11Ровно 16 лет назад, 19 декабря 1997 года, состоялись премьерные показы «Титаника» Джеймса Кэмерона, а 12 лет назад в этот же день — первого фильма киносаги о приключениях хоббитов «Властелин колец: Братство кольца» Питера Джексона. Потрясающий успех фильмов, разумеется, был подвергнут тщательному анализу, и вскоре появились статьи, называющие этот год не иначе как годом начала новой эры в истории спецэффектов в кино. Вот одно из типичных высказываний: «Не исключено, что уточнения требует само определение фильма, который перестал сниматься на плёнке и не является более фиксацией предкамерной реальности или вообще какой бы то ни было реальности»…

акироссСобственно говоря, «Титаник» и «Властелин колец» явились, образно выражаясь, последними каплями: ещё в июле того же года много шума наделала «Финальная фантазия» — фильм, снятый Х. Сакагучи, в котором нет ни одного живого актёра. Главная героиня по имени Аки Росс стала первой в мире виртуальной актрисой кино, а журнал «People» предположил, что она вполне может войти в число самых красивых людей мира. Громкое заявление, не правда ли? Но за ним стоит признание того факта, что спецэффекты в кино отныне перестали быть продвинутой технологией комбинированных съёмок и вошли в число полноправных инструментов творческой лаборатории кинорежиссёра. Итак, выдающиеся технологии спецэффектов в кино…

1. Классическая инженерия. Наиболее приближенный к реальности способ создавать иллюзии, являющиеся, вообще говоря, сутью любых спецэффектов в кино — воссоздание физических условий снимаемой сцены фильма. В известной мере это развитие принципов, по которым всегда и везде строятся кинодекорации, но с одной поправкой: современная декорация, как правило, является одним из равноправных компонентов сложной системы спецэффектов фильма.
Titanik-8
Над созданием декораций трудятся большие коллективы инженеров, а сами они представляет собой сложные инженерные сооружения, снабжённые компьютерными системами управления, многочисленными механическими приводами, системами освещения, имитаторами ветра, тумана, дождя…

2. Хромакей. Название этой технологии произошло от искажённых английских слов «chroma key» — буквально «цветовой ключ». Пожалуй, одна из самых массовых технологий в современном кино и телевидении. Используемый в ней принцип весьма прост: если снять актёра на фоне задника, равномерно окрашенного в какой-либо цвет, то при дальнейшей компьютерной обработке изображения участки сцены, соответствующие фону, легко заменяются произвольным изображением. Как правило, цвет фона — зелёный (Green screen) или синий (Blue screen). Просто потому, что такие цвета не встречаются в цветовой гамме кожи человека, а одежду, лишённую их, всегда можно подобрать…
хромакей2
Помимо первоначальной задачи замены заднего плана, хромакей используется для организации «стыковки» границ декораций и съёмочного павильона. На снимках рабочих моментов многих фильмов, там, где в поле зрения камеры может попасть внутренность павильона, можно заметить Green screen, вместо которого после обработки мы увидим фрагменты пейзажей или интерьеры, соответствующие месту и времени действия.

3. Захват движения. «Motion capture» (англ.) — технология, позволяющая записывать параметры движений живых актёров (вообще говоря, любых реальных объектов), которые затем используются для анимации виртуальных персонажей. Примеров экранных героев, созданных с использованием этой технологии, много. Это и Голлум во «Властелине колец», и все персонажи «Последней фантазии», жители Пандоры из «Аватара»… В фильмах о Гарри Поттере мимика анимированного лица Волан-де-Морта создавалась по технологии Motion capture.
захват5
Особенностью съёмок с применением захвата движений является использование специальных маркеров — оптических или магнитных меток, позволяющих внешней считывающей системе определять пространственные координаты каждой метки и записывать в цифровом виде траектории их движения. Эти маркеры крепятся на тело или специальный костюм актёра. При компьютерной анимации виртуального персонажа динамика и индивидуальный характер движения живого актёра переносятся на героя фильма. Эта технология впервые позволила компьютерным персонажам воспроизводить эмоции и мимику, максимально приближенные к реальным.
захват2
4. «Время пули». Ярким примером этой очень эффектной технологии являются многочисленные сцены из «Матрицы» — например, та, где Нео уворачивается от летящих в него пуль. Или поединок на станции метро. Автор компьютерных спецэффектов «Матрицы» Джон Гаэта для создания этих сцен использовал не кино-, а фотосъёмку при помощи большого числа фотоаппаратов с управляемыми компьютером затворами. Для съёмки исходного видеоматериала Гаэта устанавливал вокруг площадки 120 фотокамер «Никон», которые в заданном темпе и последовательности фотографировали сцену. Отснятые файлы «сшивались» компьютером с добавлением переходов между кадрами и дополнялась цифровым фоном.
матрица
5. Морфинг. Поразительная технология, которая давно вошла в арсенал режиссёров спецэффектов. Сам термин «морфинг» означает динамическое изменение формы объекта прямо на глазах зрителей. Ошеломляющий эффект, который производит морфинг, объясняется особенностью зрительного восприятия человека. Так уж мы устроены, что не способны одновременно воспринимать все изображение, которое перед нами находится: мы смотрим лишь на те или иные его участки. При морфинге, когда весь объект целиком и одновременно начинает меняться, «перетекать» в другую форму, наш мозг оказывается не в состоянии уследить за процессом трансформации, что вызывает целую гамму ярких эмоций.
мерлин
Впервые морфинг применил Стивен Спилберг в фильме «Индиана Джонс и последний крестовый поход» ещё в 1989 году. Тогда же и Стив Баррон в «Великом Мерлине» использовал эту технологию для превращения героев-стариков в молодых людей. В последнее время морфинг применяется и в сочетании с 3D-моделированием — как способ превращать друг в друга любые предметы и персонажи на экране. Так в фильмах «Мумия» и «Мумия возвращается» (1999–2001) герои возникают из песка, воды.

6. 3D-моделирование. Это технология создания виртуальных персонажей, интерьеров и ландшафтов. Как правило, ей предшествует разработка и изготовление натурных (физических) моделей-макетов, которые затем подвергают трёхмерному сканированию. В дальнейшем макеты используют для черновой отработки движений — например, анимированных персонажей, фантастических животных и т. п. После сканирования строится собственно 3D-модель, для которой подбираются (формируются) текстуры поверхности, моделируются «источники света». Создание текстур для 3D-моделей — самостоятельная и очень трудоёмкая задача. Как правило, за основу берутся свойства реальных поверхностей, оптические характеристики которых максимально точно воспроизводятся в модели. Дополнительно строятся так называемые карты теней, которые позволяют добиться максимальной реалистичности текстуры в различных условиях «освещения».

драко1Ставший уже классическим пример 3D-героя — дракон Драко из фильма «Сердце дракона». О трудоёмкости технологии можно судить по следующим данным: 5 месяцев ушло на изготовление подвижной скульптуры (макета) дракона, которую передали на 3D-сканирование; потребовалось ещё 13 месяцев ежедневной работы команды из 96 аниматоров для создания 30 минут экранного времени, где мы видим дракона в окружении пейзажей, залитых солнечным светом. Создание Драко обошлось в $22 млн, каждая секунда экранного времени стоила $16 тыс.
драко2
Отдельную проблему представляет техническое обеспечение чистового рендеринга 3D-моделей и финальная сборка фильма в виде цифрового оригинала. Например, мир Пандоры в «Аватаре» занимал более петабайта (1 024 терабайта) дискового пространства для хранения всех моделей, созданных для этого фильма. Отметим, что это в 500 раз больший объём, чем при съёмках «Титаника». Для хранения и обработки этих объёмов информации студии спецэффектов обзаводятся собственными дата-центрами. Например, дата-центр студии Weta, где рождался «Аватар», насчитывает 34 стойки с 32 блейд-серверами в каждой. Суммарная производительность позволяла центру обрабатывать по 7–8 Гб данных в секунду 24 часа в сутки. Надо заметить, что такая нагрузка привела к выходу из строя штатной системы охлаждения — и её пришлось в спешном порядке менять на более мощную.
датацентр
7. 1D, 2D, 3D, 4D… К сравнительно новому направлению в технологиях спецэффектов можно отнести «четвёртое измерение» — совокупность эффектов, формирующих иллюзию присутствия зрителя в виртуальном мире фильма. Помимо ставших уже привычными способов передачи объёмного изображения и звука, здесь применяются всё новые и новые, порой шокирующие «методы убеждения»: зрительские кресла снабжены механическими приводами и вибраторами, оснащены специальными контактными накладками, имитирующими прикосновение, имеются вентиляторы и разбрызгиватели жидкости…
king_kong_promo_pic
Открывшееся 6 июля 2010 года киношоу King Kong 360 3D, в создании которого принимал участие признанный мастер спецэффектов Питер Джексон, демонстрирует многие возможности этого… Жанра? В павильоне на вогнутой внутренней поверхности стен и потолка 16 проекторов создают живую картину джунглей. Зрителей привозит в центр зала вагончик, движения которого синхронизированы с кинодейством. Когда вокруг разворачивается битва доисторических рептилий, зрители чувствуют всё: и толчки, и грубые удары, их буквально окропляет слюна чудовищ…
4д