به گزارش خبرگزاری مهر، درصورتی که بخواهید مشکلات محاسباتی پیچیده رایانه ای را تصور کنید به الگوریتمی که برای متحرک ساختن 10 هزار بادکنک هلیومی نیاز خواهد بود فکر کنید که هر یک به نخهایی مجزا اتصال داشته و با حرکاتی متفاوت خانه ای را به "بالا" می کشند.
این مشکلی است که تیم تولید کننده انیمیشن "بالا" در شرکت پیکسار در ابتدای تولید دهمین فیلم بلند انیمیشن که پنج سال به طول انجامید با آن مواجه بودند. امکان متحرک سازی دو بعدی و دستی این بادکنکها تقریبا برای گروه تولید وجود نداشت زیرا تعداد آنها بسیار زیاد بوده و هر یک تاثیر متقابل و متفاوتی بر یکدیگر داشتند به شکلی که در صورت فشرده شدن یک بادکنک توسط بادکنکی دیگر، بادکنک دوم نیز دیگری را تحت تاثیر قرار داده و این تاثیر به صورت موجی در میات خوشه بادکنکها باید دیده می شد.
با وجود اینکه فیلمنامه فیلم بالا بر اساس شخصیتهای اصلی فیلم شکل گرفته است، خوشه بادکنکها نیز نقش بسیاری مهمی در شکل گیری فیلم دارد. پیکسار به منظور آغاز این فیلم با دو تن از متخصصان پرواز با بالون جهان همکاری کرده و صندلی را با اتصال به صدها بادکنک هلیومی به پرواز درآوردند تا از این طریق بتوانند حرکت دقیق هر یک از بادکنکها را محاسبه کنند.
به گفته استیو می دستیار فنی کارگردان در فیلم بالا ایده اصلی این فیلم به اندازه کافی بعید و دور از ذهن است و ساختن بادکنکهایی با توانایی به پرواز درآوردن یک خانه به صورتی قابل قبول می توانست این دور از ذهن بودن ایده را تلطیف کند.
انجام متحرک سازی بادکنکها علاوه بر اینکه با استفاده از شیوه دستی امکان پذیر نبوده است، رایانه های استاندارد تولید انیمیشن نیز توانایی انجام این عملیات را نداشته اند. در نهایت رایانه های این شرکت با استفاده از قوانین فیزیک نیوتونی موفق به غلبه بر این مشکل شدند.
این فرایند به انیمیشن عملکردی شهرت یافته است و توسط یک الگوریتم و یا مجموعه ای از معادلات فیزیکی شرح داده می شود. این شیوه با فریم کلیدی (Key Frame) که انیماتور به واسطه آن در هر فریم حرکات جسم را تعیین می کند در تضاد کامل است. از این شیوه در تولید قسمتی از انیمیشن "اتومبیلها" که در آن بالغ بر 300 هزار اتومبیل به صورت مجزا متحرک شده بودند نیز استفاده شده است.
گروه فنی پیکسار با دادن اطلاعات حرکتی یکی از بادکنکها به رایانه، این خصوصیات را برای هر یک از بادکنکها شبیه سازی کرده و نرم افزاری جدید با نام شبیه ساز فیزیکی را برای دستیابی به حرکات دقیق خوشه بادکنکها با استفاده از قوانینی فیزیکی ارائه کردند. به گفته می گاهی اوقات استفاده ترکیبی از غیرممکن های فیزیکی و نظریات بی نظمی نتایج شگفت انگیزی را در پی دارد.
گروه رایانه ای نقشهای حرکتی بادکنکها را به رایانه دادند اما به دلیل اینکه برخی از موقعیتها در این خوشه بادکنکی تصادفی فرض شده بود، نتیجه ای نیمه تصادفی به دست آمد. به بیانی دیگر در برخی از صحنه ها قسمتی از بادکنکها حرکتی خارج از کنترل و تصادفی دارند. نمونه واضح از این نتیجه نیمه تصادفی صحنه ای از فیلم است که در آن بادکنکها برای اولین بار خانه را از زمین جدا می کنند. در این صحنه گروهی کوچک از بادکنکها در قسمت راست و بالای خوشه از خوشه اصلی جدا می شوند.
شبیه ساز فیزیکی پیکسار یا نرم افزار ODE در ابتدای شروع تولید انیمیشن توانایی کنترل مدل پیچیده 10 هزار بادکنک را نداشت. به گفته استیو می در ابتدا با استفاده از این نرم افزار تنها امکان کنترل 500 بادکنک وجود داشت و به همین دلیل این شرکت اقدام به تولید نرم افزاری جدید متناسب با نیاز متحرک سازی 10 هزار بادکنک کرد.
تولید نرم افزارهای متعدد متناسب با نیاز فیلم در حال تولید از خصوصیات مشهور گروه های تولیدی شرکت پیکسار است که در بسیاری از پروژه ها به دلیل مواجهه با مشکلات متفاوت صورت گرفته است. مشکلاتی مانند حرکت دادن موهای هیولا در "شرکت هیولاها" و بازسازی صحنه های زیر آب در "در جستجوی نمو" از جمله مشکلاتی است که برای رفع آنها متخصصان پیکسار اقدام به تولید نرم افزارهای جدید کرده اند.
بر اساس گزارش سی ان ان، نرم افزار جدید شبیه ساز فیزیکی پیکسار به جز در متحرک سازی بادکنکهای خوشه بادکنکی در متحرک سازی لباس شخصیت کارل نیز استفاده شده است. خود شخصیت کارل نیز به دلیل ساختار فیزیکی مکعب مانند از مشکلات متحرک سازی زیادی برخوردار بوده است که این مشکلات به واسطه نرم افزار شبیه ساز فیزیکی رفع شده است.
نظر شما