Freestyle w Blenderze, czyli co ma wspólnego 3D z kreskówką. I jak samemu zrobić film animowany?

Czy oglądając niektóre filmy animowane, zwłaszcza japońskie anime, zastanawialiście się jak osiągnięto efekt ręcznie tworzonej animacji, pomimo że ewidentnie powstała ona na komputerze? A może sami mieliście ambicje stworzyć tego rodzaju kreskówkę na bazie trójwymiarowych modeli?

Czy oglądając niektóre filmy animowane, zwłaszcza japońskie anime, zastanawialiście się jak osiągnięto efekt ręcznie tworzonej animacji, pomimo że ewidentnie powstała ona na komputerze? A może sami mieliście ambicje stworzyć tego rodzaju kreskówkę na bazie trójwymiarowych modeli?

Jeśli tak, to zainteresujcie się najnowszą wersją Blendera - zadebiutowało w niej Freestyle, czyli narzędzie, które właśnie do tego służy.

Blender to darmowy program do tworzenia grafiki 3D, oznaczona numerem 2.67. Jej premiera przeszła właściwie bez echa, a szkoda, bo to właśnie w niej dodano moduł Freestyle, rozszerzając dzięki temu już i tak niemałe możliwości tego narzędzia. Technicznie rzecz ujmując, Freestyle jest rendererem NPR, służącym do renderowania linii. Co to właściwie znaczy?

Renderer jest tym modułem programu do grafiki trójwymiarowej, który odpowiada za renderowanie, czyli  proces tworzenia obrazu 2D z trójwymiarowego modelu.

Większość rendererów produkuje rezultaty mniej lub bardziej realistyczne, które starają się udawać rzeczywistość. Niektóre jednak z założenia porzucają takie podejście, tworząc obrazy będące artystycznym przetworzeniem matematycznego modelu. Takie renderery określa się mianem niefotorealistycznych, po angielsku Non-Photorealistic Renderer. W skrócie: NPR.

Tego rodzaju rendererów używa się między innymi przy tworzeniu filmów animowanych - w niejednej kreskówce to, co wydaje się być narysowane, jest w rzeczywistości zmyślnym renderingiem sceny 3D.

O ile jednak stosunkowo łatwo jest zasymulować charakterystyczne dla obrazów 2D płaskie cieniowanie, o tyle stworzenie linii na krawędziach obiektów to już wyższa szkoła jazdy. Pamiętacie doskonały japoński serial anime Ghost in the Shell: Stand Alone Complex, stworzony przez studion Production I.G? Powstał on w programie 3ds Max, a do rysowania linii użyto pluginu Illustrate!, który jest właśnie rendererem NPR.

Innym filmem animowanym w którym go wykorzystano jest pełnometrażowy Corto Maltese, na podstawie komiksu o tym samym tytule.

Niestety, poza komercyjnymi produktami lub wewnętrznymi technologiami rozmaitych firm (takimi jak ta, dzięki której powstał krótkometrażowy Paperman Disneya) do tej pory de facto niedostępne były darmowe rozwiązania, które pozwoliłoby tworzyć tego rodzaju animacje amatorom. Pojedynczymi wyjątkami był stworzony w 2003 roku Jot oraz właśnie Freestyle, od 2004 roku istniejący jako luźny zbiór skryptów w Pythonie.

Oba te rozwiązania były wiekowe, toporne i ciężki w użyciu, co w zasadzie dyskwalifikowało je z domowych zastosowań. W Blenderze dawało się od biedy zrobić coś w stylu Illustrate!, ale efekt końcowy wyglądał nieporównywalnie gorzej. Na szczęście począwszy od wersji 2.67 Freestyle został zintegrowany z Blenderem, dzięki czemu o wiele łatwiej można zacząć eksperymenty z amatorskich tworzeniem własnych kreskówek.

Co potrafi Freestyle? Całkiem sporo! Poza udającymi ręcznie narysowane animacjami, Freestyle może znaleźć zastosowanie w wizualizacjach architektonicznych, rysunkach technicznych i komputerowo generowanych ilustracjach. Sposób tworzenia linii można szczegółowo regulować w menu renderera, tak że rezultat wyglądać może jak pociągnięty tuszem w stylu japońskim, pospiesznie naszkicowany ołówkiem czy też starannie wykreślony przekrój części maszyny.

Jak widać, Freestyle przydaje się wszędzie tam, gdzie twórcom zależy na włączeniu w ich dzieło linii - ponieważ do dyspozycji oddano dużą ilość parametrów, to efekt końcowy może być bardzo zróżnicowany.

Ciekawa jest historia drogi jaką przebył Freestyle od zestawu skryptów do pełnoprawnego elementu multimedialnego kombajnu, jakim jest Blender. Wszystko zaczęło się w 2004 roku od artykułu czterech francuskich autorów (Stéphane Grabli, Emmanuel Turquin, Frédo Durand, François Sillion), zatytułowanego “Programmable Style for NPR Line Drawing”. Był w nim opisany proces tworzenia programowalnych stylów do renderowania linii na podstawie geometrii sceny.

Wtedy też powstały skrypty w Pythonie, które stały się zaczątkiem Freestyle, zaś rok później autorzy założyli projekt na SourceForge, żeby ułatwić wspólne kodowanie.

W 2008 roku integracja Freestyle z Blenderem zostaje zgłoszona jako inicjatywa w ramach Google Summer of Code, a odpowiedzialny za nią jest Maxime Curioni. Cały proces zajął jednak znacznie dłużej niż przewidywano: pięć długich lat. W międzyczasie Maxime poddał się, a projekt przejął współdeweloper, Tamito Kajiyama.

To właśnie Tamito, w społeczności Blendera znany jako T.K., doprowadził integrację Freestyle do końca. Bardziej szczegółową historię przeczytać można tutaj, jest to fascynująca opowieść.

Oczywiście, choć integracja z Blenderem jest ważnym kamieniem milowym rozwoju Freestyle, to nie oznacza ona jeszcze końca drogi. Deweloperom pozostało wciąż parę rzeczy do zrobienia: usunięcie błędów (w tym linii okazjonalnie pojawiających nie tam gdzie powinny), dodanie nowych parametrów kontrolujących linie, umożliwienie eksportu wyników końcowych, zastąpienie parametryzacji systemem node’ów i tak dalej.

Z kolei żeby cała ta praca nie poszła na marne, artyści używający Blendera muszą opanować nowe narzędzie i zacząć tworzyć ilustracje, rysunki i animacje z wykorzystaniem Freestyle.

Patrząc jednak na całkiem efektowne rezultaty zabawy grafików z nieukończonymi jeszcze wersjami tego renderera (jak choćby uroczy A Big Cat, którego bohater zawitał na ekranie tytułowym Blendera 2.67), można być spokojnym, że niejedno jeszcze przyjdzie nam zobaczyć.

Kto wie, być może nawet któreś z przyszłych japońskich anime powstanie dzięki kombinacji Blender plus Freestyle?

Bartłomiej Nagórski