کاربرد پرینتر سه بعدی در سینما و انیمیشن: از فیلم سازی آماتور تا حرفه ای

• استاپ موشن و پرینت سه بعدی: روند کار

شرکت Protocube بیش از ده سال است که در این زمینه فعالیت می کند. آنها جریان کار ویژه ای ایجاد کردند تا مطمئن شوند که انیماتورها به مجموعه ای از مدل های تماماً چاپی دسترسی داشته باشند.

ما به طور مفصل توضیح خواهیم داد که چطور می توان چهره ای را تولید کرد که حالت های چهره را نشان دهد و روایت انیمیشن را در هر زمینۀ داستانی امکان پذیر کند.

ساختار کار Protocube روشی کاملاً پیچیده است. این امر شامل مراحل تولیدی و فنی متناوب است و با استفاده از تعداد زیادی نرم افزار سه بعدی انجام می شود. این نتیجۀ یک فرایند تحقیق و توسعه است که دانش شرکت در زمینه های دیگر را افزایش داده است.

1. شخصیت مرجع : Character Reference

در فرایند خلق چهره، مرحلۀ جستجو و انتخاب شخصیت مرجع، تعیین کننده است، زیرا ویژگیهای مشخصی را که یک شخصیت را قابل شناسایی می کند، در این مرحله تعیین و تعریف می شود. در مورد شخصیتی که برای مردم شناخته شده است، نمی توان تطبیق دقیق عکس و قرین سه بعدی آن را نادیده گرفت.

2. تعریف چهره  : Faceset Definition

مطالعۀ دقیق مرجع و مشاوره با مدیر هنری فیلمنامه می تواند به تعریف یک ماتریکس حاوی تمام شرایط لازم برای انیمیشن کمک کند.

3. طراحی یک سیستم مدولار

هنگام تعریف یک مجموعه برای عکسبرداری، سرِ شخصیت معمولاً روی اسکلت سوار می شود، در حالی که لباس به صورت دستی شکل داده میشود.

این تمایز مزیت مهم چاپ سه بعدی چهره را روشن می کند. در حالی که بدن به طور اساسی تغییر نمی کند، صورت به شدت تحت تاثیر تغییرات قرار می گیرد؛ انجام این امر در شیوه های سنتی، مستلزم وقت و هزینۀ بسیار زیاد است. همچنین، در حالت سنتی تعداد بیان‌ چهره ها محدود میشود.

شرکت Protocube بر اساس نیازهای خاص انیماتورها، سیستم را به سه قسمت تقسیم کرده است:

1. سر، با یا بدون نیم تنه از بخش های متحرک پشتیبانی میکند
2. چشم ها، که مبتنی بر سیستم آهنربایی تعبیه شده در سر برای آزادسازی سریع هستند
3. صورت، که دارای چند بخش مفصل است، تا تعداد قطعات را بر اساس تنوع و پیچیدگی بیان چهره بهینه کند

مقایسۀ اسکلت اولیه و مدل کامل عروسک در Norman Babcock، قهرمان فیلم نورمن شگفت انگیز، تولید شده توسط شرکت لایکا و توزیع شده توسط یونیورسال استودیو.

مجموعۀ مربوط به سر که توسط Protocube طراحی شده تا به انیماتورها امکان بیان بهتر حرکات چهرۀ عروسک انیمیشنی را بدهد.

4. مدل سازی و بافت UV در نرم افزار Blender

تمام مراحل مدل سازی در Blender، نرم افزاری محبوب منبع باز برای مدل سازی سه بعدی، انجام می شود. این نرم افزار به شکلی فزاینده در کاربردهای چاپ سه بعدی گسترش پیدا کرده است. مدل، شامل تمام بخش های ساختاری و اجزای ظریف سر است. از طریق بخش «shape Keys» در برنامۀ Blender می توان تغییرات زیاد با پایۀ مشترک را مدیریت کرد.

UV و بافت (تکسچر) مدل نیز از طریق Blender مدیریت شده و سپس به نرم افزار Rhinoceros فرستاده می شوند.

تمام مراحل ساخت با نظارت دقیق بر انسجام بین مدل و مرجع اصلی پیش می رود.

با استفاده از ابزار «Shape Keys» در Blender به راحتی می توانید چندین موقعیت را در هم ترکیب کنید و از زمان پروژه بکاهید.

5. سطوح نهایی با Rhino

 مدل تعریف شده در Blender با فرمت VRML تولید شده و سپس به برنامۀ Rhinoceros صادر می شود. تعریف برش ها هم به فرایند چاپ سه بعدی و هم به مدیریت قطعات برای مرحلۀ انیمیشن سازی وابسته است و به دقت و توجه بالایی نیاز دارد.

می توان از نرم افزار Rhinoceros، به لطف ابزارهای مدیریت سطوحی که دارد، برای تعیین مرزها و بهینه سازی ضخامت همۀ سطوحی که باید چاپ سه بعدی شوند، استفاده کرد.

6. بهینه سازی با Materialize Magics

آخرین مرحله پیش از ارسال داده ها به چاپگر سه بعدی، بهینه سازی محاسبات مربوطه است.

نرم افزارهای زیادی وجود دارند که می توانند این کار را انجام دهند. گذشته از نمونه های تجاری، بسته به ویژگی ها و پیچیدگی های هر پروژه، طیف وسیعی از گزینه ها وجود دارد.

انتخاب ما Materialize Magics بود.

کنترل تلرانس و تایید هندسۀ کلی این امکان را فراهم می کند که با دقت کامل کار کنید و از اتفاقات غیرمنتظره که مهلت تحویل را به خطر می اندازند، جلوگیری نمایید.

برنامۀ Magics در بسیاری مواقع گزینه ای عالی محسوب می شود و توسط Protocube برای مدیریت پروژه های بسیار پیچیده در زمینه های مختلف استفاده شده است.

7. چاپ سه بعدی و مونتاژ نهایی

با توجه به اندازه، سطح نهایی و تعداد قطعات چاپی (بسته به پروژه بین 50 تا 100 قطعه)، تولیدکنندگان پروژه این مقاله تصمیم گرفتند که از چاپگر سه بعدی تمام رنگی ZPrinter 650 استفاده کنند.