Unity ermöglicht Kontrolle für Gruppen in The Relative Worlds

Das japanische Unternehmen Craftar Studios nutzt die Echtzeit-3D-Funktionen von Unity für komplexe Gruppenszenen.

Craftar Studios: Eine Unity-Entwickler-Fallstudie

Craftar’s recent feature film, The Relative Worlds, includes dramatic sequences in the world’s most populous city, but their existing rendering solution couldn’t easily handle the most complex scenes. So they turned to Unity’s real-time 3D capabilities to achieve their goals.

Das Ziel

Erstellung komplexer Gruppenszenen für The Relative Worlds

Plattformen

DLP/SXRD (Kinostart)

Projektmitarbeiter

Rund 10, die Unity-verwenden (Modellierer, Animatoren, Kompositionsspezialisten und Programmierer)

Standort

Tokio

The Relative Worlds – Trailer

Die Echtzeitfunktionen von Unity beschleunigten das Projekt und reduzierten die Rendering-Kosten

Der primäre Schauplatz von The Relative Worlds ist das kultige Shinjuku, ein Bezirk in Tokio mit dicht aneinandergereihten Hochhäusern, dem verkehrsreichsten Bahnhof der Welt und unglaublich vielen Menschen. Für das Modellieren und Rendern äußerst komplexer und wiederkehrender Szenen waren ein frischer Ansatz und leistungsstarke Rendering-Funktionen erforderlich, weshalb das Team für diese Sequenzen auf Unity setzte.

Die Ergebnisse:

  • Beschleunigung des Projekts durch Erstellung und Verwaltung von Sequenzen (Echtzeitproduktion) anstelle individueller Schnitte (Wasserfallproduktion)
  • Einfache Erstellung und Aktualisierung komplexer Szenen mit vollständig animierten Elementen unter Verwendung geschachtelter Prefabs 
  • Erstellung realistischer Gruppenbewegungen unter Verwendung von NavMesh zur Einrichtung von Gehzyklen, mit und ohne automatisches Pathfinding 
  • Reduzierung der Produktionskosten durch Rendering in Unity anstelle des üblichen 3D-Programms

Animierte Parallelwelten für junge Zielgruppen

The best science fiction enables better understanding of age-old issues. For Yuhei Sakuragi, the film’s writer and director, animated sci-fi is a powerful storytelling medium, and he’s applied it to a specific goal: awakening Japan’s youth to the fragility of peace and the specter of conflict. “Few remember what it’s like to live through a war, so youth in today’s Japan have little idea of what war is really like.” 

The Relative Worlds is a story of parallel universes: a high-school student in a relatively tranquil, colorful world confronts a doppelgänger from a dark, war-torn nightmare. Yuhei uses the stark juxtaposition to shock and awe: “I want people, especially the young, to think seriously about Japan’s future in case these relatively peaceful times suddenly come to an end.”

Aufbau der komplexen Gruppenszenen

Since Yuhei wanted the film to reflect the real world, he chose Shinjuku for the setting as it’s one of the most iconic locations in modern Japan. This meant the team would need to draw and render large animated crowds. However, because it would be too difficult to do it with their traditional 3D software, they tapped Unity.

“We were planning to create huge and repetitive sequences such as crowded street scenes, so we knew we would need file reference and namespace options to easily load and edit our original model/rig files,” says Ken Uchida, Craftar’s lead animator. “But we didn’t have those options in our standard 3D rendering tool. To build these scenes, we also took advantage of Unity’s capabilities like nested Prefabs, relatively light scene-loading, and Navigation Mesh (NavMesh).”

In contrast to Craftar’s traditional rendering tool, Unity manages data based on assets rather than just individual shots. That allowed the team to build entire crowd sequences with nested Prefab assets, which provided them with a more comprehensive – and faster – production method. As the name suggests, nested Prefabs contain other Prefabs, which retain their links to their own assets, so any updates are reflected throughout the scene in real-time. (In Unity, a Prefab is a GameObject that includes all its components and property values, making it easy to duplicate, modify, etc.)

Gruppenbewegungen mit NavMesh und maschinellem Lernen

Eine der Herausforderungen im Umgang mit so vielen animierten Elementen ist das Vorschreiben und Kontrollieren ihrer Bewegungen. Dafür setzte Ken auf das integrierte NavMesh-Tool von Unity. „Ich habe NavMesh auf zwei verschiedene Weisen eingesetzt. Zunächst habe ich es für die meisten Bilder von Menschengruppen, die die Straße überqueren, verwendet. Hierfür habe ich FBX-Dateien mit verschiedenen Gehzyklusmustern erstellt und die NavMesh-Eigenschaften für jeden Zyklus angepasst. Anfangs hatte ich versucht, Zyklus und Gehgeschwindigkeit im Skript zu randomisieren, doch später habe ich sie manuell festgelegt, um eine realistischere Wirkung zu erzielen.”

Das Team kombinierte NavMesh auch mit den ML-Funktionen von Preferred Networks, um Gehzyklen mit automatischem Pathfinding zu implementieren. Die Grundlage des maschinellen Lernens ist der Preferred Networks-Server, auf den das Team aus Unity heraus für jeden erstellten Gehzyklus zugreifen konnte. Die Geschwindigkeit, das Ziel und andere NavMesh-Parameter wurden direkt in Unity eingerichtet.

Ergänzung realistischer Schatten

Zum Perfektionieren der Gruppenszenen passte Craftar den Recorder von Unity an, um Frames zu erfassen, die zuvor außerhalb von Unity gerendert wurden. Dann wendete das Team den Unity-Chan Toon Shader (UTS) an, um Bilder mit Cel Shading zu optimieren, insbesondere mit Schatten, die die einzelnen Teile der Charaktermodelle betonen. UTS erreicht dies durch automatisches Anpassen der Position und Intensität von Lichtquellen im Charakterdesign. 

Ken erläuterte außerdem, was das Team zur weiteren Verbesserung des Shadings unternommen hatte: „Wir setzten die Timeline-Funktion von Unity zusammen mit Shader Forge ein. Für das Shading in unserem nächsten Projekt möchten wir Shader Graph und Visual Effect Graph ausprobieren.” Mit Shader Graph können Entwickler ganz einfach Shader erstellen, indem sie diese visuell aufbauen, und Nodes in einer Netzwerkgrafik verbinden, statt Code schreiben zu müssen. Die Ergebnisse sind dabei in Echtzeit sichtbar. Visual Effect Graph erzeugt eine breite Palette Node-basierter VFX, ebenfalls mit einer visuellen Echtzeit-Benutzeroberfläche. 

Mit Unity in neue kreative Welte eintauchen

While Craftar only used Unity for portions of The Relative Worlds, Yuhei is sold on the platform and its deep toolset for artists and other creatives. For example, he looks forward to producing an entire animated film in Unity. “I’d really like to make something that highlights many of Unity’s unique features.”

So as well as looking forward to using Shader Graph and Visual Effect Graph, Yuhei sees the promise of Unity’s upcoming ray-tracing capabilities. “Shadows are particularly difficult to do for crowd scenes, so I can’t wait to see Unity’s new features for challenges like that.”

Finally, Yuhei sees another big advantage of using Unity for future projects. “Since Unity makes it very easy to create mixed media simultaneously, we’ll be able to produce game and/or virtual reality content at the same time we’re working on a film project.” And that perfectly reflects this innovative Japanese studio’s motto: “To create new ways of creating.” We’re excited to see what Craftar launches next.

Ken Uchida, Lead Animator, Craftar

Zum Erstellen dieser Szenen nutzten wir auch Unity-Funktionen wie geschachtelte Prefabs, das relativ leichte Laden von Szenen und Navigation Mesh (NavMesh).”

Ken Uchida, Lead Animator, Craftar
Yuhei Sakuragi, Writer and Director, The Relative Worlds

„Da es mit Unity sehr einfach ist, gemischte Medien simultan zu erstellen, können wir an einem Filmprojekt arbeiten und gleichzeitig Spiele- und/oder VR-Inhalte erzeugen.”

Yuhei Sakuragi, Writer and Director, The Relative Worlds

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