Bu sayfa, Chaos Anima’daki 4 boyutlu dijital insanlar hakkında bilgi vermektedir.
4D Dijital İnsanlar nedir? #
Bu, iki klasik model türünün en iyi özelliklerini bir araya getiren yeni bir model türüdür: statik Hazır Pozlu modellerin gerçekçiliği ve Hareketli Modellerin animasyonu, tümünü eşsiz bir gerçekçilik kategorisine yükselten bir karışım halinde sunulmaktadır.
Bu modeller, gerçek hayattaki insanların belirli bir süre boyunca sergiledikleri performansı yakalayabilen ve bunu animasyonlu dokulara sahip hareketli 3 boyutlu bir geometriye dönüştürebilen son teknoloji kullanılarak üretilir. Temel konsept, statik hazır pozlu modeller oluşturmak için kullanılanla aynıdır, ancak denkleme zaman eklenmesi tüm süreci yepyeni bir karmaşıklık seviyesine taşır.
Bu yeni yakalama süreci, giysilerin tüm detaylarını koruyabiliyor ve ulaşılamaz bir gerçekçilik sağlayan yüz animasyonları sunabiliyor.
Tüm bunlar, belirli bir süre boyunca gerçekleştirilen yeni bir 3D tarama yakalama yöntemi ve AXYZ design tarafından geliştirilen yeni bir işlem sonrası teknolojisi sayesinde mümkün oluyor. Bu teknoloji, yakalanan verileri ~5 GB’tan yalnızca 200-400 MB’a düşüren kayıpsız bir sıkıştırma uygularken, kaynak animasyonlu ağın ve dokuların tüm detaylarını kesinlikle koruyor.
Her bir oyuncunun animasyon verilerini paketlemek için kendi yerel Anima 4D format dosyamızı oluşturduk ve bu da bize mevcut diğer alternatiflere göre çeşitli avantajlar sağlıyor.
Geometri Optimizasyonu #
Öncelikle, daha önce de belirtildiği gibi, bu kadar az alanda bu kadar çok bilgi depolayabilen başka bir alternatif yok. Örneğin, bizim formatımız 100 MB’lık animasyonlu ağları depolayabilirken, Alembic gibi başka bir endüstri standardı format yalnızca 400 MB’a kadar sıkıştırabiliyor. Bu, her bir aktör için 4 kata kadar daha küçük boyutlar anlamına geliyor ve bu sadece geometri için geçerli!
Doku Optimizasyonu #
Alembic formatını kullanırken, model tarafından kullanılan tüm dokular ayrı bir görüntü dosyası dizisi olarak saklanmalıdır. Bu nedenle, yaklaşık 800 karelik bir animasyon için, PNG gibi optimum kayıpsız bir görüntü formatı kullanıldığında yaklaşık 2 GB veri elde edilir. Ancak biz tamamen farklı bir yaklaşım benimsiyoruz; doku dizisini, kareler arasında değişmeyen tüm pikselleri optimize eden ve tüm ayrıntıları koruyan son teknoloji ürünü yüksek kaliteli bir video formatına dönüştürüyoruz. Sonuç olarak, boyut yaklaşık 40-100 MB’a kadar düşüyor, bu da her bir aktörün dokusu için 20-50 kat daha küçük anlamına geliyor!
Pek çok avantajı var! #
Bu yeni format, Anima’nın 3ds Max, Maya, Cinema 4D ve Unreal Engine 4 için yerel eklentilerinde zaten bulunan tüm özellikleri de beraberinde getiriyor.
Örneğin, Alembic kullanırken tüm malzeme ayarlarını manuel olarak yapmanız gerekir. Aksine, Anima bunu sizin yerinize halleder ve modellerin tüm gölgelendiricileri, sahnenizde kullandığınız render motoruna uyacak şekilde otomatik olarak yapılandırılır. Sektör standartlarının çoğu zaten destekleniyor ve liste her güncelleme ile birlikte büyüyor.
Teknolojimiz, çoğu platform ve render motorunda hareket bulanıklığı efektleriyle uyumludur. Şu anda, 4B Dijital İnsanlarımız, fotogerçekçi renderlar için oldukça talep edilen bu özellik ile uyumlu olan tek ürün türüdür.
Dahası, Anima, çok çekirdekli CPU sistemlerinden yararlanarak 4D Dijital İnsanların akışını da optimize eder. CUDA GPU yeteneklerinden yararlanarak, gerçek zamanlı oynatma performansını korurken aynı sahnede aynı anda birçok modeli kullanmayı mümkün kılıyoruz.
Örneğin, aşağıdaki demo Anima’nın GPU yeteneklerini sergilemek için yapılmıştır. Nvidia 3090 RTX kullanılarak oluşturulmuş ve UE sahnesinin yansımalarında ışın izleme (Ray Tracing) etkinleştirilmiştir. Sabit 90 FPS hızında çalışır ve +200 aktör (16 4D Dijital İnsan ve 190 Ortam) içerir:
GPU video kod çözme özelliğinin getirilmesi, uyumlu Nvidia GPU’larını kullanan herkes için büyük bir gelişme anlamına geliyor. Desteklenen sistemlerde, tercihler panelinden CPU veya GPU video kod çözme arasında seçim yapma seçeneği görünecektir.
GPU kod çözme seçeneği, anima görüntüleme alanında 4D karakterleri oynatırken önemli performans iyileştirmeleri sağlarken genel olarak CPU kullanımını azaltacaktır.
Ayrıca, 4D aktörlerin sayısını aynı anda kutulara dönüştürmeye gerek kalmadan görüntü alanında daha fazla sayıda aktörü işleyebilmek için birçok başka iyileştirme de uygulandı.
Bunu denemek istiyorsanız, görünüm penceresinin grafik panelindeki görünür 4D aktörlerin önceki sınırını artırdığınızdan emin olun.
4D Modellerin Sergilenmesi #
Sınırlamalar #
Hayattaki her şeyde olduğu gibi, yeni 4D modellerin de her şeyi mükemmel değil. 4D modelleri yakalamak için kullanılan yeni 3D sekans tarayıcı teknolojisi, hâlâ geliştirilebilecek çok yeni bir teknoloji.
Bu modelleri kullanırken karşılaşabileceğiniz bilinen sorunlardan bazıları şunlardır:
-
Sabit ve sınırlı animasyon:
Her modelin yaklaşık 30 saniyelik animasyonu vardır , ancak bu her zaman aynıdır, ortama veya diğer aktörlere uyarlanamaz. Ayrıca döngüsel de değildir . Birden fazla çekime sığacak kadar uzun yakalama süreleri belirledik, bu da genellikle 3-6 saniye sürer. Ayrıca, performansın çeşitliliğini artırmak için Anima içinde her aktörün animasyonunun özel bir ofsetini ayarlayabilirsiniz . -
Görüntü bozuklukları ve ağ titreşimleri:
Yakın mesafeden ve aydınlatma koşullarına bağlı olarak, bazı modellerde ağ yapısında dikkat dağıtıcı olabilen görünür titreşimler olabilir. Bu, kaynak tarama işleminin bir sınırlamasıdır, sıkıştırmanın (kayıpsızdır) bir sonucu değildir ve tarama teknolojisi geliştikçe gelecekte iyileşecektir. Bu sorun, başlangıçta düşündüğümüzden çok daha hızlı bir şekilde iyileşiyor ve en son sürümlerimizde ilk sürümlere göre çok daha az sorun var. -
IPR sorunları:
Üretim render modu harika çalışıyor ancak bazı 3D uygulama ve render motoru kombinasyonlarında, etkileşimli render modu ( IPR ), eklentimizin kare değiştiğinde yaptığı dokuların otomatik güncellemesindeki değişikliği doğru şekilde işlemiyor. Bu durum, bazı render motorlarının bu render modunda yeni 4D akış modeli paradigmasını dikkate almayan büyük optimizasyonlar kullanmasından kaynaklanıyor. Bu soruna bir çözüm bulmak için render geliştiricileriyle zaten iletişime geçtik ve bu özellik, destekleyen render motorlarının çoğunda zaten sorunsuz çalışıyor. -
Cinema 4D’de Hareket Bulanıklığı Yok:
Eklentimiz 3ds Max , Maya ve Unreal Engine’deki 4B modeller için hareket bulanıklığı oluşturabiliyor , ancak Cinema 4D’de uygulamanın mimarisiyle uyumsuzluk nedeniyle bu özellik mevcut değil. Bir çözüm bulmak için Maxon ile iletişim halindeyiz. -
Normal harita yok :
Mevcut 4B tarama teknolojisi, diğer 3B taramalar için oluşturabildiğimiz gibi detaylı normal haritalar sağlamamaktadır. Bu nedenle, bu modeller için kullandığımız gölgelendiricilerde, aslında difüz dokuya dayalı olan sözde kabartma haritaları oluşturmalıyız. Tarayıcı teknolojisi bunu destekleyecek şekilde gelişir gelişmez, Anima formatımız zaten bunu desteklediği için bu bilgiyi modellerimize de dahil edeceğiz. -
Renk varyasyonları yok:
Anima’da yaygın bir özellik, tüm modellerin dokularında 5 renk varyasyonunun bulunmasıdır. Ne yazık ki, kaynak doku verilerinin doğası gereği, şu anda 4B modellerde renk varyasyonları oluşturmak hala mümkün değil . -
Dışa Aktarma Engellendi :
4D modeller Anima’dan dışa aktarılamıyor. Daha fazla bilgi için lütfen aşağıdaki bölümü okuyun.
Anima’dan 4D modeller neden dışa aktarılamıyor? #
Anima sahnelerini 3 standart formata dışa aktarmak mümkündür: FBX , VRScene ve Open Collada . Ancak, bu formatların hiçbiri yeni 4D teknolojisinin yakaladığı animasyonlu ağ ve dokuları depolamak veya oynatmak için gereken teknolojiyi desteklemediğinden, 4D modeller için çalışmaz.
Dinamik ağları ve animasyonlu dokuları destekleyen tek standart format Alembic’tir . Dolayısıyla, sıkıştırılmış tüm verileri Anima formatımıza açmak için modeli yeniden işleyebiliriz, peki neden bunu yapmıyoruz? Cevap şu ki, Anima formatımız 4B modelleri işlemek için özel olarak tasarlanmıştır, Alembic formatı ise çok çeşitli gereksinimleri desteklemek üzere yapılmıştır; bu nedenle, formatımızı Alembic’te mevcut olan olanaklardan çok daha iyi optimize edebildik . Ayrıca, Anima eklentilerimiz sayesinde yepyeni bir işlevsellik düzeyi getiren insan varlıklarının yönetimine odaklanan birçok özellik ekledik . Şimdi, bu özelliklere daha ayrıntılı bakalım.
Kendi Anima yerel formatımızı kullanmamız sayesinde 4D modellerimizin sağladığı özellikler şunlardır; Alembic formatı kullanıldığında bu özellikler mümkün olmazdı :
-
Alembic, oluşturucunuza uyarlanmış yerel gölgelendiriciler üretemez .
-
Alembic, doku yollarını otomatik olarak tanımlayamaz çünkü bunlar animasyonlu görüntü dizileri olarak ayarlanmalıdır ve bu, her bir render motoru ve 3D uygulamasının özel kombinasyonuna bağlıdır. Bunu yapmanın basit bir yolu yoktur ve bu, genellikle yalnızca bir dizi render edildikten sonra görülebilen sorunlara yol açmaya yatkın bir süreçtir.
-
Alembic formatındaki modeli kullanırsanız , oluşturucular değişen topolojiye sahip bu tür geometriler için hareket bulanıklığı oluşturamazlar .
-
Alembic’te standart modelleri destekleyen ancak bu formatın ilgili uygulamasında henüz eklenmediği için bu tür akışlı modelleri desteklemeyen bazı 3D uygulamalar mevcuttur .
-
Aynı modelin Alembic formatındaki boyutu çok büyük olurdu ( Anima formatından 25-55 kat daha büyük) . Dokuları da dahil edersek, bu model başına 8 GB’a kadar çıkabilir . Örneğin, sadece 5 adet 4D model içeren basit bir sahneniz varsa, son derece optimize edilmiş Anima formatımızda bu modellerin boyutu yaklaşık 750 MB’tır . Bu da, Alembic gibi standart bir formata aktarılan bu 5 modelin yaklaşık 20 ila 40 GB yer kaplayabileceği anlamına gelir ki bu da herhangi bir üretim iş akışında birçok soruna yol açar.
-
Alembic , birden fazla Ayrıntı Düzeyi (LoD) desteği sunmadığı için, gerçek zamanlı bir uygulamada ( Unreal Engine gibi ) birden fazla aktör olduğunda, model kadrajda görünmese veya kameradan çok uzakta olsa bile oynatma performansı her zaman aynıdır.
-
Eklentimiz, optimizasyonu ve gerçek zamanlı performansı daha da ileriye taşımak için modern NVidia GPU’larında bulunan en yeni donanım hızlandırmalarından yararlanarak, aynı sahnede gerçek zamanlı olarak 50 farklı 4D modeli oynatmayı mümkün kılıyor; oysa Alembic ile bu sayı birkaç modeli bile zorlukla oynatabilirsiniz.
Alembic’te 4D modelleri kullanırken o kadar çok şey ters gidebilir ki, bununla uğraşmaya değmeyeceğini düşündük; bu yüzden onları yalnızca Anima formatında sunmaya karar verdik.
Misyonumuz her zaman müşterilerimiz tarafından kolay ve hızlı bir şekilde kullanılabilen en iyi ürünü sunmak olmuştur ve bu kadar çok kusuru olan bir ürün açıkça bu vizyonla örtüşmüyor. Bu aynı zamanda bizi bu yeni 4D teknolojisine kendi çözümümüzü geliştirmeye iten ana nedendir. Testlerimizde, Alembic formatında kullanmanın üretim için hazır olmadığını gördük, bu nedenle kendi 4D Dijital İnsan teknolojimizi oluşturmaya odaklandık. Ardından bunu Anima yazılımımıza ekledik ve şimdi tüm bu sorunları çözen, vizyonumuza mükemmel şekilde uyan, üretime hazır bir insan varlığı sağlayan yeni bir ürünümüz var.
