Кино и телевидение на рубеже третьего тысячелетия настолько широко применяют специальные эффекты и другой компьютерный обман, что невозможное стало вполне банальным! При этом эффекты компьютерной графики применяются уже не только при производстве дорогих бестселлеров, но и в малобюджетных телевизионных сериалах, то есть во всем спектре кино- и видеопродукции. В этой статье мы на примерах рассмотрим обе составляющие этого спектра…

Голливудские спецэффекты

Олег Татарников

Все делают это…

Бесплатный сыр

Подвиги Геракла и сизифов труд

Дитя революции…

Давид и Голиаф

На пыльных тропинках далеких планет…

Полетим со мной…

Аварийный отказ, удар и взрыв… Кто следующий?

    Компьютерно-генерируемый Франкенштейн

    Цифровая перегрузка

    И ты, Брут?

    Звезда Голливуда

    От винта!

«Звездные войны. Эпизод 1: Мнимая угроза», «Матрица», «Мумия», «Гладиатор» — вот только некоторые примеры относительно недавних фильмов, завоевавших огромную популярность во всем мире. Что у них общего, кроме, естественно, успеха у зрителей? Изрядная насыщенность высококачественной компьютерной графикой — и чем дальше, тем большую долю в процессе производства фильмов занимает компьютер. Хотя такая работа в некоторых эпизодах практически незаметна, это не значит, что ее сложность и трудоемкость становится от этого меньше, — совсем наоборот!

Сегодня не только в Голливуде, но и во всем мире в кино и на телевидении компьютеры стали неотъемлемой частью технологического процесса, и уже практически ни один фильм не выходит сейчас без соответствующего сопровождения.

Итак, сегодня не только у большого кино имеется достаточный бюджет для того, чтобы включить в кинопроизводство компьютеры, — в настоящее время так поступают все. Компьютерная генерация изображений присутствует и во взрывах, и в ошеломляющих полетах, и в черновой сборке общей композиции, и в финальном монтаже. Можете быть уверены, что практически все современные кинофильмы и большая часть видеопродукции выпускается с использованием компьютеров. Ниже мы собираемся рассмотреть поподробнее работу как над дорогими фильмами, так и над эпизодами малобюджетных телевизионных сериалов и послушать, что говорят о своей профессии специалисты.

Профессионалы в области визуальных эффектов работают повсюду: начиная с компании Industrial Light&Magic (ILM) Джорджа Лукаса и передовых научных групп, типа центров поиска внеземных цивилизаций (Search for Extraterrestrial Intelligence, SETI) или космических центров и заканчивая инженерами сетей кабельного телевидения. Некоторые из этих людей шаг за шагом развивают и совершенствуют научные направления компьютерной визуализации, которые незнакомы и, наверное, непонятны широкой публике, но без них, в конечном счете, не было бы в нашем «меню» и таких роскошных «блюд», как знаменитые «Звездные войны».

Наиболее интересный контраст представляют две относительно недавние, но уже хорошо знакомые нашим читателям работы: «Звездные войны. Эпизод I: Мнимая угроза» компании ILM и сериалы о Геракле и Зене студии Flat Earth («Удивительные странствия Геракла» и «Зена — королева воинов»).

На проходившей ровно год назад в Лос-Анджелесе конференции Visual Effects Society (VES 99) руководители компании Flat Earth Кевин Кутчавер (Kevin Kutchaver) и Кевин О’Нилл (Kevin O’Neill) с улыбкой сравнивали свою работу по бюджету и времени с работой компании ILM. К тому же и расстояние от студии Flat Earth до Новой Зеландии, где проходили съемки сериалов, было более 10 тыс. миль. «Сериалы на телевидении сильно отличаются спецэффектами от подобной работы для кино, — сказал, широко улыбаясь, Кутчавер. — Для начала, мы имеем небольшие деньги и очень жесткие сроки исполнения!» А Кевин О’Нилл добавил: «Мы начинали работать над сериалом о Геракле как внештатные сотрудники — «поденщики» (freelance), то есть дома и практически без средств».

ILM, конечно, обладает достаточным количеством сил и средств, но это не значит, что денег у них всегда в избытке. «Мы создавали абсолютно новые эффекты и пытались реализовать большое количество совершенно фантастических эпизодов, — признался Джон Нолл (John Knoll), один из супервизоров визуальных эффектов в «Мнимой угрозе» в компании ILM. Но Джордж <Лукас> хотел видеть эту работу выполненной качественно, но, насколько возможно, дешево. Джордж любил повторять на всех эпизодах фильма: пусть это выглядит достаточно хорошо, но оно не должно быть абсолютно совершенным». Однако даже с этими «заниженными» требованиями бюджет «Мнимой угрозы» вышел за границы 140 млн. долл. (сравнивать с затратами Flat Earth на всех Гераклах и Зенах вместе взятых — просто смешно).

«Я сидел дома и работал над композицией для «Вавилона-5», когда люди «Геракла» вызвали меня и предложили работу, — вспоминает Кутчавер. — Сначала мне этот Геракл не понравился, но я любил эту работу, да и серии были похожи на кинофильмы. Первое, что мы делали, — это кентавры».

О’Нилл продолжает рассказ: «Роб Таперт (Rob Tapert), режиссер сериала, практиковал простой подход к нашей работе — он просто записывал то, что должно было быть, безотносительно к тому, как это будет выполнено. Конечно, это оптимальный способ для творчества, однако не лучший в условиях, когда время и бюджет постоянно на исходе».

И студия Flat Earth использовала самый простой подход для решения задач сериала — обрабатывала уже готовый материал. То есть они работали в обратном направлении по сравнению с ILM: если в художественном фильме типа «Звездных войн» предусматривается длительная стадия предварительной подготовки (так называемой pre-production, или досъемочной работы), где тщательно планируются все места вставки будущих спецэффектов, то сериалы не могут себе этого позволить — там уж как легло, так и легло, и пересъемки не будет. Причем для экономии бюджета часто одновременно (и в одном и том же месте) снимаются эпизоды для разных серий; тут уж лишь бы путаницы избежать и уж точно не до спецэффектов. Поэтому в процессе финального монтажа многие задумки приходится перекраивать, и некоторые спецэффекты выглядят уже по-другому.

В таких условиях основной проблемой становится получение исходного материала, перенос его в компьютер и обратно. О’Нилл вспоминает: «Начиная работать в 1995 году, мы полагались исключительно на свои домашние компьютеры. Но в то время у нас были лишь крайне медленные и весьма ограниченные Макинтоши». Кутчавер продолжает: «Имеющееся у нас в наличии программное обеспечение работало таким образом: закончил эпизод, скажем, в два часа ночи или в четыре утра, поставил рендерить и пошел спать. По окончании процесса происходила автоматическая побудка, и я начинал работу над следующим эпизодом». «Мы работали дома и не отходили от компьютеров практически 24 часа в сутки, — подтверждает О’Нилл, — и это, в конце концов, закрепилось в нас как образ жизни. И когда технология совершенствовалась, пропорционально возрастала и потребность в работе».

Однако с развитием Интернета, с возрастанием скорости передачи и с одновременным быстрым снижением тарифов оплаты случилась забавная вещь. «Различные люди писали нам и напрашивались в помощники», — вспоминает О’Нилл. — Энтузиасты хотели работать на нас. И для работы над сериалом достаточно было иметь программу LightWave и Интернет-доступ. Таким образом мы смогли нанять различных людей по всей стране». А Кутчавер добавляет: «Благодаря Интернету мы смогли также посылать, например, JPEG-изображения по электронной почте и оперативно получать одобрение или комментарии непосредственно от Таперта. Таким образом мы максимально оптимизируем нашу low-end-технологию».

Использование скромной технологической базы часто приводило к большим потерям времени на поездки туда-сюда, а также на постоянное сохранение и переписывание материала. Однако и технология улучшилась, и деньги появились, и в конце концов студия Flat Earth арендовала свое помещение. Но низкие бюджеты и тесные временные рамки все еще диктуют компании свои условия. «Компания ILM может себе позволить основательно и не торопясь обдумывать содержание и изобретать новые технологии, — завидует Кутчавер, — мы же находимся под ними и ловим кое-какую мелочишку, выпадающую из их карманов!»

Разве мы можем мечтать о подобной нагрузке? В первом сезоне 12-20 эпизодов в серии раздулись аж до 65! В 1997-м мы и вовсе добрались до 212 эпизодов в каждой серии — заказанной в понедельник и подлежащей сдаче в пятницу. То есть всего пять рабочих дней на серию!»

Перечень работ студии Flat Earth состоит, собственно, из анимации по ключевым кадрам, удаления из кадра проводов и страховочных фалов, некоторой послесъемочной обработки (например, стабилизации или отслеживания движения камеры, «привязки» предметов в кадре к композициям и прочим режимам, которая является, между прочим, и наиболее трудной, особенно когда компьютерный персонаж «работает» перед движущейся камерой).

Теперь компания Flat Earth имеет средние размеры и продолжает охватывать все новые и новые сферы деятельности. Далее ей предстоит работа над новым американским телешоу «Звездный десант», где компьютерные персонажи должны будут снова выглядеть «как живые». А чтобы не тратить времени на построение анимации по ключевым кадрам, Flat Earth планирует использовать системы захвата движения (Motion Capture).

Однако, если Flat Earth — компания небольшая, молодая и растущая, каких много, то ILM — по сравнению с нею ветеран и возвышается в мире компьютерной графики, как небоскреб в чистом поле.

Вышеупомянутый Джон Нолл рассказывает: «Окончив курс USC Film School, я начинал как технический ассистент на кинокамере Dykstra-flex. При производстве эффектов вы можете иметь любое оборудование и самое совершенное программное обеспечение, но взгляд зрителя в конечном итоге определяет именно оператор, стоящий за камерой, и убедительность полученных в результате кадров будет зависеть главным образом от него».

За все годы работы в ILM Джон Нолл неоднократно слышал вопрос, обращенный к Джорджу Лукасу: «А собираетесь ли вы возвращаться к «Звездным войнам?» И ответ обычно был неопределенным: «Через несколько лет…» Но затем наступил день, когда последовал утвердительный ответ. И работа началась…

«Мы получили более трех тысяч раскадровок! — восклицает Нолл. — И все они были невероятно сложными для производства, насыщенными большим количеством деталей и фантастических персонажей». Словом, имеющихся инструментальных средств, которыми на тот момент обладала студия компьютерной графики компании ILM, было явно недостаточно. Модели, например, требовалось выполнить с высокой степенью достоверности, причем в отличие от динозавров в «Парке юрского периода» многие из них были весьма живописно одеты.

Особого внимания разработчиков потребовали гонки на фантастических двухтурбинных карах. Все необходимое для этих состязаний, включая и окружающие ландшафты, вызывало массу вопросов. Что использовать в том или ином случае? Реальные модели-«прототипы» или компьютерную генерацию персонажей и ландшафтов? Комбинированные съемки или чистую графику? В результате была сформирована специальная группа, которая шаг за шагом, от эпизода к эпизоду и создавала сложный конгломерат из всевозможных кино- и компьютерных трюков таким образом, чтобы в финале они составили единую картину происходящего.

Однако даже несмотря на кропотливую подготовку, значительная часть материала была безвозвратна загублена в процессе съемки, часть дефектов удалось устранить на этапе постобработки, а в финале фильма появились и некоторые непредвиденные эпизоды.

Причем Джорджу Лукасу, как оказалось, потребовалась компьютерная обработка и тех сцен, которые не были изначально предназначены для компьютерной графики.

Например, если вдруг при просмотре материала обнаруживалось, что освещение «не попало» и лицо актера в групповой сцене выглядело недостаточно убедительным, то эти кадры оцифровывались и исправлялись компьютером или вообще лицо бралось из другой сцены. Точно так же, из разных сцен, монтировались и некоторые диалоги.

Правда, слухи о том, что хромоту Натали Портман (которая играет королеву Амидалу), полученную в процессе съемки, затем скрыли при помощи компьютерной графики, Нолл не подтвердил.

Как уже было сказано, показ состязания турбокаров был одной из главных задач, решаемых группой Нолла. В этом эпизоде молодой Эникен Скайвокер (Anakin Skywalker), сыгранный Джейком Ллойдом, участвует вместе с представителями других рас в гонках на своеобразных «колесницах» с реактивными двигателями над живописным ландшафтом Татуина. «Состязание турбокаров потребовало большой предварительной работы и подготовительных визуализаций, — рассказывает Нолл. — Как делать ландшафт? Использовать ли вертолет для съемки пролета над горами Татуина? Вертолеты могут летать (и позволяют при этом снимать) приблизительно на 100 узлах в час, что недостаточно быстро для таких скоростных перемещений, которых требовало состязание турбокаров. И где вообще это снимать?»

Другими серьезными препятствиями оказались выбор и согласование масштабов моделей и «прототипов». «Масштаб создал для нас определенную проблему, — говорит Нолл, — мы хотели снимать участников на общем и среднем плане, что требовало моделей размером в сотни футов, но сразу же возникали проблемы со скоростью их движения».

Кроме того, отдельные трудности вызывали программы генерации детализованных ландшафтов в высоком разрешении. Процесс был слишком медленным и трудоемким. Частично, конечно, использовалась методика отрисовки или компьютерной генерации цифровых масок для летящих объектов (таким образом, например, делалась захватывающая погоня вертолетов в фильме «Миссия невыполнима» — программа автоматически выделяла области с различным относительным движением и создавала для них цифровые маски, которые использовались впоследствии для подкладывания другого фона). Применение программных методов для отслеживания и генерации масок позволило реализовать большую часть сцен, где аппараты пролетают на общем плане, с использованием отснятого с вертолета пейзажа. Однако для генерации крупных планов с высокой степенью детализации все равно был необходим компьютер. Группа Нолла использовала интеллектуальные программы для создания ущелий Татуина, то есть в этом эпизоде применялись специальные алгоритмы для адаптивной генерации ландшафтов. При этом следует задать только параметры рельефа и угол обзора камеры, которые затем используются компьютером для того, чтобы создавать детализированный ландшафт только там, где его можно увидеть.

Еще одним сложным вопросом являлась анимация самого фантастического турбокара. Дело в том, что двигатели на нем крепятся гибкими кабелями, так что «оживить» их традиционным образом по ключевым кадрам довольно трудно. В ILM создали специальный имитатор, чтобы изображать гибкую связанность между компонентами турбокара на крупных планах.

Со средними и общими планами было проще: Alias|Wavefront Maya, используемая для просчитывания пролетов и аварий, позволила смоделировать корпус турбокара в общей структуре как динамический набор объектов, связанных между собой демпфирующими силами и обладающих при этом некоторой самостоятельностью: своим весом, тягой и прочими необходимыми атрибутами. А компьютер генерировал движение, перемещая части структуры таким образом, как того требовали системы описывающих конструкцию уравнений. После этого к модели могли добавляться дополнительные силы и возмущения, чтобы придать турбокару некоторое непостоянство или даже хаотичность поведения, характерные для реальных машин и механизмов.

Аварии турбокаров в фильме также было непросто реализовать. «Мы просмотрели не одну запись с авариями на автомобильных состязаниях, — вспоминает Нолл, — и эти ленты помогли нам в работе». Фактически один эпизод — перелет потерпевшего крушение на гонках автомобиля над крышей следующего, причем без причинения последнему каких-либо повреждений, — был продублирован в состязаниях турбокаров, когда над Эникеном Скайвокером пронеслась разрушенная «колесница».

Но как изобразить сами аварии? Можно было, конечно, изготовить реальную модель-«прототип» в миниатюре, наполнить ее бензином и взорвать. Но вновь, как и при простом движении, скорость турбокара и частота кадров на пленке вступали здесь в неразрешимое противоречие. Если общий план таким способом еще и можно было сделать (впрочем, опять же заменив впоследствии фон), то о крупных и средних планах без компьютерной графики не стоило и думать. Так, в конце концов, компьютерные модели и гонщиков, и их «колесниц» были сделаны по частям и сочленены в иерархии, необходимой для полета. Эти компьютерные модели были затем также приведены в действие при помощи динамического ПО программы Maya (rigid body). Далее использовались все те же силы для внешнего воздействия, и автоматически моделировались удары и столкновения частей и деталей механизма о землю. В финале на изображение накладывались пламя и дым (причем как динамические, полученные с использованием системы частиц, срывающихся с трехмерных объектов, которые их порождали, так и монтажные, накладываемые 2D-композером на этапе послесъемочной обработки), и в результате получалась потрясающая картина.

Так что когда вы видите на экране соревнования фантастических турбокаров или «жуков» фирмы «Фольксваген», будьте уверены — вас почти наверняка обманывают. А в будущем ожидайте еще большего и повнимательней следите, например, за гонками «Формулы-1»…

КомпьютерПресс 8'2000