CGI - jak działa technologia od efektów specjalnych? Wyjaśniamy

CGI (computer-generated imagery) to zastosowanie grafiki komputerowej do tworzenia lub współtworzenia obrazów w sztuce, mediach drukowanych, grach wideo, symulatorach, animacji komputerowej i efektów wizualnych w filmach, reklamach i programach telewizyjnych.

Obrazy mogą być dynamiczne lub statyczne i chociaż najczęściej kojarzone są z grafiką trójwymiarową (3D) to CGI może być wykorzystywana także do tworzenia obrazów 2D. Po raz pierwszy tę technologię użyto w firmie "Ucieczka nawigatora" (1986).

CGI wykorzystuje algorytmy do generowania statycznych lub animowanych obrazów, a o tym, jak wygląda to szczegółowo, opowiemy w dalszej części artykułu.

Naturalnie wyglądające krajobrazy są generowane za pomocą algorytmów komputerowych. W tym celu najczęściej wykorzystuje się metodę siatki, polegającej na skonstruowaniu jakiegoś specjalnego przypadku krzywej de Rham. W ten sposób można utworzyć mapę topograficzną o różnych poziomach wysokości przy użyciu stosunkowo prostych algorytmów fraktalnych.

Dobrym przykładem na wykorzystanie statycznych obrazów stworzonych z pomocą CGI są rysunki architektoniczne. Współcześni architekci korzystają z usług firm graficznych do tworzenia trójwymiarowych modeli zarówno dla klientów, jak i konstruktorów. Te modele generowane komputerowo mogą być dokładniejsze niż tradycyjne rysunki.

Narzędzia do modelowania architektonicznego pozwalają architektowi na wizualizację przestrzeni i wykonywanie "spacerów" w wirtualnych światach. W niektórych przypadkach CGI jest również wykorzystywane do "inżynierii wstecznej", umożliwiającej rekonstrukcję historycznych budynków.

Zobacz też: Poklatkowa animacja ze świeczek [wideo]

Wirtualne modele postaci oraz światy mają szerokie zastosowanie, zarówno w mediach rozrywkowych, jak i w nauce. Anatomicznie poprawne modele generowane w CGI mogą być wykorzystywane np. do celów instruktażowych, jak i operacyjnych. Dzisiaj wiele takich modeli jest wykorzystywanych np. przez studentów medycyny.

W nowoczesnych zastosowaniach medycznych modele specyficzne dla pacjenta są konstruowane w "chirurgii wspomaganej komputerowo". Na przykład, w przypadku całkowitej alloplastyki stawu kolanowego, zbudowanie szczegółowego modelu dla konkretnego pacjenta może posłużyć do dokładnego zaplanowania operacji.

Zobacz też: Przełomowe teledyski. Wykorzystywały technologie wyprzedzające swoje czasy

Najczęściej większość osób spotyka się z animacją CGI - dobrze znamy ją z filmów, gier czy innych produkcji wideo. Animacja komputerowa jest zasadniczo cyfrowym następcą sztuki animacji poklatkowej modeli 3D i animacji klatka po klatce ilustracji 2D.

Animacje w CGI są łatwiejsze do kontrolowania niż inne procesy oparte na fizyce (np. wycinanie statystów z tłumu) i umożliwiają tworzenie obrazów, które nie byłyby wykonalne przy żadnej innej technologii. Dzięki temu producenci mogą nieco zmniejszyć koszty.

Zobacz: Antologia Polskiej Animacji dla dzieci

Jak wygląda tworzenie animacji w CGI? Wszystko zaczyna się od projektu modeli oraz scenorysu. Tak przygotowane sceny układa się obok siebie, a artyści pracują nad wstępną wersją sceny, uwzględniając m.in. jej atmosferę.

Następnie wszystkie postaci oraz otoczenie są modelowane na komputerze; następnie teksturowane. Później artyści ustawiają wirtualne kamery, odpowiednio je pozycjonując. Następny krok należy do filmowców i specjalistów od oświetlenia, którzy uruchamiają animację i decydują o finalnym wyglądzie sceny.

CGI często wykorzystywane jest również z technologią przechwytywania ruchu, czyli motion capture, by lepiej zamaskować niedoskonałości animacji tworzonej przez algorytmy. Obrazy CGI często mogą wyglądać nierealistycznie, co może skutkować efektem Uncanny Valley, który odnosi się do ludzkiej zdolności rozpoznawania rzeczy, które wyglądają bardzo realistycznie, ale dziwnie.

To problem, z którym boryka się wiele obrazów generowanych przez komputer, zwłaszcza postaci ludzkich. Złagodzić ten efekt pomaga właśnie motion capture, dzięki czemu artystom łatwiej jest odwzorować ludzki ruch z pomocą CGI.

Mamy nadzieję, że teraz wiecie już wszystko, co najważniejsze o CGI i tym, jak działa ta technologia. Więcej poradników dotyczących animacji znajdziecie poniżej:

• Animacja w stylu kinografki z jednego zdjęcia? Oto, co potrafi program Plotagraph Pro(https://fotoblogia.pl/9264,program-plotagraph-pro-zmienia-pojedyncze-zdjecie-w-animacje)
• Nowy algorytm SI sprawi, że zdjęcia ożyją(https://justynakocur.fotoblogia.pl/13988,sztuczna-inteligencja-wprowadza-zdjecia-na-nowy-poziom)
• Płatna aktualizacja Canona EOS R pozwoli tworzyć zaawansowane animacje poklatkowe(https://fotoblogia.pl/15350,platna-aktualizacja-canona-eos-r-pozwoli-tworzyc-zaawansowane-animacje-poklatkowe)