Como funciona a rotoscopia

Desde o surgimento da imagem em movimento no final de 1800, os cineastas vêm experimentando maneiras de tornar os filmes mais emocionantes. O pioneiro do cinema Georges Méliès usou todos os tipos de truques de câmera para criar curtas-metragens como seu "Un Homme de Tête", de 1898, onde o personagem interpretado por Méliès repetidamente removeu a cabeça e colocou cada cabeça em uma mesa, ou seu "Le Voyage Dans la" de 1902. Lune", onde ele enviou homens para a lua em um foguete em forma de bala.

Alguns artistas recorreram à animação para criar histórias e situações fantasiosas no filme. Desenhos totalmente animados existem desde 1908, quando o artista de quadrinhos Émile Cohl desenhou e filmou centenas de desenhos simples à mão para fazer o curta-metragem "Fantasmagorie". Outros seguiram o exemplo, incluindo Winsor McCay com "Gertie the Dinosaur" em 1914, que envolvia milhares de quadros e era mais longo, suave e realista do que a maioria dos desenhos animados da época. A maioria tendia a ser um pouco áspera e irregular.

Junto com o desejo de criar novos e fantásticos efeitos para surpreender e entreter, tem havido uma busca paralela e aparentemente (mas não realmente) paradoxal de realismo para tornar os filmes mais críveis. Alguns criadores também se esforçam para aumentar o nível de realismo nos desenhos animados. Um pouco de tecnologia para animar o movimento realista é a rotoscopia, e foi desenvolvida quase exatamente 100 anos atrás.

A rotoscopia requer etapas e equipamentos relativamente simples, embora demorados. Na sua forma mais básica, é pegar filmagens de atores ao vivo ou outros objetos em movimento e traçar sobre ela quadro a quadro para criar uma animação. No entanto, a rotoscopia também pode ser usada para executar efeitos especiais compostos em filmes de ação ao vivo.

Em alguns círculos, a rotoscopia de desenhos animados tem uma má reputação como uma trapaça distinta da animação "real" desenhada do zero, e a arte gerada por computador tomou o lugar de muitos métodos mais antigos. Mas a rotoscopia ainda é uma ferramenta potencialmente útil no arsenal do animador ou cineasta.

1. As origens da rotoscopia
2. Rotoscopia em outras animações
3. Rotoscopia da velha escola de efeitos especiais
4. Novas ferramentas de rotoscopia
5. Color Keying versus rotoscopia
6. Captura de movimento versus rotoscopia
7. O presente e o futuro da rotoscopia

O artista e entusiasta da tecnologia Max Fleischer era o editor de arte do Popular Science Monthly quando teve a ideia de rotoscopia, com o objetivo de criar movimentos mais fluidos e realistas em desenhos animados. Ele contou com a ajuda de seus muitos irmãos talentosos (Dave, Joe, Lou e Charlie) para desenvolver e testar o que se tornaria um dispositivo rotoscópio. Max registrou uma patente para o processo e o mecanismo relacionado em 1915, que foi concedida em 1917.

O processo de rotoscopia exigia começar com a filmagem. Para a primeira tentativa dos Fleischer, eles foram para o telhado de um prédio de apartamentos, com um projetor de manivela que eles converteram em uma câmera de filme , e filmaram mais de um minuto de teste de Dave em uma fantasia de palhaço (costurada por sua mãe ). Uma vez que a filmagem foi feita e revelada, o mecanismo de rotoscópio que eles montaram foi usado para projetar o filme um quadro de cada vez através de um painel de vidro em uma mesa de arte. Max colocaria papel vegetal sobre o outro lado do vidropainel e trace sobre a imagem estática. Quando terminava, ele movia o filme para o próximo quadro e iniciava um novo desenho sobre a próxima imagem. A patente mencionava um possível mecanismo para permitir que o artista passasse para o próximo quadro puxando uma corda de sua posição atual.

Uma vez que todas as imagens foram desenhadas, elas precisavam ser fotografadas uma de cada vez. Para o teste de filmagem de palhaço, Max usou o projetor como uma câmera mais uma vez, desta vez expondo cada imagem desenhada a um quadro de filme removendo e substituindo manualmente a tampa da lente pelo tempo certo e, em seguida, incrementando o filme. Eles desenvolveram o filme, o reproduziram usando o projetor e descobriram que o processo havia funcionado. E o palhaço animado, que mais tarde seria apelidado de Koko, nasceu.

Max passou a animar, e seu irmão Dave a dirigir, muitos desenhos animados de sucesso, começando por volta de 1919 com a série "Out of the Inkwell" com Koko the Clown. Seus trabalhos posteriores incluíram personagens icônicos Betty Boop e Popeye na década de 1930 e os famosos curtas-metragens realistas (e caros de produzir) "Superman" na década de 1940. A rotoscopia foi usada em vários graus em todos eles para produzir movimentos de personagens realistas, enquanto ainda permitia a criatividade e o exagero que a animação torna possível.

Três desenhos de Betty Boop ("Minnie the Moocher", "O Velho da Montanha" e "Branca de Neve") até incorporaram imagens rotoscopadas de Cab Calloway como personagens diferentes. Os dois primeiros também começaram com um filme live-action de Cab Calloway e sua orquestra, e "Minnie the Moocher" inclui as primeiras imagens conhecidas de Cab Calloway tocando [fonte: Fleischer Studios ].

Fleischer também empregou a técnica em "As Viagens de Gulliver", que foi lançado em 1939, tornando-se a segunda animação de longa-metragem produzida nos EUA.

A primeira animação de longa-metragem americana foi "Branca de Neve e os Sete Anões", da Disney. Antes de ser animado, imagens de referência foram feitas de atores atuando em estúdios rudimentares em figurinos, incluindo a jovem dançarina Marjorie Celeste Belcher (mais tarde conhecida como Marge Champion) como Branca de Neve, o dançarino Louis Hightower como o Príncipe, os quadrinhos Eddie Collins e Billy House como Dunga e Doc e o ator Don Brodie como a rainha disfarçada. Eles então rotoscoparam os quadros-chave no início e no final das ações dos personagens e os animadores elaboraram os personagens e o cenário e criaram todos os planos intermediários em células de animação transparentes.

A técnica também foi usada em "Peter Pan" com imagens de vários atores, incluindo Hans Conried como Mr. Darling e Capitão Gancho, Buddy Ebsen como um pirata, dançarino Roland Dupree como Peter Pan e Margaret Kerry como Tinker Bell. Também foi empregado em alguns outros filmes da Disney.

Embora tenha sido bem utilizada, a rotoscopia nem sempre foi bem recebida. Como mencionamos anteriormente, alguns consideraram isso uma trapaça ou atalho, e outros reclamaram que os personagens modelados em atores reais diferiam na aparência e no movimento de outros personagens em movimento, como animais tradicionalmente animados. A Disney até tentou esconder o uso da rotoscopia em "Branca de Neve e os Sete Anões" até certo ponto. Na estreia, eles sentaram Belcher na sacada longe da multidão e disseram a ela para não discutir seu papel no filme. Ela aparentemente não sabia que a filmagem dela era rotoscopada e aprendeu sobre o processo décadas depois, quando visitou uma exposição da Disney sobre o filme. Quaisquer que sejam as técnicas empregadas para fazê-lo, o filme foi inegavelmente uma obra-prima da animação e se tornou um clássico.

E estava longe de ser o último desenho animado a usar a técnica. Alguns usaram rotoscopia muito mais pesada, resultando em filmes que se parecem com imagens de filmes que foram pintadas. O segmento "Lucy in the Sky with Diamonds" do "Yellow Submarine" dos Beatles (1968) incluiu algumas rotoscopias óbvias. E o animador Ralph Bakshi empregou a técnica em vários filmes, incluindo "Wizards" (1977), "O Senhor dos Anéis" (1978), "American Pop" (1981), "Fire and Ice" (1983) e "Cool World" (1992). A Columbia Pictures supostamente minimizou o uso de rotoscopia em "American Pop" após seu lançamento.

O vídeo do A-Ha para sua música "Take On Me" em 1985 também usou rotoscopia para um efeito memorável, alternadamente mostrando pessoas em cenas de ação ao vivo e animações de quadrinhos esboçadas. Nesse mesmo ano, foi usado no vídeo "What You Need" do INXS para adicionar animação e efeitos de cor.

Mais recentemente, os filmes de Richard Linklater "Waking Life" (2001) e "A Scanner Darkly" (2006) foram filmados com atores ao vivo e transformados em animações usando um processo chamado rotoscopia interpolada. Muitos animadores trabalharam nos filmes, mas para acelerar o processo e criar um resultado suave, foi usado um software criado pelo estudante de pós-graduação do MIT Bob Sabiston que interpolou as imagens para quadros entre quadros-chave rotoscopados.

O processo também é usado por animadores para aprender como animar o movimento do zero. Mas não é apenas uma ferramenta de animação. A rotoscopia também é usada em filmes de ação ao vivo.

A rotoscopia não é apenas para fazer filmes de animação. Ele foi usado para adicionar efeitos especiais ao filme de 1963 de Alfred Hitchcock "Os Pássaros", para colocar todas as lâminas brilhantes do sabre de luz nos filmes originais da trilogia "Guerra nas Estrelas" e para adicionar efeitos a muitos outros filmes.

Nos dias dos filmes filmados e editados em filme real, a rotoscopia às vezes era usada para pintar efeitos especiais em células de animação sobre imagens de ação ao vivo, mas também era usada para criar foscos (ou máscaras) para permitir que os cineastas combinassem elementos de um filme filmado. cena com elementos de outra cena filmada completamente diferente. Um cineasta pode querer sobrepor imagens de uma pessoa em um estúdio de som sobre imagens de um cenário de fundo, como o oceano ou o espaço sideral ou na frente de uma explosão. Essa combinação de imagens ou efeitos que não foram inicialmente filmados juntos em um quadro de filme é chamada de composição.

Esse tipo de rotoscopia era uma tarefa incrivelmente demorada que, como seu equivalente em animação, envolvia projetar cada quadro de filme em uma placa de vidro e traçar manualmente os itens um quadro de cada vez. Um animador ou artista de efeitos especiais rastrearia quaisquer elementos que precisassem ser isolados em uma célula transparente. Os elementos traçados seriam preenchidos com tinta para criar foscos que poderiam ser colocados em cima de outro quadro (como a filmagem do plano de fundo desejado) para bloquear efetivamente essa área no quadro e deixar um local para o efeito de primeiro plano.

O processo muitas vezes envolveria a criação de várias bobinas de filme, por exemplo, as fotos originais do primeiro plano e da imagem de fundo, filme dos foscos escurecidos e filme de uma versão negativa dos foscos com fundo escurecido. Um novo rolo de filme seria exposto várias vezes para combinar todos os elementos. A imagem de fundo seria exposta ao filme com o fosco preto à sua frente, e o elemento de primeiro plano seria exposto ao mesmo quadro do filme com a versão negativa do fosco à frente para expor o elemento de primeiro plano ao filme no local que lhe foi deixado durante a primeira exposição. Dessa forma, os foscos rotoscopados foram usados ​​para combinar o elemento de primeiro plano e o plano de fundo em cada quadro do filme.

Deu muito trabalho para acertar. Um filme típico de 35 milímetros é projetado a uma taxa de 24 quadros por segundo, o que se traduz em 1.440 quadros por minuto, então os foscos teriam que ser pintados para dezenas, centenas ou até milhares de quadros. Em uma única tomada de ação, os itens em movimento mudam um pouco de posição em cada quadro subsequente (um fosco que muda de posição e forma de quadro a quadro é chamado de fosco móvel). Pode ficar ainda mais complicado quando várias coisas estão interagindo e se sobrepondo na tela, exigindo vários foscos por quadro.

Não só havia muitos quadros envolvidos, mas os contornos e os mattes pintados para cada um precisavam ser meticulosos, a iluminação tinha que combinar (ou ser combinada mais tarde através da correção de cores) e todos os elementos físicos (os mattes, filme e equipamentos) tinham que ser alinhados exatamente ou os resultados se moveriam de forma estranha ou pareceriam fora do lugar.

Mas, quando bem feita, a rotoscopia pode ser usada para mostrar coisas em filme que seriam difíceis ou impossíveis de filmar na vida real. E também para propósitos mais mundanos, mas necessários, como remover cabos, microfones , marcadores de encenação ou outros itens deixados em uma tomada, intencionalmente ou não, que podem tirar o público do momento enquanto assiste ao filme.

A técnica ainda é usada até hoje, mas, felizmente, métodos mais modernos de rotoscopia, criação de foscos e elementos de composição surgiram na era do computador.

A existência de computadores cada vez menores, mais baratos e mais poderosos nos trouxe para uma grande nova era no cinema. CGI ( imagens geradas por computador ) torna possível colocar quase qualquer coisa na tela e fazer com que pareça pelo menos um pouco crível. E apesar da existência de outras técnicas de efeitos especiais (algumas das quais falaremos na próxima seção), novos softwares gráficos também nos trouxeram novas formas de rotoscopia que consomem muito menos tempo do que com filme físico.

Alguns dos conceitos são os mesmos, mas as mídias e ferramentas são em sua maioria digitais (incluindo o filme, a pintura e o software). Em vez de uma célula de animação física sobreposta em uma mesa de vidro exibindo o filme projetado, o software gráfico geralmente permite que você trabalhe em camadas virtuais, onde uma camada é a imagem do filme digitalizada e as outras contêm qualquer animação ou efeitos que você deseja colocar em cada quadro . Então, em vez de fotografar o produto final, você o salva ou exporta como um novo arquivo digital.

Os aplicativos de software gráfico permitem que você faça muitas das mesmas coisas que você faria com mídia e equipamento de filme físico. Você pode pintar sobre cada quadro de um vídeo digitalizado usando um mouse, trackpad ou mesa digitalizadora para criar uma animação rotoscopada tradicional, onde você pode manter o filme normal e a animação juntos ou remover o filme deixando apenas a animação. Ou você pode criar foscos complexos para compor objetos filmados ou gerados por computador em cada quadro.

Mattes podem ser criados em quadros individuais usando ferramentas de seleção e pintura na barra de ferramentas do software. Você pode delinear usando splines (linhas ou curvas que podem ser manipuladas arrastando vários pontos) para facilitar a alteração do fosco na próxima imagem, em vez de redesenhar completamente uma nova. Algumas coisas podem até ser tratadas em vários quadros automaticamente pelo software, que pode pegar as informações nos quadros-chave iniciais e finais e usá-las para descobrir quais informações precisam estar nos quadros intermediários e gerá-las. Muitos softwares podem rastrear a posição dos itens de quadro a quadro para saber onde colocar quaisquer itens compostos que tenham sido adicionados a quadros anteriores.

Os softwares gráficos modernos também permitem que você altere facilmente as cores, transforme itens de uma coisa em outra, desfoque e suavize bordas com alguns toques de tecla e clone (ou copie) partes da imagem da tela de um lugar para outro. Esta última ferramenta é útil em coisas como remover cabos e microfones de boom perdidos, já que você pode colocar outras partes do plano de fundo (uma parede ou o céu) sobre eles para parecer que nunca estiveram lá.

As primeiras ferramentas de software que poderiam ser usadas para rotoscopia e técnicas semelhantes começaram a aparecer na década de 1990, incluindo Colorburst, Commotion e Matador. Softwares mais modernos que podem ser usados ​​para vários níveis de rotoscopia incluem Adobe Flash, Adobe Photoshop, Adobe After Effects, Mocha da Imagineer Systems, Silhouette, Autodesk's Flame and Smoke, Blackmagic's Fusion e Foundry's Nuke, Ocula e Mari, entre outros. Alguns deles são caros e requerem computadores e outros equipamentos muito poderosos e caros. Mas alguns, como Adobe Flash e After Effects, não estão fora do campo de possibilidades para um amador doméstico ou cineasta independente.

There are some notable alternatives to rotoscoping for compositing special effects into films, and one of them is color keying, which is sometimes called chroma keying, and is often referred to by the color of the background on which the actors are filmed (such as blue screen or green screen ). Blue screen color keying has been around since 1940 when it was used in the film "The Thief of Bagdad."

Another version of the same idea was used exclusively by Disney, where they filmed actors on a white background and lit them with sodium vapor lamps. This proprietary method was used to film and composite effects in "The Parent Trap," "The Absentminded Professor" and "Mary Poppins."

Green overtook blue as most commonly used when post production work went digital , since green is easier to light and digital cameras are better able to pick up detail in front of that color. Whatever the color involved, color keying is used to create traveling mattes more automatically by filming actors and other foreground items in front of a single colored backdrop and then using film or digital processing to remove that color (or everything that isn't that color) to produce mattes for background and foreground elements. It eliminated the need to manually outline and matte elements frame by frame and made the process much easier, although it comes with problems of its own. For instance, you have to make sure your actors aren't wearing anything that's the color of the backdrop. Plus most things are multicolored, so faint traces of those colors might be removed from your foreground subjects, requiring color correction.

And it isn't foolproof. Rotoscoping is sometimes used to fix mistakes on set, such as someone or something you are filming moving outside of the color screen area. If someone accidentally waves an arm out of the area, rotoscoping can be used to make a traveling matte of the part that isn't in front of the color screen to composite it into the film properly.

Another comparable and even newer technique is motion capture, sometimes referred to as mocap, and more recently dubbed performance capture. It's akin to both rotoscoping and color keying in that it's used to composite new moving elements (actors in particular) into scenes, and like the rotoscoping of old, it is often used to lend characters realistic motion and appearance. But mocap is a thing of the digital age that's bringing us much more realistic graphics and motion than anything that came before.

Originally developed to study motion, the process has been used in film and video games since the mid-1990s. It involves digitally capturing the motion of a live actor to create a 3-D computer model of the body and its motions. In its earlier incarnations, an actor would don a bodysuit covered with reflective markers or sensors and then perform alone on a sound stage surrounded by cameras. The data from the session would be fed into computer software that would generate a moving 3-D model of the performer and performance. Facial expressions, costumes and other details would be added by animators and other special effects professionals via graphics software in post-production. The technique was used to model some shots of Batman in "Batman Forever" (1995), crowd scenes in "Titanic" (1996), Jar Jar Binks in "Star Wars Episode I: The Phantom Menace" (1999) and Gollum (performed by motion capture virtuoso Andy Serkis) in "The Fellowship of the Rings" (2002).

But every mocap blockbuster seems to bring innovations that make the process even better. One major improvement was facial performance capture, which was used for the titular character in Peter Jackson's "King Kong" (2005), Davy Jones in "Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest" (2006) and all the Na'Vi in James Cameron's "Avatar" (2009). This was at first achieved with the use of sensors or reflective markers on the face, but for "Avatar," the actors wore form fitting helmets that had cameras in front of the actor's faces (attached via a thin arm) and had dots painted onto their faces. The camera captured every facial change, including lip and eye movements, and fed the data into software. The data was used to imbue each computer generated character with as much of the actor's real performance as possible, rather than relying entirely on post production animation using reference footage. The actors still had to perform on a set (wearing the helmets and bodysuits covered with infrared LED sensors and being filmed by Weta's "The Volume" motion capture camera system), but they were able to interact with each other.

Another big breakthrough came with "Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest" (2006) where Bill Nighy was able to do his entire performance on set with other actors (albeit in a marker-covered body suit and with facial markers). Effects house Industrial Light and Magic was able to add all of the CGI elements of Davy Jones later using the data that was captured on-set. In "Rise of the Planet of the Apes" (2011) and "Dawn of the Planet of the Apes" (2014) (also both starring Andy Serkis in mocap roles), performance capture was done outdoors on location using bodysuits with infrared LEDs and the helmet cameras.

And yet another incredible innovation was first used on "Avatar." A virtual camera with a monitor allowed James Cameron to view the actors' as their computer-generated characters along with the CG setting in real-time while the performances were happening. The technology was also used in Peter Jackson's "The Hobbit: An Unexpected Journey" (2012) and its sequels. The final, much more realistic results still come later after many, many man-hours of post-production, but it can be used to better visualize how a shot will really look and give direction accordingly. Plus the immediate on-set graphics are bound to get better with time.

Motion capture has also been used to create fully animated films, including "Final Fantasy: The Spirits Within" (2001), Robert Zemeckis's "The Polar Express" (2004) and "Beowulf" (2007). The former two suffered from complaints that the characters fell into "Uncanny Valley" territory, but those sorts of complaints seem to be diminishing with newer more realistic animations.

Both rotoscoping and motion capture can allow for an actor's performance to come through in action rather than just voice on a graphically rendered character. But performance capture has the potential to turn an actor into any sort of creature the story requires, without the need for hours in makeup and costuming, and with an entirely realistic appearance and movement.

Still, it's an expensive process, and isn't always necessary to tell a good story. Although just about every film has special effects we don't notice, like the stripped out boom mic or day for night shots or more snow on the ground that is generally present during a spring shoot, they don't all have or need entirely CG characters.

All of these techniques give animators and other filmmakers ways to produce creative and stunning visuals. In live-action film, they allow for scenes that would be expensive, difficult, dangerous or impossible to film in a real-world setting. And new and improved digital tools are making it possible to create more realistic effects than ever, faster and more cheaply than before.

Despite all the new shiny toys, rotoscoping still exists as a viable tool in the arsenal of the filmmaker or graphic artist. It can be adopted for stylistic purposes to deliver a certain look and feel, as with Richard Linklater's "Waking Life" and "A Scanner Darkly." But it's also always on standby, ready to be used for filming flubs and other post-production compositing needs.

Author's Note: How Rotoscoping Works

Researching this article has been educational in areas of film and animation history. I knew about some of the more obvious cases of rotoscoping in animations, like Ralph Bakshi's "Lord of the Rings" and Richard Linklater's "A Scanner Darkly," but I didn't realize how widely it has been used, and that it's still used so often. And I've always loved Max Fleischer's cartoons, but didn't know the whole backstory until now. In fact, the most fun thing about researching this article was that it pretty much forced me to watch a bunch of old cartoons.

E no que diz respeito à captura de movimento, basta olhar para as diferenças entre Gollum nos filmes "O Senhor dos Anéis" de Peter Jackson e Gollum no primeiro filme "O Hobbit". Foi fantástico antes, mas a atuação de Andy Serkis e as expressões faciais do personagem final geradas por computador quase me fazem chorar no filme mais recente. Mal posso esperar para ver o que o futuro do CGI nos reserva.

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