Unity ayuda con el control de multitudes en The Relative Worlds

La empresa Craftar Studios de Japón aprovecha las capacidades de 3D en tiempo real de Unity para escenas complejas de multitudes.

Craftar Studios: Estudio de caso de un desarrollador Unity

La película animada reciente de Craftar, The Relative Worlds, incluye secuencias dramáticas en la ciudad más poblada del mundo, pero la solución de renderizado que tenía este estudio no podía procesar fácilmente las escenas más complejas. Por eso, recurrieron a las capacidades de 3D en tiempo real de Unity para lograr sus objetivos.

El objetivo

Crear escenas complejas de multitudes para The Relative Worlds.

Plataformas

DLP/SXRD (estreno en salas de cine)

Personal del proyecto

Alrededor de 10 personas con Unity (modeladores, animadores, compositores y programadores)

Ubicación

Tokio

The Relative Worlds trailer

Las funciones en tiempo real de Unity aceleraron el proyecto y redujeron los costos de renderizado

La principal locación de la película The Relative Worlds es la emblemática región de Shinjuku, un lugar de Tokio con gran cantidad de rascacielos, la estación de trenes más concurrida del mundo y mucha, mucha gente. Para modelar y renderizar escenas sumamente complejas y repetitivas, hace falta un enfoque renovado y eficientes capacidades de renderizado. Por eso, eligieron Unity para esas secuencias.

Los resultados:

  • Pudieron acelerar el proyecto mediante la construcción y administración de secuencias (producción en tiempo real) en lugar de cortes individuales (producción en cascada).
  • Crearon y actualizaron fácilmente escenas complejas llenas de elementos animados con el uso de Prefabs anidados. 
  • Crearon movimientos realistas de las multitudes con NavMesh para establecer ciclos de caminata (walk cycles), tanto con y sin búsqueda de rutas (pathfinding) automática. 
  • Redujeron los costos de producción al hacer el renderizado en Unity en lugar de utilizar su programa de 3D tradicional.

Animación de mundos paralelos para el público juvenil

La mejor ciencia ficción permite un entendimiento más preciso de los temas profundos de la humanidad. Para Yuhei Sakuragi, escritor y director de la película, la ciencia ficción animada es un medio de narrativa poderoso y lo aplicó a un objetivo específico: generar conciencia en los jóvenes de Japón acerca de la fragilidad de la paz y el fantasma del conflicto. "Pocos recuerdan lo que significa atravesar una guerra. Por eso, los jóvenes del Japón actual tienen poca idea de cómo es realmente estar en guerra". 

The Relative Worlds es una historia de universos paralelos: un estudiante de secundaria en un mundo relativamente tranquilo y colorido se enfrenta a un doppelgänger (doble fantasmagórico) de una pesadilla oscura, atormentada por la guerra. Yuhei utiliza esta yuxtaposición cruda para sacudir y despertar: "Quiero que la gente, especialmente los jóvenes, piensen en serio cómo sería el futuro de Japón si esta época de relativa paz terminara abruptamente".

Configuración de las escenas complejas de multitudes

Dado que Yuhei quería que la película reflejara el mundo real, eligió Shinjuku para la locación, dado que es uno de los sitios más emblemáticos del Japón moderno. Esto significó que el equipo tenía que dibujar y renderizar grandes multitudes animadas. Recurrieron a Unity porque resultaba demasiado difícil hacerlo con su software de 3D tradicional.

"Nuestra idea era crear secuencias enormes y repetitivas, por ejemplo, de las escenas de las calles atestadas de gente. Por eso, sabíamos que necesitaríamos opciones de espacio de nombres (namespace) y referencia de archivos para cargar y editar fácilmente nuestros archivos originales de modelos y rigging", dice Ken Uchida, animador principal de Craftar. "Pero no contábamos con esas opciones en nuestra herramienta de renderizado 3D estándar. Para crear estas escenas, aprovechamos las capacidades de Unity tales como los Prefabs anidados, la carga de escenas relativamente liviana y Navigation Mesh (NavMesh)".

A diferencia de la herramienta de renderizado tradicional de Craftar, Unity administra los datos basados en assets en lugar de solo tomas individuales. Eso permitió que el equipo creara secuencias enteras de multitudes con assets de Prefabs anidados, lo que les brindó un método de producción más integral y rápido. Tal como su nombre lo sugiere, los Prefabs anidados contienen otros Prefabs, los cuales conservan los vínculos con sus propios assets. Por lo tanto, cualquier actualización que se realice se refleja en toda la escena en tiempo real. (En Unity, un Prefab es un GameObject que incluye todos sus componentes y valores de propiedades, lo cual permite fácilmente duplicarlo, modificarlo, etc.).

Movimiento de las multitudes con NavMesh y el aprendizaje automático

Uno de los retos de guiar tantos elementos animados es dictar y controlar sus movimientos, por eso, Ken recurrió a la herramienta NavMesh integrada en Unity. "Usé NavMesh de dos maneras diferentes. Primero, utilicé la herramienta para la mayoría de las tomas de la multitud cruzando la calle. Para eso, preparé varios patrones de archivos FBX con ciclos de caminata (walk cycles) y ajusté las propiedades de NavMesh para cada ciclo. En un principio, traté de aleatorizar el ciclo y la velocidad de la camina en el script, pero, luego, los configuré manualmente para lograr un efecto más realista".

También combinaron NavMesh con las capacidades de aprendizaje automático de Preferred Networks a fin de implementar los ciclos de caminata con búsqueda de rutas (pathfinding) automática. El servidor de Preferred Networks implementó el aprendizaje automático. El equipo accedió a este servidor desde Unity para cada ciclo de caminata creado. Configuraron la velocidad, el destino y otros parámetros de NavMesh directamente en Unity.

Agregado de sombras realistas

Para una mejor transición en las escenas de multitudes, Craftar personalizó la herramienta Recorder de Unity a fin de captar los frames ya renderizados fuera de Unity. Luego, utilizó la herramienta Unity-Chan Toon Shader (UTS) para optimizar las imágenes con sombreado plano (cel shading), en particular con sombras que acentúan cada parte de los modelos de los personajes. Para lograr esto, UTS ajusta automáticamente la posición y la intensidad de las fuentes de luz en el diseño de los personajes. 

Para mejorar aún más las sombras, Ken agrega: "Recurrimos a la herramienta Timeline de Unity en conjunto con Shader Forge. Para las sombras en nuestro próximo proyecto, pensamos probar Shader Graph y Visual Effect Graph". Shader Graph permite que los desarrolladores creen shaders fácilmente de forma visual y puedan ver los resultados en tiempo real, gracias a que se conectan los nodos en un gráfico de red en lugar de tener que escribir el código. Visual Effect Graph crea una amplia gama de VFX basados en nodos, mediante una interfaz de usuario (UI) visual, en tiempo real. 

Exploración de nuevos mundos creativos con Unity

Si bien Craftar solo utilizó Unity para algunas partes de The Relative Worlds, Yuhei ya está convencido de la gran utilidad de la plataforma y su excelente conjunto de herramientas para los artistas y otros creativos. Por ejemplo, espera producir una película animada completa en Unity. "Me encantaría hacer algo que resalte muchas de las características únicas de Unity".

Por eso, además de querer usar Shader Graph y Visual Effect Graph, Yuhei ve también lo prometedoras que resultan las próximas capacidades de mapeo de rayos (ray tracing) de Unity. "Las sombras son muy difíciles de hacer para las escenas de multitudes, por lo que estoy ansioso por ver cómo funcionan las nuevas características de Unity para retos como ese".

Por último, Yuhei ve otra gran ventaja de utilizar Unity para futuros proyectos. "Dado que Unity facilita enormemente la creación simultánea de medios mixtos, podremos producir contenido VR o de juegos al mismo tiempo que trabajamos en un proyecto cinematográfico". Y eso refleja a la perfección el lema de este innovador estudio japonés: "Crear nuevas formas de crear". Nos entusiasma lo que Craftar pueda lanzar próximamente.

"Para crear estas escenas, aprovechamos las capacidades de Unity tales como los Prefabs anidados, la carga de escenas relativamente liviana y Navigation Mesh (NavMesh)".

Ken Uchida, Lead Animator, Craftar

"Dado que Unity facilita enormemente la creación simultánea de medios mixtos, podremos producir contenido VR o de juegos al mismo tiempo que trabajamos en un proyecto cinematográfico".

Yuhei Sakuragi, Writer and Director, The Relative Worlds

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