Эволюция технологий создания полетов на паутине в фильмах о Человеке-пауке

— Концепция Визуального Исследования — Человек-паук (2002) — Человек-паук 2 (2004) — Человек-паук 3: Враг в отражении (2007) — Новый Человек-паук (2012) — Новый Человек-паук: Высокое напряжение (2014) — Вывод

Человек-паук является одним из самых узнаваемых супергероев. Мало какой персонаж может сравнится по популярности с «дружелюбным соседом», такого рода узнаваемости нет у большинства героев комиксов. У него есть уйма отличительных черт, которые позволяют выделить его на фоне других. И одной из таких черт можно назвать полеты на паутине. Сложно представить экранизацию, которая обошла бы стороной эту часть персонажа. Зрелищные сцены цепляют внимание и радуют глаз, становятся украшением фильма, и кроме того помогают посмотреть на мир глазами героя. В данном исследовании будет рассмотрена эволюция создания полетов на паутине начиная с трилогии Сэма Рэйми и заканчивая дилогией Марка Уэбба. Именно эти фильмы стали основой узнаваемости полетов на паутине, они заложили понимание как должны выглядеть фильмы об этом персонаже.

Анализ фильмов идет в хронологическом порядке и охватывает создание визуальных эффектов, а также технологии и изменения, которые были введены в конкретном фильме. Также исследование включает готовые кадры, гиф-анимации определенных сцен и кадры создания некоторых сцен в качестве нарративного подкрепления и иллюстративного ряда. Целью исследования является попытка отследить эволюцию развития технологий на примере сцен с полётами на паутине. Можно предположить, что технология создания CGI сильно развилась в данный промежуток времени, а значит большинство технологий создания полетов на паутине были связаны именно с цифровыми технологиями.

По словам Сэм Рэйми — режиссера картины — самой главной проблемой при разработке фильма были полеты Человека-паука на паутине. Еще до начала съемок режиссер ломал голову, как именно они собираются снимать эти сцены, что им придется постоянно работать с тросами и кранами, снимая экшен вживую. После работы с гимнастами стало понятно, что такие трюки не сможет исполнить ни один каскадер. Тогда на помощь пришел Джон Дайкстра, сооснователь легендарной студии визуальных эффектов «Industrial Light & Magic», к тому времени он уже поработал над рядом фильмов со сложными эффектами: «Звездными войнами», «Бездной», «Терминатором», «Парком Юрского периода», и другими. Он смог убедить Рэйми в том, что самые сложные, невыполнимые для реального каскадера, трюки могут быть реализованы с помощью компьютерного двойника Человека-паука.

Команда Sony Pictures Imageworks принялась за работу. За анимацию отвечал Энтони ЛаМолинара, супервайзером по визуальным эффектам выступил Скотт Стокдик. Перед сотрудниками была поставлена непростая задача — изобразить человека пролетающего сквозь ущелья городских зданий, карабкающегося по стенами и уворачивающегося от сверхзвуковых бомб. В фильме было использовано почти 500 шотов с эффектами, кроме того перед командой стояла задача сделать их наиболее незаметными и реалистичными. В некоторых сценах полет выполнен каскадерами. Например в сцене, где Питер обнаруживает новые способности и впервые летит на паутине, трюк выполнен вживую. Команда установила краны, все было выполнено с помощью тросов. Для более сложных сцен полета была использована смесь практических эффектов с передовым для того времени CGI. Сцена может начинаться с каскадера, подпрыгивающего с помощью тросов или рига, а затем он незаметно монтируется с цифровым двойником в полете.

Создание компьютерной версии Человека-паука было непростой задачей. Первым шагом в создании цифрового двойника было сканирование актера Тоби Магуайра и нескольких дублеров для создания модели героя. Также были использованы видео референсы для большего приближения копии к оригиналу, а команда по созданию костюма помогла в работе с текстурами и дизайном. Изначально для анимации в качестве референса были взяты реальные люди, но это не совпадало с видением режиссера — Сэм Рэйми хотел показать нечеловеческие способности персонажа. Аниматоры искали вдохновение в движениях кошачьих, насекомых, а также в анимационных персонажах — «Тарзане» Диснея. Должно быть именно по этой причине наличие эффектов в некоторых моментах сильно бросается в глаза, а движения кажутся нереалистичными и немного кукольными, в некоторых местах слишком ускоренными.

Одним из больших вызовов для команды было создание виртуальной декорации Нью-Йорка. До этого фильмы о супергероях происходили в преимущественно вымышленном окружении, которое создавалось силой воображения создателей. Действие же «Человека-паука» происходят в реальном месте — Нью-Йорке — месте, очень хорошо знакомом по фильмам. Команде не только предстояло создать сложнейшие анимации полета, но и вписать их в окружение так, чтобы это выглядело органично. Для достижения ощущения, что Человек-паук пролетает от здания к зданию, движется к камере и от нее, было принято решения создавать город на компьютере, поскольку снять такое в реальности не представлялось возможным. Чтобы передать город как можно точнее, команда по эффектам провела съемку Таймс-сквер и моста Квинсборо, а после из получившихся изображений была собрана полноценная панорама города.

ЛаМолинара описывал процесс создания пейзажа как процедуру панорамирования, и разбивки панорамы на фрагменты. Примерно по 25 изображений обстановки снималось вдоль оси в 180 градусов, а после соединялось вместе для создания полусферы. Съемка происходила при помощи камеры с контролем движения, которая была запрограммирована на фиксацию заданных углов панорамирования и наклона. Получившуюся в итоге «мозаику» Стокдик называл «виртуальным геодезическим куполом». После на передний план помещались другие здания, уже созданные как полноценные 3D объекты. Этот способ был продиктован техническими ограничениями. Для создания города при помощи 3D объектов понадобилась бы колоссальная компьютерная мощность, такая панорама весила бы крайне много. Данная технология производства позволила сохранить время команды, а также память компьютера, за счет сокращения количества 3D объектов.

Квинтэссенцией всей работы художников по визуальным эффектам можно назвать финальный полет на паутине, который завершает фильм. Эту сцену заслуженно можно считать самой сложный за весь фильм. У команды ушло 7 месяцев на создание анимации, из-за сложной хореографии персонажа и движения камеры. В этой сцене впервые была использована камера под названием Spidercam, которая позволила снимать сложные кадры с высоты в реальном пространстве. Движение ощущается немного неравномерным по тему, порой замедленным, а иногда, наоборот, ускоренным. Также в кадре скромная работа со светом, в основном персонаж находится в тени, и только в конце сцены касается солнца. Несмотря на технические ограничения, данная сцена все еще неплохо держится сегодня за счет грамотного композитинга и работы аниматоров, а также умения спрятать недостатки и показать достоинства.

После громкого успеха первой части, через совсем небольшой промежуток времени, началась работа над сиквелом. Перед командой по визуальным эффектам стояла задача улучшить графику, ведь ожидания у фанатов были крайне высокие. По словам Джона Дайкстра, который как и в первой части возглавлял команду по визуальным эффектам, их задачей в первую очередь было усовершенствовать технику подачи образов, которые дополняют глубину и сложность истории, а не добавить как можно больше головокружительных эффектов. Поэтому в первую очередь команда сосредоточила свое внимание на улучшении уже имеющихся технологий. Для улучшения полетов было выбрано несколько направлений работы. В первую очередь команда стремилась сделать окружение более проработанным, улучшить технологию texture-mapping, чтобы полеты были более убедительными. Вторым направлением было улучшение самой цифровой модели Человека-паука, а также его анимаций.

Джона Дайкстра отмечал, что им удалось усовершенствовать технику работы с текстурами. Художники Imageworks нашли новые способы соединения фрагментов изображения, что позволило сделать его более гибким. Поскольку здания снимались в определенное время суток, возникали проблемы когда данная текстура должна была появиться в другое время дня. Снимая карты определенным образом, у команды появляется возможность гибко изменять освещение текстур, что позволило добиться более реалистичной картинки. Супервайзер по визуальным эффектам Скотт Стокдик отмечал, что им удалось объединить более детализированные здания, с большим количеством геометрических деталей, и рассеянное освещение в RenderMan и Mental Ray, что создало эффект глобального освещения.

Как и первая часть, сиквел отличается сочетанием практических эффектов и цифровых. Для создания некоторых шотов была использована камера Spidercam. В первом фильме эта камера была использована только в одной сцене — финальном полете Человека-паука. Во второй же части она используется более часто. Spidercam — камера способная двигаться во всех направлениях, что устанавливалась на тросы между зданий. Она позволяла снимать с высоты паучьего полета, создавая удивительные кадры. Все запланированные шоты с этой камерой были сняты при помощи моушн-контроля, а также были заранее спланированы в цифровом формате, что позволяло без склейки переходить от практических эффектов к цифровым.

Во второй части используется та же модель Человека-паука, что и в первой, однако были проведены некоторые улучшения: более качественные текстуры, новый скелет. Для придания большей гибкости компьютерным моделям, были созданы цифровые головы актеров — Тоби Магуайра и Альфреда Молины — при помощи данных со «световой сцены». Данный девайс был разработан Полом Дебевеком в Институте креативных технологий при Калифорнийском университете в Сан-Франциско. Пол Дебевек рассказывал: «Актер освещается с разных направлений при помощи света из специального аппарата, и снимается с разных ракурсов, что создает полную цифровую запись того, как лицо реагирует на свет. Все параметры лица — цветность, блеск, самозатенение и полупрозрачность кожи — записаны в этом наборе данных. Это своего рода голограмма, которая запечатлевает как что-то выглядит с разных ракурсов — наш массив данных записывает как лицо выглядит под любым видом освещения».

Данные нововведения позволили лучше работать с освещением, качество CGI заметно улучшилось. Теперь освещение в кадре создавалось более реалистичным, что позволило лучше вписать персонажа в окружение. Анимация также шагнула вперед, сохраняя в себе видение режиссера, но при этом делая движения более правдоподобными.

В 2005 году фильм получил Оскар в номинации за лучшие визуальные эффекты, что доказывает насколько прорывными были использованные технологии.

С самого начала разработки третьей части было ясно, что нагрузка на департамент визуальных эффектов будет очень большой. «Мы пытались сделать все как можно лучше, хотели проверить сможем ли улучшить рабочий процесс над окружением, который уже был достаточно хорошим. Однако как только мы увидели количество предстоящей работы над этим фильмом, стало понятно, что придется работать как можно быстрее и эффективнее»: делился супервайзер цифровых эффектов Питер Новц. В процессе работы над фильмом около 250 сотрудников Imageworks создали более 900 шотов с эффектами. Требования к хранилищу во время производства были колоссальными: в режиме онлайн одновременно хранилось около 50 терабайт материала, а для рендера шотов за одну ночь работало до 5000 процессоров.

По сюжету Человек-паук теперь сражался не только в маске, но также и без нее. Это бросило большой вызов команде по визуальным эффектам, на который им нужно было ответить. Для кадров, где лица актеров было хорошо видно, использовалась съемка на хромакее. Эффекты ставились вживую при помощи тросов, актеры отыгрывали боевые сцены, а после композитингом вписывались в окружение. К сожалению, данная технология не оправдала себя, поскольку актеры выпадают из кадра даже сильнее чем цифровые двойники, которые их периодически заменяют. К слову о двойниках. Так как теперь Человек-паук участвует в экшн-сценах без маски, то и модель должна была быть с лицом актера. Для создания такого эффекта команда обратилась к технологии замены лица.

Несмотря на значительное увеличение нагрузки, команда аниматоров, во главе с супервайзером анимации Спенсером Куком, использовала более комплексный подход к созданию цифровых дублеров, чем в предыдущих фильмах. До этого использовались цифровые двойники в полный рост, однако команда Кука решила совместить живую съемку голов актеров с цифровыми телами для создания требуемого реализма. Данная технология не подходила для кадров, где было крупно показано лицо, однако очень помогла в создании более быстрых сцен боя или полета на паутине. В сочетании с реальной съемкой на хромакее, технология замены лиц помогла решить поставленную проблему, однако не выглядит достаточно убедительно. В некоторых моментах переключение на цифрового дублера становится заметно, а качество самой модели оставляет желать лучшего.

Еще одним нововведением было использование физики при создании анимации. Инструмент анализировал два кадра — последний кадр, где объект еще касается земли, и следующий уже после того как объект покидает землю. Вычисляя расстояние между указанными объектами, симуляция приблизительно определяла ускорение и направление движения, а после симуляция подсчитывала скорость и действие гравитации, чтобы в итоге начертить соответствующую параболическую кривую, описывающую реалистичное падение. Данный инструмент был полезен, но порой получающееся движение было недостаточно драматичное. «Мы использовали данный инструмент, чтобы оценить реальную физику того, что делает Человек-паук» — говорил Кук — «В одних случаях мы говорили „Это выглядит хорошо, давайте воспользуемся“, в других случаях не обращали внимания, поскольку порой киношная физика и реальная физика — две разные вещи, а нам нужно было сделать фильм захватывающим, драматичным и кинематографичным».

Фильм «Человек-паук 3: Враг в отражении» сочетает в себе как хорошие эффекты, так и откровенно слабые. Сцены с Питером без маски состарились не лучшим образом, сейчас на них смешно смотреть. При этом в фильме все еще есть хорошие сцены полета: в моменте когда Человек-паук пролетает через город и замечает падающую девушку. В производство были введены новые технологии, но из-за нагрузки департамента и маленьких сроков, у команды не получилось довести их до ума.

Трилогия Сэма Рэйми не только была успешна финансово, она определила какими фильмы о супергероях могут быть, указав направление на десятилетия. Сбалансированное сочетание практических и цифровых эффектов создало незабываемый антураж, и также было передовым для своего времени по количеству цифровых эффектов и качеству анимаций.

Когда продолжение трилогии Рэйми было отменено, и всем стало понятно, что серия на этом закончена, появилась необходимость в новой адаптации. В качестве режиссера был приглашен Марк Уэбб, а в главной роли выступил Эндрю Гарфилд. В этой адаптации был выбран иной тон: более мрачный и реалистичный. Перед командой по визуальным эффектам стояла задача создать симбиоз практических и визуальных эффектов, которые отличались бы своей реалистичностью. Если трилогия Рэйми была выполнена в золотистых тонах и была наполнена некой сказочностью, то новый фильм, стремясь отделить себя от предшественника, стремился к крайне реалистичной графике. За эффекты отвечали Imageworks, которые работали над предыдущими фильмами. Они были отлично знакомы с тематикой, и, конечно, замечательно поработали над внешним видом главного героя. В движении требовалась крайняя реалистичность. По словам руководителя отдела визуальных эффектов Джерома Чена, особое внимание уделялось соединению работы каскадеров с цифровым Человеком-пауком.

Цифровой риг Человека-паука содержал почти 100 деформиров и 600 смоделированных от руки «поз» лица и тела. У аниматоров была возможность работать с мышцами и складками, для создания большей детальности. Тело Эндрю Гарфилда было кропотливо изучено и перенесено в диджитал, а его движения воссозданы без использования обширной системы захвата движения. Для Кука было важно сохранить в анимированных сценах натуралистичность движений, взяв за основу практические трюки и работу каскадеров. Это позволило сделать движение максимально приближенным к реальности, но при этом зрелищным и поражающим воображение зрителя.

Очень многие шоты были многосоставными, включая в себе игру Эндрю Гарфилда, эпизоды снятые на хромакее, трюки выполненные в живую, а также цифровое окружение Нью-Йорка и модель Человека-паука, выполненные командой Imageworks. Многие сцены полетов на паутине также были выполнены вживую. Сцену погони, когда Человек-паук пролетает под мостом, снимали с участием реальных каскадеров. Чтобы правильно запечатлеть движение, был создан специальный «пауко-летательный» грузовик, который вмещал на себе установку с тросами. Такой способ съемки максимально приблизил этот момент к реальности. В случае реальной съемки трюков, команда Imageworks больше занималась дорисовкой декораций, добавлением цифровых фоновых персонажей или, порой, добавлением полностью цифрового окружения Нью-Йорка.

Теперь, в отличие от фильмов трилогии Рэйми, город строился полностью в 3D. Для создания реалистичной копии команде было необходимо изучить оригинал. Команда SPI провела дни в Нью-Йорке, собирая лидарные снимки и референсы для создания городских пейзажей, в основном ночных. Вооружившись лидарными сканами, референсами и интерьерными HDR-изображениями, для создания жизни внутри окон домов, Imageworks создали библиотеку отдельных зданий, которые позже собирались в городские кварталы. Использование современных технологий и дотошного подхода к изучению оригинального города, позволило создать крайне реалистичную вариацию Нью-Йорка, которая, тем не менее, имеет свой собственный стиль и характер.

Одной из важных деталей в создании полетов на паутине была разработка веб-шутеров. Эта была первая итерация канонической черты персонажа, которая в трилогии Рэйми была сознательно проигнорирована. Марк Уэбб хотел, чтобы у веб-шутеров был свой визуальный язык, который подкреплял бы образ Человека-паука. «В процессе рендеринга с использованием физических систем рендеринга, мы стремились сделать так, чтобы паутина реагировала на натуральное освещение запечатленное на площадке или же искусственное освещение встроенное в пространство»: рассказывал руководитель отдела цифровых эффектов Дэвид Смит. Художники по эффектам добавили текстурные элементы в геометрию паутины, в том числе систему колючек для придания большего объема. Паутина в финальной версии фильма отличается своей тонкостью, работой с окружением, она пропадет в темноте и появляется снова, если в сцене проливается свет.

Новый подход и использование современных технологий CGI позволили создать запоминающиеся сцены полета на паутине. Можно отметить крайне хорошую работу с освещением, как дневным так и ночным. В фильме присутствует всего несколько сцен полетов днем, только одна из них полностью выполнена в компьютерной графике. В этой сцене Человек-паук впервые надевает свой костюм, зрителю представляют его через отражение в небоскребе, которое хоть и без изысков, но выполняет свою работу и выглядит убедительно.

К сожалению графику сильно сдерживает то, что большинство полетов происходит ночью. Это часто используемый прием для скрытия недочетов графики, ведь ночью с ограниченной видимостью большинство вещей выглядит более убедительно. Тем не менее графика в фильме сложилась удачно. Совмещая реальные съемки и CGI, команде Imageworks удалось создать реалистичные, но при этом выразительные сцены полета на паутине, которые вносили новые идеи в концепт. Более реалистическое направление в анимации персонажа сделало его движения более правдоподобными, а ночное контрастное освещение позволило выделить лучшие стороны в графике.

Даже учитывая, что у Imageworks был немалый прошлый опыт в создании и анимировании Человека-паука, для нового фильма было принято решение переосмыслить костюм и стиль полетов на паутине. Отчасти это было вызвано тем, что в этот раз костюм на Эндрю Гарфилде сидел несколько свободнее, чем раньше, демонстрируя складки ткани. Команде пришлось начинать работу над моделью Человека-паука заново. Более свободный костюм означал необходимость создания симуляции ткани, которая реагировала бы на порывы ветра. Изначально команда ожидала, что симуляция ткани вызовет проблемы, но в итоге она сделала анимацию более реалистичной, а вид костюма более органичным. Кроме того, у костюма изменился материал. В отличие от первого фильма, в котором у костюма был латексный вид, во второй части материал выглядит более шелковистым. С точки зрения освещения костюм был более динамичным, он сильно менялся под разными типами освещения.

Стиль полета на паутине также был усовершенствован с учетом того, чтобы быть более реалистичным с точки зрения физики. Достигнуть этого помогло детальное изучение движений каскадеров, а также использование цифровых инструментов, для помощи с физикой реального мира. Руководитель отдела анимации Дэвид Шауб, и его команда, во время работы над полетами использовали физические симуляции, чтобы проверять вписывается ли созданное движение в законы физики. При сравнении физической симуляции и анимированного кадра команда старалась найти золотую середину, чтобы сохранить яркость анимации, но при этом вписать ее в законы физики. Из-за такого подхода анимация персонажа выглядит реалистично, но при этом выразительно.

Для создания эффекта ручной съемки в открывающей сцене, был создан специальный риг, который позволял «снимать» сцену через ручную камеру. Он позволял использовать ручную камеру в цифровом пространстве. Концептуально это похоже на Spidercam, который также стремился привнести кусочек реальности в использование визуальных эффектов. Это позволило сделать сцену более динамичной, и также внесло кинематографичности при сохранении реалистичности.

Все это позволило создать одну и лучших сцен полета на паутине, а именно открывающую сцену фильма. Она сочетает в себе использование симуляции ткани, что делает костюм в разы правдоподобнее, реалистичную анимацию, основанную на законах физики, которая при этом включает в себе позы из комиксов, что ожидает увидеть любой фанат, а также ручную съемку в цифровом пространстве.

Можно с уверенностью сказать, что персонаж Человека-паука крайне сложен в реализации. Для создания убедительного воплощения такого рода персонажа требуется невероятное количество ресурсов и четкое режиссерское видение.

Эволюция полетов прослеживается вслед за эволюцией визуальных эффектов, с 2002 по 2014 годы были созданы и испробованы различные технологии создания полетов, которые включают как практические эффекты, так и цифровые. Однако цифровые технологии оказываются доминирующими в случае создания сложной воздушной хореографии персонажа.

В трилогии Рэйми эффекты поразительны для своего времени, вторая часть серии была удостоена получением Оскара 2005 за визуальные эффекты. Дулогия Уэбба, хоть и старается отстранится от старшего брата, все еще следует идеям своего предшественника. Эти фильмы останутся в истории персонажа, а также в сердцах своих фанатов.