Có ai còn nhớ nhân vật Jar Jar Binks trong Star Wars hay bộ phim Polar Express không? Đây là những hình tượng tạo ra cảm giác "rờn rợn” (Uncanny Valley), một cảm giác khi bạn xem những nhân vật có hình dáng và mô phỏng con người nhưng bản thân mình lại thấy khó chịu hay ghê sợ khi xem chúng. Công nghệ nắm bắt chuyển động - motion capture (mocap) đã có những lúc rợn người như vậy. Còn giờ hãy xem công nghệ đưa nó lên một tầm mới như thế nào từ phim ảnh trong Chúa tể những chiếc nhẫn, Hulk của Avengers cho đến game mà tiêu biểu là The Last of Us.
Nhưng chính xác mocap là gì và người ta đã tạo ra nó như thế nào? Liệu nó có thay thế cho diễn viên thật và đặt họa viên 3D ra ngoài cuộc chơi không? Để trả lời cho câu hỏi này, chúng ta hãy quay lại cách đây 100 năm.
Công nghệ nắm bắt chuyển động là gì?
Bạn có thể hình dung việc nắm bắt chuyển động là cảnh các diễn viên mặc trên mình bộ đồ bó chặt được đính những hạt cỡ quả bóng bàn trên người. Còn nếu muốn giải thích nguyên lý chính xác thì hãy xem. Ngày xưa, các nhà sản xuất phim hay trò chơi điện tử muốn các nhân vật hoạt hình hay game của mình có thể thực hiện các chuyển động phức tạp trên người hay khuôn mặt. Một họa sĩ tên Max Fleischer đã phát minh ra phương pháp “rotoscoping” vào năm 1914. Đây là phương pháp vẽ hoạt hình bằng cách đồ theo chuyển động của nhân vật theo từng khung hình. Ứng dụng đầu tiên của rotoscoping trong phim là bộ phim Bạch Tuyết Và Bảy Chú Lùn vào năm 1937. Nhưng ngay cả khi các họa sĩ tạo chuyển động của nhân vật thông qua vẽ tay, họ vẫn phải tham khảo các đoạn video gốc để nghiên cứu kĩ hoặc nhìn mình trong gương để mô phỏng nét mặt tốt hơn. Việc vẽ tay trong hoạt hình còn được biết đến với tên gọi tạo khung hình (keyframe) hay tạo chuyển động nhân vật cho từng khung theo thời gian.
Để tự động hóa quá trình này, các họa sĩ nhắm tới công nghệ nắm bắt chuyển động.Các nhà nghiên cứu Sinh-Động lực học như Tom Calvert ở đại học Simon Fraser đã thiết kế một bộ áo mô phỏng cơ học. Một công ty thiết kế mẫu mặt “Waldo” và các thiết bị mô phỏng cơ thể (như hình trên) để cho một diễn viên đóng vai Mario và tương tác với khán giả thông qua màn hình. Trong khi đó, tại viện công nghệ Masachusetts (MIT), một trong những hệ thống mô phỏng chuyển động quang học đầu tiên đã được tạo ra dưới tên gọi “rối đồ họa” bằng đèn LED. Có điều, sản phẩm được tạo ra từ công nghệ này có thể làm người xem nhăn mặt như video nhạc Don't touch me của công ty Kleiser-Walczak. (clip bên dưới).
[video=youtube;8ovn8qRezPA]https://www.youtube.com/watch?v=8ovn8qRezPA[/video]
Lúc đầu, việc nắm bắt chuyển động chỉ là một phân cảnh được đóng trong studio với những diễn viên khoác lên mình bộ đồng phục. Họ phải tự đóng một mình trước những camera được thiết kế đặc biệt. Cho đến bộ phim Avatar, một bước tiến mới nổ ra khi bộ phim áp dụng công nghệ “mô phỏng diễn xuất” (performance capture). Công nghệ này cho phép các diễn viên mô phỏng có thể đóng chung với nhau và các cử động trên mặt và môi được thu lại. Còn trong bộ phim Chúa Tể Những Chiếc Nhẫn, công nghệ nắm bắt chuyển động không còn bị gói gọn trong studio nữa mà được đem thẳng ra phim trường nhằm tăng tính tương tác, tiêu biểu là Andy Serkis có thể hóa thân thành Gollum và diễn chung với các bạn diễn của mình hay như trong bộ phim Sự khởi đầu của hành tinh khỉ với vai Caesar gần đây.
Nguyên lý hoạt động
Công nghệ nắm bắt chuyển động dựa trên việc thu lại cử chỉ của diễn viên rồi mô phỏng lại cho một nhân vật kĩ thuật số. Hệ thống này sử dụng một camera thu cử động (có hoặc không có các điểm đánh dấu) nên có thể gọi là hệ thống quang học”, trong khi hệ thống đo lường quán tính hay chuyển động cơ học được gọi là “hệ thống phi quang học”. Một ví dụ cho hệ thống này là bộ áo mô phỏng quán tính được Seth Rogan mặc để đóng vai người ngoài hành tinh trong bộ phim Paul. Các công nghệ khác cũng lần lượt nối tiếp như Leap Motion – hệ thống camera bắt chuyển động ngón tay hay vòng tay của công ty MYO nhằm mô phỏng chuyển động ở tay và cổ. Hay như Project Tango của Google tuy mới ở mức đo đạc, nhưng với cảm biến mô phỏng như của Kinect, nó có tiềm năng cho việc thực hiện nắm bắt chuyển động.
Hệ thống quang học hoạt động dựa trên việc theo dõi các điểm đánh dấu theo dạng 3D và tập hợp dữ liệu lại ở dạng mô phỏng tương đương cử chỉ của diễn viên. Hệ thống quang học chủ động này sử dụng các hạt đánh dấu phát sáng hoặc nhấp nháy tách biệt. Trong khi hệ thống thủ động dụng các hạt đánh dấu dạng bóng hay chỉ là các chấm sơn cho biểu cảm khuôn mặt. Các hệ thống không dùng điểm đánh dấu sử dụng thuật toán từ phần mềm khớp chuyển động để dò theo các chi tiết sẵn như quần áo hay mũi của diễn viên. Một khi đã được thu, hành động sẽ được áp lên một khung xương ảo tượng trưng cho một nhân vật bằng các phần mềm chuyên dụng như Motion Builder của Autodesk. Kết quả là nhân vật hoạt hình ấy có thể di chuyển như diễn viên ngoài đời thực.
[video=youtube;lezfSnO9n5g]https://www.youtube.com/watch?v=lezfSnO9n5g[/video]
Thật khó để nghĩ xem diễn xuất của diễn viên sẽ như thế nào khi được thể hiện qua hình ảnh hoạt họa vì vậy hệ thống”virtual cinematography” được James Cameron phát triển trong bộ phim Avatar thường được dùng. Hệ thống này cho phép hình ảnh của diễn viên ảo có thể thực hiện đồng thời với diễn viên thực nên đạo diễn có thể thấy diễn viên ảo “diễn” như thế nào. Quá trình này đòi hỏi phải tính toán kĩ lưỡng nhưng thật may máy vi tính và card đồ họa ngày nay đủ mạnh để thực hiện quá trình này. Đoạn minh họa trong bộ phim The Hobbit: The Desolation of Smaug sẽ cho chúng ta thấy rõ hơn.
[video=youtube;xX3VFxcAZME]https://www.youtube.com/watch?v=xX3VFxcAZME[/video]
Chi phí
Hoạt hình 3D không hề rẻ và công nghệ nắm bắt chuyển động cũng vậy. Nhưng cũng như bao thể loại kĩ thuật số khác, mức giá của nó ngày càng giảm về sau. Ở mức chi phí thấp nhất, bạn có thể thực hiện mocap không điểm đánh dấu ở nhà bằng cảm biến Kinect và phần mềm iPi Motion Capture với giá 295 USD. Ở mức cao hơn, phòng thử nghiệm Capture Lab của EA rộng 1672 m2 hiện sử dụng phần mềm mocap Vicon Blade phiên bản mới nhất và được trang bị 132 Vicon camera cho việc thu chuyển động. Cứ mỗi một hệ thống trang bị 2 camera và phần mềm kèm theo có giá 12.500 USD, ngoài ra ta còn cần thêm một phần mềm dùng để đo đạc dữ liệu chuyển động của nhân vật như MotionBuilder trị giá khoảng 4.200 USD. Mặc dù mức giá cho việc làm mo cap cao đến như vậy, chi phí thực hiện mo cap theo báo cáo chỉ bằng nửa so với hoạt hình vẽ tay truyền thống và được cho là làm hoạt hình sinh động hơn.
Phòng thử nghiệm CApture Lab của EA
Tranh cãi
Thẳng thắn mà nói, nhiều người sẽ không thích điều này nếu ta cho rằng công nghệ nắm bắt chuyển động sẽ giúp việc tạo hình sinh động hơn. Nếu ta đứng ở phe họ, thật khó khi muốn đánh bại các trò chơi kinh điển mang phong cách Nintendo hay các bộ phim hoạt hình vẽ tay như Spirited Away hoặc seri Looney Toon vốn được thổi hồn bởi Chuck Jones, Hayao Miyazaki cùng đội ngũ họa viên miệt mài hàng ngàn giờ để tạo ra các nhân vật đáng nhớ. Dù khả năng diễn xuất của Andy Serkis là vô cùng ấn tượng khi thể hiện thành công nhân vật kỳ quái Gollum, phần lớn công việc tạo hình được thực hiện bởi các họa viên nhằm nâng cao hình ảnh nhân vật. Về phía Andy Serkis, trong một buổi phỏng vấn gần đây, anh đề cập công việc của các họa viên là thực hiện việc trang điểm (tạo hình) bằng kĩ thuật số.
Về phía nhà sản xuất, mo cap được xem là giải pháp tiết kiệm chi phí nhưng thường thì dữ liệu mo cap không sẵn sàng để sử dụng ngay tức khắc và đòi hỏi chi phí cho việc xóa dữ liệu. Kết quả cuối cùng thường không được các nhà sản xuất trông đợi. Một khi nhân vật bạn thiết kế có thể chuyển động nhưng trông không giống người thì bạn có thể đang lạc trong cảm giác rờn rợn đã được đề cập ở trên và sẽ khiến khán giả tránh xa. Nếu xem đoạn trailer giới thiệu game Cuphead dưới đây, ta sẽ thấy hoạt hình vẽ tay theo phong cách thập niên 30 vẫn còn chỗ đứng.
[video=youtube;ImpeAZxoEM4]https://www.youtube.com/watch?v=ImpeAZxoEM4[/video]
Nhưng mo cap hiện nay đã có chỗ đứng của nó. Các video game ngày nay đều yêu cầu chuyển động của nhân vật thật hơn nhằm tăng tính chân thực. Các nhân vật sử dụng mo cap như Gollum, Thuyền trưởng Davy Jones hay Smaug đều được đánh giá cao nhờ vào các diễn viên thủ vai. Liệu đó có phải là cái hồn của công nghệ nắm bắt chuyển động không? Một nhân vật kĩ thuật số sẽ trở nên đáng nhớ hơn nếu đứng đằng sau nó là một diễn viên với khả năng diễn xuất tuyệt vời.
Khám phá
Phần này dành cho những ai muốn tìm hiểu về công nghệ nắm bắt chuyển động hay hoạt hình 3D. Bạn có thể sử dụng phần mềm Autodesk và các phần mềm bổ sung như Motion Builder, Maya hay 3DS Max (Nếu là sinh viên thì bạn có thể được miễn phí trong 3 năm). Bạn cũng có thể xem thêm các bài học hay hướng dẫn trong mục Area section của Autodesk. Còn nếu trong tay bạn có Sony PS Eye camera hay cảm biến Kinect, bạn có thể thử qua phần mềm iPi Soft. Hiện đại học Carnegie Mellon đang có nhiều file chuyển động cho bạn tham khảo và xem lại bằng phần mềm ở đây. Còn nếu bạn chỉ muốn chiêm ngưỡng kiệt tác của các nhà làm đồ họa, bạn có thể tham khảo thêm các studio đã khá nổi tiếng trong lĩnh vực này như Weta Digital, Capture Lab của EA, Digital Domain và đừng bỏ quên Industrial Light & Magic.
Theo Engadget
Chỉnh sửa lần cuối:
Thêm nữa, việc tái tạo các nhân vật đã khuất như Paul (FF) hay Michael (ca sĩ) rồi cho họ cameo hay vai chính luôn => đáng đc cân nhắc
