Анимационные студии сами пишут софт. Зачем? Часть 3

Это заключительная часть обзора. Прочесть первую часть и вторую.

Ремейк «Короля Льва» (The Lion King, 2019) от Джона Фавро (Jon Favreau) можно назвать спорным. Но с технической точки зрения фильм уже называют главным прорывом со времен «Аватара» (Avatar, 2009) Джеймса Кэмерона (James Cameron). В подходе к съемкам двух фильмов было радикальное отличие. В отличие Кэмерона, вынужденного следить за судьбой Пандоры через монитор, Фавро мог лично присутствовать на виртуальной съемочной площадке, надев VR-хэдсет.

Студия Moving Picture Company (MPC) уже работала с Фавро над «Книгой Джунглей» (The Jungle Book, 2016). По словам VFX-супервайзера Эллиота Ньюмана (Elliot Newman), этот фильм был фактически тестом – можно ли построить целый CG-мир, населенный реалистичными животными? Идея симуляции съемочной площадки в виртуальной реальности обсуждалась уже тогда, но реализована была только на съемках «Короля Льва». В производстве использовали не просто софт, а принципиально новый процесс – «virtual production».

В симуляцию, работающую на движке Unity, перенесли все съемочное оборудование: от объективов и камер до журавлей и операторских тележек. При этом работали с ними точно так же, как на обычной площадке. Для этого настоящую технику снабдили системой отслеживания движений. Чтобы снять дубль в виртуальной реальности, оператор включал настоящую камеру, установленную на стедикам или операторскую тележку. Для управления виртуальным квадрокоптером даже был нанят профессиональный оператор. Все это сделано для того, чтобы добиться максимально «киношной» картинки, напоминающей документальное кино. Но не только для этого.

По словам Фавро, большая часть работы над фильмом – это хождение туда-сюда по площадке, обсуждение и планирование. Симуляция позволила ему и всей группе войти в привычное рабочее состояние и запустить те участки мозга, которые работают во время съемок «реального» кино, не тратя время на адаптацию к новым условиям.

По окончании съемок «отснятый» материал, представляющий собой файлы с информацией о перемещениях камеры по площадке, отсылали в MPC, где делался финальный рендер. Конечно, картинка в симуляции пока далека от видеоряда в готовом фильме, но этот подход уже многое меняет не только в анимации, но и в кино — очень многие сцены сейчас снимаются перед зеленым экраном.

Правда, не совсем понятно: если идея Бена станет реальностью, чем считать финальный продукт — фильмом или игрой?

В предыдущих частях обзора мы много говорили о недавнем тренде слияния 2D и 3D, но не стоит думать, что этот процесс начался недавно. Говоря о римейке, нельзя не вспомнить классического «Короля Льва» 1994 года. Уже в те годы компьютеры играли все большую и большую роль в создании каждого нового фильма Disney, а традиционную cel-технику вытеснила система CAPS (Computer Animation Production System), разработанная в 1990 году совместно с Pixar.

CAPS включала в себя серверы с базами данных, специальные камеры, столы для оцифровки и, конечно же, анимационный софт. Она сильно удешевила процесс и позволила разнообразить палитру, добавить прозрачные тени и, главное, собирать кадр из любого количества слоев. В том числе объединяя 2D и 3D, что очень помогло в создании сцены с антилопами гну.

Смоделировать трехмерных животных оказалось проще и удобнее, чем рисовать все стадо вручную. Правда, для этого аниматору Скотту Джонсону (Scott Johnston) и его коллегам пришлось с нуля писать алгоритмы – подходящих программ просто не существовало.

Чтобы не терять возможность управлять стадом, животных разделили на группы, в каждой из которых была «ключевая» антилопа, за которой следовали остальные. Плавность движений и переходы между разными типами движения обеспечивали специальные библиотеки. Чтобы животные не выглядели копиями друг друга, алгоритмы вносили в их поведение индивидуальные особенности.

Большую часть работы делал компьютер, но аниматоры корректировали картинку, меняя вручную траектории движения групп животных и убирая отдельных антилоп, отказывавшихся бежать правильно. 3D-модели позволяли вносить сколько угодно правок в итоговый вариант.

У 3D-антилоп оставалась еще одна проблема – они не выглядели 2Dшными. На помощь снова пришли Pixar: их рендерер RenderMan, созданный в 1988 году, уже использовался в фильме «Красавица и Чудовище» ( Beauty and the Beast, 1991). Это был первый случай применения 3D в мультфильмах Disney, но тогда дело ограничилось лишь моделью бального зала в замке Чудовища.

История Renderman неотделима от истории 3D-анимации – уже более 30 лет он является одним из стандартов индустрии. Disney Animation Studios использовали его до 2013 года, но после доклада на конференции Eurographics Symposium on Rendering стало понятно, что студия работает над собственным рендерером — Hyperion.

Разработчики утверждали, что их метод работает в несколько раз быстрее, чем Renderman или Arnold, но их идеи не вызвали доверия.

Тем не менее, рендерер отлично показал себя в фильме «Город Героев» (Big Hero 6, 2014), действие которого происходит в Сан-Франсокио – вымышленной смеси Сан-Франциско и Токио, отличающейся огромным количеством фонарей и светящихся вывесок на улицах. С тех пор Hyperion используется в каждом фильме Disney Animation Studios.

Ночные сцены в «Городе Героев» содержат от сотен до сотен тысяч источников освещения. Работа со сложным светом – сильная сторона Hyperion.

А так этот свет выглядел в динамике:

Как это работает?

В том же году серьезное обновление получил Renderman, чья архитектура была переделана для работы с новый алгоритмом RIS вместо устаревшего REYES (‘Renders Everything You Ever Saw’). По словам Хендриксона, в создании двух рендереров нет ничего странного: каждая творческая группа использует собственные пайплайны и решения, экспериментирует с ними, а результаты этих экспериментов двигают индустрию вперед.

RenderMan – пример того, что не весь софт остается в стенах студий. Изначально его создавали для коммерческого использования, но с обновлением 2014 года цена на него сильно упала, а версия для некоммерческого использования вообще стала бесплатной.

Это не единичный случай. В 2012 году DreamWorks открыли целую бесплатную библиотеку Open VDB. Первоначально она представляла собой набор для создания 3D-эффектов, например облаков и дыма, который использовался для работы над фильмами «Кот в сапогах» (Puss in Boots, 2011) и «Мадагаскар 3» (Madagascar 3: Europe's Most Wanted, 2012), а после фильма «Хранители снов» (Rise of the Guardians, 2012) перешел в статус open-source. Это не простой альтруизм – такие проекты, благодаря открытости, могут стать стандартом индустрии, что принесет прибыль. Но это, конечно, не значит, что стоит ждать от DreamWorks или любой другой студии раскрытия всех секретов.

Автор: Артемий Третьяков специально для Smirnov School, онлайн-школы, где готовят концепт-художников, левел-артистов и 3D-моделеров для игр и анимации. Для читателей DTF у нас есть специальные скидки.