutar UV Texture Editora prikazuje u dvije dimenzije. Prema tako prikazanoj dvodimenzionalnoj strukturi mreže 3D modela je lako u nekom od programa za obradu slike izraditi teksturu koja će dobro pristajati modelu.

Realističan izgled očiju ćete dobiti tako da teksturu napravite iz fotografije ljudskog oka. Ponovno, fotografiju je potrebno uvesti u neki od alata za obradu slike, u ovom slučaju - Adobe Photoshop. Za početak je potrebno cijeli prostor oko šarenice oka prekriti sa bojom bjeloočnice, kako biste sa fotografije maknuli sve nepotrebne dijelove. Kako biste dobili na realističnosti, nije na odmet alatom Clone Stamp Tool umnožiti vidljive žilice oka i njima okružiti šarenicu. Kako biste još malo ukrasili šarenicu, zabavite se kontrastima i zasićenjem. Što se tiče teksturiranja jezika i unutrašnjosti usana, možete ih stvoriti radeći promjene na teksturi kože, te dodajući nijanse koje njima odgovaraju.Teksturu majice je lako dobiti pomoći fotografije.

4. Izrada prijelaznih oblika i kostura modelaKada se govori o izradi sinkronizacije usana, najčešće se koristi metoda izrade prijelaznih oblika (eng. Blend Shape). Prijelazni oblik je duplikat modela koji je po mreži i položaju identičan originalnom modelu, no jedan dio tog modela ima drugačiji položaj od originala. Primjerice, ako želite postići pomicanje usana modela, na prijelaznom obliku ćete pomaknuti usne u željeni položaj, te taj položaj primijeniti na originalan model. Kako biste napravili prvi prijelazni oblik, potrebno je napraviti duplikat originalnog modela na kojem nećete raditi nikakve izmjene. Model duplicirate pritiskom tipki Ctrl+d ili klikom na Edit/Duplicate. Prvi prijelazni oblik nazovite „treptaj“. Kao što i samo ime govori, on će modelu dati mogućnost pokreta očnih kapaka kojim će simulirati treptajeve. Nakon što ste označili mrežu duplikata, potrebno je pomicati kontrolne točke (eng. Vertex) tako dugo dok ne napravite oblik zatvorenih očiju. [5]

Obrve su također bitne u komunikaciji jer one mogu jasno prikazivati raspoloženje osobe koja govori. Kako biste to prenijeli na model, poželjno je napraviti podignute obrve i spuštene, „ljute“, obrve. Ponovno duplicirajte originalni model i duplikat nazovite „obrve_gore“. Kako biste uređivali kontrolne točke (eng. Vertex) obrva i pri tome ne biste pomicali dijelove mreže koje ne želite, to ćete najlakše napraviti tako da uređujete obrve iz unutarnje strane glave. Pa tako označite kontrolne točke na lijevoj i desnoj strani, te ih kontrolirajte zajedno kako biste lijevu i desnu obrvu postavili u isti položaj. Potrebno je pripaziti da obrve izledaju prirodno podignuto i ujednačeno. Kada ste napravili podignute obrve, potrebno je napraviti novi duplikat modela, te ga nazvati „obrve_ljut“. Princip izrade je potpuno jednak izradi podignutih obrvi, samo što ih postavljate u drugačiji položaj. Time je modelu dodana mogućnost pomicanja gornjeg dijela lica. Prilikom izrade prijelaznih oblika kojima bi se pomicao donji dio lica će se obraćati pažnja na oblike koje poprimaju usne prilikom izgovaranja pojedinih glasova. Za početak, potrebno je izraditi neutralan

oblik otvorenih i zatvorenih ustiju. Naime, ako otvarate usta na modelu, potrebno je pomaknuti i dio glave oko usta, kako biste time simulirali pomicanje donje čeljusti. Zato označite mnogo veću površinu kontrolnih točaka, te ju rotirajte koristeći Rotate Tool. Ipak, potrebno je napraviti blagi prijelaz između rotiranih kontrolnih točaka i onih koje niste micali, kako bi model izgledao što prirodnije.[5] Nakon toga je potrebno izraditi 8 duplikata originalnog modela, te na svakome od tih duplikata napraviti položaje usana i čeljusti kao da izgovaraju pojedini glas. Kada prilagođavate položaj usana nekom glasu, to radite na potpuno isti način kao i kod pomicanja očnih kapaka i obrvi – pomicanjem kontrolnih točaka. Kod ovog je procesa dobra ideja uzeti ogledalo i dobro promotriti kakav položaj usana radite prilikom izgovaranja pojedinog glasa. Takav način rada će Vam pomoći u stvaranju određene doze realističnosti. Dovoljno je napraviti 8 različitih izraza usana kako bi kasnije sinkronizacija mogla biti potpuna, a izraze dijelimo prema sličnosti položaja usana prilikom izgovaranja:

1. A2. D, M, T, G, H, S, C, Z, I, J, K, R, LJ, N, NJ, (L)3. E4. Č, Ć,Đ, DŽ, Š, Ž5. F, V6. O7. U8. P i B

Pošto ste se za kontroliranje pokreta usta pobrinuli, sada je došlo vrijeme da se pobrinete za kontroliranje cijelog modela. Za početak, potrebno je napraviti osnovi kostur modela, koji je najbolje raditi iz bočnog pogleda. Kostur modela radite pomoću kontrola zvanih zglobovi (eng. Joint). Joint predstavlja zglob, a svaki prostor između lanca zglobova najčešće predstavlja kost. Sa jednim takvim lancem zglobova ćete moći napraviti osnovni kostur modela. Na donjoj je slici vidljiv položaj zglobova koji sačinjavaju osnovni kostur.

Slika 7. Osnovni kostur modela sa pripadajućim imenima zglobova

Nakon postavljanja osnovnog kostura na model, potrebno ga je i nadograditi. Pa se tako mogu postaviti zglobovi na ramena, donju čeljust, pa čak i oči, kako bi se osigurala dobra pokretljivost modela. Primjerice, ramena i podlaktice možete dodati tako da napravite po jedan zglob za svaki od tih dijelova. Imenujte ih prema funkciji i prema strani na kojoj se nalaze. Bitno je napomenti kako će na taj način izrađene ruke biti odvojene od ostatka tijela, i zbog toga ih je potrebno spojiti na osnovni kostur tipkom p (Parent). Očima dodajte kontrolu tako da za desno oko napravite dva zgloba. Prvi zglob pozicionirajte u sam centar očne jabučice, pri tome držeći tipku v. Tipka v će Vam omogućiti lakše pozicioniranje zgloba u centar jabučice. Drugi zglob postavite na sam rub jabučice i pritisnite tipku Enter kako biste zatvorili lanac zglobova. Prvi zglob možete nazvati „desnoOko1“, a drugi „desnoOko_rub1“. Sada imate postavljene zglobove samo na desnoj strani. Kako biste jednostavno postavili zglobove i na lijevu stranu, odaberite Skeleton/Mirror Joint, te pritisnite kadaratić za opcije. Unutar dijaloškog okvira

odredite da želite preslikavanje zglobova po YZ osi, te da želite da se automatski unutar imena zgloba promijeni riječ iz „desno“ u „lijevo“. Pritiskom na tipku Mirror dobivate točno ono što Vam treba - brzo i lako dupliciranje zglobova na željeno mjesto. [6]Nakon svega je potrebno spojiti zube donje čeljusti i jezik na zglob donje čeljusti, te zube gornje čeljusti i oči na glavni zglob glave.

Slika 8. Spajanje očiju, zubiju i jezika sa pripadajućim zglobovima

Tek na poslijetku dolazi na red spajanje modela i zglobova (eng. Bind Skin). Zglobovi se spajaju sa modelom tako da se prvo označe svi zglobovi koji kontroliraju pokrete, a zatim i mreža modela, te se odabere Skin/Bind Skin/Smooth Bind. Klikanje na svaki zglob koji je sada napravljen bi mogao biti dugotrajan i kompliciran posao. Zbog toga je potreban neki od lakših načina – otvorite Window/Outliner. Tamo je vidljiva jedna „natuknica“ imena „back1“. Back1 označava prvi i glavni zglob u kosturu koji je napravljen, te je potrebno otvoriti cijelu hijerarhiju zglobova klikom na plusić ispred „natuknice“. Budući da u hijerarhiji ima zglobova koji su podređeni drugim zglobovima, klikanjem na plusiće je potrebno prikazati sve zglobove. Kada su svi prikazani, jednostavno ih označite klikanjem i držanjem Ctrl tipke na tipkovnici u isto vrijeme. Bitno je napomenuti kako ne smijete označiti nijedan objekat u hijerarhiji koji nije zglob (primjerice, gemetrija). Sada kada su svi zglobovi označeni, označite još i geometriju modela, te odaberite Skin/Bind Skin/Smooth Bind.Osim ste postupkom spojili geometriju i kostur, te ste sada dobili mogućnost pomicanja modela. Ipak, potrebno je prvo isprobati svaki zglob i vidjeti kakav utjecaj ima na cjelokupni model. Ukoliko pri pomicanju modela nastaju pogreške, to nije ni najmanji problem.

Takve greške nastaju zbog toga što neki zglobovi imaju drugačiji utjecaj na geometriju od onog kako je to prvobitno zamišljeno. Zbog toga je potrebno napraviti izmjene u utjecaju zglobova, a to možete napraviti tako da selektirate model, otvorite Skin/Edit Smooth Skin/Paint Skin Weights Tool i otvorite opcije alata klikom na kvadratić. Time se otvorio novi prozor na lijevoj strani sa mnoštvom opcija, a model je pocrnio. Za početak, potrebno je označiti sa popisa utjecaj kojeg zgloba želimo mijenjati. Kako biste riješili problem usta koja se najvjerojatnije ne otvaraju, potrebno je označiti zglob „head“. Svi bijeli dijelovi modela označavaju mjesta na koja direktno utječe zglob „head“, a crni dijelovi označavaju mjesta na kojima zglob nema utjecaja. Iz tog razloga, potrebno je cijelu donju čeljust obojiti u crno. Bijelu ili crnu boju kista izmjenjujete tako da pod odjeljkom Value pomičete kliznik na određene vrijednosti. Vrijednost 0.0000 označava crnu boju, a vrijednost 1.0000 označava potpuno bijelu boju. Pomicanje kliznika između tih dviju vrijednosti će rezultirati bojenjem sivom bojom, koja se koristi za izradu blagih prijelaza koji su veoma bitni. Dakle, za bojenje donje čeljusti odaberite vrijednost 0.0000, a na rubovima napravite prijelaz, baš kao na slici 5.28. Kako bi otvorena usta izgledala još boljima, potrebno je urediti i donju čeljust, selektirajući zglob „jaw1“, te praveći prijelaze kako bi pomicanje čeljusti izgledalo što prirodnije. Istim postupkom uklanjamo i sve ostale probleme prouzročene pogrešnim utjecajem zglobova.

Slika 9. Postavljanje željenog utjecaja zgloba bojenjem

Sada je ostalo još nekoliko stvari za riješiti kako bi model i kontrole bili gotovi i spremni za sinkronizaciju usana. Kako biste na liku kontrolirali jezik zajedno sa cijelim ustima prilikom izgovaranja slova, potrebno je napraviti tri prijelazna oblika na kojima je jezik pozicioniran gore, dolje i ravno (no malo raširen). Dakle, jezik jednostavno duplicirajte tri puta, napravite izmjene na mreži, te označavanjem duplikata, a zatim i originala, odaberite Create Deformers/Blend Shape. Na taj način možete vrlo jednostavno kontrolirati pokrete jezika.

Slika 10. Prijelazni oblici jezika

Ako se vratimo na izradu oblika usana prema načinu izgovaranja pojedinog slova, sjetite se da ni jezik ni zubi ne prate ni jedan oblik, što ne daje realističan izgled. U tome će Vam pomoći funkcija Set Driven Key. [7] Kako biste mogli brzo i lako riješiti taj problem, dobro je napraviti male promjene na radnoj površini. Iznad samog prozora pogleda u perspektivu se nalazi traka sa postavkama vezanim uz izgled izgled perspektive. Na toj traci izaberite Panels/Layouts/Two Panels Stacked. Sada se jedan prozor pretvorio u dva prozora, jedan ispod drugog, od koji svaki ima zasebnu traku sa postavkama. Ako na donjem prozoru odaberete Panels/Panel/Blend Shape, na tome će prozoru biti uredno prikazane sve kontrole za prijelazne oblike (eng. Blend Shape) koje ste do sad napravili. [9]Ako odaberete Animate/Set Driven Key/Set, otvara Vam se novi dijaloški okvir koji se sastoji od dva dijela: Driver i Driven. Pod Driver definirate objekat na kojem vršite promjene, a pod Driven jasno definirate koje to promjene radite. Za početak je potrebno napraviti selekciju pritiskom na tipku Select unutar okvira na kojem se nalaze svi prijelazni oblici vezani uz pokrete usana. Nakon toga pritisnite tipku Load Driver unutar Set Driven Key okvira, kako bi se prikazao popis sa Prijelazni oblicima. Budući da je glavni cilj podesiti pomicanje zubiju, morate označiti model zubiju i pritisnuti Load Driven. Sada se u drugom dijelu pokazao popis mogućih mijenjanja položaja zubiju, od kojih morate označiti: Translate X, Translate Y, Translate Z, Rotate X, Rotate Y, Rotate Z. [7]Kako biste postavili zube da prate otvaranje donje čeljusti, pobrinite se da bude označen model zubiju, te na popisu u gornjem dijelu Set Driven Key okvira označite prijelazni oblik „usta_otvorena“. Kako je sada označen prijelazni oblik zajedno sa zubima u početnom položaju, pritisnite Key i tako definirajte početnu točku pokretanja zubiju. [7]Nakon toga, u pogledu sa prikazanim prijelazni oblicima povucite kliznik pod oblikom „usta_otvorena“ sa 0 na 1 i tako otvorite modelu usta. Sada je vidljivo koliko položaj zubiju odstupa od položaja cjelokupnih usta, te to ispravite alatom Rotate Tool (Move Tool prema potrebi) i postavite ih u prirodni položaj. Sve što još trebate je ponovno pritisnuti tipku Key unutar Set Driven Key okvira i time definirati završnu točku pokretanja modela zubiju.

Slika 11. Postavljanje zubiju donje čeljusti u prirodan položaj

Na potpuno isti način se pobrinite i za ostale oblike, te postavite zube na odgovarajuća mjesta. Sada je još potrebno i postaviti jezik da prati pokrete ustiju. Pokrete jezika postavljate na potpuno isti način kao i kod slučaja zubiju. Budući da još uvijek imate otvoreni okvir Set Driven Key, gornji dio okvira (Driver) ostaje isti kao i prije, no donji je dio bitno promijeniti (Driven). Ako pomaknete kliznik u pogledu u kojem kontrolirate prijelazne oblike, na dnu možete vidjeti prijelazne oblike koji se odnose na kontroliranje jezika, koje smo prethodno već postavili. Sada klikom na gumb Select selektirate ove prijelazne oblike, te pritisnite Load Driven u Set Driven Key okviru. Sada možete krenuti sa postavljanjem pokreta jezika tako da u gornjem dijelu okvira Set Driven Key označite koji Driver mijenjate, a u donjem dijelu okvira označite koji pokret jezika hoćete, te pritiskom na tipku Key jasno definirate početnu i završnu točku kretanja. Na taj način obradite svaki pokret ustiju i pobrinite se da svaki pokret za izgovaranje pojedinog glasa izgleda prirodno. [7]

Sada još samo nedostaju kontrole kojima ćete lakše moći selektirati i pomicati pojedinačne zglobove prilikom procesa animiranja, jer bi traženje i biranje zglobova u cijelom kosturu bio poprilično kompliciran i dugotrajan posao. Za izradu kontrola možete koristiti krivulje (eng. CV Curve), za čiju izradu alat možete pronaći pod Create/CV Curve Tool. Krivulje su izvrsne za izradu takvih kontrola zbog svojstva da prilikom završnog renderiranja ostanu nevidljive, kao da i ne postoje. Za početak, nacrtajte dvije krivulje u obliku romba i strelice. Iako ovi nacrtani oblici nisu po samom izgledu krivulje, u nastavku će se tako nazivati zbog svoje vrste. Kontrole ćete cijelom kosturu najlakše dodati tako da krivulje postavite u bočnom, jednodimenzionalnom pogledu. Potrebno ih je postaviti tako da svaka krivulja bude postavljena iza (ili ispred) zgloba kojeg će imati zadaću kontrolirati.

Slika 12. Pozicije krivulja

Krivulje možete sa zglobovima povezati tako da prvo selektirate krivulju, a zatim željeni zglob, te odaberete Constrain/Parent. Kada ste povezali sve krivulje sa odgovarajućim zglobovima, potrebno je još samo i međusobno povezati krivulje. Primjerice, kada krivulje koje kontroliraju glavu ne bi bile međusobno povezane, okretanjem glave bi oči uvijek ostajale na istome mjestu, a ne bi pratile pokret glave. Kako biste to ispravili, potrebno je napraviti vezu među krivuljama koju radite na isti način na koji ste povezivali i krivulje i zglobove, dakle klikom na nadređenu krivulju, zatim na podređenu krivulju i te odabirom Constrain/Parent. Pa tako, krivulje koje kontroliraju čeljust i pokrete očiju podredite krivulji koja kontrolira čitavu glavu. Krivulju koja kontrolira glavu podredite krivulji koja kontrolira ramena, a nju podredite krivulji koja kontrolira srednji dio leđa. Na poslijetku i tu krivulju podredite krivulji koja kontrolira donji dio leđa, čineći tako zadnju krivulju glavnom kontrolom našeg lika.

5. Animiranje likaKako biste započeli sa animiranjem lika, potrebno je posložiti prozor u kojem kontrolirate lika čim bolje, kako biste postigli preglednost. Za početak, u pogledu perspektive odaberite Panels/Layouts/Two Panels Side by Side, čime se jedan prozor pretvorio u dva, jedan do drugoga. Na jednom od ta dva prozora odaberite Panels/Panel/Blend Shape, te još samo odaberite

Options/Orientation/Horizontal. Time ste dobili najpregledniji prozor za kontroliranje lika. Kako biste dobili povećanu vremensku po kojoj ćete zadavati pokrete liku, odaberite Window/Settings /Preferences/Preferences, te sa popisa kliknite na Settings. U prozoru koji se time otvara se pobrinite da je pod „Time“ iz padajućeg izbornika odabrano „Film (24 fps)“. Nakon toga u istom prozoru sa popisa odaberite Time Slider, te pod „Playback speed“ također postavite „Real-time [24 fps]“. Također, pod Time Slider Height odaberite drugu razinu, 2x, kako biste kasnije lakše vidjeli zvučne valove. Sada imate spreman prozor za animiranje. [8]Za početak je potrebno unutar Autodesk Maye ubaciti zvučni zapis. Zvuk u Autodesk Mayu unesite “Drag and Drop akcijom”. Jednostavno, pokazivačem miša dovucite datoteku iz mape u kojoj se nalazi na vremensku crtu unutar Maye. Nakon toga, na vremenskoj se crti pojavljuje zeleni grafički prikaz zvuka. Prilikom animacije je potrebno cijelo vrijeme obraćati pozornost na ubačeni zvuk, kako bi sinkronizacija usana uspjela. Kada želite na modelu usne staviti u položaj kao da govori određeno slovo, jednostavno pritisnite gumb Key koji stoji pokraj prijelaznog oblika kojeg koristite. Prilikom pritiska na gumb Key, na vremenskoj se crti pojavljuje vertikalna crvena linija. Ta crvena linija označava kretnju lika, te više takvih linija tvori animaciju. Na taj način radite sve pokrete usana dok pokreti usana nisu sinkronizirani sa zvukom. Nakon animiranja cijelog govora, vremenska crta je postala išarana crvenom bojom. Pokrete očnih kapaka i obrvi možete postići na potpuno isti način kao što ste to radili i kod pokreta ustiju. Treptanje možete najčešće dodavati prilikom pauzi između rečenica, no ne valja pretjerati, kako pokreti ne bi izgledali previše uštogljeno. Treptaji oka se sastoje od tri osnovna pokreta koja je potrebno definirati. Prvi pokret je osnovni položaj, a to su otvorene oči. Taj isti položaj na vremenskoj crti kopirajte, tako da postane i posljednji položaj. I sada je još samo potrebno između ova dva položaja, na vremensku crtu postaviti položaj sa zatvorenim očima i dobili ste treptaj. Udaljenost između ova tri definirana položaja će odrediti brzinu treptaja. Kako biste dobili realističniji govor lika, dobro će doći emocije. Obrve same po sebi dobro pokazuju emocije, pa tako, kada lik govori o nečem ružnom možete mu namrštiti obrve, kao da je ljut, a kada govori o nečem zanimljivom, obrve mu možete podići, kao da je zanesen. Isto tako, potrebno se pobrinuti i za pokrete glave. Kako bi govor lika izgledao realističnije, napravite tako da se glava cijelo vrijeme pomiče, a brzina i način pokreta neka variraju od rečenice do rečenice, prema kontekstu.

Kada je cijelo animiranje završeno, potrebno je još samo zaobliti sve rubove na modelu lika, kako model više ne bi bio sačinjen od mnoštva jasno vidljivih ploha i bridova. Alat Smooth zaobljuje sve „oštre“ dijelove modela tako da umnogostručuje plohe, pri čemu se te plohe čine zaobljenima zbog količine ploha od kojih se sastoje. Kako biste primjenili alat Smooth, potrebno je označiti sve dijelove modela, dakle: očne jabučice, zube, jezik, te na poslijetku i cijelu kožu. Tada odaberite Mesh/Smooth. Model je ovime dobio mnogo više ploha, i sada je spreman za završno renderiranje.

6. Završavanje animacijeKako biste dobili ravnomjernu osvijetljenost, koristite dva izvora svjetlosti. Prvo postavite usmjereno svjetlo (eng. Directional Light). Nalazi se pod Create/Light/Directional Light. Izvor takvog svjetla je prikazan grupom strelica, koje prikazuju smjer svjetla. Postavite jedno takvo svjetlo iznad modela, tako da bude dobro osvijetljen. Ako želite i da pozadina iza modela bude kvalitetno osvijetljena, odaberite Create/Light/Ambient Light, odnosno ambijentalnu svjetlost. Izvor ovog svjetla je prikazan u obliku sunca, odnosno kružnice koju okružuju zrake. Takva svjetlost se raspršuje i odlično će osvjetljavati plohu koja predstavlja nebo. [9]Da biste uspostavili balans između ovih izvora svjetlosti, potrebno je pronaći ravnotežu između jačina pojedinog izvora. Zbog toga možete izvoru usmjerenog svjetla, koji se nalazi iznad modela, u Attribute Editoru postaviti intenzitet (Intensity) svjetla na 1.000. Izvoru svjetla koje obasjava pozadinu možete postaviti intenzitet na 0.200, jer ne želimo da pozadina bude prejako osvijetljena.Nakon postavljanja cijele scene, potrebno je postaviti i kameru, kroz koju će animacija biti „snimana“. Kameru stvarate tako da odaberete Create/Cameras/Camera. Kameru animirate na potpuno isti način kao i u slučaju animiranja modela.

7. ZaključakIz svega dosad napisanog je lako zaključiti da izrada sinkronizacije usana nije toliko težak i komplicirani posao kao što se to u početku činilo. Ipak, tokom rada na modelu i animiranju je naglasak na pedantnosti koja se mora poštivati, budući da će svaka pogreška najvjerojatnije zapeti za oko promatrača. Takav pristup modeliranju i animaciji obično iziskuje mnogo utrošenog vremena. Veoma je zanimljiva činjenica da će promatrač svaku veću pogrešku u gotovoj sinkronizaciji usana uočiti gotovo nesvijesno, što je glavni znak da je potrebno paziti na detalje kod animiranja govora. Svakidašnjim napretkom tehnologije nastaju aplikacije koje su u stanju same proizvesti sinkronizaciju bez prevelikog truda animatora. Ipak, korištenje prijelaznih oblika u izradi sinkronizacije usana unutar programa Autodesk Maya nudi bezbroj mogućnosti animacije 3D modela, i ono najvažnije: potpunu kontrolu svakog pokreta modela tijekom animacije.

8. Literatura[1] http://www.thehobbitguy.com/tutorials/polymodeling/page01.htm, lipanj 2013[2] http://www.thehobbitguy.com/tutorials/polymodeling/page02.htm, lipanj 2013[3] http://www.thehobbitguy.com/tutorials/polymodeling/page03.htm, lipanj 2013[4] http://www.thehobbitguy.com/tutorials/polymodeling/page08.htm, lipanj 2013[5] http://www.youtube.com/watch?v=RYKeoVGM_8E, srpanj 2013[6] http://www.digitaltutors.com/tutorial/27-Rigging-the-Human-Face-in-Maya, srpanj 2013[7] http://www.youtube.com/watch?v=8oQ7GNLT-wc, srpanj 2013[8] http://www.youtube.com/watch?v=Lj0L00wsWQc, srpanj 2013[9] Eric Keller: Mastering Autodesk Maya 2011 (Lighting with mental ray), 2010.

9. Informacije o autorima

Nikola Bačanek, bacc. graph. tech.Bočadir 2A, 49282 Konjščina, Hrvatska091 725 2278nbacanek@net.hr

pred. Andrija Bernik, dipl.inf.PredavačVeleučilište u Varaždinu, odjel Multimedija, oblikovanje i primjenaRuđera Boškovića 14c, Varaždin, Hrvatska091 899 1882bernik.velv@gmail.com

pred. Geček Robert, dipl. ing.PredavačVeleučilište u Varaždinu, odjel Multimedija, oblikovanje i primjenaJ. Križanića 33, Varaždin, Hrvatska098 268 862robert.gecek@velv.hr