3D Studio MAX R2.5 ile aynı tarihte satışa sunulan Character Studio’nun ikinci sürümü Release 2, 3D Studio MAX R2.5 ile yapacağınız karakter canlandırmaları için birçok yeni olanak sunuyor.

Character Studio R2, hareket yakalama (Motion Capture), hareket yakalama ile elde edilen verileri düzenleme, ayrı hareket yakalama verileri arasında geçiş yapma (Motion Blending) ve serbest form karakter canlandırma araçları içeriyor. Character Studio’nun patentli ayak izi temelli canlandırma araçları, hareket yakalama sistemlerinin verileri ile de çalışabiliyor. Character Studio R2, hareket yakalama sistemleri ile uyumlu çalışarak Windows NT 4.0 veya Windows 95 platformlarında en gerçekçi sonuçları elde etmenizi sağlıyor. Ters kinematik kavramının bilgisayar canlandırmasında kullanımına öncülük eden bir grup tarafından geliştirilen Character Studio, karakter canlandırmasına yeni yaklaşımlar getiriyor. Bu yeni araçlar sayesinde artık canlandırmalarda yürüyen, merdiven tırmanan, dans eden kısaca hareket eden karakterler yaratmak gerçekten çok kolay. Bu güçlü uygulama sayesinde, deri ve kaslarla donatılan karakterler fizik kurallarına uygun olarak gerçeği gibi hareket ediyorlar.

İki modülden oluşan Character Studio’da;

• Biped ile karakterler, ayak izi temelli ve/veya hareket yakalama sistemlerinden gelen verilerle hareket ettiriliyor.
• Physique ile etkileşimli olarak karakter derilerinin ve kas dokularının karakter iskeletlerine giydirilmesi sağlanıyor.

Biped
Biped bölümü iki ana işlemde büyük kolaylık sağlamaktadır. Bunlardan birincisi 3D Studio MAX ile modellemiş olduğunuz karakterin üzerine giydirileceği iskeletinin oluşturulması. İkinci önemli işlevi ise karakterin hareketlerinin değişik yöntemlerle hazırlanarak karakter modeline uygulanmasıdır.

Karakter iskeletinin yaratılması aşamasında Biped , parametrik bir iskelet oluşturur. Bu iskeletin en önemli özelliği tüm hiyerarşik yapısının düzenlenmiş olması ve kendine ait tüm ters kinematik tanımlamalarının yapılmış olmasıdır. Biped ile iskeleti oluşturduktan sonra karakterin fizik yapısına uygun olarak eklem sayısı ve şekilleri değiştirilebilir. İskeletin şekillendirilmesinde 3D Studio MAX’ın standart düzenleme araçları ile çok kısa zamanda istediğiniz sonuca ulaşabilirsiniz. Örneğin meşhur dans eden bebeğin iskeletinin düzenlenmesi yaklaşık 1 saatlik bir çalışma ile tamamlanabiliyor.

Biped ile insan, hayvan veya iki bacaklı herhangi bir yaratık, ayak izleri temel alınarak canlandırılabiliyor. Sahneye yerleştirilen ayak izleri ile yürüme, koşma, dans etme veya tırmanma gibi hareketler, karakterin fiziksel yapısı ve yerçekimi de dikkate alınarak gerçeğine uygun olarak canlandırılabiliyor. Biped , bilgisayar canlandırmasında ilk defa kullanılan yeni yaklaşımların uzun bir listesinden oluşuyor:

Ayak İzi Temelli Canlandırma
Sahneye ayak izlerinin yerleştirilmesi ve zamanlaması, etkileşimli olarak gerçekleşmekte. Ayak izleri yerleştirildiğinde, anahtar kareler otomatik olarak yaratılıyor ve karakter bu ayak izlerini takip ederek hareket ediyor. Herhangi bir ayak izinin yeri değiştirildiğinde ise karakter buna uygun olarak hareketini değiştiriyor. Bu ayak izlerinin zamanlaması “Track View” aracılığıyla kontrol edilerek hareket esnasındaki düzenlemeler kolaylıkla yapılabiliyor. Ayak izleri, karakterin hareketinin temelini oluşturuyor. Bu ayak izleri ile oluşturulan hareketler karakterden bağımsız olarak saklanarak hareket kütüphaneleri oluşturulmasında da kullanılıyor. Bu sayede değişik karakterlere aynı hareketler istendiğinde kolayca uygulanabiliyor.

Ayak-izi temelli canlandırmaların oluşturulması ve düzenlenmesi

Fiziksel Enterpolasyon
Karakter hareketleri, gerçek insan veya hayvan hareketlerine benzer şekilde, fiziksel özellikler göz önüne alınarak gerçekleştiriliyor. Hareket eden tüm canlılar, ağırlık merkezlerini dengede tutacak şekilde adımlarını atarlar. Örneğin insanlar adım attıklarında, ağırlık merkezlerini adımı atan bacağın üstüne kaydırmak için kalçalarını oynatırlar. Bazı hayvanlarda kuyruk denge işine yardımcı olur. Character Studio da, ağırlık merkezini göz önüne alarak hareketleri gerçekleştirir. Yerleştirilen adımları izleyen karakter, vücudunun parçalarını ve eklemlerini, ağırlık merkezini aynı iki bacaklı canlılarda olduğu gibi dengede tutacak şekilde konumlar. Yerçekimi ve biomekanik kurallar dikkate alınarak üretilen bu hareketler, oldukça gerçekçi görünürler. Örneğin izlenen yolda dönüşler var ise, karakter hızına bağlı olarak hafif yan yatar. Veya yerçekimi şiddeti ile oynandığında, farklı gezegenlerdeki gibi hareketler elde edilebilir. Ayrıca Biped sınırlandırmaları kaldırılarak uçan veya bisiklete binen karakterler yaratmak da olasıdır.

Hareket Kopyalaması ve Aktarması
Bu özellik, bir karakterin hareketlerini diğer karaktere aktarmakta kullanılıyor. Aktarılan harekette her iki karakterin de boyları, vücut oranları gibi fiziksel yapıları göz önünde bulunduruluyor. Örneğin yürüyen bir ördeğin hareketleri bir çocuğa aktarıldığında, ördek yürüyüşlü bir çocukla karşılaşıyoruz. Bu özellik ile hareket kütüphaneleri de yaratılabiliyor. Standart hareketler bir kere oluşturulduğunda, tüm Biped figürleri için kullanılabilir.

Düzgün Olmayan Arazi Üzerinde Hareket
Merdiven çıkma, düzgün olmayan araziye tırmanma veya iki katlı bir binanın üstünden atlama gibi hareketler yaratılabilir veya yaratılmış ayak izlerinde değişiklikler yapılarak yenileri elde edilebilir.

Yere Temas Tepkisi
Ayaklar yere çarpacağı zaman ayak yapısı, taban, topuk ve parmak uçları etrafında konumlandırılarak doğal bir hareketle yere teması gerçekleştiriliyor. Bu sayede karakterlerin zıplamasında gerçekci sonuçlar kolaylıkla elde ediliyor.

Gelişkin Ters Kinematik
Ters kinematik kullanılarak karakterlerin parçaları ve eklemleri, robotvari bağlantılar gibi değil, doğal ve gerçeğine uygun hareket ettirilebiliyor. Canlandırma esnasında ellere veya ayaklara dinamik olarak nesneler bağlanabiliyor. Örneğin atılan bir topu yakalama, kürek çekme veya diğer bir Biped figürü ile dansetme gibi hareketler kolayca hazırlanabiliyor.

Hareket Yakalama (Motion Capture)
Karakter canlandırması ile uğraşanlar hareket yakalama sistemlerinden elde edilecek verileri kullanarak, üzerine eklemeler yapıp, hareketleri birleştirerek, daha önce çok zaman harcayarak yapılabilen işleri çok daha kısa sürede ve yüksek kalitede gerçekleştirebilir.

Character Studio’nun bu konudaki yetenekleri:

• Hareket yakalama sistemlerinden alınan karakter hareket verileri, Character Studio’nun yeni ASCII CSM ve Biovision’ın BHV formatında okunup yazılabilir.
• Hareket yakalamadan elde edilen anahtar kareler (Key Frame), hareketlerde bozulma olmadan, kontrollü biçimde azaltılabilir. Bu sayede hareketler daha az veri ile temsil edilirler.
• Hareket yakalama sistemlerinden gelen veriler, Character Studio’nun karakter canlandırmasında devrim yaratan ayak izi temelli canlandırmalarına çevrilebilir.
• Geleneksel serbest form (Free-Form) canlandırma yöntemi ile çalışanlar için, hareket yakalama sistemlerinden gelen veriler, serbest form canlandırma verilerine çevrilebilir.

Hareket Akışı (Motion Flow)
Character Studio R2, karakter canlandırması akışını denetleyebilmek için, “Motion Flow” diye adlandırılan bir mekanizmayla çalışır. “Motion Flow”, animatöre 3 boyutlu canlandırma işlemini organize etmesi ve iyileştirmesi konusunda yardım ederek üretim zamanını ve maliyetini düşürmeye yarar. Profesyonel karakter canlandırma tekniklerini ve karakter hareket dizilerini birleştirerek çalışır. Aşağıdaki maddeler, “Motion Flow”un çalışma prensipleridir:

• Hareket kliplerinin düzenlenmesi (Örneğin, karakter önce oturacak, sonra kalkacak, sonra da düşecek olduğunda her bir hareket ayrı birer klipdir.)
• Hareket yakalama entegrasyonu
• Ayak izi temelli hareket yaratma
• Serbest form canlandırma
• Anahtar kare canlandırma
• Kaynaştırılabilen düz ve ters kinematik
• Katmanlarla hareketleri tanımlama
• Ayak izinden serbest form canlandırmaya çevrim
• Hareket tekrarları ve geçişleri
• Karakterler arasında hareketlerin aktarılması
• Final hareketler için ince kontroller

"Motion Flow" ile değişik canlandırmaların kusursuz olarak birleştirilmesi

Hareket yakalama verileri, “BioVision”ın eklem açılarının tutulduğu BHV formatında veya işaretçilerin konumlarının tutulduğu ASCII CSM formatında olabilir. Ham hareket yakalama verileri okunurken, veri yoğunluğundan kurtulmak için anahtar karelerde indirgeme yapılabilir. Serbest form canlandırmada ise, düz ve ters kinematik arasında geçiş yapılabilir. Character Studio ile birlikte 150 tane hareket klibi gelir. Bu klipler, hem hareket yakalama formatında, hem ayak izi formatında, hem de serbest form olarak bulunmaktadır. Sigara yakmadan köpek çağırmaya, yere düşmeden arı kovanından kaçmaya kadar birçok değişik hareket bulunur.

Physique
Karakter iskeletine deri giydirilmesinde, kas-tendon dokularının oluşturulması ve şekillendirilmesi için birçok yenilik bulunmaktadır. Bu alanlarda kullanım kolaylığını artırmak amacıyla Character Studio’nun Physique bölümü yeniden yapılandırılmıştır. Physique ile karakter iskeletine deri giydirilmesi, deri deformasyonlarının belirlenmesi, tendonların bağlanması ve kas hareketlerinin tanımlanması, 3D Studio MAX’ın 3 boyutlu etkileşimli görünüm alanlarında yapılır.

İskeletin şeklinin düzenlenmesinden sonra, model ve iskelet arasındaki bağlantının oluşturulması gerekmektedir. Physique , iskelet ve deri arasındaki bağlantıyı kurarken sizin düzenlemesini yaptığınız iskeletin şeklini ve konumunu hesaba katacaktır. Kontrol noktalarının iskelete bağlantısı, “Enveloping” adı verilen yöntemle gerçekleştirilir. “Enveloping” yönteminde, her kemiğe bağlı bir “Envelope” vardır. Bu “Envelope” kemiğin etrafında bulunan kontrol noktalarını kendi hacmi içerisindeki konumlarına göre belirli oranlarda hareketlendirir. Bu sayede eklem noktalarında kesişen “Envelop”lar, eklemlerdeki kontrol noktalarını oranlı bir biçimde kontrol ederek yüzey hareketlerinin daha yumuşak olmasını sağlar. Aynı zamanda “Envelope”lar kontrol noktaları ile hacimsel bir ilişki kurduğundan, yüzeylerde yapılan eklemeler ve düzenlemeler daha önceden yapılmış ayarlamaları bozmaz. Aynı zamanda karakterler Physique ile, deri ve kasla donatılır. Karakterin eklemleri oynadığında kasların ve tendonların ne şekil alacağı ve davranışları tanımlanır. Tanımlama bir kere yapıldığında, karakter hareket ettirildiğinde, deri esner, kaslar şişer ve tendonlar gerilir.

Physique ’in sizlere sunduğu özellikleri şu şekilde özetleyebiliriz;

Detaylı Kas Deformasyonu
3D Studio MAX R2.5 ile yaratılan herhangi bir geometri, iskelete kas olarak giydirilebilir veya kas kesitleri yaratılarak detaylı kas modelleri elde edilebilir. Kas şişme davranışları tanımlandığında hareket sırasında gerçekçi görünüşler ortaya çıkar.

Deri Davranışları
İskelete deri giydirildiğinde, yani Biped karakterine veya “Bones” sistemine Physique ile bir 3D Studio MAX geometrisi deri olarak atandığında, iskelet hareket edince üstündeki deri de onunla birlikte hareket eder. Eklemlerde deri sürekliliği, eklem açılarındaki değişikliğe derinin nasıl katlanarak tepki vereceği ve parçalar hareket ettiğinde derinin nasıl büküleceği tanımlanabilir. Eklemler arasındaki açılar değiştiği anda, deri de bu değişikliğe uygun olarak esner. Derinin iskelete bağlanması aşamasında, kontrol noktalarının oranlı olarak iki değişik kemiğe bağlanması (Vertex Weighting) ve deri kayması (Skin Sliding) gibi tanımlamalar yapılabilir.

Gerçekçi Tendon Davranışları
Kasların seçilen bölümleri tendonlar ile kemiklere bağlanabilir. Karakterin kemikleri hareket ettiğinde, konumlarına göre tendonlar aracılığıyla kasları çeker veya iterler. Açısal hareketlerde de tendon etkileri söz konusudur. Örneğin kollar yukarı kalktığında, sırt ve göğüs bölgesindeki kaslar da yukarı doğru esnerler.

Çok Bacaklı Karakterler
3D Studio MAX R2.5 paketindeki “Bones” sistemi ile yaratılan diğer iskeletlere de kas tanımlaması yapmak, böylece çok bacaklı karakterler üretmek olasıdır.

Character Studio, karakter canlandırmalarında gerçekçi sonuçlar elde etmek isteyen Film-Video Üreticileri ve Oyun/Etkileşimli Uygulama geliştirenlerin tüm gereksinimlerini karşılayacak yetenektedir.