Что такое «Визуальные эффекты» и «Специальные эффекты». Visual Effects and Special Effects

Michael Fink, Jacquelyn Ford Morie

#Color #ColorCorrection #Grade #Colorist #Grading #Цветокоррекция #Колористика #ДаВинчи #ДаВинчиРезолве #BlackmagicDesign #DaVinciResolve #DaVinciResolve18 #Цветообработка #ПремияЗнание #РоссийскоеОбществоЗнание #VFX-монтаж #Composing #VisualEffects #Cinema #davinciresolveru

Искусство визуальных эффектов - это не что иное, как превращение слов в картинки, технологий в искусство, а магию в реальность. Художники и техники, создающие это волшебство, трудились на протяжении всей истории движущихся изображений, всегда работая на благо сюжета, режиссёрского замысла и искусства кинематографиста. Эта книга и сопутствующая ей онлайн-версия призваны стать исчерпывающим источником, который четко описывает и объясняет методы, используемые в невероятно творческом процессе создания визуальных эффектов.

Важно помнить, что фильм, возможно, был первым средством передачи движущегося изображения, в котором использовались визуальные эффекты, но по мере развития новых технологий - анимации, видео, игр, Интернета - визуальные эффекты появлялись и там. Начиная с первых видео трюков Эрни Ковача, YouTube и заканчивая вашим местным кинотеатром, визуальные эффекты использовались для того, чтобы помочь создателям всех движущихся визуальных материалов рассказать свои истории. Поэтому мы подчеркиваем, что когда вы читаете слово "фильм/film", мы подразумеваем все движущиеся визуальные материалы. По мере совершенствования технологии, когда видеоигры начинают выглядеть как кино, а визуальные эффекты в кино создаются как в видеоиграх, и все они делаются с одинаковым разрешением, и выглядят фотореалистично как в анимационных фильмах, так и в фильмах живого действия, визуальные эффекты сольются в общую технологию.

Визуальные эффекты и специальные эффекты

Хотя в этой книге мы будем почти полностью использовать термин визуальные эффекты, мы надеемся, что читатель всегда будет понимать, что создание эффектов для движущихся изображений требует навыков как художников по визуальным эффектам, так и художников по спецэффектам. Широкая публика часто путает, какие техники относятся к спецэффектам, а какие - к визуальным эффектам, и часто называет нашу работу спецэффектами, независимо от того, каким образом достигается эффект. В этом разделе объясняются различия и то, как эти две дисциплины часто неразрывно связаны между собой.

Визуальные эффекты

Визуальные эффекты - это термин, используемый для описания любых изображений, созданных, измененных или улучшенных для фильма или других движущихся визуальных материалов, которые не могут быть выполнены во время съёмок живого действия. Другими словами, большая часть искусства создания визуальных эффектов происходит в постпроизводстве, после завершения первоначальных съёмок. Визуальные эффекты могут быть добавлены к съёмкам живого действия с помощью таких методов, как матовая живопись (matte painting, буквально рисование маски), проекция на задний и передний план, миниатюрные декорации или декорации с вынужденной перспективой, компьютерная графика объектов, персонажей и окружения, а также VFX-монтаж разрозненных изображений, которые могут быть сохранены любым способом. Недавний взрыв цифровых инструментов, делающих безупречный VFX-монтаж, цифровые декорации и полностью компьютерные персонажи возможными и доступными для создателей движущегося изображения на всех уровнях, сделал визуальные эффекты стандартной частью набора инструментов каждого создателя движущихся изображений.

Специальные эффекты

Специальные эффекты обычно описываются как эффекты, которые могут быть выполнены во время съёмки сцены, и обычно называются практическими эффектами (или настоящими эффектами). В современной методологии спецэффекты идут рука об руку с визуальными эффектами, так что зачастую трудно определить, что было спецэффектом, а что визуальным эффектом. Этому сотрудничеству способствовали цифровые технологии. Например, раннее принятие и внедрение удаления элементов снаряжения на цифровом уровне позволило художникам по спецэффектам создавать более сложную летающую оснастку на съёмочной площадке, значительно повысив при этом безопасность для всех участников. Примерами более типичных спецэффектов являются попадания пуль, настоящие взрывы, дождь, огонь, всевозможные автомобильные приколы, летающая оснастка, аппаратура движения, которая заставляет декорации, реквизит или транспортные средства трястись, карданные устройства (гимбалы), имитирующие движение лодок или самолетов, искусственные океанские волны и брызги.

Зачем использовать визуальные эффекты?

Существует три причины для использования визуальных эффектов в фильме: Первая - это когда нет абсолютно никакого реального способа снять сцены, описанные в сценарии или требуемые режиссёром. В качестве примера можно привести опасное путешествие астронавтов вокруг Луны в фильме "Аполлон-13" (1995) и превращение Мистик в Логана в фильме "Люди Икс" (2000). Вторая причина использования визуальных эффектов возникает тогда, когда сцену можно было бы сделать технически и это реально, но это может поставить под угрозу чью-то жизнь. В самом первом визуальном эффекте, использованном в повествовательном фильме "Казнь Марии, королевы шотландцев" (1895), вероятно, было бы плохой идеей обезглавить актера, изображавшего Марию. В немом фильме 1926 года "Пожарная бригада" есть сцена, где в горящем здании оставляют ребенка. Понятно, что она окружена пламенем и должна быть спасена героическим пожарным. Однако маленькая девочка никоим образом не должна была подвергаться воздействию настоящего огня. Её снимали отдельно от огня, и эти два кадра были оптически скомпонованы, так что казалось, что девочке действительно угрожает пламя. Эта техника позволила снять несколько захватывающих сцен без риска для жизни. Третья причина возникает, когда использование визуального эффекта более выгодно или практично, чем реальная съёмка сцены, из-за проблем масштаба или места (или и того, и другого). Примерами этого могут служить огромные толпы орков, нападающих в фильмах "Властелин колец" (2001-2003), маленькая девочка среди медведей на Шпицбергене в "Золотом компасе" (2007), Рассел Кроу, управляющий своим кораблем в шторм в фильме "Мастер и командир" (2003), или даже гораздо более простая работа, выполненная для "Тропического грома" (2008), с добавлением кадров телефонного разговора Бена Стиллера со своим агентом, уже после того, как место предыдущих съёмок было покинуто.

Создание визуальных эффектов

Визуальные эффекты, если они сделаны хорошо, не бросаются в глаза. В лучшем случае они работают на развитие истории, становясь неотъемлемой частью того, что заставляет нас отстраниться от неверия. Когда мы видим в фильме фантастические места или персонажей, например, далекие планеты в фильме "Звездные войны" (1977) или На'ви в "Аватаре" (2009), мы знаем, что такие места или люди не существуют на самом деле, но, тем не менее, мы верим в них. Визуальные эффекты в их самом мощном проявлении органично сочетают различные аспекты истории в каждом кадре, по сути, собирая каждую из историй в сцену. История движущихся изображений полна примеров, многие из которых представлены в этой книге.
С древнейших времён художники были технологами. Прогресс от живописи первыми красителями к живописи штукатуркой (фрески) и масляными красками; изобретение математической перспективы; современное использование линз и зеркал; разработка камер, объективов, эмульсий и самой плёнки - всё это достижения художников. Все эти достижения были разработаны для создания более реалистичного, более правдоподобного, более фантастического визуального эффекта и, прежде всего, для того, чтобы лучше рассказать историю.

Немного истории визуальных эффектов

В самые первые годы коммерческого кинематографа, с 1895 по 1905 год, любые визуальные эффекты ограничивались тем, что можно было сделать в камере, что включало в себя довольно рудиментарные эффекты, такие как замещающие кадры (остановка камеры и изменение сцены перед тем, как начать её снова) или простое разделение кадров. В последнем случае снималась первая часть эффекта, во время которой нарисованная вручную матовая живопись (mattes это маты или маски: обычно чёрная или непрозрачная форма, используемая для того чтобы блокировать экспозицию в части изображения, чтобы другое изображение могло быть экспонировано в матовой, неэкспонированной области) помещалась на пути света перед плоскостью плёнки, размещалась перед камерой на подставках или даже крепилась непосредственно к объективу камеры. Плёнка отматывалась назад к начальной точке сцены, и затем второй элемент экспонировался на пленку в той области, где не было экспозиции от чёрного мата/маски (black matte) (отсюда термин matte box для квадратного приспособления перед камерой, которое в настоящее время используется для установки фильтров перед объективом). В те ранние времена камера всегда была закреплена (неподвижна), что делало возможными такие эффекты.

Прим. от меня: В контексте вместо слова мат, можете использовать слово маска, в данном случае это синонимы.

Первый широко признанный визуальный эффект был создан в фильме 1895 года "Казнь Марии, королевы шотландской" — исторической драме, снятой на студии Томаса Эдисона в Нью-Джерси. Альфред Кларк, который недавно присоединился к команде Эдисона в качестве режиссёра-продюсера, придумал технику остановки камеры, чтобы заменить актёра, изображавшего королеву, на манекен, голову которого можно было безопасно отделить от тела. Год спустя во Франции фокусник по имени Джордж Мельес открыл ту же технику во время съёмок на одной из парижских улиц. Его камеру заклинило, а когда он запустил её вновь, всего через несколько секунд, этого времени хватило, чтобы автобус на улице как бы превратился в катафалк. В дальнейшем Мельес использовал подобные трюки в сотнях короткометражных фильмов в течение следующих 15 лет. Эдвин С. Портер, член производственной команды Томаса Эдисона, использовал эти и другие приемы в своем 12-минутном фильме "Великое ограбление поезда" (1903). Этот фильм считается прорывной работой, он произвел огромное впечатление на публику и будущих кинематографистов. В одной из сцен, в кассе вокзала, за окнами кассы был виден движущийся поезд. Офис снимали на съёмочной площадке, следя за тем, чтобы за окнами было черно, чтобы на пленке не было экспозиции в этих местах. Затем кинематографисты, используя чёрный мат, чтобы скрыть ранее экспонированную область, сняли движущийся поезд уже в чёрной, неэкспонированной области. Сегодня мы видим, что перспектива не совпадает, а масштаб неверен, но в 1903 году это был потрясающий результат.
Десятилетие 1920-х годов также стало свидетелем фильмов, в которых все более сложная матовая живопись использовалась для фонов, увеличивая глубину экранного изображения и создавая необыкновенный масштаб. Такие художники, как Норман Доун в Калифорнии и Перси Дэй в Англии, изобрели и усовершенствовали технику матовой живописи, которая постоянно использовалась до появления цифровых инструментов для матовой живописи и композиций. Норману Доуну часто приписывают изобретение матовой живописи для фильмов с использованием стеклянных картин в калифорнийских миссиях в 1907 году. Перси Дэй, который был отчимом Питера Элленшоу и учителем Альберта Уитлока, начал свою карьеру в 1919 году и был очень известен к тому времени, когда он нарисовал маты для фильмов "Багдадский вор" в 1940 году и "Черный Нарцисс" в 1947 году.

На ранних этапах почти все съёмки визуальных эффектов требовали неподвижности камеры. К 1930-м годам кинематографисты начали экспериментировать с поворотами и наклонами используя узел механизма. Перемещая камеру так, чтобы горизонтальный или вертикальный поворот происходил вокруг узловой точки объектива, кинематографисты устраняли параллакс и делали возможной съёмку матовой живописи на стекле и подвесных миниатюр в сочетании с панорамированием и наклонами живого действия. Заимствуя технологии из разработок в области звука конца 1940-х - начала 1950-х годов, художники по визуальным эффектам адаптировали использование синхронных двигателей для управления панорамированием, наклонами и перемещениями тележки.

Примечание:

Nodal point/Узловая точка: точка, в которой свет, попадающий в объектив, сходится, прежде чем снова разойтись и сформировать изображение на плоскости плёнки

Parallax — это видимое смещение объектов на разных расстояниях, в данном случае из-за панорамирования или наклона камеры, которая не вращается вокруг точки, где изображение сходится в объективе (узловая точка). По сути, это эквивалентно очень маленькому движению крана или тележки - смещение камеры от узловой точки создает небольшое перемещение объектива в пространстве.

Это позволяло точно дублировать движение камеры, снятое на одной съёмочной площадке или в одном месте, с соответствующим движением на площадке в отделе визуальных эффектов. Оборудование было неуклюжим, и точная запись и воспроизведение движений с точностью до кадра не всегда была возможна или последовательна, но это предшественник управления движением кинокамер дало художникам по визуальным эффектам ещё один инструмент для удовлетворения растущих требований режиссёров и операторов к более инновационным съёмкам.

Технологическая фотография (Process photography, буквальное понимание это процесс-фотография: фотография которая подвергается обработке, или фотография которая используется в дальнейшем технологическом процессе) — пересъёмка ранее отснятого материала, проецируемого на экран в сочетании с живой сценой - стала мощным инструментом в 1930-х годах, позволяя помещать актёров в движущиеся автомобили, самолёты, собачьи упряжки и корабли, а также на обрывистые скалы, склоны гор и вершины зданий. Технологическая фотография, прежде чем стать практичной, нуждалась в объединении разработок, связанных с регистрацией движений камеры, мелкозернистой плёнки и синхронных двигателей. Благодаря, казалось бы, безостановочному прогрессу в технологии получения и проецирования изображений, технологическая фотография становилась всё более распространённой в 1930-х и 1940-х годах. Она активно использовалась до появления цифровой композиции, позволяющей создавать безупречные композиции на синем экране и зелёном экране.

Помимо проецирования фонов на большие экраны позади актёров, технологическая фотография позволила проецировать изображения живого действия на крошечные экраны, размещённые в миниатюрных декорациях, и путём тщательного совмещения проецируемого изображения с декорациями актёры представали в очень сложных условиях. Фэй Врэй, проецируя изображение на маленький экран на вершине миниатюры Эмпайр-стейт-билдинг в фильме "Кинг-Конг" (1933), превратил 18-дюймового Конга в могучего зверя.

Знаменитая сцена погони на самолете в фильме "К северу через северо-запад" (1959) с Кэри Грантом - отличный пример технологической фотографии в период её расцвета. Самолет, жужжащий над героем Гранта, был спроецирован сзади, а Грант бежал по грязи на съёмочной площадке, которая также служила для формирования ложного горизонта перед экраном. И мы видим, что финальные кадры абсолютно убедительны.

Первым фильмом, в котором эффективно использовалась фронтальная проекция, был "2001" Стэнли Кубрика в 1966 году. Фронтальная проекция имела много преимуществ перед обратной проекцией (рирпроекцией), в частности, чёткость цвета проецируемого изображения. Тем не менее, она почти всегда использовалась с неподвижными камерами или ограничивалась поворотами и наклонами из-за невозможности создать движение камеры отдельно от проекции. В конце 1970-х годов Зоран Перишич представил систему фронтальной проекции Zoptic, которая объединяла объективы с переменным фокусным расстоянием на камере и проекторе. Первоначально эта система использовалась в фильме Ричарда Доннера "Супермен" (1978) и позволяла создавать видимость движения камеры, в то время как на самом деле движение обеспечивалось изменением размера изображения за счет масштабирования.

Еще одна разработка в технологии технологической проекции была усовершенствована в начале 1980-х годов Джоном Эрландом и Джоном Дайкстрой в компании Apogee. В попытке создать безупречную голубую фотографию для фотохимического композитинга Эрланд работал над технологией фронтальной проекции синего экрана, основываясь на технологии, впервые разработанной Л.Б. "Бадом" Эбботом для фильма " Тора! Тора! Тора!" в 1970 году. Результатом стала система Blue Max. В этой технике синее проецируемое поле не очень яркое, но светоотражающий материал экрана настолько направленно отражает свет, что возвращает почти весь проецируемый свет обратно в объектив камеры. Люди или объекты в сцене, освещенные обычным образом, отражают так мало синего света, что вы не видите синего цвета на них - только на экране. Для того времени это было большим преимуществом: На актёрах и блестящих предметах практически нет синих рефлексов.

Возможно, некоторые удивятся, узнав, что синие экраны использовались еще в 1930-х годах в чёрно-белых фильмах. В фильме "Кинг-Конг" 1933 года сцена, где Конг пробивается через ворота, была снята с использованием синего экрана за декорациями. Благодаря цветочувствительности чёрно-белой плёнки, можно было добавить фильтры, чтобы синяя область не подвергалась экспонированию. Таким образом, было "просто" заново проэкспонировать части фильма с синим экраном и стоп-кадром Конга.

Кроме систем синего экрана, были разработаны и другие системы, позволяющие создавать блуждающая маска (traveling mattes) для фильмов. Как и многие другие методы создания цветных изображений на плёнке, а также многочисленные форматы плёнок, большинство из них сегодня лежат в безвестности. Системы, использующие эмульсии, чувствительные к ультрафиолетовому свету или инфракрасному излучению, в двухполосных кинокамерах экспериментировали и даже использовали, но в конечном итоге от них отказались из-за технических трудностей в реализации. Очень успешным методом, который с большим успехом использовался студией Уолта Диснея в 1950-х и в 1960-х и 1970-х годах, был процесс "паров натрия" (по названию лампы, использовавшейся для освещения экрана). Этот метод создавал маты путем одновременного экспонирования через призмы в модифицированных трехполосных камерах Technicolor как живого действия, так и кадров на второй полосе пленки, которая экспонировалась только там, где она улавливала свет от жёлтого экрана. С помощью этой техники кинематографисты смогли получить маты первого поколения для большей части своих работ. Дисней использовал этот процесс с большим успехом в таких фильмах, как "Мэри Поппинс" (1964) и "Бедкнобс и Брумстик" (1971). В 1980-х годах стали использоваться модификации старых техник, упомянутых выше, с использованием ультрафиолетового света для экспонирования некоторых или всех частей объекта (к этому времени миниатюры, окрашивались ультрафиолетовыми красками). Эти техники с успехом использовались в таких фильмах, как "Огненный лис" (1982). Именно новаторская работа Петро Влахоса по разработке технологии создания цветоразностных масок сделала все эти достижения возможными.

Оптические принтеры

К концу 1920-х годов внутрикамерные эффекты стали очень сложными, и появился новый инструмент для создания более сложных эффектов. Первые оптические принтеры позволили объединить изображения, снятые в нескольких местах, в один снимок без необходимости подвергать исходный негатив необратимому риску. Ранняя история оптических принтеров не очень хорошо документирована. Одна из первых коммерческих версий, проданная в 1920-х годах компанией Dupue в Чикаго, была довольно примечательной. Он мог работать с 16-мм и 35-мм пленкой в 1000-футовых упаковках и, судя по иллюстрациям, мог использовать двух-компонентные матовые плёнки (carry bi-pack mattes). Но начиная с 1920-х годов и до 1930-х и 1940-х годов оптические принтеры, как правило, изготавливались на заказ операторами и техниками по мере необходимости. Побуждаемые требованиями конкретного сценария (например, "Гражданин Кейн" 1941 года) или творческим подходом и бесконечными экспериментами операторов эффектов (главный пример - Линвуд Данн), оптические принтеры становились все более сложными и функциональными, но они оставались "кустарным производством", пока правительство не вмешалось.

Широко известно, что Линвуд Данн построил первый современный оптический принтер во время своей работы на вооруженные силы США во время Второй мировой войны. Военные активно участвовали в создании фильмов для обучения и пропаганды по всему миру. Им нужен был принтер, в котором использовались бы стандартные детали, доступные повсюду. Вместе с Сесилом Лавом Данн создал очень сложную версию оптического принтера, которую можно было производить серийно, под названием AcmeDunn Special Effects Optical Printer (Это достижение было достаточно важным, чтобы в 1945 году его отметили премией "Оскар" за технические достижения). Визуальные эффекты, созданные с помощью оптического принтера, позволили таким режиссерам, как Орсон Уэллс, Фриц Ланг, Альфред Хичкок и Сесил Б. Демилль, выйти за рамки нашего предыдущего опыта и показать нам захватывающие сцены необычным образом.

В «Гражданине Кейне» (1941) Орсон Уэллс работал с Данном над созданием большого количества композиционных материалов, необходимых для завершения видения Уэллса. Статуя библиотеки Тэтчер, снятая из фильма «Гражданин Кейн», изначально была снята так, чтобы на ней были только основание статуи и мемориальная доска. Уэллс, однако, просил гораздо более богатый снимок. В одном из первых шагов команда Данна построила миниатюру статуи, а также купол и потолок комнаты, в которой она находится. Миниатюрные элементы были сфотографированы под углом, чтобы соответствовать фотографии живого действия. Затем Данн тщательно подогнал движение камеры кадр за кадром на оптическом принтере. Мы видим, как камера наклоняется вниз от крайнего верхнего угла на статуе и на сцену живого действия, и ничто не искажает этот эффект.

Электроника для управления камерами

Первые эксперименты по управлению движением камер были проведены в студии Томаса Эдисона в 1914 году, но это были механические соединения, связывающие камеры, и они были неуклюжими и непрактичными. Электронное управление движением камеры впервые появилось в 1940-х годах в системе, разработанной О.Л. Дюпи, звукорежиссером компании MGM. Дубликатор Дюпи представлял собой систему, в которой использовалась та же технология, что и для синхронизации звукозаписывающих устройств с кинокамерами. Она использовалась в таких фильмах, как "Самсон и Дилайла" в 1949 году для обеспечения идентичных движений камеры, которые позволяли актерам выглядеть действительно находящимися в опасности в разрушающемся храме, и "Американец в Париже" в 1951 году для объединения съёмок на месте с матовой живописью и постановочными съемками. Использование таких синхронных двигателей продолжалось вплоть до 1960-х годов.

Фильм Стэнли Кубрика "2001 год: Космическая одиссея" 1968 года стал новаторским как с точки зрения визуального повествования, использованного Кубриком, так и с точки зрения технологии и мастерства, использованных Дагом Трумбуллом, Коном Педерсоном, Уолли Виверсом, Томом Ховардом, Брюсом Логаном и другими для создания этих визуальных образов. Камеры двигались мимо миниатюрных космических кораблей, приводимых в движение моторами, которые приводились в действие электрическими синхронизаторами, что позволяло точно контролировать и многократно перемещать все элементы в кадре. Синхронизаторы и синхронные двигатели использовались для приведения в движение моторчиков камеры и искусства в погоне за знаменитыми, завораживающими изображениями "щелевого сканирования", появляющимися в кульминационный момент фильма. К середине 1970-х годов было введено базовое цифровое управление электронными шаговыми двигателями для управления движением промышленных агрегатов. Художники по визуальным эффектам и спецэффектам осознали потенциал этой технологии и адаптировали двигатели с цифровым управлением для точного управления движением камер и миниатюр по нескольким осям. Фильм "Звездные войны" (ныне "Звездные войны, Эпизод IV, Новая надежда"), вышедший на экраны в 1977 году, подарил зрителям захватывающие и сложные сцены, которые были бы невозможны без инноваций Джона Дайкстры, Дона Трумбулла, Джерри Джеффресса, Алваха Миллера и ряда других.

В этот же период для фильма "Близкие контакты третьего рода" (1977) Джерри Джеффресс и Алвах Миллер создали систему, похожую на систему "Звездных войн", но способную записывать панорамирование, наклон и фокусировку в реальном времени на площадке в Алабаме, а затем воспроизводить это движение - теперь уже в масштабе, чтобы запечатлеть соответствующее движение на миниатюре в Калифорнии.

Фильм "Звездный путь: фильм" (1979) продолжил эту технологию системами, которые контролировали больше осей одновременно. Инновации Пола Джонсона в Apogee, Фреда Игучи в Maxella под руководством Дуга Трумбулла и других обеспечили одновременное компьютерное управление движением и камерой, что позволило снизить скорость съёмки, уменьшить требования к освещению и записать размытие в реальном движении. Панорамирование, наклон, поворот, скорость камеры, диафрагма, тележка (восток/запад и север/юг), штанга микрофона и качание (качели, быстрый и резкий поворот камеры) были доступны для движения камеры, а миниатюры, свет, проекторы или другие объекты можно было перемещать с помощью специально построенных "модельных движителей", которые имели возможность поворота, наклона, рыскания, тележки (восток/запад и север/юг), штанги микрофона и качания. В сочетании друг с другом относительное движение камеры и снимаемых объектов позволяло создавать захватывающую хореографию, которую зрители никогда раньше не видели.

Для управления движением в живом действии требуются надежные, шустрые, тихие и быстрые в настройке и программировании системы. Ряд людей и компаний внесли свой вклад в постоянное развитие этой технологии и нашли пути для дальнейших инноваций, чтобы эта технология оставалась мощным инструментом в кинематографе. Очень важная недавняя разработка в области управления движением дала нам возможность интегрировать предварительно визуализированные компьютерные графические сцены с живыми действиями камер. Эта техника позволяет режиссерам видеть в реальном времени размерно точные композиции цифровых фонов и персонажей с актерами, которых снимают. Это дает уверенность в том, что камера не будет двигаться сквозь цифровые декорации или что у гигантского робота будет место между актером и стеной виртуальной декорации. Это даёт режиссеру-постановщику уверенность в том, что освещение будет работать с цифровыми декорациями, которые ещё предстоит построить, и что движения камеры и объективы соответствуют масштабу цифровой среды, которая невидима за пределами монитора камеры. Если шагнуть на шаг вперед, то сейчас существуют системы, такие как система, использованная Джеймсом Кэмероном в фильме "Аватар" (2009), для захвата ручных движений камеры с помощью виртуальных камер на предварительно визуализированных виртуальных декорациях с персонажами, снятыми в движении. Кэмерон и его команда по визуальным эффектам могли планировать и выполнять полностью цифровые съёмки, которые по внешнему виду и ощущениям полностью соответствовали физической съёмке, органично интегрируя язык работы с камерой снимающей живое действие в полностью цифровые сцены.

Цифровая эпоха

В конце 1950-х и в 1960-е годы Джон Уитни-старший начал создавать сложные и вовлекающие изображения, используя излишки аналогового военного оборудования. Он фотографировал движущиеся узоры света и освещенные объекты, которые перемещались этими аналоговыми компьютерами. Узоры, записанные камерой, синхронизированной с движением, были замысловатыми и сложными. Эта работа послужила вдохновением для техники щелевого сканирования, использованной для создания последовательности звездных врат в фильме "2001" (1968). Техника и изображения Джона Уитни привлекли большое внимание, и после создания в 1960 году своей компании Motion Graphics, Inc. он создал анимационную графику для фильма Хичкока "Головокружение" (1961).

В 1962 году в диссертации Ивана Сазерленда в Массачусетском технологическом институте была представлена концепция интерактивного графического интерфейса для компьютера. Из оригинальной работы Сазерленда вытекала работа многих известных компьютерных ученых, которые стремились найти способы создания изображений с помощью компьютера: Элви Рэй Смит, Джим Блинн, Эд Кэтмулл, Стивен Кунс (который на самом деле вдохновил Сазерленда; умер в 1979 году), Пьер Безье (умер в 1999 году), Анри Гуро, Буй Тхуонг Фонг (умер в 1975 году), Тернер Уиттед, и список можно продолжить. Поиск любого из этих имен - это большое приключение к истокам цифровой компьютерной графики.

В начале 1970-х годов Джон Уитни-младший и Гэри Демос работали в компании Information International, Inc. (также известной как Triple-I), которая производила оборудование для сканирования и обработки изображений с высоким разрешением. Работая в Triple-I, Уитни и Демос создали группу Motion Picture Products Group и начали создавать компьютерные графические изображения, чтобы предоставить кинематографистам инструмент для создания сюжетов, который до тех пор был в сфере научных исследований. Triple-I проводила тесты для таких фильмов, как "Близкие контакты третьего рода" (1977) и "Империя наносит ответный удар" (1980), а также создала несколько ранних анимационных CG-изображений для рекламных роликов. В дальнейшем они внесли свой вклад в создание основополагающих компьютерных графических работ для фильмов "Westworld" в 1973 году и "Futureworld" в 1976 году, где впервые в кино появились затененные 3D-объекты (рука и голова Питера Фонды). Triple-I также создала первые в кинематографе полностью затенённые трёхмерные компьютерные графические изображения и полностью трёхмерное цифровое тело для фильма "Лукер" в 1981 году. Конечно, самым известным фильмом Triple-I стал фильм "Трон" 1982 года, в создании которого были задействованы таланты самых талантливых художников кино и компьютерных технологий. Фактически, для создания удивительных визуальных образов для фильма "Трон" потребовались усилия четырех основных существующих компаний, занимающихся компьютерной графикой: Triple-I, MAGI, Robert Abel & Associates и Digital Effects - это было беспрецедентное усилие.

В фильме "Звездные войны" (1977) была показана сцена, в которой пилоты тренировались пролетать через траншею "Звезды смерти", что привело к уничтожению "Звезды смерти". Эта графика была создана Ларри Кубой еще во время учебы в Чикагском университете. В 1979 году в фильме "Чужие" также была небольшая сцена, демонстрирующая векторную графику местности. В 1982 году компания Pixar, тогда еще подразделение ILM, создала "эффект Генезиса" для фильма "Звездный путь: Гнев Хана". Этот эффект был первым использованием частиц в фильме для воссоздания внешнего вида природных явлений. Хотя эффект и не был фотореалистичным, он был вполне убедительным, поскольку помог рассказать историю в очень сильной визуальной последовательности.

Примечание. Векторная графика: изображения, созданные с помощью линий, нарисованных отклоненным электронным лучом, попадающим на люминофорное покрытие на внутренней стороне ЭЛТ. В отличие от растровой графики, которая содержит сплошные области цвета или текстуры, векторы - это просто линии, нарисованные на экране. Векторные графические дисплеи, хотя и были удобны в вычислениях и удивительны для своего времени, были неспособны создавать затененные объекты.

Прим. от меня: В компьютерной графике затенение — это визуализация фотореалистичных или стилизованных поверхностей на математически определенном объекте. Программное обеспечение, написанное специально для этой цели, называемое шейдером, выполняется центральным или графическим процессором для вычисления цвета и яркости каждого пикселя в конечном изображении.

Уитни и Демос создали компанию Digital Productions в 1983 году, приобретя Cray X-MP (самый мощный суперкомпьютер того времени) и получив поддержку от Control Data в виде нескольких компьютеров VAX. В 1983 году Digital Productions взяла на себя задачу по созданию сотен кадров для фильма "Последний звездный истребитель" (1984). Это было революционное событие в истории визуальных эффектов, и группа создала потрясающие компьютерные графические изображения на гораздо более высоком уровне сложности, чем когда-либо прежде, заложив основу для будущего компьютерной графики в кино. С этого момента CG можно было использовать для создания изображений, которые воспринимались не просто как компьютерный дисплей, а как оригинальный образ в сюжете. В дальнейшем Digital Productions записала ряд первых цифровых историй - первая гидродинамика, первая попытка создания фотореалистичного животного, а также совершенно новые техники цифрового сканирования пленки и компоновки.

В 1985 году компания Pixar под руководством Денниса Мурена создала, пожалуй, первого CG-анимированного персонажа в кино - витражного человека в фильме "Молодой Шерлок Холмс" (Спор идет от тех, кто считает, что персонаж Бит в фильме "Трон" (1982) был первым). Однако менее чем через 30 лет мы видим продолжателей этой новаторской работы в таких удивительно правдоподобных персонажах, как Голлум в фильме "Властелин колец: Две башни" (2002) и На'ви в "Аватаре" (2009). Компания deGraf/Wahrman, созданная Брэдом деГрафом и Майклом Вахрманом, открыла выставку "Электронный театр" на SIGGRAPH в 1988 году анимированным оперным певцом с низким разрешением, который был показан в реальном времени. Используя технологию, которая с тех пор была адаптирована для захвата движений и захвата выступлений, это было потрясающее указание на направление компьютерных игр, видео и киноанимации в ближайшие годы. Трей Стоукс, кукловод, а ныне художник CG, манипулировал "Уолдо" своими пальцами. Его движения управляли движениями оперного певца в синхронизации с предварительно записанной музыкой. Устройства, основанные на этой технологии, продолжают использоваться в кино, видео, играх и даже в хирургии мозга.

Примечание. 7SIGGRAPH расшифровывается как Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques, которая является частью международной ассоциации Association for Computing Machinery. SIGGRAPH проводит ежегодную конференцию, которая освещает самые инновационные работы в области компьютерной графики и обычно собирает до 40 000 компьютерных художников, ученых, кинематографистов и других энтузиастов CG.
Waldo: механическое устройство с кодировщиками, прикрепленными к осям движения таким образом, что любое движение устройства преобразуется в серию чисел, которые считываются компьютером как местоположение или вращение в трехмерном пространстве.

Значительный прогресс в скорости вычислений, мощности и хранении данных привел к созданию инструментов для записи и последующего вывода сцен, снятых кинокамерами. Для изобретения и создания этих первых инструментов художники и ученые, занимающиеся визуальными эффектами и спецэффектами, использовали воображение, технические знания и удивительное количество творческих способностей. В конце 1980-х годов компания Kodak при сотрудничестве с ILM разработала технологию первого (более или менее) практичного сканера с пленочным разрешением. Вместе с этим изобретением был разработан формат цифровой плёнки Cineon, который стал стандартным форматом для записи и съёмки кинофильмов во всём мире. В 1988 году зрители были в восторге от использования цифровых "морфов" в фильме "Уиллоу. В 1989 году вышел фильм "Бездна" с водным персонажем, а в 1991 году - "Терминатор 2" с полностью CG-персонажем. В 1992 году была предпринята первая попытка воспроизвести в художественном фильме реальных, узнаваемых существ - пингвинов и летучих мышей в фильме "Бэтмен возвращается". Эти фильмы открыли зрителям новых удивительных персонажей и сюжетные моменты, которые невозможно было бы создать убедительным образом без развития компьютерной графики. Фильм "Парк Юрского периода" в 1993 году окончательно продемонстрировал возможности цифровых визуальных эффектов для создания захватывающей истории.

Можно утверждать, что годы, прошедшие после 1993 года, включили в себя столько же инноваций, сколько предыдущие 100 лет визуальных эффектов. Всё было доступно, и легион невероятно умных художников по визуальным эффектам, учёных и инженеров перерисовал ландшафт так, что ни один эффект не был недосягаем. Мы увидели, как мир оптической печати исчезает из обихода быстрее, чем кто-либо из нас мог бы предположить, по мере того как на первый план выходят цифровые сканеры и принтеры, дополненные новыми средствами компоновки, 2D-программами и фантастическими разработками в области 3D-камер и отслеживания объектов. Мы стали свидетелями огромной работы, проделанной в области графических пользовательских интерфейсов, адаптированных к потребностям художников; улучшений в анимации, моделировании и риггинге; применения физиологических атрибутов к персонажам; улучшенного захвата движения; физического моделирования; и, что абсолютно необходимо для нашего нынешнего состояния — огромных достижений в освещении и визуализации.
Параллельно с прогрессом в области визуальных эффектов для кино происходит экспоненциальный рост мощности и сложности компьютерных игр и веб-медиа с потрясающей графикой в реальном времени. По мере роста ожиданий, связанных с совершенствованием технологий, техника визуальных эффектов будет распространяться по всем аспектам визуального повествования с использованием движущихся изображений.

Прим. от меня: Риггинг (rigging) — это процесс создания и размещения внутри трёхмерной модели «виртуального скелета» с набором «костей» или «суставов» и систем управления персонажем или объектом, а также инструментов автоматизации.

Непредвиденные последствия: Где заканчивается творчество?

Все усовершенствования и прогресс в области визуальных эффектов за последние 100 с лишним лет - изменения от первоначальной камеры с ручным приводом до оптической печати, цифровой компоновки и компьютерной графики - оказали одно главное влияние: Они открыли творческие возможности на протяжении всего процесса постпроизводства, практически до последнего возможного момента. Когда в нашем распоряжении были только фотохимические методы, художники по визуальным эффектам точно знали, что нужно сделать, чтобы закончить фильм. Кадры было нелегко изменить, и кинематографисты уже давно определились с тем, чего они ожидают от того или иного визуального эффекта.

Вам нужно было заставить "Сокол тысячелетия" пролететь между астероидами, и вы точно знали, что всё должно получиться. Это было напряженное занятие - придумать творческое техническое решение, которое хорошо смотрелось бы на экране. Теперь, после необычайного прогресса в создании визуальных эффектов, всем можно постоянно манипулировать и изменять - хотя зачастую с огромными усилиями. Из-за этого кинематографисты перестали быть дисциплинированными, чтобы принимать критические творческие решения заранее, и часто откладывают их как можно дольше. По сути, творческий процесс заканчивается только тогда, когда заканчивается время и фильм, игра или другой проект должен быть выпущен. Что все это означает для будущего? Совсем скоро, когда цифровая дистрибуция распространится по всему миру, фильмы будут напрямую загружаться на серверы кинотеатров. Режиссеры смогут менять сцены даже во время просмотра фильма! Многие из технологий, которые делают возможными онлайн-игры и изменения в играх, могут способствовать изменениям в показе художественных фильмов. Фильмы могут быть изменены для конкретных демографических групп. Они могут "играть в Пеории"... или в Сан-Франциско, или на Аляске, или для разных стран или групп. Visual effects may never be done. (типа сетует, что визуальные эффекты, возможно, это никогда не будет сделано. Как мне подсказал один умный человек «У автора надо спрашивать. Я подозреваю, типа что они как ремонт: никогда нельзя закончить, можно только прекратить.»)

Заключение

Визуальные эффекты позволили кинематографистам отправить нас в путешествие в места, которые перестали существовать или никогда не существовали, и увидеть то, что мы могли только вообразить. Благодаря магии визуальных эффектов мы стали свидетелями историй, действие которых происходит на воображаемых планетах; познакомились с богатыми вымышленными мирами; узнали чудовищ, дьяволов и ангелов, роботов и говорящих обезьян; вернули к жизни динозавров, но не из ДНК насекомых, запертых в древнем янтаре, а благодаря волшебной пластичности цифровых изображений, созданных талантливыми художниками визуальных эффектов.

Важно подчеркнуть слово художник. Когда наши предшественники Масаччо, Пьеро делла Франческа, Леонардо да Винчи, Мюбридж, Марет и Мельес двигали вперед свои технологии, они создавали великое искусство. Так и художники по визуальным эффектам. Компьютеры сегодня дают художникам мощный инструмент для создания фантастических образов, но сами по себе компьютеры не могут создать эти образы. Именно глаза художников - их воображение и инновационное использование этих новых инструментов - создают те удивительные новые миры, которые мы видим в играх, на телевидении, в Интернете и в кинотеатре. Волшебство действительно и по-настоящему исходит от видения художника.

Искусство визуальных эффектов может служить для того, чтобы изменить наши взгляды и привить новое понимание наших отношений со Вселенной. Удивительным примером этого является начальная сцена фильма "Контакт" 1997 года, где мы выходим из атмосферы Земли через полосы электромагнитных сигналов, посланных нами в космос... определяя наш маленький уголок Вселенной... проходя мимо чрезвычайно далеких галактик, где нашим сигналам потребуется бесчисленное количество тысячелетий, чтобы проникнуть в огромные, непостижимые расстояния... наконец, возвращаясь к голубым глазам маленькой девочки, только что открывшей для себя чудеса этой Земли и "маленькие движения", которые нужно делать, чтобы ничего не пропустить.

Мы, художники и технологи Общества визуальных эффектов, чья повседневная жизнь посвящена тому, чтобы сделать волшебство реальным, надеемся, что вам понравится эта книга и что она в какой-то мере поможет вам увидеть вещи в новом свете, проявить свои способности к воображению, возможно, даже присоединиться к нам в этом путешествии, чтобы создавать истории, которые привлекают, удивляют и завораживают. Мы гордимся тем, что помогли создать волшебное кино, и рады поделиться с вами нашими идеями, историей и техниками в этой книге.