Motion Blur, он же размытие движения, делает анимацию плавной и кинематографичной, а при неверных настройках превращает кадр в кашу, где не читается ни форма, ни действие. Разница между этими состояниями определяется несколькими параметрами и пониманием того, что именно размывается.
Ниже разбор того, как это устроено, какие способы есть, чем они отличаются по цене и результату и что делать с типичными артефактами.
Откуда берётся размытие
Аналогия с камерой, объясняющая все параметры.
Затвор камеры открыт некоторое время, и за это время объект успевает сместиться. На плёнке остаётся след движения.
В трёхмерной графике кадр по умолчанию мгновенный: он фиксирует положение в одну точку времени. Именно поэтому анимация без размытия выглядит дёрганой.
Отсюда главный параметр: доля кадра, в течение которой затвор открыт. Половина длительности кадра это кинематографический стандарт, к которому глаз привык по кино.
Больше половины даёт мечтательную плавность и потерю чёткости. Меньше даёт резкость и характерную рваность.
Два способа и их цена
Принципиально разные подходы.
Честное размытие. Кадр считается несколько раз в разные моменты внутри интервала затвора, результаты складываются. Физически верно, работает со всем, включая вращение и деформацию.
Цена: время просчёта умножается на число подкадров.
Размытие по векторам. Кадр считается один раз, дополнительно сохраняется карта смещения каждого пикселя, и по ней картинка размазывается на этапе сборки.
Цена: почти бесплатно. Расплата в артефактах.
Выбор определяется задачей: для финального кинематографического кадра честное, для быстрого просчёта и предварительных вариантов векторное.
Где векторный способ ломается
Список ситуаций, в которых артефакты гарантированы.
Быстрое вращение. Вектор это прямая, а точка при вращении движется по дуге. Лопасти вентилятора размазываются неверно.
Края объектов. За движущимся объектом нет информации о том, что там было, и появляется характерный ореол.
Прозрачность. На одном пикселе несколько поверхностей с разным движением, а вектор один.
Частицы и волосы. Мелкие объекты, движущиеся быстро и по-разному.
Отражения. Движение в отражении не совпадает с движением поверхности.
Практический вывод: чем больше в кадре быстрого вращения и прозрачности, тем сильнее аргумент за честный способ.
Сколько подкадров ставить
Главная настройка честного размытия.
Мало подкадров дают ступенчатый след: вместо плавной полосы видно отдельные копии объекта. Это самый узнаваемый артефакт.
Много подкадров дают гладкое размытие и линейный рост времени просчёта.
Сколько нужно: зависит от скорости движения. Медленный объект обходится единицами, быстро летящий требует десятков.
Практический способ определить: посчитать самый быстрый кадр анимации с разным числом подкадров и найти порог, за которым ступеньки исчезают.
Ошибка, которую делают: ставить одно значение на всю анимацию по самому быстрому кадру. Разумнее разбить анимацию на отрезки с разными настройками.
Что размывать не надо
Исключения, экономящие время и улучшающие картинку.
Фон, движущийся вместе с камерой при панораме, размывать иногда не нужно художественно: он и так читается как движение.
Объект, за которым следует камера, остаётся резким, а размывается окружение. Это классический приём, и он получается автоматически, если камера движется с объектом.
Элементы интерфейса и наложенная графика не должны размываться вовсе.
Для этого существует возможность отключить размытие у отдельных объектов, и ей стоит пользоваться.
Камера против объекта
Два источника размытия с разным ощущением.
Движение объекта при неподвижной камере даёт классический след: фон резкий, объект смазан.
Движение камеры смазывает всё, кроме того, за чем камера следует.
Смешанный случай самый интересный: камера следует за объектом с небольшим отставанием, объект почти резкий, фон смазан, и в этом читается скорость.
Практическая тонкость: резкое движение камеры между кадрами при большом угле поворота даёт неприятный результат независимо от настроек. Такие движения лучше смягчать в самой анимации.
Форма следа и кривая затвора
Настройка, дающая заметную разницу в ощущении.
По умолчанию затвор считается открытым равномерно: объект оставляет ровный след одинаковой плотности. Реальная камера так себя ведёт не всегда.
Плавное открытие и закрытие даёт след, который к краям слабее. Выглядит мягче и ближе к тому, как размытие воспринимается в кино.
Смещение интервала относительно кадра определяет, куда тянется след: назад по движению, вперёд или в обе стороны. Смещение назад это привычный вариант, потому что так работает настоящий затвор.
Практическая тонкость, о которой узнают на анимации персонажей: при размытии вперёд объект как бы опережает сам себя, и глаз это замечает как ошибку.
Стробирование и что это
Явление, которое лечится именно размытием.
Быстро движущийся объект без размытия не читается как движущийся: он выглядит как последовательность отдельных положений. Колесо начинает казаться крутящимся назад, полёт превращается в скачки.
Причина в том, что между кадрами объект смещается больше, чем его собственный размер. Глаз теряет связь между положениями.
Размытие восстанавливает эту связь: след соединяет соседние положения, и движение читается.
Практический ориентир: если объект за кадр смещается дальше своей ширины, размытие обязательно, а не опционально.
Взаимодействие с частотой кадров
Связь, которую упускают.
При высокой частоте кадров каждый кадр короче, и за время затвора объект смещается меньше. Размытие получается слабее автоматически.
При низкой частоте наоборот: смещение за кадр больше, размытие сильнее, и без него дёрганость особенно заметна.
Отсюда: настройки, подобранные для одной частоты, не переносятся на другую напрямую.
И практическое следствие: для анимации с низкой частотой кадров размытие не украшение, а необходимость.
Деформация и симуляции
Случай, где честный способ обязателен.
Персонаж, у которого деформируется сетка, ткань, жидкость, частицы: во всех этих случаях геометрия внутри кадра меняется, а не просто смещается.
Векторный способ такое не воспроизводит: он знает смещение пикселя, но не знает, что форма изменилась.
Для честного размытия при этом нужно, чтобы движок мог посчитать промежуточные состояния. С кэшированными симуляциями это иногда требует отдельной настройки, иначе размытие просто не появится.
Симптом: всё в кадре размывается, а симулированный объект остаётся резким.
Проверка результата
Как понять, что настроено верно.
Посмотреть анимацию в движении, а не по кадрам. Отдельный кадр с размытием всегда выглядит странно, и оценивать надо воспроизведение.
Проверить самый быстрый момент: там артефакты проявляются первыми.
Проверить края движущихся объектов на предмет ореолов.
Посмотреть на вращающиеся элементы: там ступеньки видны отчётливее всего.
И сравнить с вариантом без размытия: иногда выясняется, что оно не нужно вовсе.
Когда размытие вредит
Ситуации, где его выключают.
Техническая визуализация, где важна читаемость каждой детали.
Пошаговая демонстрация процесса.
Стилизованная анимация, подражающая рисованной: там резкость по кадрам часть языка.
Кадры, из которых будут делать статичные изображения.
Материал, идущий на дальнейшую обработку с отслеживанием движения: размытие мешает алгоритмам.
Отдельный случай это кадры, которые пойдут в композитинг слоями. Там размытие иногда добавляют уже на этапе сборки, чтобы оно легло поверх всех правок, а не под них. Как устроен такой порядок работы, разобрано в материале про композитинг для 3D-художника.
Цена в общем времени
Практический расчёт перед запуском.
Честное размытие с десятью подкадрами означает время, близкое к десятикратному.
Это делает его главной статьёй расхода в анимации, часто более весомой, чем качество освещения.
Компромисс, которым пользуются: снизить число выборок на кадр и компенсировать шумоподавлением, а сэкономленное потратить на подкадры. Разбор фильтрации есть в материале про шумоподавление.
Второй компромисс: считать быстрые сцены с большим числом подкадров, медленные с малым.
Что выдаёт новичка
Карточки
Частые вопросы
Какое значение затвора правильное?
Половина длительности кадра это привычный по кино ориентир. Всё остальное это художественное решение: меньше даёт резкость и напряжение, больше мягкость.
Можно ли добавить размытие после рендера?
Частично: по сохранённым векторам движения. Для медленного движения результат приемлемый, для быстрого вращения нет.
Почему размытие не появилось на симуляции?
Движок не может посчитать промежуточные состояния кэшированной симуляции без отдельной настройки. Проверять надо параметры кэша.
Нужно ли размытие в реалтайм-движках?
Там оно есть и работает по векторам, со всеми свойственными артефактами. Для вывода видео используют более честные методы.
Почему размытие выглядит ступеньками?
Подкадров слишком мало: вместо непрерывного следа получаются отдельные копии объекта. Это единственный артефакт, который лечится только увеличением их числа.
Сильно ли размытие увеличивает время рендера?
Честное увеличивает почти пропорционально числу подкадров. Это самый дорогой из типовых эффектов, и планировать сроки надо с его учётом.
Посмотрите самый быстрый кадр анимации и посчитайте его с разным числом подкадров. Порог, за которым пропадают ступеньки, и есть ваша настройка.