Аниматроника

Аниматро́ника — вид электронно-управляемых кукол, способных выполнять плавные движения[1]. Аниматроника является современной адаптацией автоматонов и широко применяется для изображений персонажей в кинематографе, компьютерных играх, а также в аттракционах тематических парков.

Аниматроника — междисциплинарная область, объединяющая элементы кукольного искусства, анатомии и мехатроники[2][3][4]. Управление фигурами может осуществляться как компьютером, так и человеком (в том числе по принципу телеоперации). Для имитации мышечных движений и создания реалистичной моторики часто используются исполнительные механизмы. Как правило, фигуры заключаются в корпус и покрываются подвижной «кожей» из жёстких или мягких пластиковых материалов с последующей доработкой: окраской, вставкой волос, перьев и других элементов. Корни аниматроники уходят к традиции механических автоматонов, работавших на гидравлике, пневматике и часовом механизме.

До широкого внедрения термина «аниматроника», такие устройства чаще называли роботами[5]. В дальнейшем в робототехнике закрепился более широкий образ практического программируемого устройства, не обязательно в облике живых существ[6]. Роботы, предназначенные для воссоздания человеческого образа, именуются андроидами. Сам термин «аниматроника» является словослиянием от слов англ. animate («оживлять») и англ. electronics («электроника»). Определение Audio-Animatronics (аудио-аниматроника) было введено компанией Уолт Дисней в 1961 году[7], когда начали разрабатывать аниматронические системы для индустрии развлечений и кино.

undefined
undefined
undefined

История

До появления электроники аниматронические устройства представляли собой механических кукол на основе часовых механизмов — то есть автоматонов. На протяжении большей части истории человечества невозможно было создать движущуюся фигуру, напоминающую человека, без непосредственного управления другим человеком.

В эпоху ренессанса появляются первые «человекообразные» механические фигуры на часовом механизме[8][9][10]. Несмотря на относительно большое количество движений, подобные фигуры были очень большими из-за необходимости размещать крупные металлические механизмы в основании. Позднее с появлением электричества размеры приводных механизмов уменьшились, однако реалистичности «человеческой» внешности удалось добиться немногим[10].

Первой аниматронической фигурой, правдоподобно имитировавшей человека, стала инсталляция «Авраам Линкольн» на павильоне штата Иллинойс Всемирной выставки 1964 года в Нью-Йорке. В ней впервые применялись компьютерные системы.

  • 1939: Пёс-робот Sparko и человекообразный робот Электро от Westinghouse Electric Corporation выступают на публике. Elektro был одним из первых роботов, использовавших датчики и электронную схему для получения команд, а также умел надувать шары, курить, синтезировать речь и двигать конечностями. Sparko стал первым массовым «аниматроническим» персонажем, хотя им управлял оператор с внешним контроллером[11][12]. Кроме того, на Всемирной выставке 1939 года была представлена механическая лошадь, имитирующая реалистичный галоп[13].
  • 1961: Хайнрих Эрнст разрабатывает MH-1 — механическую руку с компьютерным управлением[14].
  • 1961: Уолт Дисней впервые использует термин «Audio-Animatronics» и начинает активную разработку аниматронических систем в WED Enterprises[15].
  • 1963: В Диснейленде впервые появляются Audio-Animatronics: поющие птицы Enchanted Tiki Birds в аттракционе Walt Disney’s Enchanted Tiki Room[16][17][18].
  • 1964: В фильме «Мэри Поппинс» впервые в кино применяется аниматронная птица.
  • 1971: С открытием Disney World запускаются аттракционы с множеством аниматроников — Country Bear Jamboree, Mickey Mouse Revue, The Hall of Presidents.
  • 1977: Открытие Chuck E. Cheese’s Pizza Time Theatre — первого ресторана, где аниматроника становится частью развлекательной программы. Проект был создан при участии Нолана Бушнелла.
  • 1980 и далее — аниматроника становится массово распространённой в развлекательной индустрии: тематические семейные рестораны, парки, шоу-группы и фестивали.

К концу XX — началу XXI века аниматроника применяется в образовательных, интерактивных, сценических и рекламных целях, а новые аниматронические системы разрабатываются для кино и выставочных пространств.

Современные разработки и тенденции

2021 год

В 2021 году в области аниматроники произошёл ряд заметных событий. Исследовательское подразделение Disney, Imagineering, в апреле представило роботизированную платформу Project Kiwi, предназначенную для создания небольших, свободно передвигающихся персонажей в их реальном масштабе[19]. Прототипом стал автономный двуногий робот в образе малыша Грута из «Стражей Галактики», способный самостоятельно ходить, танцевать и выражать эмоции с целью будущего взаимодействия с посетителями парков[20]. Одновременно был анонсирован Project Exo — технология экзоскелета для управления крупными аниматроническими фигурами[21]. Летом того же года в парке Disney California Adventure в составе новой зоны «Кампус Мстителей» дебютировал акробатический аниматроник Человека-паука. Эта фигура, известная как «стантроник», выполняет сложные трюки в воздухе на высоте около 20 метров.

В киноиндустрии для фильма «Война будущего» компания Spectral Motion разработала сложный аниматроник для инопланетных существ «белых шипов». В его основе использовались промышленные сервоприводы, объединённые в шестиосевой модуль, что позволило добиться высокой точности и плавности движений на съёмочной площадке.

В открывшемся в 2021 году парке Universal Beijing Resort на аттракционе Jurassic World Adventure был представлен высокотехнологичный аниматроник Индоминуса Рекса. Фигура отличается реалистичностью движений и имитирует погоню за транспортным средством посетителей.

2022 год

В 2022 году ключевые события в области аниматроники были связаны с развитием человекоподобных роботов и их применением в кино.

В январе на выставке CES британская компания Engineered Arts представила человекоподобного робота Ameca[22]. Робот привлёк внимание благодаря способности демонстрировать реалистичную и плавную мимику и был позиционирован как платформа для исследований в области взаимодействия человека и робота[22]. В августе того же года компания представила обновлённую версию, лицо которой получило 27 степеней свободы, что позволило имитировать более сложные эмоции, такие как сморщивание носа и подмигивание[23].

30 сентября на мероприятии «AI Day» компания Tesla представила прототип своего гуманоидного робота, известного как Optimus или Tesla Bot[24]. В ходе презентации прототип самостоятельно вышел на сцену и помахал зрителям. Илон Маск заявил, что целью проекта является создание робота для выполнения опасных или рутинных задач, который будет производиться в больших объёмах по цене ниже 20 000 долларов[25].

В кинематографе для создания заглавного персонажа фильма ужасов «М3ГАН», мировая премьера которого состоялась в декабре 2022 года, использовалась комбинация технологий. Образ куклы-андроида был создан с помощью аниматронной куклы, кукловодства, визуальных эффектов и игры живой актрисы для достижения эффекта «зловещей долины»[26].

2023 год

В 2023 году ключевые достижения в аниматронике были связаны с разработками компании Disney и применением технологии в крупных кинопроектах.

На Международной конференции по интеллектуальным роботам и системам (IROS) 2023 исследовательское подразделение Disney Research представило нового двуногого робота. Его особенностью стала способность передавать эмоции через движения, такие как бахвальство или крадущаяся походка, что достигается за счёт сочетания процедурной анимации и обучения с подкреплением. Благодаря модульной конструкции и использованию 3D-печати робот был спроектирован и создан менее чем за год.

Кроме того, в 2023 году подразделение Walt Disney Imagineering начало тестировать в Диснейленде усовершенствованную версию свободно передвигающегося робота в образе Грута, впервые показанного в рамках «Project Kiwi» в 2021 году. Эта версия, обладающая более чем 50 степенями свободы, была проверена во взаимодействии с посетителями парка.

В кинематографе заметным событием стал выход фильма «Пять ночей с Фредди», основанного на одноимённой серии видеоигр. Аниматронные персонажи для картины были созданы студией Jim Henson’s Creature Shop[27]. Также в сериале «Асока» для создания образа существа лот-кота использовался ручной аниматроник.

2024 год

В 2024 году сфера аниматроники продемонстрировала значительные достижения, в основном благодаря инновациям в тематических парках и развитию реалистичных гуманоидных роботов. Ключевым событием стал запуск аттракциона Tiana’s Bayou Adventure в парке Magic Kingdom в Walt Disney World летом 2024 года[28]. Этот проект представил новое поколение аудио-аниматроников серии A-1000. Новые фигуры, включая персонажей Тиану, аллигатора Луи и маму Оди, отличаются высокой плавностью и выразительностью движений, а также имеют тактильно проработанные лица и естественные волосы, в отличие от более ранних моделей с проекциями[28][29]. Эти аниматроники являются полностью электрическими, что позволяет добиться более точных и сложных движений по сравнению со старыми гидравлическими системами[30]. Для аттракциона было создано не менее 35 новых фигур[28]. На мероприятии D23 2024 года Disney также анонсировала создание первого в истории аудио-аниматроника своего основателя, Уолта Диснея, который должен дебютировать в 2025 году, и продолжила развитие свободно передвигающихся дроидов BDX[29]. В свою очередь, компания Universal заявила, что будущая тематическая зона Dark Universe в парке Epic Universe будет содержать самые технологически продвинутые аниматроники, которые они когда-либо создавали[29].

В области гиперреалистичных роботов британская компания Engineered Arts продолжила совершенствовать своих гуманоидов. В 2024 году был представлен новый робот Azi, а в декабре компания объявила о привлечении 10 миллионов долларов инвестиций для расширения производства роботов Ameca, известных своими реалистичными выражениями лица и способностью вести сложные беседы благодаря интеграции с искусственным интеллектом[31][32]. Кроме того, один из крупнейших производителей аниматроники, Garner Holt Productions, продолжил свою деятельность в образовательной сфере, основав мастерскую «Garners Garage» для обучения профессиям, связанным с аниматроникой[33].

2025 год и далее

В 2025 году тенденции в аниматронике были тесно связаны с развитием гиперреалистичных роботов-гуманоидов и внедрением генеративного искусственного интеллекта для обучения их более естественному поведению. Одной из прорывных разработок года по версии MIT Technology Review стало применение генеративного ИИ для обучения роботов[34]. В частности, компания NVIDIA представила основополагающую модель ИИ «Космос» (Cosmos), которая помогает автономным системам понимать физический мир и обучаться на основе наблюдения за действиями людей. Также была анонсирована платформа, позволяющая роботу повторять сложные движения человека, увидев их один раз[34].

В индустрии развлечений одним из ожидаемых событий стал анонс фильма «Пять ночей с Фредди 2», премьера которого запланирована на 5 декабря 2025 года[35]. В продолжении должны появиться новые персонажи-аниматроники из игровой вселенной, включая их «Toy-версии» и Марионетку[35].

Среди профильных мероприятий в марте 2025 года в Москве прошла 45-я Международная выставка «Аттракционы и развлекательное оборудование РАППА ЭКСПО — 2025», в тематику которой вошла «Аниматроника и тематическое оформление развлекательных зон»[36]. В целом, год характеризуется сближением робототехники и аниматроники, где передовые разработки в области ИИ и механики позволяют создавать всё более реалистичные и интерактивные фигуры, стирая грань между роботом и живым существом[37].

Устройство и технологии

Существует множество способов изготовления аниматронических фигур, но общая конструкция обычно повторяет строение живого существа. Внутри расположен «скелет» (каркас), а исполнительные устройства и соединения играют роль «мышц». Все элементы электроники соединяются проводами, выполняющими роль «нервной системы»[38]. Для каркаса используются сталь, алюминий, пластик или дерево — в зависимости от веса, прочности и бюджета. Наружная часть («кожа») может выполняться из различных материалов: акрил (для глаз и зубов), латекс, силикон и др[39].

Например, аниматроник Chuck E. Cheese от Garner Holt Productions выполнен из латексной резины, металла и пластика — с внутренним скелетом[40]. В Австралии металлическое аниматроническое существо «буньип» приводит в движение вода для открывания пасти[41].

С развитием технологий конструкция аниматроников усложняется. Происходит переход от гидравлических и пневматических систем к полностью электрическим[30], которые обеспечивают более точные, плавные и сложные движения. Примером служат аудио-аниматроники серии A-1000 компании Disney, которые, в отличие от старых моделей, не используют гидравлику[28].

Особое внимание уделяется реалистичности. Современные фигуры могут иметь тактильно проработанные лица и естественные волосы, заменяя ранее использовавшиеся проекции[29]. В области гиперреалистичных роботов-гуманоидов, таких как Ameca от Engineered Arts, лицо может иметь до 27 степеней свободы для имитации широкого спектра человеческих эмоций[31][32].

Появились также автономные мобильные платформы. Например, в рамках проекта Project Kiwi была создана роботизированная основа для небольших, свободно передвигающихся двуногих персонажей, способных самостоятельно ходить и взаимодействовать с окружением[19][20]. Для решения специфических задач разрабатываются узкоспециализированные системы, такие как «стантроники» (stantronics) для выполнения акробатических трюков и экзоскелеты (Project Exo) для управления крупными фигурами[21]. Развитие технологий приводит к постепенному стиранию грани между традиционной аниматроникой и передовой гуманоидной робототехникой[37].

Используемые материалы

  • Латекс. Белый латекс широко используется благодаря эластичности и лёгкости в нанесении[42]. Пористый латекс лёгок, используется для имитации кожи[43].
  • Силикон. Для уменьшения различия между искусственной и настоящей кожей Disney ведёт исследования по совершенствованию силиконовых покрытий[44].
  • Полиуретан. Гибкие пены применяют для внешних деталей, совместимых с латексом[43].
  • Гипс: применяется для изготовления форм[45].

Движение и управление

Для привода движения применяются пневматические (для небольших фигур) и гидравлические (для крупных) актуаторы. Для сложной имитации пластики движения обычно применяют аналоговые системы с полноразмерным диапазоном плавности[46].

Одна из известных моделей описания эмоций — Facial Action Coding System (FACS) Экмана и Фризена[47], шестикомпонентная шкала эмоций. Её обобщает модель Ортони, Клора и Коллинза (OCC), выделяющая 22 типа эмоций[48]. Практической реализацией сложной мимики стал человекоподобный робот Ameca от компании Engineered Arts, представленный в 2022 году[22]. Его лицо, в обновлённой версии получившее 27 степеней свободы, способно демонстрировать реалистичные и плавные выражения, включая подмигивание и сморщивание носа[49].

В 2020 году компания Disney представила аниматронического робота, способного имитировать дыхание, естественные движения глаз и распознавать людей вокруг для выбора подходящей реакции. В отличие от предыдущих моделей, этот аниматроник рассчитан на интерактивные сценарии[50]. Развитием этого направления стала разработка Disney Research, представленная в 2023 году: двуногий робот, выразительность которого достигается за счёт сочетания процедурной анимации и обучения с подкреплением. Такой подход позволяет роботу передавать эмоции через походку и движения, например, имитируя бахвальство или крадущуюся походку.

Новейшей тенденцией в управлении стало применение генеративного искусственного интеллекта для обучения роботов. В 2025 году этот метод был признан одной из прорывных технологий по версии MIT Technology Review[34]. Компании, такие как Nvidia, разрабатывают основополагающие модели ИИ (например, «Космос»), которые позволяют роботам обучаться на основе наблюдения за действиями людей и повторять сложные движения, увидев их один раз[34].

Обучение и образование

Аниматроника стала самостоятельной профессией на стыке механики, макетирования/скульптуры, управляющих технологий, электротехники, радио- и беспроводного управления, а также аэрографии.

Ряд колледжей и университетов предлагают учебные программы по аниматронике. Как правило, специалисты получают образование в области робототехники, что охватывает необходимые компетенции[51]. Кроме того, существуют образовательные инициативы от лидеров индустрии, например, мастерская «Garners Garage» от компании Garner Holt Productions, предназначенная для обучения профессиям, связанным с аниматроникой[33].

В числе дисциплин:

  • Механическая инженерия;
  • Промышленные роботы;
  • Мехатронные системы;
  • Моделирование робототехнических систем;
  • Робототехника;
  • Теория автоматики;
  • Введение в робототехнику.

В массовой культуре

Аниматронические персонажи представлены в различных фильмах и компьютерных играх, в особенности — в жанре ужасов и играх на выживание, где одержимые или агрессивные аниматроники становятся антагонистами[52].

В кино

Фильм-индустрия стала катализатором технических новшеств в аниматронике[53]. Аниматроника используется там, где невозможно, небезопасно или экономически нецелесообразно применить настоящих актёров либо животных. Её главное преимущество по сравнению с CGI и покадровой анимацией — физическое присутствие объекта перед камерой. С годами технологии эволюционировали, куклы-аниматроники становятся всё более реалистичными[54].

Первые в кино аниматроники появились в фильме Мэри Поппинс (птица), после чего технология пошла в широкое использование (Челюсти, Инопланетянин и др.)[55].

undefined

Значительный вклад в развитие аниматроники внесли режиссёры Стивен Спилберг и Джим Хенсон. Вдохновлённые Джимом Хенсоном картины Тёмный кристалл и Лабиринт получили известность благодаря сложной кукольной аниматронике (дизайн — Брайан Фрауд, производство — Jim Henson’s Creature Shop).

В фильме Парк юрского периода (1993) Стивен Спилберг использовал сочетание компьютерной графики и полноразмерных аниматронических динозавров, созданных Станом Уинстоном и командой. Его «Ти-Рекс» достигал почти 6 метров в высоту и 12 метров в длину, а вес составлял более 4 тонн: на экране он выглядел максимально реалистично[56][57][58]. Палеонтолог Джек Хорнер назвал этих динозавров «самыми живыми из всех, что я когда-либо видел»[57]. Критики отмечали крайне высокую степень правдоподобия[59][60].

В сериале «Прогулки с динозаврами» (1999) использовали примерно 80 % компьютерной графики и 20 % аниматроники[61]. Видеосъёмки крупных планов динозавров также реализовывались с помощью реальных аниматронных моделей (Crawley Creatures). Спектакль Walking with Dinosaurs: The Arena Spectacular также использовал аниматронику[62].

Технология продолжает активно применяться и в XXI веке. Например, для фильма «Пять ночей с Фредди» (2023) аниматронных персонажей создала студия Jim Henson’s Creature Shop. В научно-фантастическом фильме «Война будущего» (2021) для создания инопланетных существ «белых шипов» использовался сложный аниматроник от компании Spectral Motion, который взаимодействовал с актёрами на съёмочной площадке. В сериале «Асока» (2023) образ существа лот-кота был воплощён с помощью ручного аниматроника.

Геофф Питерсон — аниматронический скелет человека, «соведущий» американского ток-шоу The Late Late Show with Craig Ferguson. Кукла спроектирована и построена Грантом Имахара (Разрушители мифов)[63].

Фильмы, посвящённые аниматронике

  • The Banana Splits Movie (2019) — фильм ужасов на основе детского шоу, в котором аниматроники выходят из-под контроля[64].
  • Willy’s Wonderland (2021) — комедийный ужастик с участием восьми аниматронических персонажей, в которых вселились души серийных убийц[65].
  • М3ГАН (2022) — фильм ужасов о кукле-андроиде с искусственным интеллектом, образ которой был создан с помощью комбинации аниматроники, кукловодства, визуальных эффектов и игры живой актрисы для достижения эффекта «зловещей долины».
  • Five Nights at Freddy’s (2023) — фильм по мотивам знаменитой серии игр, где главные антагонисты — аниматронические роботы, одержимые духами погибших детей[66]. Выход сиквела, «Пять ночей с Фредди 2», запланирован на 5 декабря 2025 года.

Короткометражки

  • The Hug (2018) — короткометражный фильм с аниматроническим пандой в пиццерии типа ShowBiz Pizza Place.

Телевидение

  • Обычный мультик: банда Капикола — злобные аниматронические животные, пародия на Chuck E. Cheese.
  • Гравити Фолз: аниматронная группа Hoo-Ha’s Jamboree, пародия на ShowBiz Pizza Place.

Реклама

  • В рекламе Cadbury Schweppes — актёр в костюме гориллы с аниматроническим лицом (ролик Gorilla).
  • Рекламная кампания The Slowskys (Comcast) — семейство аниматронических черепах (награда Effie, 2007)[67].
undefined

Компьютерные игры

  • Five Nights at Freddy's (часто — FNAF): хоррор-серия, где игрокам противостоят одержимые аниматроники-артисты. Успех игр привёл к созданию целой франшизы с книгами и фильмом[68][69]. Книги:[70][71] и дополнительные сборники рассказов[72][73][74], а также экранизация[75].

Игрушки

Примеры аниматронических игрушек: Big Mouth Billy Bass, FurReal, Kota the triceratops, Pleo, WowWee Alive Chimpanzee, Microsoft Actimates, Furby, а также анонсированная к выпуску в 2025 году аниматронная фигура Гуфи в натуральную величину от Home Depot. К известным изготовителям относятся Cuddle Barn, PBC International, Sound N Light, Iwaya Corporation, Gemmy Industries, Tickle Me Elmo, Dan Dee и др.

Примечания

Категории