Захват движения в компьютерных играх

Существует много факторов, по которым у людей формируется субъективное мнение о видеоиграх, от специфики боевой системы до того, что происходило в мире, когда вместо суши было слишком много воды. Однако, первое, что игроки замечают в видеоигре и что формирует их восприятие — это визуальные эффекты и проработка деталей. Освещение, тени, пейзажи, то, как все это вплетено в игру и взаимосвязано, чтобы создать ощущение реализма (или наоборот, вообще избежать реализма) во время игры.

Надо отметить, что практически все современные компьютерные игры обладают отличными визуальными эффектами, несмотря на то, что они очень разные. Например, достаточно примитивная на первый взгляд, ролевая игра «Undertale» уже много раз была отмечена своей способностью выражать персонажей и обстановку с помощью пиксельной графики, а малобюджетная инди-игрушка «Among Us» популярна благодаря простоте своего дизайна. На другой чаше весов расположились другие игры, такие как «Final Fantasy VII Remake» и «Red Dead Redemption 2», которые геймеры как раз хвалят за удивительно детализированные пейзажи и проработку всех объектов.

Но многие пользователи даже не задумываются о том, откуда взялась эта графика и такая реалистичная отточенность движений персонажей. Если начать задавать такие вопросы, то большинство людей скорее всего скажут, что визуальные эффекты геймплея — это результат искусства художников и анимация. Отчасти они даже будут правы - это правда, анимация. Но нельзя одним этим словом сводить воедино такую широкую категорию – ведь это такая отрасль в которой используются различные по своему исполнению методы и технологии. Если бы этого разнообразия не было, а существовал один принцип исполнения, то все игры выглядели бы, более-менее одинаково, а в разделах комментариев на YouTube не было бы споров о том, какие видеоигры сделаны лучше всего.

Одной из самых неизвестных, для широкой публики, и сложных технологий в области анимации является технология захвата движения или MOCAP (от английского словосочетания motion capture). На самом деле, эта быстроразвивающаяся технология уже используется в самых разных отраслях, от спорта до серьёзных военных разработок, но в сфере создания игр технология захвата движения используется уже довольно длительное время. Так что же скрывается за этим таинственным MOCAP? Если говорить простыми словами о сложном - то это процесс оцифровки и записи живых действий актёров для последующего использования этих моделей для анимации разнообразных движений персонажей в игре. Это совсем не означает, что персонажи в конечном итоге будут выглядеть точно так же, как их актёры-прототипы (хотя, иногда, так и бывает). При использовании технологии motion capture компьютер сохраняет только движения актёров, а не их реальные физические характеристики, а это означает, что их движения могут быть применены на модель любого персонажа.

Есть несколько принципиально технически-различных способов по захвату движения. Но, как правило, самым распространённым является следующий: излучающие свет или светоотражающие маркеры помещаются на тело актёра (или на лицо, при захвате мимики лица), а вокруг устанавливается набор из нескольких камер, которые могут в динамике улавливать отражённый от этих маркеров свет с частотой до сотен кадров в секунду. Когда актёр движется, система камер использует свет от маркеров, чтобы позиционировать их в трёхмерном пространстве и записывать это положение. Каждая из камер передаёт сигнал на компьютер, где потом в специальной программе данные от каждой камеры сопоставляются (синхронизируется) с данными от других камер, создавая некую объёмную проекцию с отметкой в единый момент времени, где в это мгновение находился каждый маркер. Таким способом аниматоры получают «скелет» движений актёра в динамике и могут приспособить его к моделям персонажей игры, создавая анимацию для них.

Технология MOCAP также может работать, но уже по другой методике - без дорогостоящих камер, когда аниматоры вместо этого полагаются на данные с IMU-датчиков, которые могут передавать на прибор-шлюз данные о своём позиционировании в трёхмерном пространстве. Для данной разновидности мокап существуют различные mocap-акссесуары в виде специальных костюмов с датчиками и даже перчаток (для оцифровки движения пальцев и кистей рук). Эти системы используют более сложное программное обеспечение, для отслеживания движений актёра, по сравнению с тем, которое необходимо для методов на основе камер и оптических маркеров. Но, несмотря на более сложное дополнительное программное обеспечение, безмаркерный метод часто рассматривается как более удобный, хотя, как правило, он не даёт такой точности, особенно для мелких движений. Но с каждым годом технологии совершенствуются и точность оцифровки повышается.

Можно поспорить, что Вы когда-нибудь играли в игру, в которой для анимации использовалась технология захвата движения. Это могло вам просто не приходить в голову, но если вы играли в такие игры, как Control (2019), God of War (2018), The Last of Us, Uncharted: The Lost Legacy или Detroit: Become Human, то вы играли именно в те игры, в основе которых использовался захват движения.

Теперь команды разработчиков игр могут использовать эту технологию по-разному; например, создатели Control (2019) и Detroit: Become Human использовали физические черты своих актёров в соответствующих персонажах, в то время как God of War (2018) использовал типовые характеристики Кристофера Джаджа, зафиксированные системой, для переноса на модель главного героя Кратоса. Этот персонаж в игре выглядит иначе, чем актёр-прототип, но обладает той же пластикой и характером движений.

В конце концов, технология motion capture такая же, как и любая другая технология в разработке игр - это прикладной инструмент, который могут использовать разработчики, но способ его применения может варьироваться от игры к игре. Вот почему даже между играми, использующими одну и ту же технологию, визуальные эффекты могут разительно отличаться. Некоторые игры могут использовать нереальные фантастические модели персонажей, в то время как другие используют самих актёров в качестве основы для персонажей игры. И неважно, что из этого вы предпочитаете. Даже, если вам нравятся визуальные эффекты, полностью отличные от тех, которые создаются технологией захвата движения, то большинство, геймеров вероятно, согласится с утверждением, что чем больше технологий используется для создания игровых визуальных эффектов - тем лучше.