مقدمه‌ای بر شبیه‌سازی کامپیوتری CGI

مقدمه

اگر شما کسی هستید که عاشق دیدن فیلم‌های سینمایی داستان اسباب‌بازی‌ (Toy Story)، چطور اژدهایت را رام کنی (How to Train Your Dragon)، جنگ ستارگان (Star Wars)، انتقام‌جویان (Avengers)، مرد عنکبوتی (Spider Man)، آواتار (Avatar)، ارباب حلقه‌ها (Lord of the Rings) یا هر فیلم سینمایی که مبتنی بر انیمیشن است و اجزای بصری غیرقابل باور زیادی دارد هستید، باید با واژه ی مشخصی تحت عنوان CGI (شبیه‌سازی کامپیوتری) برخورد کرده باشید.

گرافیک کامپیوتری (CGI)

CGI ، مخفف عبارت Computer Generated Imagery (تصویر تولید شده در کامپیوتر) کاربردی از گرافیک کامپیوتری است که در آن از گرافیک و انیمیشن تولید شده در کامپیوتر در اکثر موارد برای فیلم های سینمایی، تبلیغات تلویزیونی، ویدیوها، رسانه چاپی و بازی های ویدیویی استفاده کنیم.

به بیانی ساده، هر چیزی که بصورت دیجیتالی با کمک کامپیوتر ایجاد میشود را CGI میگویند. گرافیک کامپیوتری (CGI) تنها به مقصود فیلم یا سرگرمی مورد استفاده قرار نمیگیرد، بلکه در تحقیقات علمی، معماری مدرن، شبیه‌سازی‌های تعاملی، پزشکی، مهندسی و غیره مورد استفاده قرار میگیرد. گرچه برای ساخت گرافیک و جلوه‌های ویژه برای فیلم بیشتر استفاده و شناخته شده است.

آموزشی که بر اساس بازی پرندگان عصبانی (Angry Birds) توسط مویسس پرز ایجاد شده مثالی عالی بر شبیه‌سازی کامپیوتری است . 

انیمیشن CGI

انیمیشن CGI ، فرآیند استفاده از نرم‌افزارهای مختلف برای ایجاد انیمیشن، دو‌بعدی یا سه‌بعدی، و شات‌های جلوه‌های ویژه بصری برای فیلم است.

مدل‌ها و اشیای سه‌بعدی با استفاده از ابزار استاندارد صنعت مثل مایا (Maya)، تری‌دی‌مکس (3ds max)، سینمافوردی (Cinema 4D)، افترافکت (After Effects)، تون بوم (Toon Boom)، و بلندر (Blender) ایجاد شده و انیمیشن میشوند. برای آگاهی درباره فرآیند تولید انیمیشن CGI با جزئیات کامل، مجموعه آموزش‌های جامع انیمیشن برای مبتدیان که توسط پیلار نیوتن ایجاد شده را بررسی کنید.

کاربرد شبیه‌سازی کامپیوتری

شبیه‌سازی کامپیوتری CGI در اکثر موارد در قالب جلوه‌های ویژه بصری VFX در فیلم‌های سینمایی بکار گرفته میشود. زمانی که عناصر شبیه‌سازی کامپیوتری CGI، دو بعدی یا سه بعدی، با یک فوتیج واقعی ترکیب شوند، به آن جلوه‌های ویژه بصری یا VFX میگویند. احتمالا باید از دیدن دایناسورها در فیلم Jurassic World لذت برده باشید. این دایناسورها با استفاده از کامپیوتر ایجاد شده اند و سپس با صحنه فیلم واقعی ترکیب شده اند.

در زیر میتوانید یک تصویر از فیلم Jurassic World را ببینید. بازیگر بطوری وانمود میکند که گویی چیزی در مقابل اوست.

این ترکیب‌بندی نهایی ترکیب شده با شبیه‌سازی کامپیوتری CGI در فوتیج واقعی است.

شبیه‌سازی کامپیوتری CGI بسیار زیاد در موشن گرافیک استفاده میشود. موشن گرافیک اکثرا در تلویزیون دیده میشود. انواع کانال‌ها مثل کانال های خبری، کانال‌های سرگرمی، کانال‌های موزیک، کانال‌های اطلاع رسانی و غیره از موشن گرافیک استفاده میکنند.

هویت کانال، انیمیشن لوگو، افتتاحیه، عناوین Titles، نوار عناوین Lower Thirds، و بسیاری موارد دیگر با After Effects ، Cinema 4D ، 3ds max یا دیگر نرم‌افزارهای گرافیک کامپیوتری CG از این قبیل ساخته میشوند. میتوانید بیش از 24000 عناصر موشن گرافیک را با فایل های پروژه قابل سفارشی سازی در Videohive بیابید.

سیر تکاملی شبیه‌سازی کامپیوتری CGI

شاید فیلم کینگ کنگ (King Kong 1933) را دیده باشید که در آن صحنه هایی از خود کینگ کنگ با تکنیک توقف حرکت (Stop Motion) فیلمبرداری شده است. با مقایسه ی آن با کینگ کنگ (King Kong 2005) ساخته پیتر جکسون، تفاوت بسیاری بزرگی را نظاره خواهید کرد. در نسخه جدید فیلم، هیچ استفاده‌ای از تکنیک توقف حرکت (Stop Motion) نشده است. از شبیه‌سازی کامپیوتری (CGI) استفاده شده است تا به کونگ (Kong) و دایناسورها حیات ببخشند.

ایجاد کونگ و دایناسورها با این روش CGI، موجب ایجاد ظاهری متقاعدکننده تر میشود و در واقع در سیر محکم تری نسبت به مدل های خشتی که در نسخه قدیمی تر کینگ کونگ King Kong استفاده شده بود حرکت میکند. این فقط شبیه‌سازی کامپیوتری CGI است که همه چیز را بهتر کرده و با گذر زمان هم بهتر میشود و حال نمیتوانیم تفاوت بین واقعیت و مجاز را تشخیص دهیم.

چه از ربات های خودکار و فریب دهنده های فیلم ترانسفورمرز (Transformers) "مایکل بی" صحبت کنید یا از تجربه ی لذت بخش بصری زیبا و عجیب آواتار Avatar جیمز کامرون، باید گفت سپاس از شبیه ‌سازی کامپیوتری CGI که همه ی این آثار را ممکن ساخت.

شبیه‌سازی کامپیوتری CGI نه تنها تجربه بصری را بهتر کرده، بلکه عوامل مخاطره آمیز فیلمبرداری را نیز کاهش داده است. ویدیوی آموزشی مبتنی بر جلوه‌های ویژه بصری چوب دستی جادویی هری پاتر را بررسی کنید و فکر کنید به اینکه چطور شبیه سازی کامپیوتری CGI در این آموزش عامل مخاطره آمیز ایجاد این افکت با جرقه و آتش واقعی را کاهش داده است.

روش ساخت عناصر شبیه‌سازی کامپیوتری CGI

روش ایجاد یک عنصر شبیه‌سازی کامپیوتری CGI با مرحله پیش از تولید آغاز میشود. اول از همه، طرح مدل کشیده میشود. برای اطلاع از فرآیند ترسیم مدل با جزئیات دقیق، دوره آموزشی ترسیم پیکر دیجیتال: فرای مفاهیم مقدماتی از کرک نلسون را بررسی کنید. 

زمانی که ترسیم نهایی شد، سپس بصورت سه بعدی با نرم‌افزار مدلسازی 3d ایجاد میشود. بعد از آن ریگ میشود و سپس انیمیشن آن انجام میشود. مجموعه ساخت کاراکتر بازی: کیلا از مولف "آنتونی وارد" را برای یادگیری جامع مدلسازی سه بعدی، تکسچر، و ریگینگ آن بررسی کنید. در مرحله پست پروداکشن (پس از تولید)، با فوتیج واقعی کامپوزیت میشود.

تاثیر شبیه‌سازی کامپیوتری CGI

در حالیکه اکثر جلوه‌های ویژه بصری در فیلم ها قبل از سال 1990 با استفاده از تکنیک توقف حرکت (Stop Motion) یا بازیگرانی در لباس های مصنوعی ساخته شده اند، تا سال 1993 که فیلم ژوراسیک پارک (Jurassic Park) ساخته شد، هیچ فیلمی در اسکیل بزرگ از CGI استفاده نکرده بود.

این فیلم بعنوان اولین فیلمی که کاراکترهای شبیه سازی کامپیوتری CGI بصورت واقعگرایانه دارد شناخته شده است. داستان اسباب‌بازی (Toy Story 1995) بعنوان اولین فیلم بلند انیمیشن شناخته میشود. امروز شبیه سازی کامپیوتری CGI بخش جدایی‌ناپذیری از فیلمسازی شده است. میخواهد فیلم آواتار Avatar از جیمز کامرون باشد، مجموعه ترانسفورمرز Transformers از مایکل بی باشد یا چالشی برای ساخت آرنولد جوان در ترمیناتور: جنسیس Terminator: Genisys، شبیه سازی کامپیوتری بطور گسترده ای تقریبا در هر فیلمی برای تولید جلوه های ویژه با کیفیت بالا مورد استفاده قرار میگیرد.

نه تنها فیلم، بلکه تبلیغات تلویزیونی از شبیه‌سازی کامپیوتری CGI استفاده میکنند تا شات هایی با کیفیت بالا و تصاویر واقعگرایانه تولید کنند. میخواهد تبلیغ یک شامپو باشد یا یک تلفن موبایل، از CGI برای تولید آن استفاده میشود. مجموعه آموزشی جامعی را بر اساس مجموعه تولید تبلیغاتی برای لپ تاپ گیمینگ Razer Blade تماشا کنید تا بفهمید شبیه‌سازی کامپیوتری در تیزرهای تبلیغاتی چطور ایجاد میشود.

آینده ی شبیه‌سازی کامپیوتری CGI

امروز سخت است که فیلم را بدون انیمیشن شبیه‌سازی شده کامپیوتری CGI تصور کنیم. شبیه‌سازی کامپیوتری CGI فاصله ی بین واقعیت و مجاز را از بین برده است. شبیه‌سازی کامپیوتری CGI تنها امید بعد از مرگ تاسف بار پائول واکر در زمان فیلمبرداری فیلم Fast and Furious 7 بود. صحنه تکمیل نشده پائول واکر فقید با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری CGI بازسازی شد.

رویکرد مشابهی برای ویرایش نهایی فیلم Hunger Games مورد استفاده قرار گرفت تا به فلیپ سیمور هافمن فقید حیات ببخشد. میتوانید آموزشی حماسی و قدم به قدم از نحوه ایجاد یک تصویر واقعگرایانه نقاشی دیجیتال از Man of Steel از شریدن جونز را بخوانید.

نتیجه‌گیری

با ظهور فناوری و ابزار و قابلیت دسترسی به برنامه‌های منبع باز و رایگان مثل Blender و GIMP، به هنرمندان مستقل و خانه‌های کوچک تولید اجازه داده تا محتوای شبیه‌سازی کامپیوتری را بدون استفاده از دوربین، نور، بازیگر، تزئینات و وسایل گران قیمت صحنه تولید کنند.

استفاده از CGI عوامل مخاطره آمیز در حین فیلمبرداری را نیز کاهش داده است. شبیه‌سازی کامپیوتری CGI بخش جدایی‌ناپذیری بخصوص در تولید فیلم سینمایی شده و برای مدت ها به همین صورت باقی میماند. در حقیقت، شبیه‌سازی کامپیوتری CGI ، آینده است.