3D-animaation yhdistäminen live-kuvaan : 3D-objektien ja live-kuvan dynaamisen valotilanteen vuorovaikutus

Abstract

Tämän opinnäytetyö tutkielman tavoitteena oli ensisijaisesti selvittää, mitä tulisi ottaa huomioon kuvakerronnan kohtauksen rakentamis- ja toteutusvaiheessa, kun tarkoitus on käyttää 3D-animaatiota upotettuna live-kuvaan. Yritin erityisesti rakenteellisesti avata dynaamisen interaktion rakentamista 3D-materiaalin ja oikean maailman valotilanteen välille. Sekä korostaa mahdollisuuksia käyttää 3D-kamera träkkäystä ja moderneja 3D-grafiikka työkaluja erilaisissa toteutuksissa, joissa muut tavat voisivat olla liian työläitä.

Kävin aiheen teoriaa läpi osissa, jotka ovat karkeasti jaoteltu kohtauksen rakentamisen päävaiheisiin. Aloitin kuvausten valmistelusta ja päätin 3D-materiaalin ja live-kuvan lopulliseen yhdistämiseen. Yritin käsitellä teoriaosuutta yleisellä tasolla, joka ei ole sidottu mihinkään erityiseen ohjelmaan. Taustatyö perustuu laajalti omaan kokemukseeni aiheesta, mutta tukeutuu myös tunnettuun alan teokseen. Huomioitani tutkielman ohessa toteutetusta omasta käytännön työstäni kuljetan vaiheittain mukana lukujen lopussa. Oman projektini huomiot koskevat erityisesti sen toteuttamiseen käytettyä ohjelmistoa.

Oma projektini on toteutettu Blender 3D -ohjelmistolla ja sen monipuolisilla moduuleilla. Blender 3D on avoimen lähdekoodin ohjelma, jota ei perinteisesti ole aiemmin käytetty visuaalisten efektien tuottamiseen elokuvissa, johtuen sen puutteellisista ominaisuuksista verrattuna muihin alan johtaviin ohjelmistoihin. Mahdollisuus kuitenkin toteuttaa projekti Blender 3D -ohjelmalla korostaa erilaisia tapoja päästä samaan lopputulokseen.

Kirjoitin tämän tutkielman pääasiallisesti oman tietämykseni syventämiseksi 3D-animaation käyttämisestä visuaalisena efektinä elokuvassa. Sen lisäksi se voi avata aihetta muille, joilla on kiinnostusta, mutta ei niin paljon kokemusta kyseisestä toteutustavasta.

This thesis examines the requirements in combining 3D animation with film footage, to achieve a convincing illusion of unity between computer generated imagery and film footage of the real world. The main focus is to elaborate on the structural theory of recreating the real world perspective and lighting inside the virtual environment and highlighting the possibilities of using 3D camera tracking and modern 3D animation tools to create a visual effects shot, that might by other means be too work intensive to achieve.

The theory of the subject is approached in segments divided roughly into the main stages of the work process in building the VFX shot. The thesis starts from shooting the footage and ends up in compositing the final product. It tries to convey the process in a way that is not committed to any specific software. Research relies mainly on the writer's primary knowledge and is backed up by a staple publication in the field. Observations on producing the accompanying demonstration project is carried alongside each stage, and mostly pertain to the specific software used.

The demonstration project was produced with the Blender 3D software and its versatile modules. Blender 3D is an open source software that has conventionally not been used by VFX artists in the past, because of the lack of features in comparison to other leading programs in the industry. Achieving the desired result with Blender 3D further highlights the different paths possible to achieve the same end result.

The thesis was mainly written to deepen the writer's own understanding of creating a 3D animation VFX shot for film, and possibly help others with interest but less experience to discover the potential in the methods used.