Кіріспе
Цифрлық қуыршақ – компьютерлердің көмегімен нақты уақытта көрсетілетін виртуалды ортада цифрлық анимацияланған 2D немесе 3D нысандар мен объектілерді манипуляциялау және ойнату процесі. Көбінесе бұл технология кино және телевизия өндірісінде қолданылады, сондай-ақ интерактивті ойын-сауық парктері мен тікелей эфирдегі театрларда да пайдаланылады. Цифрлық қуыршақ деп нені қарастыру керек және нені қарастырмау керек екені туралы нақты анықтама қуыршақ ойнатушылар мен компьютерлік графика дизайнерлері арасында пікірталас тудыруы мүмкін, бірақ көбінесе цифрлық қуыршақ дәстүрлі компьютерлік анимациядан өзгешелігі – кейіпкерлерді кадрлар бойынша анимациялаудың орнына, нақты уақытта ойнатуды қамтиды. Цифрлық қуыршақ кейіпкерлік анимация, қозғалысты түсіру технологиялары, 3D анимация және қаңқалық анимациямен тығыз байланысты. Цифрлық қуыршақ виртуалды қуыршақ, орындау анимациясы, тірі анимация, аниморфтар, тікелей анимация және нақты уақыт анимациясы деп те аталады (бірақ соңғысы компьютерлік ойын жүйелерімен жасалған анимацияны да білдіруі мүмкін). Мачинима – цифрлық қуыршақтың тағы бір түрі, ал Мачинима орындаушылары көбінесе қуыршақшылар ретінде танылады.
Алғашқы тәжірибелер
Цифрлық қуыршақ театрының алғашқы дамушыларының бірі Ли Харрисон III болды. 1960 жылдардың басында ол аналогтық тізбектер мен катодты сәулелі түтікшелерді пайдаланып фигураларды анимациялау бойынша тәжірибелер жүргізді. Харрисон потенциометрлермен жабдықталған дене костюмін жасап, алғашқы жұмыс істейтін қозғалысты түсіру құрылғысын құрастырды, соның арқасында CRT экранында 3D фигураларды нақты уақытта анимациялады. Ол осы жүйемен бірнеше қысқа фильмдер түсірді, оларды ANIMAC деп атады. Жүйе арқылы жасалған алғашқы цифрлық қуыршақтардың бірі "Мырза Компьютерлік Бейне" кейіпкері болды, ол ANIMAC-тің дене бақылау құрылғысы және дауыспен басқарылатын автоматты ерін үйлесімділігінің алғашқы нұсқасы арқылы басқарылды.
Уолдо С. Графикалық
Мүмкін, цифрлық анимацияланған кейіпкердің нақты уақытта орындалуы және көрсетілуі бойынша коммерциялық тұрғыдан сәтті алғашқы мысал – 1988 жылы Джим Хенсон мен Pacific Data Images жасаған «The Jim Henson Hour» телесериалы үшін жасалған Waldo C. Graphic. Хенсон 1970 жылы «Sesame Street» телесериалы үшін өзінің Nobody кейіпкерінің цифрлық нұсқасын жасау үшін Scanimate жүйесін қолданған, ал Уолдо Хенсонның 1985 жылы Kermit the Frog кейіпкерінің компьютерлік нұсқасын жасау үшін жүргізген тәжірибелерінен пайда болды. Уолдоның компьютерлік қуыршақ ретіндегі артықшылығы – оны бір қуыршақшы (Стив Уитмир) нақты уақытта дәстүрлі қуыршақтармен бірге басқара алатындығы еді. Уолдоның компьютерлік бейнесі физикалық қуыршақтарға бағытталған камераның бейнесімен біріктірілді, соның арқасында бір көріністегі барлық қуыршақшылар бірлесіп ойнай алды. (Мuppeteering практикасында орындау кезінде мониторларды пайдалану қалыпты жағдай болғандықтан, виртуалды қуыршақты қолдану жүйенің күрделілігін едәуір арттырмады.) Соңынан, пост-өндірісте PDI Уолдоны жоғары ажыратымдылықта қайта көрсетті, орындалған қозғалысқа бірнеше динамикалық элементтер қосты. Waldo C. Graphic бүгін Флорида штатының Буэна-Виста көліндегі Disney’s Hollywood Studios-та Джим Хенсонның «Muppet*Vision 3D» атты көрсетілімінде көрініс береді.
Майк Нормал
1988 жылы цифрлық қуыршақтар саласындағы тағы бір маңызды жетістік – Майк Нормал болды, оны Брэд Де Граф және оның серіктесі Майкл Вэрман Silicon Graphics компаниясының жаңа 4D сериялы жұмыс станцияларының мүмкіндіктерін көрсету үшін жасады. 1988 жылғы SIGGRAPH конвенциясында таныстырылған бұл, цифрлық кейіпкердің алғашқы тікелей өнер көрсетілімі еді. Майк – арнайы құрастырылған контроллермен басқарылатын, бір қуыршақшының кейіпкердің бет-әлпетінің – ауыз, көздер, мінез-қалпы және бас позициясы сияқты көптеген параметрлерін басқаруына мүмкіндік беретін күрделі сөйлейтін бас еді. DeGraf/Wahrman жасаған және Майк Нормалды орындау үшін пайдаланған жүйе кейін RoboCop 2 фильміндегі зұлым Қабылды жасау үшін қолданылды. Бұл толық метражды фильмде кейіпкерді жасау үшін цифрлық қуыршақтарды алғаш рет пайдаланудың мысалы деп есептеледі. Трей Стоукс Майк Нормалдың SIGGRAPH-тағы дебютінде де, Robocop II-де де қуыршақшы болды.
Сезам көшесі: Элмоның әлемі
Телесериалдардағы цифрлық қуыршақтардың ең танымал және сәтті мысалы – "Sesame Street" телешоуының "Elmo's World" бөлімі. Эльмо және басқа нақты қуыршақтармен бірдей уақытта ойнау үшін CGI технологиясымен жиһаз кейіпкерлері жасалды. Олар түсірілім алаңында тікелей эфирде, нақты қуыршақтармен бірге ойнатылды. Хенсонның "Waldo C. Graphic" мысалында болғандай, цифрлық қуыршақтардың бейнесін цифрлық және нақты қуыршақтарды ойнатушылар тікелей көріп, осы арқылы цифрлық және нақты кейіпкерлердің бір-бірімен әрекеттесуіне мүмкіндік берді.
Дисней ойын-сауық парктері
Walt Disney Imagineering компаниясы сонымен қатар цифрлық қуыршақ өнері саласындағы маңызды инноватор болып табылады, Дисней ойын-сауық парктеріне келушілерге компанияның танымал анимациялық кейіпкерлерімен өзара әрекеттесуге мүмкіндік беретін жаңа технологияларды әзірлейді. 2004 жылы олар Epcot және Disney California Adventure Park-тағы Turtle Talk with Crush аттракционын жасау үшін цифрлық қуыршақ техникасын қолданды. Атракционда жасырын қуыршақ ойнаушы үлкен артқы проекциялық экранда «Немоны іздеу» фильмінен келген жайлы теңіз торпағы Круштің цифрлық қуыршағын орындайды және дауыстайды. Көрерменге Круш аквариум ішінде жүзіп, ойын-сауық паркі қонақтарымен сценарийсіз, нақты уақытта әңгімелеседі. Disney Imagineering Monsters Inc. Laugh Floor аттракционымен цифрлық қуыршақтарды пайдалануды жалғастырды, ол 2007 жылдың көктемінде Уолт Дисней әлемінің Сиқырлы патшалығындағы Tomorrowland-те ашылды. Қонақтар уақытша 2001 жылы Дисней мен Pixar-дың «Monsters, Inc.» фильмінде таныстырылған «монстрлар әлеміне» кіреді, онда оларды Майк Вазовски және күлкіні ұстауға тырысатын басқа монстр комедияшылары көңіл көтереді, олар оны энергияға айналдырады. Turtle Talk сияқты, қуыршақ ойнаушылар қонақтармен нақты уақытта қарым-қатынас жасайды, дәл өмірдегі комедианттың көрермендермен әрекеттесетіндей. Дисней 2006 жылы Гонконг Диснейлендінде ашылған Stitch Encounter аттракционында да цифрлық қуыршақ техникасын қолданады. Диснейдің Париждегі Диснейленд курортында дәл осындай аттракционның тағы бір нұсқасы бар, ол Stitch Live! деп аталады.
Әскери симуляция және оқу
2014 жылдан бері АҚШ армиясының Симуляция, оқыту, зерттеу және аспаптар жөніндегі бағдарламалық атқарушы кеңсесі (PEO STRI), АҚШ армиясының Симуляция және оқыту технологиясы орталығының (STTC) бөлімшесі, жаяу әскер тобына кеңейтілген жағдайды сезінуді үйрету әдісі ретінде цифрлық қуыршақтарды пайдаланумен тәжірибе жасап келеді. Organic Motion Inc компаниясының қозғалысты түсіру технологиясын қолданатын бір актер, түрлі жастағы және жыныстық белгілері әртүрлі, нақты өлшемдегі бірнеше аватарлар арқылы топтармен өзара әрекеттесті. Бұл аватарлар қалалық операциялар оқу орталығындағы бірнеше қабырғаға проекцияланды. Қозғалысты түсіру технологиясы, осы әсерді қамтамасыз ету үшін, дауыстың уақтылы өзгеруімен жұптастырылды.
Уолдоның қуыршақ ойыны
Цифрлық қуыршақ экранда нақты уақытта қуыршақшымен басқарылады, ол «Уолдо» деп аталатын телеметриялық енгізу құрылғысын пайдаланады (Роберт А. Хайнлайнның «Уолдо» атты әңгімесінен алынған, онда мұндай құрылғыларды ойлап тапқан және қолданған адам туралы айтылады). Бұл құрылғы компьютерге қосылған. Енгізу құрылғысының X, Y және Z осьтері арқылы жасалған қозғалыс цифрлық қуыршақтың да сол сияқты қозғалуына себеп болады.
Компьютерлік бет анимациясы
Компьютерлік бет анимациясы – компьютерлік графиканың кейіпкер бетінің суреттері мен модельдерін жасау және оларды қоздыру әдістерін қамтитын маңызды саласы. Адам бетінің ауызша және ауызша емес қарым-қатынастағы маңыздылығы, сондай-ақ компьютерлік графика аппараттық және бағдарламалық құралдарының жетістіктері компьютерлік бет анимациясына зор ғылыми, технологиялық және көркемдік қызығушылық тудырды.
Қозғалыс түсіру қуыршақ / орындаушылық анимация
Бір нысан (қуыршақ) немесе адам денесі цифрлық қуыршақтың физикалық бейнесі ретінде қолданылады және оны қуыршақ ойнатушы басқарады. Нысанның немесе дененің қозғалысы нақты уақытта цифрлық қуыршақтың қозғалысына сәйкес келеді. Қозғалысты түсіру арқылы қуыршақ ойнату, мысалы, VTubers қолданғандай, санариптік бейнелерді олардың бас қозғалыстарына сәйкес ету үшін пайдаланылады.
Виртуалды адам
Виртуалды адам (немесе цифрлық адам) – компьютерде адамдардың модельдеуі. Зерттеу саласы олардың бейнеленуі, қозғалысы және мінез-құлқымен айналысады, сондай-ақ виртуалды адамның адамға ұқсас келбеті жарнамалық контексте аниме сияқты виртуалды адамдарға қарағанда жоғары сенімділікпен қабылданатынын көрсетеді. Виртуалды адамның нақты бір түрі – виртуалды актер, ол нақты тұлғаны бейнелейтін және фильмде немесе сериалда ойнайтын виртуалды адам (аватар немесе дербес).
Аниформалар
Аниформс – тікелей аудиторияға немесе визуальды медиада көрсетілетін, қуыршақ сияқты басқарылатын екі өлшемді мультфильм кейіпкері. Бұл тұжырымды Мори Буньин жұбайы Шарлоттамен бірге ойлап тапқан. Буньин – ол іпті қуыршақтармен және қол қуыршақтармен жұмыс істеген қуыршақшы. Аниформс кейіпкерінің ерекшелігі – ол нақты немесе имитацияланған теледидар экранында "қозғалған" сияқты көрінетін физикалық форманы көрсетеді. Бұл техника теледидар өндірісінде қолданылды.
Машинка
Цифрлық қуыршақтарды жасауға қолданылатын өндіріс әдісі. Machinima – бейнеойындардағы қарапайым 3D қозғалтқыштарды пайдаланып компьютерлік графиканы (CGI) жасау процесі. Ойыншылар ойын ішіндегі кейіпкерлер мен ортаны қолданып, нақты уақыт режимінде көріністерді ойнайды, түсірілген видеолар жазылып алынып, содан кейін дайын фильмге өңделеді.