Цифровые актеры: как и кто их создает

Индустрия киберзвезд стремительно развивается. В некоторых голливудских фильмах количество цифровых актеров измеряется сотнями. На дальних планах их трудно отличить от обычных.

Те, кто читал наш обзор об индустрии киберзвезд, уже знают, какую миссию выполняют виртуальные персонажи и какое будущее их ждет. Пришло время узнать то, что всегда остается за кадром – как и кто создает цифровых актеров.

“Кухня” индустрии киберзвезд. Основные технологии 

Рейнольдс
Актер Райан Рейнольдс, одетый в цифровой костюм

Цифровых актеров создают при помощи средств трехмерной компьютерной графики, а точнее одного из ее видов – CGI (computer-generated imagery, изображения, сгенерированные компьютером). Очень часто при съемках применяют и компьютерную анимацию.

Чтобы воплотить на экране все задуманное, кинематографисты используют несколько основных методов (технологий).

#1 Motion capture (mocap) или захват движения

При маркерной системе motion capture актер-дублер одевает костюм с датчиками и двигается согласно сценарию. При этом его снимают камеры. Затем компьютер обрабатывает данные с датчиков и генерирует трехмерную модель, которая отображает актерские движения и мимику.  

Внедрение технологий компьютерного зрения и распознавания образов дало “зеленый свет” безмаркерной системе. Костюмы и датчики не нужны. Обычная камера и компьютер – вот весь набор для съемки.

Метод захвата движения сделал “оскароносным” не один анимационный фильм. Достаточно вспомнить трилогию “Властелин колец” (2001-2003). Смоделированный компьютером бывший хоббит Голлум поражает своей реалистичностью. Критики в своих отзывах отмечали, что “его губы движутся, как у человека”.

титаник
В фильме “Титаник” утонули сотни цифровых актеров

Яркий пример успеха motion capture в художественном кино – “Титаник” (1997). Специалист по визуальным эффектам Роб Легато любит вспоминать, как с помощью этого метода передал действия и перемещения героев. Скан пленки обрабатывали на компьютере, накладывая изображения актеров на их оцифрованных дублеров. Тех, кто носил на себе костюмы с датчиками, было всего 40. Однако в момент катастрофы на тонущем “Титанике” видно не менее тысячи человек. Секрет прост: цифровых актеров скопировали и “размножили”. Благодаря захвату движения аниматоры продлили прыжки каскадеров в воду с 6 до 21 метра. 

#2 Хромакей, “синий экран” или «цветовой ключ»

При этой технологии 2 кадра совмещают в одной композиции. Метод хромакея позволяет «убрать» фон, «подменить» картинку или видео через компьютерную программу. Для этого актера-дублера снимают на фоне синего или зеленого экрана. Одноименным фильтром изображение обрабатывают на компьютере, чтобы убрать фоновый цвет. Затем картинку помещают в нужный фрагмент фильма. Оперируя “цветовым ключом”, можно генерировать и группировать виртуальные объекты, снимать масштабные сцены и фотореалистичное окружение.

Хромакей в необычном, ультрафиолетовом, спектре применили, например, в космической саге “Звездный путь: Следующее поколение” (1987-1994). Съемочная группа использовала флуоресцентные лампы.

#3 Рендеринг или визуализация

Оливер Рид
Оливера Рида, умершего во время съемок “Гладиатора”, визуализировали на 2 недостающие минуты

Рендерингом в компьютерной графике называют получение цифрового изображения (плоской картинки) по модели с помощью специальной программы – рендера (Blender, 3D Max, Maya, Cinema 4D, Zbrush и многие другие). Методом активно пользуются 3D-дизайнеры. Сначала они создают трехмерную модель цифрового актера, затем проводят текстурирование (настройку прозрачности, отражения), устанавливают освещение, придают движение. Только после этого рендерируют, выстраивают и компонуют картинку.

Один факт: рендеринг фильма “Последняя фантазия: Духи внутри” (2001) делали сразу на 960 компьютерах Pentium III, но, все равно, один кадр отнимал 1,5 часа. Поэтому съемки продолжались более 4 лет.

Из-за огромного массива данных, которые нужно обрабатывать, киностудии проводят рендеринг на специальных сервисах – рендер-фермах. К примеру, небольшие компании визуализируют цифровых актеров с помощью облачной Zync на платформе Google. Рендер-ферма работает с Renderman, V-Ray, Arnold и другими программами-рендерами. Известно, что облачный сервис помог при съемках таких фильмов, как “Звездный путь” (2009, США), “Петля времени” (2012, Австралия), “Экипаж” (2012, США).

#4 Motion-control или управление движением камеры

Технологию motion-control применяют при комбинированной съемке, когда нужно совместить несколько экспозиций. Для этого кинематографисты используют роботизированные кран-тележки, операторские краны и панорамные головки с дистанционным управлением.

В системе motion-control можно синхронизировать движения нескольких камер, которые снимают разные части одной сцены. Таким образом создатели “Хоббита” (2012-2014) запечатлели актеров одного роста, чтобы в 3D-формате они выглядели выше или ниже. После компьютерной обработки эта иллюзия стала более выраженной.

#5 Camera projection и camera mapping

Название технологии переводится с английского, как проецирование из камеры и наложение карты (текстуры) камерой. Метод часто применяют для “оживления” умерших актеров. Для этого на компьютере из их фотографии делают видео в 3D-формате. Снимок, как текстуру, “натягивают” на простую трехмерную цифровую модель. Метод напоминает проецирование фильма на объемную белую фигуру. Он идеально подходит, когда нужно быстро сделать окружение для героя, не углубляясь в сложнейшую геометрию.

Преимущества метода с 2011 года и до сих пор используют создатели телесериала “Игра престолов”. За выдающиеся визуальные эффекты их уже дважды награждали телепремией “Эмми” (США).

“Родители” клонов

Индустрию киберзвезд развивают студии спецэффектов, которые, как правило, являются подразделениями или партнерами известных кинопроизводителей. Поэтому тем, кто решил инвестировать в эту отрасль средства, советуем обратить внимание на таких ее основных игроков.

#1 Industrial Light and Magic (ILM)

Со времени основания в 1975 году ILM заняла лидирующую позицию на CGI-рынке. Иначе и не могло быть, ведь эту американскую компанию-производителя визуальных эффектов создал сам Джордж Лукас. Культовый кинорежиссер сделал это, готовясь к съемкам фильма “Звездные войны”. ILM была подразделением киностудии Lucasfilm до 2012 года, когда последнюю приобрела компания Walt Disney.

Кроме руководителя Джона Дикстры в команду входили Кен Ралстон, Деннис Муррен, Фил Типпетт и другие. Вместе они создали спецэффекты для трех сотен фильмов и ряд цифровых персонажей. Компания отличилась в таких “оскароносных” картинах, как “Гарри Потер”, “Парк юрского периода”, “Аватар”.  

Среди разработок ILM – технология motion capture, motion-control. В состав компании входит одна из крупнейших рендер-ферм.

#2 LightStage

Обама в Light Stage
Президента Обаму оцифровали в мобильной версии Light Stage

Американская компания LightStage получила название от технологии захвата изображений людей (разновидность motion capture), которую создал ее основатель Пол Дебевек. Работая в Институте креативных технологий при Университете Южной Калифорнии (США), он сконструировал устройство для трехмерного сканирования актеров. 3D-сканер Light Stage – это сфера из сотен светодиодных ламп, которая оборудована фотокамерами с высоким разрешением. Из массы сделанных в ней фото специальные алгоритмы формируют динамичные цифровые модели.

С конца 1990-х Дебевек совершенствует свою технологию и сейчас утверждает, что смог перелететь «Зловещую долину». Не зря его считают мастером крупных планов и самых сложных визуализаций. Поэтому компания Sony Pictures Imagework привлекала Дебевека к съемкам почти всех частей фильма “Человек-Паук” (чего стоит воздушная битва клонов главного героя и Доктора Осьминога). Достижения его команды украсили картины “Матрица”, “Кинг-Конг”, “Загадочная история Бенджамина Баттона”, “Аватар”. Технология Дебевека стала частью программы AMD Cinema 2.0 (разработки интерактивной 3D-графики в реальном времени). Сейчас ее реализуют компании AMD, LightStage, OTOY и LightScape.

#3 Weta Digital

Новозеландская компания Weta Digital специализируется на визуальных эффектах и компьютерной анимации. Один из ее основателей – кинорежиссер и продюсер Питер Джексон (1993). С 2010 года компанию возглавляет выходец из ILM Джо Леттери. Он – обладатель награды американской киноакадемии за научно-технические достижения и четырех “Оскаров” за спецэффекты. Леттери  приложил руку к цифровым персонажам в фильмах “Властелин колец” (2001-2003) и “Кинг-Конг” (2005). Его визуализации в картине “Аватар” (2009), по мнению критиков, стали настоящим прорывом в индустрии киберзвезд. В 2018 году Джо Леттери планирует удивить зрителей новыми цифровыми актерами в фильме “Аватар-2”.

Команда Weta Digital разработала множество компьютерных программ для создания виртуальных персонажей. К примеру, ее софт MASSIVE подарил жизнь многим участникам битв в фильме “Властелин колец”. В картине «Кинг-Конг» программисты компании сделали ПО для рассеивания света и эффекта ветра, чтобы все 460 млрд волосков меха выглядели по-настоящему (каждый такой кадр “весил” 2 гигабайта!). Weta Digital также усовешенствовала технологию motion capture для съемок вне павильйона.

#4 Digital Domain

Компания Digital Domain (США) – детище канадско-американского кинорежиссера и продюсера Джеймса Кэмерона.

Инвесторам на заметку: Digital Domain – единственный представитель индустрии киберзвезд, который успешно прошел IPO (2011), а ее ценные бумаги можно купить или продать на биржах в Нью-Йорке и Гонконге.

Со времени основания в 1994 году Digital Domain стала одним из лидеров CGI-отрасли. Одно из подразделений компании разработало компьютерную программу для композитинга трехмерной графики Nuke (2002). Эд Ульбрих, Деннис Моррисон, Джозеф Габриэль и другие сотрудники оцифровывали актеров с их окружением почти в сотне фильмов Голливуда (“Титаник”, “Звездный путь”, “Послезавтра”, Аватар”). Они также воскресили в голограмме умершую рэп-звезду Тупака Шакура на одном из музыкальных фестивалей (2012). Компания анонсировала создание цифрового Элвиса Пресли.

В последние годы из игры “выбыли” 2 когда-то известных американских игрока. Студия Rhythm&Hues Studios обанкротилась в 2013-ом. 4 года спустя приостановила активную деятельность компания ImageMovers. Это вовсе не означает, что в индустрии киберзвезд наметился кризис. Аналитики считают, что она переживает этап становления и скоро окрепнет. Если конечно, в технологиях будет серьезный прорыв и в отрасль “потекут” большие деньги.

Источники: bbc.com, old.computerra.ru, geektimes.ru, reired.ru. Подготовил Станислав Клопот


Расскажите об этом друзьям



Хотите узнать о будущем больше?

Узнайте где деньги будут завтра!

Как современные технологии изменят бизнес? От чего стоит отказываться уже сейчас? Какие бизнес-идеи будут востребованы через 5, 10 и 15 лет? Какие отрасли останутся выгодными и актуальными, а какие умрут?

Заглянуть в будущее