Obličejové animace nejen v Mass Effect: Andromeda

Ahoj, jmenuji se Dan
a tohle je New Frame Plus, pořad o herní animaci. Bioware nedávno vydalo
nejnovější přírůstek do série Mass Effect: Andromeda. A byl kolem toho povyk,
protože má značné problémy s animacemi. Zejména v dialozích. Otec je mrtvý. Udělal ze mě nástupce. Alec…

je mrtvý? To samozřejmě spustilo velkou diskuzi
a vypadá to, že Bioware tyto problémy opravuje. Ale když jsem sledoval diskuze,
došlo mi, že spousta lidí vlastně neví, jak dialogové animace
ve hře jako Mass Effect fungují, nebo jak k takovým problémům
může dojít. Takže mi přijde jako skvělá příležitost
vysvětlit, jak fungují dialogové systémy. To nemyslíš vážně. V čem je problém?


Myslel jsem, že budeš pro. Začněme velkou otázkou,
jak naanimujete hru, kde je spousta dialogů? No, pro nejlepší výsledek,
byste chtěli naanimovat všechno. Stejně jako u animáku,
každá věta v každé scéně by byla naanimovaná ručně,
nebo zahraná hercem v motion capturu. Což by zajistilo unikátní,
na míru vytvořenou scénu. A některá studia
tenhle postup skutečně dělají. Nejextrémnější příklad
je pravděpodobně studio Naughty Dog.

Díky kombinaci motion capture
a ruční animace, tento tým animuje nejen každou cutscénu,
ale i spoustu událostí ve hře. Promiň, chlape.
Pojď. Tady dole, Nate. Bacha, Nate.
Do prdele. Všichni z cesty! Každá fyzická interakce, obličejový výraz,
synchronizace rtů pro každé vyřčené slovo. Je to obrovské množství práce,
kterou dělají perfektně. Ale tento přístup
není pro většinu her realizovatelný. A rozhodně není realizovatelný
pro hry které má Bioware.

Naughty Dog tento postup funguje,
protože Uncharted má jen 8 až 12 hodin. Příběh je skoro celý lineární,
s poměrně malým počtem postav. Nehledě na to, co se ve hře stane,
cutscény se odehrají téměř vždy stejně. Což znamená, že animační tým musí řešit
necelé 3 hodiny cutscén a dalších možná 6 hodin
herních animací. Důvod, proč mohou animovat každou scénu
na tak vysoké úrovni je ten, že dodržují
tak přísná rozsahová omezení. Aby bylo jasno, zpracovávat
i tolik hodin cutscén na takovéhle úrovni, je obrovské množství práce.

Vyžaduje spoustu profesionálních herců
a nadprůměrné množství animátorů. Zatímco Bioware vytváří RPG. Hry s desítkami tisíc vět v dialozích
namluvených stovkami různých lidí. Hry, kde hráčova rozhodnutí
mohou změnit průběh dialogů a ovlivnit nadcházející události. Naughty Dog musí naanimovat
zhruba 8 hodin dialogů, Bioware necelých 40 hodin.

Mohli by naanimovat malou část
důležitých cutscén, na které hráč skoro jistě narazí. Ale není možné, aby to udělali pro všechny možné
dialogové variace. Takže museli najít jiné řešení
pro stejný problém. Jak naanimovat všechny dialogy? K tomu je potřeba dialogový systém. Představme si, že mluvíme o hudbě.

Řekněme, že Naughty Dog a Bioware
jsou skladatelé, kteří mají jen týden na to,
aby složili hudbu k filmu. Naughty Dog k 8 minutovému filmu,
a složí to naprosto perfektně. Každý moment je pečlivě promyšlený. A Bioware k 2,5 hodinovému filmu.
Není možné, aby to stihli se stejným postupem
jako Naughty Dog. Místo toho vytvoří
obří knihovnu hudebních sekvencí, které se budou používat opakovaně.

Jednoduché smyčky perkusí, strun, žesťů. Stovky jednoduchých hudebních částí. A tyto části složí tak, aby zněli dobře,
když hrají různě pospolu. Pak Bioware začne různými způsoby
tyto části umisťovat, mixovat, kombinovat a vrstvit po celém filmu. Nemusí se jim povést složit takovou hudbu,
jako kdyby ji vytvářeli momentům na míru, ale takhle to vytvoří mnohem rychleji
a zároveň i poměrně navodí onu atmosféru. A tímto postupem dokázali nahrát
2,5 hodinový film za týden.

A v podstatě takhle
funguje dialogový systém. Tým Bioware vytváří obří knihovnu sekvencí
s opakovaně použitelnými animacemi, které se mohou mezi sebou kombinovat. Desítky stojících póz, stovky gest
a výrazů obličeje, kývání hlavou a reakcí. Pak svou knihovnu použijí
k vytvoření dialogových scén. Například když hráč
začne dialog s Ashley odtud, tak necháme oba stát v idlu číslo 1
a ona spustí dialogové gesto číslo 24. Ještě, že jste v pořádku.


Hodily by se dobré zprávy, po incidentu s Jenkinsenem. To vypadalo celkem dobře. Když hráč
vybere možnost: Bude nám chybět, Shepard vybere pokývání hlavou číslo 6,
když řekne svou větu: Jenkins byl důležitý člen týmu. Ashley zareaguje smutnou odpovědí číslo 3,
následovat bude pokývání hlavou číslo 15: Z části cítím vinu. Kdyby byl Jenkins naživu,
tak bych nemusela být já. A když hráč zvolí: „Vysloužila sis to,“
tak znovu zahraje pokývání hlavou číslo 6, ale bude následovat
pokývání hlavou číslo 1, aby to nepůsobilo,
že dělá dokola stejné gesto.

Jsi dobrý voják, Williamsová.
Patříš do Normandy. To jde. A odpověď Ashley bude nevýrazná,
dialogové gesto číslo 2. Díky, veliteli.
Od vás to znamená hodně. Ale tato knihovna animací
je jen polovina celého systému. Nad nimi je kombinace
procedurálních systémů, které vytváří,
nebo upravují animace za běhu.

Například synchronizaci rtů. Ruční animování úst je hodně pomalé a neproveditelné ve hře
s desítkami tisíc odpovědmi. Proto animátoři
vytvoří další obří knihovnu, kde budou vytvarovaná ústa
pro každý foném. Všechny tvary úst,
které děláme pro komunikaci. Implementují procedurální systém,
který analyzuje audio záznam a automaticky vygeneruje
animaci synchronizovaných rtů.

Říkal jste, že je to zpitá troska. Ale neuškodí s ním promluvit,
ale bacha, není na něj spoleh. Také implementují systém sledování hlavy
a očí, aby se postavy mohly otočit a koukat, na koho mluví,
nebo na cokoliv zajímavého ve scéně. Mohou mít inverzní kinematický systém,
aby se ujistili, že kontakt končetin na nerovném povrchu
funguje správně. A pravděpodobně budou mít
spoustu menších automatizovaných věcí, jako mrkání, nebo malý pohyb oka,
aby postava působila přirozeněji.

Je to opravdu složitý proces. Složitá kombinace sestavených částí
a procedurálních systémů, které dohromady vytvářejí
snad dobře vypadající dialogy. Výsledky nemusí být zas tak pěkné,
nebo mít takové množství detailů jako dialogy v Uncharted,
ale funguje to docela dobře. A umožňuje to většímu animačnímu týmu
naanimovat stovky dialogů celkem rychle. Bioware vždy patřil k studiím,
který protlačoval podobné systémy. Dlouhé, rozvětvené dialogy
jsou v jejich hrách už od Baldur's Gate.

Ale v Knights of the Old Republic, se pokusili staré textové dialogy
udělat podobnější cutscénám. Nadabovali všechny dialogy,
přibližovali kamery na mluvící osobu, naanimovali postavy
v jednoduchých dialogových cyklech a implementovali jednoduchou
procedurální synchronizaci rtů. Nemůžeme se zaobírat něčím jiným,
musíme najít cestu z Tarisu. Do vydání Mass Effectu,
dokázali přidat spoustu filmových triků, animací a dynamičtější kamerou
do těchto dialogů.

Na co čekáš, stojím tady. To je Fistova jediná šance,
pokud je chytrej, využije ji. A jen to nadále v trilogiích
Mass Effect a Dragon Age vylepšovali. Samozřejmě jsou i jiná herní studia,
která implementovala podobný systém, a myslím, že se shodneme,
že současným šampionem je CD Projekt RED se Zaklínačem 3. Pokud jste to neviděli, tak to napravte,
protože jejich dialogový systém je skvělý. Jednou z nevýhod dialogových systémů,
byla strnulost a stejnost.

Protože každý dialog a postava
používá stejnou sadu animací, tak začnou působit dost podobně. A často tam chybí něco ojedinělého. Neříkám, že Zaklínač 3
se nepotýká se stejným problémem, ale dělá to ze všech konkurentů nejlépe. Postavy stojí a sedí v tolika variacích,
když mluví. Jejich gesta se vrství a kombinují způsobem,
který působí přirozeně a překvapivě souvisí s tím, co říkají.

To šílené obecenstvo mě přezdívalo
Master Mirror, nebo Man of Glass. Obličejová animace je na takové úrovni,
že z jejich výrazů vyčtete myšlenky a emoce. Postavy si budou vyměňovat pohledy,
na což můžete poukázat. Toto nejsou ruce Excelence. ale farmáře.
Takže mluví venkovan s venkovanem. Kolik můžeš dát? Že se CDPR podařilo vytvořit
takový dialogový systém s animacemi, kde scény často vypadají,
jako by byly dělané ručně, je neskutečné.

Je to tak úspěšné,
až to skoro vypadá jednoduše. Ale věřte mi, tohle nebylo snadné. CDPR použilo spoustu prostředků
pro tento systém. Postavili více než 30 dialogových postojů
pro každý typ postavy s tisíci modifikovatelnými gesty,
skvělým manipulováním hlavou a nejrůznější možnostmi prolínání. A co je ještě důležitější,
hodně investovali do nástrojů. Jejich editor dialogových scén je výborný
a je schopen automaticky generovat scény s jednoduchými gesty a kamerou,
kterou animátoři a designéři dialogů mohou použít jako odrazový můstek,
namísto práce úplně od začátku.

Designéři mohou snadno upravit
tyto animace podle potřeby pro každou postavu nebo scénu,
aby možnosti jejich animační knihovny byly ještě robustnější. Navíc přestože Zaklínač 3
je hra s otevřeným světem, museli najít řešení,
které by zohledňovalo osvětlení tak, aby scény vypadaly dobře
za každého dne i počasí.

A museli vyřešit, aby herní postavy
nechodily v dialozích před kameru. Myslím, že žádné jiné studio
není natolik vybavené, aby tohle mohlo udělat. Je opravdu neuvěřitelné, čeho dosáhli
a zaslouží si každý možný kompliment. Piotr Tomsinski předvedl tento systém
na konferenci GDC 2016. Můžete to vidět online, pokud chcete. Každopádně chápete,
že tyto dialogové systémy jsou složité a se spoustou různých částí,
které mají proměnit jednoduchý dialog do poutavé cutscény.

Jak dokazuje Zaklínač 3,
s množstvím prostředků a nástrojů lze dosáhnout úžasných výsledků. Ale samozřejmě,
čím jsou různé části složitější, tím jsou náchylnější k rozbití. Pokud se některá část rozbije,
může to potenciálně zničit scénu. A pokud se stane několik problémů,
tak se to celé rozpadne. Což nás přivádí
k Mass Effectu: Andromeda.

Upřímně nevím,
co je na jejich systému špatně. Mohu hádat, ale když nevím,
jak jejich dialogový systém funguje, tak nemůžu vědět, co je tam špatně. Obzvlášť,
když jsou tyto systémy tak složité. Nebudu přisuzovat chybu
někomu konkrétnímu. Nemůžu, ani kdybych chtěl,
protože za takový systém není zodpovědná jedna osoba. Dialogové systémy
vytváří tým desítek lidí.

Zpočátku by se mohlo zdát,
že chybu museli udělat animátoři. Animace je přece rozbitá. No, je to možné,
ale nejsem si jistý, že to je animacemi. Ve skutečnosti problémy v Andromedě
nemusí mít nic společného s animátory. Tým animátorů vyrobil všechny animace,
výrazy obličejů a systémových části, to je pravda, ale oni nejsou ti,
co dávají části nebo scény, dohromady. To mají za úkol designéři nebo cinematici,
kteří obvykle umísťují kamery a podobně. Ale nemusí to být ani jejich chyba.

Tyto problémy by mohly být
částečně způsobeny pokaženými procedurálními systémy. Podivné tikání oči, by mohlo být chybou
v jejich sledování. Třeba neustále přepínají mezi cíli. Divné chůze téměř jistě zapříčiňuje chyba
v jejich systému inverzní kinematiky. Divné výrazy obličeje, mohou být způsobeny
několika technickými problémy. Jako vážně?
Řekněte mi, kdo jste. Pokud je jejich systém nastaven tak,
že každému dialogu je přiřazen štítek, který určuje která emoce,
nebo gesto by se mělo spustit, mohla by tam být chyba,
která nespouští správný výraz.

Proto se tváří tak bezvýrazně. Nezapomeňme, co se stalo na Habitat 7.
Je to mocná mimozemská technologie. Musíme být opatrní. Dokonce jsem slyšel,
že by to mohl být problém s kompresí. Emoční štítky jsou tak zkomprimované,
aby se vešly na disk, že systém má problémy
s jejich čtením.

Možná si říkáte, jak mohli narazit
na tolik technických problémů, když to všechno
už museli vyřešit dřív? Vždyť už vydali tři Mass Effecty,
které neměly tyto problémy. A to je pravda, ale zásadní rozdíl
mezi Andromedou a předchozí trilogií, je herní engine,
který hraje velkou roli. Původní Mass Effect
byl vytvořen v Unreal Enginu 3. A zůstali u tohoto enginu
po celou trilogii. Takže když začali pracovat na pokračování,
už měli funkční dialogový systém.

Mohli prostě pracovat
na jeho zlepšování. Ale Andromeda je první Mass Effect
vyvinutý novějším a výkonnějším enginu Frostbite od EA. Změna enginu je vždycky spousta práce. Všechen kód a soubory vytvořeny
pro předchozí hry by byly zbytečné. Takže víceméně začali v Andromedě nanovo
s budováním dialogového systému. Dokážu si představit různé problémy,
které tím mohly nastat. Ale na druhou stranu Andromeda
nebyla první RPG od Bioware ve Frostbitu.

Dragon Age: Inquisition byl vyvinut
ve stejném enginu a dopadl dobře. Vývoj těchto her se celkem překrýval,
takže tam možná bylo omezení ve sdílení, nebo možná měli různé cíle pro každou hru?
Kdo ví. Herní vývoj je divný. Nebo to ani není technický problém.
Možná, jak veterán Jonathan Cooper navrhl ve skvělém příspěvku na Twitteru,
odkaz je když tak v popisku videa, mohl by to být jen problém plánování
a špatného používání. Chápu to tak, že Bioware
má podobné nástroje jako tým Zaklínače. které jim automaticky umožňují
generovat základy do dialogu.

jako základ pro jejich designéry. Předpokládejme, že jejich alogritmus
automatického generování existuje a je dost jednoduchý. Pouze nastaví kameru na mluvící osobu
a vygeneruje synchronizaci rtů. Žádné výrazy, gesta, nic takového. Tým během vývoje musel skoro jistě
upřednostnit, které dialogové scény potřebují nejlepší výsledek,
protože neměly čas na to, aby se pořádně pustili do všech
před vydáním.

To znamená, že nejspíš spousta
automaticky vygenerovaných scén byla vydaná bez jakékoliv úpravy. Myslím si, že to platí i pro Zaklínače 3.
Protože každý má uzávěrky. Možná to je ten problém. Na spoustu scén,
které byly pouze automaticky vygenerované. Možná očekávali,
že algoritmus poskytne lepší výsledky, ale pak technologie nedopadla tak dobře,
ale než si to uvědomili, bylo pozdě na to jít jiným směrem. Nebo možná jejich původní záměr byl
vylepšit každou generovanou scénu ručně, ale kvůli nepředvídatelným komplikacím
to prostě nestihli a musel to vydat se spoustou nedokončených scén.


Nebo jim možná došel čas, protože toho bylo
až moc už od začátku. Možná to uspěchal vydavatel,
aby to vydali v konkrétním datu. Anebo jsem se v ničem netrefil
a šlo o úplně jinou kombinaci problémů. Víte, proč raději nechci tipovat. A navíc to, že první velká oprava
od Bioware nebyla animační, ale šlo o zlepšení modelu postav a textur,
aby oči vypadaly lépe, dokazuje, kolik různých věcí přispívá
k chodu dialogů.

A nakonec nám zůstala hra
s extrémně slabými animacemi dialogů, které spíš odvádí od pozornosti,
než aby je zlepšovaly. A to je škoda pro všechny.
Obzvlášť herní vývojáře. Věřte, že nikdo není víc frustrovaný
nebo zklamaný z těchto problémů, než lidé,
kteří do toho vložili roky svého života. Samozřejmě to vypadá,
že chtějí tyto problémy opravit v příštích několika měsících.

A doufám,
že se jim podaří hru dostat do stavu, kdy oni a všichni ostatní budou spokojeni.
Uvidíme. Každopádně doufám, že teď lépe rozumíte
moderním dialogovým systémům v RPG. A možná máte i větší obdiv k hrám,
kterým se to povedlo dobře. I když je fér kritizovat systém Andromedy,
protože má stále spoustu problémů, doufám, že aspoň oceňujete,
jak nesmyslně komplikovaný je tyto systémy vytvářet. Dialogové systémy jsou komplexní,
vývoj her je těžký a nároky na kvalitu jsou vyšší než kdy dřív.

Čím jsou hry realističtější,
tím lépe musí animace vypadat, jinak jsme znovu ve tísnivém údolí. Vývoj her je někdy takový. Rozhodnete se udělat něco nového,
nebo se pokusíte udělat starou věc, novým, ambicióznějším způsobem,
a naplánujete si to, jak nejlépe umíte, a někdy to dopadne skvěle. Ale jindy to dopadne špatně. Narazíte na problémy,
které nešly předvídat, a než se nadějete, plán se rozpadne a nemáte možnost,
jak to napravit před uzávěrkou.

A to je prostě na nic. Ale naučíte se přitom hodně. Tým Bioware se určitě dívá na vývoj
Andromedy s úvahami o tom, kde se stala chyba
a jak se tomu vyvarovat v budoucnosti. Ať je, nebo není možné opravit
všechny problémy Andromedy, těším se, co tento tým udělá příště. Pokud vám to přišlo zajímavé,
tato epizoda byla trochu inspirována mým rozhovorem v Animator Roundtable
se senior animátory Gwen Frey, Timem Borellim a Simonem Ungerem,
odkaz bude v popisu videa.

Tito tři měli spoustu skvělých postřehů,
některé jsem si bezostyšně vypůjčil, ale ne všechny, rozhodně si to přečtěte. A další zvláštní poděkování Gwen, Timovi,
Simonovi, Mikovi Jungbluthovi a Kristjanovi Zadziukovi za příspěvky
a zpětnou vazbu k této epizodě. Bylo to neocenitelné. Pokud byste se chtěli dozvědět více
o herních animacích a vidět hry, kde se vše povedlo perfektně, podívejte se
na video o Punch-Out!!

na Wii. Animace v té hře jsou opravdu dobrý. Překlad: Markst
www.videacesky.cz