Анализ технологий создания высокореалистичной цифровой среды

Тема визуального исследования — анализ технологий создания высокореалистичных цифровых сред в сериале «Тьма» в сравнении с фильмом «Бегущий по лезвию 2049» обоснована несколькими соображениями. Во-первых, оба проекта ставят перед собой сходную художественную задачу: создать мрачные, атмосферные пространства, которые зритель воспринимает как реальные локации, хотя на самом деле значительная их часть полностью цифровая или расширена с помощью компьютерной графики. В «Тьме» это подземные пещеры, постапокалиптический лес, тоннели и расширения городских улиц. В «Бегущем по лезвию 2049» — руины Лас-Вегаса, гигантские голографические статуи и цифровые городские пейзажи.

Во-вторых, проекты радикально различаются по бюджету и производственным возможностям, что делает сравнение особенно интересным. «Тьма» — сериал с ограниченными ресурсами, который тем не менее выглядит визуально безупречно. «Бегущий по лезвию 2049» — голливудский блокбастер с огромной командой и доступом к любым технологиям. Сравнить, как одна и та же задача решается на разных полюсах индустрии, — это возможность понять, что в создании цифровых сред действительно важно, а что является лишь следствием большого бюджета. Кроме того, оба проекта вышли практически одновременно, что исключает фактор временной эволюции технологий и позволяет говорить именно о разных подходах, а не о прогрессе.

Из «Тьмы» отбираются сцены в пещерах, сцены в постапокалиптическом лесу, а также сцены расширения бункера и улиц Виндена. Ключевой критерий отбора — наличие доступной информации о том, как именно создавался данный эффект. Из «Бегущего по лезвию 2049» отбираются сцены в руинах Лас-Вегаса, сцены с голографическими статуями, а также цифровые расширения городских панорам. Атмосферные эффекты — туман, пыль, дым — также подлежат сравнению, поскольку в обоих проектах они создавались цифровым способом. Таким образом, каждый отобранный фрагмент имеет пару в другом проекте, что позволяет провести содержательное сравнение.

Гипотеза состоит в следующем: при решении сходных задач технологические стратегии могут кардинально различаться в зависимости от бюджета, производственных сроков и доступных инструментов, однако конечный результат — убедительность цифровой среды для зрителя — может быть сопоставимым.

Исследование строится по тематическому принципу и делится на три рубрики. Первая — «Расширение существующих декораций». Здесь анализируются сцены, где цифровая среда полностью заменяет натуральную съёмку или реально построенная декорация расширяется цифровыми элементами. Вторая рубрика — «Спецэффекты технологий». Сюда попадают сцены, где изображаются технологичные предметы или фоны, например голограммы или машины времени. Третья рубрика — «Атмосферные эффекты и их роль в композитинге». Здесь рассматриваются туман, дым, пыль, осадки — всё то, что помогает вписать цифровой объект в натурный кадр и что в обоих проектах создавалось цифровым способом, но с разной степенью сложности. Такая структура позволяет удерживать фокус на конкретном типе технологической задачи и не смешивать несравнимые вещи.

В первом сезоне «Тьмы» перед командой визуальных эффектов стояла необычная задача: создать полноценную цифровую атомную электростанцию. В отличие от пещер или леса, этот объект требовал не просто фона, а функциональной анимации и точного инженерного правдоподобия.

Личным достижением супервайзера Свена Паннике в первом сезоне стала АЭС: «Все ищут типичные VFX-кадры вроде эффектов скачков во времени, но никто не ожидает увидеть полностью CG-электростанцию на заднем плане». Главный вход в АЭС на самом деле снимался у заднего входа на берлинский Олимпийский стадион — и даже местные жители этого не замечали. Выбор локации объяснялся просто: «Снимать рядом с настоящей атомной электростанцией — всегда кошмар из-за строгих правил безопасности». [4]

Возникла и неожиданная проблема с деревьями. Изначально расположение стадиона казалось идеальным: деревья создавали естественную линию, разделяющую передний план и CG-задник. Но из-за сдвигов в съёмочном графике основные съёмки перенеслись на зиму. «Листьев больше не было, и, к сожалению, я потерял свою естественную линию. Поэтому нам пришлось заменить их на CG-деревья». Так обычная плановая корректировка привела к тому, что даже деревья на переднем плане стали цифровыми. [4]

В статье описана технологическая база студии: «Мы были одной из первых компаний в Европе, использовавших Nuke для композитинга. Несколько лет спустя мы начали использовать Houdini в качестве основного инструмента для анимации, шейдинга, освещения и рендеринга». [4]

Во втором и третьем сезоне «Тьмы» создатели столкнулись с задачей, которую невозможно было решить традиционными методами: показать мир будущего, где вся природа вымерла.

Почти все сцены на улицах вымышленного города Винден снимались в реальных немецких городах (в основном в Берлине и его пригородах). Однако настоящие улицы никогда не выглядят так, как нужно создателям мрачного триллера о путешествиях во времени.

Реальные улицы были слишком светлые, чистые и «живые», поэтому команда Rise Visual Effects занималась тем, что называется set extension: реально снятые улицы очищались от лишних элементов, а затем достраивались цифровыми задниками — более тёмными зданиями, туманными далями, мрачным небом.

Создатели фильма «Бегущий по лезвию 2049» (2017) уделили особое внимание построению убедительного образа мегаполиса будущего. Город в фильме — это мрачное, перегруженное неоновыми огнями место с давящей на человека архитектурой. Центральной задачей стало воссоздание детализированной и грандиозной по масштабу городской среды, служащей фоном для всего действия.

Новозеландская студия Weta Workshop организовала производство миниатюр специально для этой цели. Процесс выглядел так: сначала разрабатывались 3D-модели, а затем с помощью лазерной резки изготавливались реальные детали, из которых собирались макеты.

В кадрах, где полицейское управление LAPD попадало в центр композиции, применялись физические макеты. CG-доработка помогала им достичь фотореалистичности.

Компьютерная графика тоже внесла вклад в создание города. Все здания поделили на три категории по уровню детализации: передний план заняли гигантские постройки, за ними последовали объекты со средней проработкой, а на заднем плане разместились мелкие, едва различимые силуэты.

Для сцен со статуями использовался павильон, оснащённый примерно 250 световыми приборами. Густой дым смягчал освещение и создавал ощущение глубины. Статуи при этом были не цифровыми, а настоящими — они двигались и меняли форму в зависимости от кадра. Всё, что находилось вне павильона, добавлялось позже методом цифрового композитинга.

В сцене свалки, чтобы зрительно расширить ее пространство, использовали целый набор технологий: миниатюры, лидар, фотограмметрию, композитинг и CG-объекты.

Саму свалку студия Weta Workshop изготовила в масштабе 1:48, но это не помешало: фотограмметрия превратила миниатюру в детализированную 3D-модель, которая легла в основу сцены.

Перед командой визуальных эффектов сериала «Тьма» стояла задача оживить машину времени в нескольких вариациях ее вида.

На съёмочной площадке существовал реальный бутафорский аппарат, построенный художниками-постановщиками. Однако его возможности были ограничены.

VFX-супервайзер Свен Паннике объясняет: «Нам нужно было понять, насколько далеко мы можем зайти с практической моделью с точки зрения функциональности. Все движущиеся части — вращающиеся колёса, шестерни, цилиндры — мы добавили к модели как CG-элементы». [4]

Чтобы упростить себе работу, команда пошла дальше: «Я решил сделать цифровую копию полной практической модели, используя наш 3D-лазерный сканирующий workflow. Если аппарату нужно было оживать в кадре, мы могли заменить весь аппарат нашей CG-моделью. Это было проще, чем улучшать только отдельные части». [4]

Поскольку существовало две версии бутафорского аппарата, Rise FX создала две разные цифровые модели.

Помимо этого, при помощи хромакея и CGI был воссоздан портал между мирами, который напоминает черную сферу с синим свечением.

В фильме «Бегущий по лезвию 2049» цифровые эффекты занимали ключевое место. Особенно сложной оказалась сцена интимной близости главного героя с его цифровой супругой — для неё потребовалось создать реалистичную голограмму.

Цифровые экраны в фильме «Бегущий по лезвию 2049», можно сказать, начинают интегрироваться во внутренний мир, чтобы усилить погружение. Тем самым они показывают, что в жизни не только репликанты — искусственно созданные люди, но также и цифровые персонажи, искусственный интеллект, играющий роль спутника в жизни.

Сложность сцены взаимодействия персонажей заключалась в том, что оно выглядело искусственно, но при этом оставалось естественным в контексте фильма. Решение пришло через синхронизацию движений с нарочитой задержкой — так и рождается нужный визуальный эффект. После съёмок были смоделированы цифровые дублёры актёров, которые затем свели в единую сцену.

Сложность этого эффекта заключается в том, что помимо проекции и 3D-модели использовался необычный материал. Он напоминает стеклянный стакан: сквозь переднюю часть видна задняя, а также фон, просвечивающий сквозь весь объект. «Если вы смотрите на стакан или бутылку, вы видите лицевую сторону стакана или бутылки, а затем — обратную сторону. Поэтому мы придумали способ отображения задней стороны так, как если бы это была одежда, спроецированная сзади на неё. Тогда мы бы видели её только спереди», — объясняет Пол Ламберт, руководитель команды по визуальным эффектам. [5]

В основе модели летающего автомобиля «Spinner» лежала миниатюра. Пол Ламберт объясняет: «Мы начали с полноразмерного бутафорского автомобиля, построенного для фильма. Мы сделали большую фотосессию машины, сфотографировали каждую её деталь, отсканировали с помощью лидара, затем построили высокодетализированную модель, наложили текстуры и, по сути, создали цифрового двойника». [5]

В сериале «Тьма» в сценах с порталом летающие частицы играли не просто декоративную, а критическую технологическую роль. С точки зрения композитинга, частицы — это мост между живым актёром и цифровой средой.

В реальности актёры стояли в декорациях пещеры, а вокруг них не было ни сияния портала, ни искр, ни парящей в воздухе пыли. Всё это добавлялось в Nuke на этапе постпродакшна.

Улицы «будущего» во 2 и 3 сезонах сериала снимали либо в реальных локациях, либо в павильоне с хромакеем. Пыль добавлялась на этапе композитинга. Художники создавали несколько слоёв летающих частиц — одни медленно дрейфовали в воздухе, другие поднимались с земли при движении актёров, третьи висели плотной дымкой у горизонта.

В фильме «Бегущий по лезвию 2049» пыль создавалась двумя способами. Первый — физический: на площадке иногда использовали дым-машины и распылители, чтобы получить реальное движение частиц в воздухе, которое затем снимала камера. Второй — цифровой: при помощи VFX и CGI. В сценах разрушенного Вегаса, где всё пространство буквально пропитано оранжевой взвесью, использовали комбинацию обоих подходов.

Туманный, оранжево-пыльный облик разрушенного Вегаса сложился ещё во время натурных съёмок. Создатели вдохновлялись реальными кадрами песчаной бури, которая обрушилась на Сидней в 2009 году. Именно эта природная катастрофа определила мрачный и запылённый образ постапокалиптического города.

Финальным штрихом в визуализации свалки стало создание мрачной, дождливой атмосферы. В сцену были добавлены слоистый туман, облака и дождь, которые не только создавали настроение, но и помогали объединить физические и цифровые элементы в единую композицию, делая переход между ними незаметным для зрителя.

Сравнение сериала «Тьма» и фильма «Бегущий по лезвию 2049» показывает, что создание высокореалистичных цифровых сред возможно в условиях совершенно разных бюджетов и производственных моделей. Оба проекта решают одну и ту же задачу — убедить зрителя в реальности того, чего не существовало на съёмочной площадке. Однако пути достижения этой цели достаточно различаются.

«Тьма» — пример сериального производства, где студия Rise FX делает ставку на процедурную генерацию, быстрый GPU-рендер Redshift и ручной композитинг в Nuke. При этом ключевые объекты вроде машины времени создаются через гибридный подход: реальная миниатюра сканируется и заменяется цифровой копией там, где требуется анимация. «Бегущий по лезвию 2049» — противоположный полюс. Голливудский блокбастер использует лазерное сканирование реальных локаций, многомиллионные бюджеты на VFX, физические эффекты на площадке и трёхуровневую систему детализации для сотен цифровых зданий. Миниатюры здесь дорабатываются компьютерной графикой до полной неразличимости, а объёмный туман и частицы с физикой создают идеальную интеграцию актёров в цифровую среду.