Секвенция кадров

Определение

Секвенция кадров (от англ. image sequence) — набор отдельных файлов изображений, в котором каждый файл соответствует одному кадру анимации или видео.

Обычно файлы имеют одинаковую основу имени и последовательную нумерацию: shot_0001.exr, shot_0002.exr, shot_0003.exr и так далее. При импорте программа может воспринимать такой набор не как сотни отдельных картинок, а как один клип, где номера файлов определяют порядок кадров.

Зачем это нужно?

При рендере в видеофайл вся анимация записывается в один файл. При рендере в секвенцию каждый готовый кадр сразу сохраняется отдельно.

Это особенно удобно для долгих 3D-рендеров. Если расчёт остановился на середине, уже готовые кадры остаются на диске. Рендер можно продолжить с нужного места или пересчитать только повреждённый диапазон, а не запускать всю сцену заново. Так же можно заменить несколько кадров после правки сцены, не пересчитывая всю анимацию.

Секвенции удобно передавать между этапами производства. Например, 3D-художник рендерит сцену в последовательность изображений, композер собирает её в программе композитинга, а после обработки результат передаётся на дальнейшую сборку, проверку или подготовку мастер-файла.

Как работает секвенция

Порядок кадров задаётся именами файлов. Поэтому нумерация является частью структуры секвенции.

Например:
scene_0041.exr
scene_0042.exr
scene_0043.exr

Если файла scene_0042.exr нет, в последовательности отсутствует соответствующий кадр. Программы могут обнаруживать такие пропуски и отмечать их как missing frames.

При этом сама последовательность изображений не определяет скорость воспроизведения так же, как готовый видеоклип. При импорте программа интерпретирует секвенцию с определённой частотой кадров. Если материал рассчитан для 25 fps, а программа интерпретирует его как 30 fps, количество изображений останется тем же, но изменятся длительность и скорость воспроизведения.

Поэтому вместе с самой секвенцией важно правильно передавать диапазон кадров, частоту кадров и правила нумерации.

Секвенция или видеофайл

Видеофайл удобнее для просмотра, отправки заказчику и публикации: сотни или тысячи кадров находятся внутри одного файла.

Секвенция занимает отдельный файл на каждый кадр и требует аккуратной структуры папок. Большой проект может состоять из десятков тысяч изображений, поэтому хранить, копировать и проверять такие материалы сложнее.

Зато отдельные кадры дают больше контроля над производством. Можно продолжать прерванный рендер, заменять только изменившиеся кадры и независимо обрабатывать отдельные участки материала.

Поэтому секвенция и видео обычно решают разные задачи. Секвенция удобна как промежуточный производственный формат, а видео — как собранный материал для просмотра, монтажа, передачи или публикации.

Формат изображений

Image Sequence не является отдельным форматом файла. Секвенция может состоять из PNG, OpenEXR, TIFF, TGA, DPX, PSD, JPEG и других растровых файлов.

Выбор формата влияет не только на размер файлов. От него зависят битность, наличие альфаканала, диапазон сохраняемых значений, способ сжатия, возможность хранить слои и дополнительные данные для композитинга.

На практике для моушн-дизайна и CG чаще всего выбор сводится к нескольким сценариям.

OpenEXR — один из распространённых вариантов, когда изображение должно дальше проходить серьёзную обработку. Он особенно полезен после 3D-рендера: позволяет сохранить большой диапазон значений и передать композеру не только изображение, но и дополнительные каналы. В одном EXR могут находиться, например, beauty, depth, normals или другие данные, если пайплайн построен таким образом.

PNG удобен для более простых задач: 2D-графики, элементов интерфейса, анимации с альфаканалом или готовых изображений, которым не нужны дополнительные рендер-данные. Это хороший универсальный формат, если возможностей EXR для задачи слишком много.

TIFF занимает промежуточное положение. Он может хранить изображение с высокой точностью и альфаканалом и давно используется для профессионального обмена изображениями. Но из-за большого количества вариантов TIFF важно проверять настройки конкретного пайплайна.

PSD полезен в тех случаях, когда отдельные кадры нужно не только передать, но и продолжать редактировать в Photoshop. Каждый кадр секвенции может оставаться полноценным PSD-файлом со слоями, масками и альфаканалами. Это удобно для покадровой ретуши, дорисовки, matte painting и других задач, где художнику нужен доступ к внутренней структуре изображения.

В After Effects многослойную PSD-секвенцию можно импортировать как обычный видеоряд или как композицию, где слои файлов превращаются в отдельные последовательности. Это позволяет сохранить значительно больше структуры, чем при передаче плоской PNG- или JPEG-секвенции.

Цена такой гибкости — объём и сложность. Если каждый кадр содержит десятки слоёв, длинная PSD-секвенция быстро становится тяжёлой для хранения, передачи и обработки. Поэтому PSD обычно используют не как универсальный формат рендера, а когда возможность редактировать слои каждого кадра действительно нужна.

TGA исторически часто использовался в CG, играх и графическом производстве. Сегодня во многих задачах его можно заменить PNG или EXR, но он всё ещё встречается в существующих пайплайнах и хорошо поддерживается большим количеством программ.

DPX чаще относится к кино- и постпродакшн-процессам, где важен обмен высококачественными кадрами между профессиональными системами. Для обычной моушн-графики его преимущества нужны значительно реже.

JPEG имеет смысл прежде всего там, где важнее небольшой размер, чем сохранение всей информации изображения. Для финального CG-рендера, который ещё будет проходить композитинг или цветокоррекцию, JPEG обычно не подходит.

Поэтому фраза «отрендерить секвенцию» сама по себе недостаточна для технического задания. Дополнительно нужно определить формат файлов, разрешение, битность, цветовое пространство, альфаканал, диапазон кадров и частоту кадров. Для EXR также могут потребоваться правила по каналам и типу компрессии, а для PSD — требования к структуре и сохранению слоёв.

Секвенция в производственном пайплайне

Один из типичных вариантов выглядит так:
3D-сцена → рендер → секвенция кадров → композитинг → дальнейшая сборка / подготовка мастер-файла.

Но секвенция может появляться и в других местах. В неё можно вывести пререндер тяжёлой композиции, отдельный слой для дальнейшей обработки или результат VFX-работы.

Рендер-пасс и секвенция при этом не являются одним и тем же. Рендер-пасс определяет, какие данные сцены выводятся отдельно, а секвенция — как кадры этих данных хранятся во времени. Например, beauty, depth или motion vectors могут быть сохранены как отдельные секвенции или как каналы внутри последовательности OpenEXR-файлов.

Главная особенность Image Sequence проста: кадр остаётся самостоятельным файлом, но вся последовательность работает как единый движущийся материал.