Golaem (گولام)

فیلم های سینمایی و انیمیشن ها و حتی بازیهای نسل جدید، مملو از افکت ها و جاذبه های بصیری هستند. یکی از نیازمندیهای بسیار مهم مخصوصا در تولید فیلم و انیمیشن، ایجاد جمعیت های انسانی و غیر انسانی و تکثیر کاراکترها می باشد. یکی از شبیه سازهای جمعیت که بسیار در این سالها قدرتمند شده است Golaem نام دارد. این ابزار که به صورت تخصصی در زمینه Crowd Simulation فعالیت دارد.

Crowd Simulation

شبیه سازی جمعیت، به تکنیکی گفته می شود که در آن از کاراکترهای دیجیتال برای ایجاد مردم، سربازان، حیوانات، و دیگر موجودات متحرک و همچنین غیر متحرک مانند درختان و گیاهان و سنگ و ساختمان و… استفاده می شود. هدف در شبیه سازی جمعیت، تکثیر یک سری موضوعات چه متحرک و چه ثابت است که در بیشتر موارد اشاره به جمعیت های انسانی و غیر انسانی زنده و متحرک دارد. بیشترین کاربرد شبیه سازی جمعیت یا crowd simulation در مباحث فیلم ، انیمیشن، تبلیغات و تولید بازیهای رایانه ای است.

تصور کنید، در یک فیلم نیاز به ایجاد یک لشکر از سربازان داشته باشید. حجم انیمیشن و تولید کاراکتر در صحنه های نبرد، خارج از تصور و واقعا دیوانه کننده خواهد بود. شاید مجبور شوید هزاران کاراکتر را در مدلهای مختلف تولید و هزاران هزار انیمیشن مجزا برای حرکت هر کدام ایجاد نمایید. خوب اینجاست که شبیه سازهای جمعیت کار خود را شروع میکنند که یکی از بهترین های آن GOLAEM می باشد.

Golaem STADIUM

یکی از پرکاربردترین افکت های جمعیت و ازدحام کاراکترها، در فیلم های ورزشی و حماسی است. جمعیت طرفدار تیم های فوتبال را حتما در بسیاری از تبلیغات و فیلم ها دیده اید که مشغول تشویق تیم مورد نظرشان هستند. اما آیا همه اینها واقعی است؟ جمعیت های حاضر در استادیوم های ورزشی و سالن های فیلم و کنسرت های موسیقی که در تبلیغات و فیلم ها مشاهده میکنید، اصولا توسط شبیه سازهای جمعیت تولید می شوند.

Golaem به صورت ویژه برای استودیوم ها راه کارهایی را در نظر گرفته است که با تکیه بر آن بتوانید قابلیت های حرفه ای در تولید مردم و کاراکترها در اختیار داشته باشید.
با استفاده از قابلیت Golaem stadium شما میتوانید موضوعات (کاراکتر) مورد نظرتان را بسازید، shading های متنوع را برای ایجاد متریال ها و پوشش شخصیت ها تولیدکرده و توسط توابع قدرتمند گولام، به راحتی آنها را در تعداد صدها هزار تکثیر کرده و به صورت تصادفی حرکات آنها را ایجاد نمایید.

شما در بخش استادیوم، به راحتی میتوانید با چند کلیک، هزاران نفر را در یک سالن یا استادیوم ورزشی در کنار هم قرار دهید. شخصیت ها و حرکات از قبل آماده شده برای این بخش مناسب تیم های طرفداری تهیه شده است. شما میتوانید افرادی را در حال تشویق، یا اعتراض، یا خوشحالی کردن و یا استراحت نشان دهید. حرکات از پیش آماده شده برای این بخش شامل نشستن و برخواستن، حرکات عصبانیت در حال نشستن و اعتراضی، حرکاتی برای تماشاگران در حال ایستادن یا نشستن که فقط به موضوع نظاره میکنند، خوشحالی و عصبانیت هم ایستاده و هم نشسته، حرکات دست ها هم برای اعتراض و هم تشویق و شادی، موج های حرکتی مانند موج مکزیکی و حرکاتی در لحظات خاص مانند شادی گل زدن و پریدن درجا، همگی قابل استفاده و ترکیب می باشد.

تمامی این حرکات به صورت تصادفی بین هزاران نفر تقسیم شده تا بیننده یک حرکت طبیعی و غیر تکراری را شاهد باشد.جالب اینجاست که شما میتوانید گروهای متنوعی را ایجاد کرده و به هر بخش از آنها شخصیت ها و متریال های متفاوتی را نسبت بدهید تا در این صورت بتوانید در شلوغی استادیوم و کنسرت ها و سالن ها، تیم های طرفدار متحد الشکلی را ایجاد نمایید. در این صورت همزمان با اینکه طرفداران یک تیم لباس های یک شکل دارند، می توانید علاوه بر ایجاد حرکات تصادفی، لباس ها و متریال های تصادفی را با حداقل تغییر در آن گروه ایجاد نمایید.

با توجه به حجم عظیم جمعیت موجود در یک استادیوم یا کنسرت، باید Golaem تمهیداتی در زمینه سرعت شبیه سازی و رندرینگ آن در نظر داشته باشد. از این رو روش PROCEDURAL RENDERING و simulation Caching را به جهت افزایش سرعت در محاسبات و رندرینگ چنین فضاهایی را تدارک دیده و بشدت در مصرف حافظه RAM در زمان شبیه سازی و رندرینگ صرفه جویی میکند. همچنین با تعریف زاویه دید و محدودیت هایی بروی دوربین بشدت سرعت رندرینگ را افزایش خواهد داد.

Golaem Assets

شما میتوانید با استفاده Golaem Assets به راحتی کاراکترهای خود را ایجاد کنید. توجه داشته باشید در جایی که صحبت از شبیه سازی جمعیت می شود، نیاز به کاراکترهای متنوع مرد و زن و بچه می باشد. نوع پوشش و تکسچر و shading های مردان و زنان با هم متفاوت است. همچنین نوع حرکات (motion) برای بچه و مرد و زن کاملا باید متفاوت باشد.

Golaem Assets به شما اجازه میدهد که از کاراکترهای عمومی مردها و زن ها به صورت رایگان در پروژه خود استفاده کنید. پوشش های متنوع زمستانه و تابستانه موجود در Golaem Assets به شما امکان را میدهد که به راحتی طیف وسیعی از مردم را بدون اینکه در محیط تکراری باشند تکثیر و حرکت دهید. حرکات تکرار شونده مانند راه رفتن، دویدن ، پریدن ، حرکات عمومی بدن مانند حرکات دست ها، نشستن و برخواستن و … را به راحتی در بین شخصیت ها تکثیر و به صورت تصادفی آنها را ایجاد کنید.

Golaem Assets ها نه فقط برای استودیو و کنسرت و جمعیت طرفداران یک تیم یا شخص مناسب است، بلکه برای ایجاد یک محیط شهری م یک صحنه نبرد کاملا بهینه شده است. نمایش یک شهر کامل و مملو از جمعیت و ترافیک، با استفاده از مردها و زن هایی با استایل عمومی، حرکت های شهری مانند حرکت در پیاده رو ها به صورت فردی و جمعی، ایستادن پشت چراغ قرمز و حرکت مجدد، حرکت در مسیرهای تعریف شده و عدم تصادف با یکدیگر از جمله قابلیت های این crowd simulation بی نظیر در بخش assets است.

Golaem Assets ها نه فقط برای استودیو و کنسرت و جمعیت طرفداران یک تیم یا شخص مناسب است، بلکه برای ایجاد یک محیط شهری م یک صحنه نبرد کاملا بهینه شده است. نمایش یک شهر کامل و مملو از جمعیت و ترافیک، با استفاده از مردها و زن هایی با استایل عمومی، حرکت های شهری مانند حرکت در پیاده رو ها به صورت فردی و جمعی، ایستادن پشت چراغ قرمز و حرکت مجدد، حرکت در مسیرهای تعریف شده و عدم تصادف با یکدیگر از جمله قابلیت های این crowd simulation بی نظیر در بخش assets است.
در بخش City، امکان استفاده از حرکت های از پیش تعریف شده با قابلیت تکرار وجود دارد. از جمله این حرکات ایستادن، حرکت عادی، حرکت اهسته، حرکت سریع ، دویدن ، چرخش به راست و چپ 45 و 90 درجه، چرخش به پشت سر 135 و 180 درجه از چپ و راست و … را را میتوان نام برد که میتواید ترکیبی از این موارد را نیز اختیار داشته باشید.

Golaem Battle

از هر چه بگذریم، از فیلم های حماسی و جنگی نمیشه گذشت. در این فیلم ها به شبیه سازی جمعیت بیش از هر چیزی نیاز داریم. حرکات بسیار پیچیده، تماس های فیزیکی، برخورد، مبارزه و حرکات ترکیبی مانند سربازی که سوار اسب است و در حال مبارزه و کار با شمیشر و … است. Golaem در این بخش، خدمات ویژه ای به کاربران خواهد داد.

قبل از هر چیز باید بگویم که در این بخش تعداد بسیار زیادی از asset های جنگی مانند سربازان عادی، سربازان شمشیر یا نیزه به دست، کمانداران، سربازان پرچم دار، اسب ها و اسب سواران و … را در مدلهای عمومی و پرکاربرد به صورت رایگان در اختیار شما قرار داده تا نیازی به مدلسازی و ایجاد شیدرهای دست ساز وقت گیر نداشته باشید

در این بخش نیز حرکات قابل استفاده ای در نظر گرفته شده است که باز هم امکان تکرار پذیر بودن (loop) دارند. این حرکت بر خلاف حرکات شهری و استادیوم، امکان تعریف به صورت گروهای ترکیبی و مستقل را دارد. به عنوان مثال، گروهی از سربازان که در حال استراحت (ایستاده، نشسته، خسته یا با قدرت، با پرچم و پلاکارد، درحال بازسازی و ترمیم و …) می باشند، گروها های حمله ، حرکت گروهی سربازان ، دویدن عادی، دویدن به قصد حمله،حرکات راه رفتن و دویدن فریاد کنان و خشمگین ، سوار بر اسب، چرخش به طرفین ، دفاع و … را شامل می شود که میتوانید ترکیبی از این حرکات نیز داشته باشید.

در بخش مبارزه، که جز پیچیده ترین بخش های شبیه سازی جمعیت است، حرکات به تنهایی قابل تعریف نیستند. زیرا کاراکترها با هم برخورد دارند و تعریف یک حرکت از پیش تعریف شده امکان پذیر نیست. در نتیجه نیاز به شبیه سازی فیزیکی بشدت احساس میشود. در این مورد Golaem امکان شبیه سازی توسط حالت تعاملی Nvidia PhysX را میسر ساخته است.
انفجار، تصادف و نیروهای فیزیکی جاذبه و برخورد با موانع، امکان رد کردن از موانع، درگیر شدن فیزیکی، تعامل با محیط و حرکات ترکیبی همگی در این بخش قابل تعریف می باشند.

Golaem Motion

در شبیه سازی جمعیت با Golaem، قابلیت های خاصی در انتظار شماست. امکان تعریف موانع وجود دارد و کاراکترهای در حال حرکت به صورت خودکار این موانع را تشخیص داده و با توجه به تابع تعریف شده، یا با آن برخورد کرده و یا آن را رد میکنند. قابلیت مسیر یابی از میان موانع و پیدا کردن مقصد به صورت خودکار قابل اجراست. شما میتوانید هدف هایی را برای رسیدن جمعیت به آن تعیین کنید. در نتیجه، تمامی جمعیت یا بخشی از آن که شما درخواست کرده اید، با عبور از موانع، مسیر خود را پیدا کرده به و هدف تعیین شده خواهند رسید.

این قابلیت برای حرکات پیچیده تر حیوانات و پردندگان (Flocking) نیز قابل تعریف است. حرکت دسته ای پرندگان، حشرات، ماهی ها و دیگر جانداران به سمت یک هدف مشخص با عبور از موانع و حرکت بروی سطوح مورد نظر در Golaem قابل تعریف و استفاده می باشد.

وقتی جمعیت بسیار زیادی را بخواهیم بروی یک یا چند سطح تکثیر کنیم، باید قابلیت هایی در اختیارمان باشد که حرکت و محل قرارگیری اولیه کاراکترها را قابل کنترل بنماید. شما میتوانید در گولام به راحتی و به صورت پارامتریک، موقعیت اولیه کاراکترها را تعیین کنید. فاصله، نویز و اغتشاش اولیه تصادفی در این بخش به گونه ای تعریف شده است که ایستادن و کنار هم قرار گرفتن اولیه کاراکترها تکراری و مصنوعی نشود.
امکان تعریف Map برای محل استقرار اولیه جمعیت در Golaem تدارک دیده شده است و میتوانید لایه های متنوعی را در این خصوص در نظر بگیرید. همچنین امکان ترسیم کاراکترها بروی سطح توسط روش Paint/Texture و به وسیله حرکت دست یا بر اساس رنگ و چگالی تکسچر مورد نظرتان امکان پذیر است.

Simulation Layout

نه فقط برای کاراکترها، بلکه شما میتوانید در گولام، به راحتی هر موضوع متحرکی را که نیاز دارید تولید نمایید. از وسایل نقیله دو چرخ و چهار چرخ و … تا اشکال ترکیبی و کاراکترهای غیر معمول همگی توسط Golaem قابل تولید و برنامه ریزی هستند و هر کدام میتوانند مسیر حرکت درستی را که برایشان تعریف شده با توجه به موانع، بپیمایند.

در گولام، BEHAVIOR EDITOR به شما این امکان را میدهد که رفتار هر کاراکتر را چه از نظر انیمیشن و چه از نظر حرکت و مسیر یابی و چه از نظر فیزیک مورد تحلیل و نظارت قرار دهید. حرکات ترکیبی، تصادفی، فیزیکی و تعاملی در زمان برخورد با موانع، برخورد با دیگر کاراکترها و در زمان نیاز به محاسبه و شبیه سازی فیزیکی، همگی در ویرایشگر رفتار قابل تعریف می باشند.شما نه تنها قادر به توزیع کاراکترها و جمعیت انسان و موجودات مورد نظرتان بروی سطح زمین هستید، بلکه Golaem به شما این امکان را میدهد که به سادگی از روش های قدرتمند Scattering در جهت توزیع درختان، گیاهان، سنگ ها ، خانه ها و دیگر موضوعات استفاده نمایید.

از آنجایی که تولید حرکت و انیمیشن در Golaem به صورت رویه ایی است، امکان تعریف هر نوع جانداری در این برنامه امکان پذیز است. تمامی موضوعات شما به صورت خودکار بروی سطح زمین با هر نوع ناهمواری قرار خواهند گرفت، هر نوع استخوان بندی و حرکتی که مد نظرتان باشد را میتوانید تولید و تعریف نمایید. این اسکلت بندی بدن هم برای انسان ، هم حیوانات و هم جانداران فضایی و ناشناخته با هر تعداد دست و پا و بال و … قابل تعریف بوده و محدودیتی در این خصوص ندارید.

جالب اینجاست که شما میتوانید شبیه سازی فیزیکی چه برای برخورد کاراکترها و چه برای نیاز های دیگر را در زمان شبیه سازی جمعیت در Golaem انجام دهید. یکی از این شبیه سازیهای NCloth می باشد که امکان شبیه سازی پارچه و لباس را برای مصارف حرفه ای بروی کاراکترها امکان پذیر میکند. همچنین امکان GPU Cloth Simulation توسط کارت گرافیک Nvidia با توابع Apex را مسیر کرده و همچنین میتوانید از شبیه سازی پشم و مو و دیگر قابلیت های شبیه سازی در مایا و هودینی استفاده نمایید.

Golaem در Autodesk maya قابل دسترسی است و با بسیاری از موتورهای رندرینگ به خوبی کار مکنید. با توجه به اینکه از Pixar USD و فرمت های FBX/Alembic ساپورت میکند، در نتیجه میتوانید به راحتی در دیگر نرم افزارها از آن استفاده نمایید. گولام از موتورهای رندرینگ V-Ray , Arnold , Renderman , Redshift , Katana , Guerilla , Unreal Engine , Houdini پشتیبانی کرده و شما مشکلی بابت رندر نهایی نخواهید داشت.