کرود سیستم که در زبان انگلیسی به صورت Crowd System نوشته می‌شود و در فارسی به سیستم شبیه سازی جمعیت ترجمه گشته است، به منظور شبیه سازی رفتار واقع‌گرایانه جمعیت طراحی و عرضه شده است. این سیستم شبیه سازی، موقعیت‌های زندگی واقعی را با متحرک کردن اشیاءِ کمکی که به عنوان نماینده عمل می‌کنند، فعل شبیه سازی را انجام می‌دهد.

معمولا برای ایجاد صحنه‌های مجازی برای رسانه‌های تصویری مثل فیلم، انیمیشن و بازی‌های ویدئویی استفاده می‌شود. علاوه بر این در آموزش بحران، معماری و شهرسازی به جهت شبیه سازی تخلیه نیز به کار می‌رود. شبیه سازی جمعیت بر جنبه‌هایی تمرکز می‌کند که برنامه‌های مختلف را هدف قرار می‌دهد. برای رندر سریع و واقع‌گرایانه یک جمعیت به جهت استفاده در رسانه‌های تصویری، یا فیلم برداری مجازی، و همچنین کاهش پیچیدگی صحنه‌های سه بعدی و رندرینگ‌هایی که بر پایه تصویر هستند مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کرود سیستم در استودیوهای طراحی کاراکتر به شما اجازه می‌دهد تا جمعیتی حقیقت نما را با استفاده از گروه بزرگ و متنوعی از شخصیت‌ها خلق کنید. که رفتاری کاملا مشابه رفتار انسانی دارند و می‌توانند با یکدیگر به صورت کاملا طبیعی و رئال تعامل داشته باشند و به صورت واقع‌گرایانه‌ای رفتار کنند.

حالا در بسیاری از نرم افزارهای ساخت انیمیشن و گیم، کرود سیستم به صورت یک پلاگین پرکاربرد وجود دارد که با کمک آن، هنرمندان می‌توانند گروه‌های جمعیتی بزرگ را به راحتی و صرف زمان بسیار کمتری طراحی کنند. حتی در استودیوهای بزرگ نیروی انسانی ویژه‌ای برای این بخش در نظر گرفته شده است. به این صورت که متخصص شبیه سازی جمعیت در همکاری با انیماتور، مهارت‎‎‌های خلاقانه و فنی را به کار می‌گیرند تا با استفاده از تکنیک‌های شبیه سازی تعداد زیادی از شخصیت‌ها، حیوانات و حتی وسایل نقلیه را که حرکات و اجراهای جذابی ارائه می‌دهند شبیه سازی کنند.

در چه نرم افزارهایی پلاگین کرود سیستم وجود دارد؟

در بسیاری از نرم افزارهای تولید گیم و انیمیشن این پلاگین یافت می‌شود. مانند نرم افزارهای golaem crowd، massive و… که ما به اختصار به دو نمونه از این نرم افزارها اشاره خواهیم کرد.

نرم افزار تری دی مکس

در این نرم افزار پلاگین forest pack برای شبیه سازی جمعیت، پوشش گیاهی و اشیا موجود است. که می‌توانید آن را دانلود و بر روی نرم افزارتان نصب کنید. شما تنها مدلی از پوشش گیاهی مد نظرتان را ایجاد می‌کنید و سپس این پلاگین آن را در ابعاد گسترده و وسیع شبیه سازی می‌کند. برای مثال می‌خواهید جنگلی در یک دره کوهستانی داشته باشید. شما یک نمونه از درخت مد نظرتان را طراحی می‌کنید و با کمک این پلاگین با شبیه سازی و تکثیر همان درخت، جنگل را می‌سازید.

نرم افزار مایا  و Golaem

پلاگین Golaem crowd + character pack در این نرم افزارها برای شبیه سازی انسانی فوق العاده است. بیشتر استودیوهای جلوه ویژه در فیلم‌ها از این پلاگین بهره می‌گیرند. چرا که این امکان را به کاربر می‌دهد تا جمعیت انسانی با افراد متفاوت و حرکات متمایز را شبیه سازی کند. به عنوان نمونه در صحنه جنگ که نیاز به حضور سربازان با حرکات متمایز است، می‌توان از این پلاگین برای خلق سیاهی لشکر استفاده کرد.

کرود سیستم در استودیوهای طراحی کاراکتر به شما اجازه می‌دهد تا جمعیتی حقیقت نما را با استفاده از گروه بزرگ و متنوعی از شخصیت‌ها خلق کنید.

ویژوال اسکریپتینگ که در زبان انگلیسی به صورت visual scripting نوشته می‌شود. از ترکیب دو واژه‌ی visual به معنی دیداری یا بصری و scripting به معنی برنامه نویسی ساخته شده است. در مجموع به برنامه نویسی بصری در فارسی ترجمه می‌شود. یکی از راه‌هایی است که به شما کمک می‌کند کد نویسی کنید.

برنامه نویسی بصری ابزاری است که از یک رابط گرافیکی برای کمک به کاربر استفاده می‌کند تا برنامه‌هایی بر پایه منطق بصری، به جای نوشتن آن در نحو زبان مورد نیاز برنامه نویسی رایج در علوم کامپیوتری ایجاد کند. به نوعی می‌توان گفت  ویژوال اسکریپتینگ به عنوان یک پل ترجمه که بالای یک زبان برنامه نویسی مانند ++c قرار می‌گیرد عمل می‌کند. هرچه کد به میزان بیشتری بصری باشد، به تفکر انتزاعی کمتری برای فهمیده شدن احتیاج دارد. به این ترتیب هر هنرمند، انیماتور و یا طراح بازی می‌تواند به محض نگاه کردن به آن، منطقی که در آن جریان دارد را بفهمد. و از آنجایی که برنامه نویسی بصری در بالای زبان برنامه نویسی پشتیبانی کننده قرار دارد، کاربر می‌تواند کد واقعی را بررسی کرده و در صورت لزوم تغییراتی را ایجاد کند.

در واقع به زبان ساده تر ویژوال اسکریپتینگ نوعی از برنامه نویسی است که تمرکزش بر نمایش بصری است و راحت تر از سایر اسکریپتینگ‌های موجود عمل می‌کند. ماهیت گرافیکی ویژوال اسکریپتینگ موانع ورود به برنامه نویسی را کاهش می‌دهد و ساخت مدل یا ایجاد برنامه‌های کاربردی ساده را آسان تر و سریع تر می‌کند.

نرم افزار یونیتی یکی از نرم‌افزارهایی است که این امکان را در اختیار کاربر قرار داده است. اگر کد نویسی برای شما دشوار است، ویژوال اسکریپتینگ در یونیتی به کمک شما می‌آید تا بدون کد نویسی بتوانید بازی بسازید.

با همه این ها این مدل از برنامه نویسی، اسکریپتینگ‌های موجود را منسوخ نمی‌کند. دلیل ساده‌ای برای این مسئله وجود دارد و آن هم این است که ویژوال اسکریپتینگ با اسکریپتینگ‌های موجود برابری نمی‌کند و کاستی‌هایی به نسبت آنها دارد که نمی‌تواند جایگزین‌شان شود. برای مثال به جهت ایجاد کد با برنامه نویسی بصری به زمان بیشتری نیاز است. همچنین در اغلب موارد ایجاد تغییر در آن بسیار سخت تر از نوشتن کد مربوط به ایجاد چند کاراکتر است.

حالا که به خوبی درک کردیم ویژوال اسکریپتینگ چیست و با مزایا و معایبش آشنا شدیم، خوب است در رابطه با کاربردهای آن نیز صحبت کنیم.

کاربرد عملی ویژوال اسکریپتینگ

بیشترین مواردی که برنامه نویسی بصری در آنها استفاده می‌شود موارد زیر هستند.

۱_ مبتدیان بازی سازی که می‌خواهند کار با یک موتور بازی سازی را یاد بگیرند و هنوز تجربه برنامه نویسی ندارند.

۲_ هنرمندان و طراحان بازی که هیچ گونه کار برنامه نویسی انجام نداده و تخصصی در این زمینه ندارند. و قصد دارند نمونه‌های اولیه فوری و یا بازی‌های ساده‌ای بسازند.

۳_ برنامه نویسانی که در یک تیم فعالیت می‌کنند و می‌خواهند بخشی از منطق بازی را در اختیار هنرمندان و طراحان بازی قرار دهند تا آنها برخی از کارهای خود را بارگذاری کنند.

ویژوال اسکریپتینگ چطور در حالت بهینه خود برای کاربران سودمند خواهد بود؟

زمانی که ویژوال اسکریپتینگ با کد نویسی همراه شود، بهترین است. هر نمونه بدی از ویژوال اسکریپتینگ که موجود است به خوبی نشان می‌دهد که عدم ترکیب این دو چه فاجعه‌ای را به بار می‌آورد. برنامه نویسی بصری در ترکیب با کد نویسی به عنوان یک مکمل عمل کرده و گره‌ها و موانع موجود در کار را به حداقل می‌رساند. پس اگر در نقطه آغازین این راه هستید، در کنار استفاده از ویژوال اسکریپتینگ به سراغ فراگیری برنامه نویسی کامپیوتری پایه نیز بروید.

ویژوال اسکریپتینگ نوعی از برنامه نویسی است که تمرکزش بر نمایش بصری است و راحت تر از سایر اسکریپتینگ‌های موجود عمل می‌کند.

و اما به مبحث اصلی خودمان بازگردیم. نسخه ابتدایی این موتور در سال ۱۹۹۸ به بازار عرضه شد و در طی گذر زمان توسط برنامه‌نویسان مجموعه اپیک گیمز توسعه داده شده است؛ و اکنون جایگاه بسیار مهمی میان موتورهای بازی سازی در جهان دارد.

آنریل انجین تنها یک موتور بازی سازی نیست، بلکه می‌شود از آن برای طراحی هر گونه فضای سه بعدی استفاده کرد. به همین سبب معماران در طراحی سه بعدی پروژه‌های معماری، مهندسان نظامی در طراحی سه بعدی ادوات نظامی، فیلم‌سازان در تولید فیلم و انیمیشن و… نیز از این موتور بازی سازی بی‌نظیر و قدرتمند استفاده می‌کنند.

واقعیت مجازی یکی از مباحث داغ این روزهاست و شرکت‌های مختلفی در تلاش هستند تا با گسترش ابزارهایشان برای خلق واقعیتی خیالی از یکدیگر پیشی بگیرند. در مقاله پیش رو قصد داریم به معرفی آنریل انجین که یکی از ابزارهای پیشرفته تولید واقعیت مجازی است بپردازیم. و به حضورش در صنعت انیمیشن نگاهی داشته باشیم.

علاوه بر قدرتمند بودن این موتور بازی، یکی دیگر از دلایلی که سبب محبوبیت آن در میان کاربران گشته است، رایگان بودن آن است. مدیران و مسئولان کمپانی اپیک گیمز، چند سالی است که این موتور را از حالت لایسنسی خارج کرده اند و به صورت کاملا آزاد در اختیار کاربران گذاشته‌اند. حتی سورس کُدش را نیز در گیت هاب قرار داده‌اند تا در دسترس عموم قرار بگیرد. علاوه بر این سیستم پردازش این موتور بازی بلادرنگ است و بدون اتلاف وقت می‌توانید پروژه‌هایتان را کار کنید و خروجی بگیرید. سیستم نورپردازی قوی و امکان سایه‌پردازی و… از جمله دلایلی هستند که موجب روی آوردن کاربران به این موتور بازی شده‌اند.

آنریل انجین در انیمیشن چه کاربردی دارد؟

انیمیشن‌هایی نظیر گیلگمش، شیر شاه و قسمت‌هایی از در جست و جوی نمو، توسط آنریل انجین ساخته شده‌اند. ویژگی بی‌نظیر این پلتفرم در این است که می‌تواند صحنه‌های واقعی و فیزیکی اعجاب انگیزی را ترسیم کند. دیگر هیچ کدام از تصاویر ذهنی هنرمندان خلاق، صرفا تصویری خیالی نیستند. آنریل انجین این امکان را به آنها  می‌دهد که تمامی تصورات‌شان را به نمایش بگذارند. این مسئله به توسعه فیلم-انیمیشن‌ها کمک شایان توجهی کرده است. در آثار سه بعدی ساخته شده با این موتور بازی، تشخیص واقعیت از خیال و فیلم از انیمیشن بسیار دشوار است. متخصصان فعال در این حوزه اعتقاد دارند به زودی واقعیت و خیال آنقدر در هم آمیخته می‌شوند که رسما تشخیص تفاوت آنها ناممکن خواهد شد. و تنها سازندگان می‌توانند بگویند در کدام قسمت شاهد فیلم واقعی و در کدام قسمت شاهد انیمیشن‌های ساخته شده در نرم‌افزارها هستیم.

با استفاده از قابلیت‌ ابر آسمان (sky cloud)، سیستم آب (water system)، نورپردازی محیطی (environment lighting) و… در آنریل انجین می‌توانید به خلق محیط‌های واقعی بپردازید. همچنین باید گفت نورپردازی در این سیستم به صورت کاملا واقع گرایانه انجام می‌شود. امکان سایه پردازی (shade) فراهم بوده و همین مسئله باعث افزایش کیفیت خروجی این نرم افزار خواهد شد.  استفاده از واقعیت مجازی با آنریل انجین در شیر شاه، یکی از اتفاقات انقلابی و بزنگاه‌های دنیای انیمیشن بود.

استفاده از واقعیت مجازی با آنریل انجین در شیر شاه، یکی از اتفاقات انقلابی و بزنگاه‌های دنیای انیمیشن بود.

رندر یعنی زمان لازم برای تشکیل تصویر گرافیکی مورد نظر و ریل تایم رندرینگ یا رندرینگ بلادرنگ زیرشاخه‌ای است از گرافیک کامپیوتری که تمرکزش بر تجزیه و تحلیل و تولید تصاویر در لحظه است. این عبارت می‌تواند به هر چیزی اشاره داشته باشد. اما در اغلب موارد به گرافیک‌های رایانه‌ای سه بعدی تعاملی اشاره می‌کند. در حال حاضر تکنیک‌های مختلفی برای رندرینگ وجود دارند. که ما به بررسی ریل تایم رندرینگ و رندرینگ آفلاین می‌پردازیم.

ریل تایم رندرینگ چطور کار می‌کند؟

در عملکرد ریل تایم رندرینگ که در فضاهای تعاملی مثل بازی‌ها یا گرافیک‌های تعاملی مثل واقعیت مجازی به کار می‌رود. تصاویر سه بعدی با سرعت بسیار بالایی محاسبه می‌شوند. به این صورت که تعداد زیادی از تصاویر با سرعت پشت سر هم قرار گرفته و با سرعت بالا نمایش داده می‌شوند. سیستم‌های گرافیکی بلادرنگ باید بتوانند هر تصویر را در کمتر از ۳۰/۱ ثانیه ارائه دهند. در نتیجه تغییرات اعمال شده به سرعت و بلافاصله قابل مشاهده خواهند بود. بگذارید این مسئله را با ذکر یک مثال روشن‌تر کنیم. هنگامی که در حال انجام یک بازی کامپیوتری هستید را به خاطر بیاورید. شما تیراندازی می‌کنید. بلافاصله تیر از تفنگ رها شده و در صورت اصابت به طرف مهاجم، شخص به زمین می‌افتد یا می‌میرد و خون به صفحه پاشیده می‌شود. تمام صحنه‌ای که مشاهده کردید توسط سیستم ریل تایم رندرینگ در لحظه تجزیه، تحلیل و نمایش داده شده است.

تفاوت رندرینگ با ریل تایم رندرینگ در چیست؟

رندرینگ آفلاین به آن دسته از رندرینگ‌هایی گفته می‌شود که در نرم افزارهایی مانند افتر افکت یا پریمیر و… اتفاق می‌افتند. نحوه عملکرد در رندرینگ آفلاین به این صورت است که کاربر مجموعه فعالیت‌هایش را انجام داده و تغییرات را اعمال می‌کند. سپس از فایل آماده شده رندر یا خروجی می‌گیرد.

اما در سیستم ریل تایم رندرینگ، از تمام فایل رندر گرفته نمی‌شود. بلکه تنها از جایی که کاراکتر حضور دارد رندر گرفته و همراه با حرکت کاراکتر اصلی جلوتر رفته و کم کم از فضا رندر می‌گیرد و صحنه را باز می‌کند. آن هم درست در همان لحظه که کاربر در حال کار کردن با سیستم است.

آیا ریل تایم رندرینگ گزینه بهتری است؟

ریل تایم رندرینگ گام موثری در بهبود  فرآیند طراحی است. چرا که این امکان را در اختیار کاربران قرار می‌دهد تا هنگام ارائه کنترل و اِشراف بهتری بر آنچه که طراحی می‌کنند و تغییرات اعمال شده داشته باشند. به این صورت دور باطل پی در پی آزمون و خطا و بازخورد فاقد رضایت به اتمام رسیده و از هدر رفت منابع مالی، زمان و… نیز جلوگیری می‌شود. مزیت این نوع رندرینگ در این است که کاربران می‌توانند در لحظه با محتوای تصویری خود در ارتباط بوده و نتیجه تغییرات در آن را در لحظه ببینند.

کاربرد ریل تایم رندرینگ در فیلم و انیمیشن به چه صورت است؟

وقتی تعامل ضروری باشد، ریل تایم رندرینگ حتما به کار خواهد رفت. و زمانی که از این سیستم در فیلم‌ها یا انیمیشن‌ها استفاده می‌شود، کارگردان کنترل کاملی بر آنچه که در هر فریم از فیلم باید ترسیم شود خواهد داشت. البته این مسئله اصلا کار راحتی نیست و معمولا به همراهی یک متخصص در حوزه فناوری دیجیتال در کنار کارگردان پیش می‌رود.

زمانی که از این سیستم در فیلم‌ها یا انیمیشن‌ها استفاده می‌شود، کارگردان کنترل کاملی بر آنچه که در هر فریم از فیلم باید ترسیم شود خواهد داشت.