Материал подготовлен командой tvkinoradio и содержит несколько видео роликов, для более подробной иллюстрации. В роликах присутствуют комментарии команды, которая работала над фильмом на языке оригинала.

Главное техническое новшество «Алиты» — это миниатюрная лицевая стереокамера. Раньше в таких случаях камера была только одна — направленная на лицо актера и считывающая движение маркеров.

Трейлер фильма «Алита: Боевой ангел» (2018)

Стереокамера позволяет определять положение точки в трехмерном пространстве, что дает аниматорам более точную информацию о движении частей лица. Эти данные особенно важны в кадрах, когда Алита ест, а таких сцен в фильме как минимум две: с апельсином и шоколадом.

На съемках фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

Информация о движении точек сначала проходит очистку — этим занимаются профессиональные редакторы движения. После чего все данные переносятся на цифровую версию актрисы Розы Салазар.

Цифровая кукла

До начала работы специалисты произвели 3D-сканирование лица и тела актрисы и создали ее цифровую куклу. Это нужно, чтобы исключить неточности переноса данных или ошибки при захвате и сохранить максимальное количество нюансов актерской игры. На цифровой копии лучше видно, правильно ли перенесено движение всех точек-маркеров — эту цифровую куклу можно отрендерить, поставив свет, аналогичный тому, что стоял на площадке во время съемки. Благо, эти данные всегда записываются.

После специалисты проверяют, идентична ли «игра» куклы игре актрисы в этой сцене. Ведь на съемочной площадке происходящее одновременно снимает кинокамера и еще несколько дополнительных камер, материал с которых позже используется как референс. Если бы данные сразу переносились на Алиту, то ошибки и неточности не всегда можно было бы сразу вычленить и определить их причину.

На съемках фильма «Алита: Боевой ангел» (2018)

И только когда все данные очищены от погрешностей и верны, их переносят на куклу Алиты, у которой свои пропорции.

В первый день съемок Роза пыталась играть киборга, но Роберт Родригес объяснил ей, что Алита только выглядит киборгом, но вовсе не двигается и не ведет себя как он. Ее движения и эмоции — это Роза Салазар. И аниматоры ничего не меняли в ее игре.

Лицо

К лицу подошли еще тщательнее, чем обычно. Все данные с лицевых камер прошли через анимационный солвер собственной разработки WETA Digital. После очистки их перенесли на цифровую куклу. Это версия лица в максимальном разрешении, аниматоры могли работать с ней в реальном времени. Для ускорения анимации использовались мощности GPU.

О фильме «Алита: Боевой ангел» (2018)

Кроме того, лицевая анимация традиционно опиралась на систему FACS (Facial Action Coding System — система кодирования лицевого движения), разработанную WETA еще для «Кинг Конга». Это исследование работы лицевых мышц.

«Система была результатом работы Пола Экмана, который рассматривал взаимодействие мышц с выражением эмоций на лице, — говорит супервайзер анимации Майк Козенс. — Когда мы строим цифровую куклу артиста, мы смотрим на разные, самые выразительные эмоции, например, широкая улыбка или выражение крайней грусти. Потом анализируем, какие мышцы заведуют этими эмоциями и как они это делают. Затем мы создаем формы мышц, которыми можем управлять. После чего мы присваиваем этим эмоциями число выражения. Так самая широкая улыбка получит значение 10. Но в диалоге ты улыбаешься на 1 или 2 от этой десятки. Так создаются более приглушенные эмоции».

Но при этом небольшие детали оказываются невероятно важными. Поэтому здесь пришлось сделать более глубокий анализ работы лицевых мышц, особенно — вокруг рта. «Мы общались с пластическими хирургами, — продолжает Козенс, — о том, что происходит с мышцами вокруг рта, когда мы говорим».

Глаза

При создании Алиты студия WETA опиралась на годы опыта создания глаз цифровых персонажей, начиная с Голлума и заканчивая «Планетой обезьян». «На „Властелине колец“ у Голлума были две текстурные плоскости с рефракцией и трюками с шейдерами, — рассказывает VFX супервайзер Эрик Сейндон. — Но сегодня мы используем наш собственный рендерер Manuka, и он позволил полностью воспроизвести структуру глаз».

Кадр из фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

Тело аниматоры предпочитают выстраивать изнутри, начиная со скелета. Глаза тоже анатомически верны. Их начинают «выращивать» с младенческих глаз, а потом симулируют рост, добавляя детали.

Кадр из фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

«У нас есть симуляции, которые показывают, как растягиваются, изгибаются и лопаются волокна, — продолжает Сейндон. — В итоге получается настоящая радужка, и иногда она содержит невероятные 9 миллионов полигонов на один глаз (для сравнения, у Голлума — только 50 тысяч полигонов). Иногда у нас получаются абсолютно правильные тени в глазу, потому что это полноценная физически верная геометрия».

Особая сложность глаз Алиты состояла в том, что они крупнее, чем человеческие (отсылка к японской манге и ее традициям). В итоге художникам студии WETA пришлось изменить объем белка, потому что в сцене, когда Алита смотрит вверх, у Розы не было видно белков под зрачками, а у Алиты в таком же положении белки появлялись, и она начинала выглядеть пугающе. Чтобы этого избежать, пришлось увеличивать диаметр радужки.

Рот

Анатомическое изучение лица понадобилось, чтобы игру Розы Салазар можно было воспроизвести на цифровой Алите, особенно в области рта. «Ваша челюсть — главный источник движения на лице, — считает Козенс. — Это единственная подвижная часть черепа. Корректное воссоздание движения жвала, понимание, как это движение влияет на все мускулы вокруг — ключ к точной анимации лица».

Кадр из фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

Перед началом работы Розу Салазар сосканировали в мимических позах и во время чтения диалогов из фильма, при произнесении которых рот проходил через несколько ключевых точек. «Мы посмотрели на эти сканы, — говорит Козенс, — чтобы изучить движение рта и узнать, что происходит с мышцами и как позиция челюсти влияет на их расположение».

Можно сказать, что специалисты WETA думали не только о работе поверхности лица Алиты, но и о том, что происходит под ней, когда Алита говорит. Полость рта тоже была выстроена и анимирована по реальным сканам зубов и десен.

Кадр из фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

«Что происходит, когда челюсть открывается? — рассказывает Козенс. — Как ведут себя губы на зубах и деснах? Мы всегда строили структуру изнутри, чтобы воспроизвести ее снаружи. Эти слои на цифровой кукле меняли детали и то, как они читаются на поверхности лица».

О фильме «Алита: Боевой ангел» (2018)

«Вы никогда не увидите всей работы, которая проделана при создании Алиты и всех нюансов, что вошли в цифровую плоть этой куклы, — говорит супервайзер анимации. — Но если бы их не было, вы наверняка бы начали говорить про зловещую долину. Так что, думаю, такое внимание к деталям просто необходимо при создании подобного персонажа».

Кожа и волосы

Чтобы Алита выглядела реалистично, нужно было правильно воспроизвести детали ее кожи и движение волос и одежды. Все это отрендерено с помощью Manuka.

«Для создания кожи мы написали новый алгоритм для расположения пор с опорой на особенности формы и линий лица, — рассказывает Сейдон. — Вместо того, чтобы отдать это художнику по текстурам, мы „выращиваем“ поры на коже».

Кадр из фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

Собственный солвер для волос пришлось проапгрейдить. Теперь он просчитывает отдельные волоски на голове. «Алита могла провести рукой по голове, и мы бы просчитали движение каждой волосинки, проходящей у нее вдоль руки, — продолжает Сейдон. — Поскольку мы считаем каждый волос отдельно, у нас была невероятная свобода движения. Мы могли делать развевающиеся волосы и локоны, чего раньше не удавалось. Даже на „Аватаре“ в качестве единицы обсчета были локоны, но отдельные волоски мы считаем впервые».

Одежда

Интересно, что одежда, в которой мы видим Алиту на экране, действительно была сшита в реальности — для получения референсов по свету. Ее носили дублеры актрисы, поскольку она сама была одета в костюм с маркерами. Чтобы убедиться, что одежда правильно сидит на героине, на 3D-принтере была отпечатана ее полноразмерная модель, специально для примерки костюма. Кроме того, дублерше пришлось отыграть ключевые движения Алиты, чтобы художники запечатлели, как эта одежда будет вести себя в динамике, и постарались повторить это позже. Самым сложным оказалось поведение одежды под водой.

На съемках фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

«Мы нашли классную фридайвершу в Новой Зеландии, — рассказывает Сейдон. — Она могла задерживать дыхание до восьми минут. Мы сшили для нее костюм и сделали стрижку, как у Алиты, и попросили отыграть эту сцену. Съемка послужила нам прекрасным референсом».

Захват движения

На съемках фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

За последние годы Weta Digital несколько раз модифицировала свои костюмы для захвата движения. Для фильма «Алита: Боевой ангел» был построен новый костюм с перманентно внедренными маркерами. Это означало, что точку расположения маркера изменить нельзя, но именно это нововведение оказалось очень эффективным, потому что позволило одевать актеров гораздо быстрее.

«На площадке в Остине, Техас, каждое утро Роза надевала свой костюм с маркерами, — рассказывает Майк Козенс. — В павильоне у нас множество камер для захвата движения, а также дополнительные камеры, которые отслеживают движение Розы и других персонажей в пространстве. Большая часть фильма снята в декорациях и с участием актеров, играющих обычных персонажей. Еще у нас были цифровые декорации, когда можно было снимать с уменьшенной съемочной группой. Но мы все-таки старались воспроизводить часть этих цифровых декораций, чтобы актерам было с чем взаимодействовать».

Другие персонажи

Кадр из фильма «Алита: Боевой ангел» (2018) / Фото: 20th Century Fox

В фильме есть и другие цифровые персонажи, и все они разные, что требовало индивидуального подхода к каждому из них. Например — охотник за головами в исполнении Эда Скрейна. На съемочной площадке он тоже носил серый костюм с маркерами в ключевых точках. И его голова была одета в плотно прилегающий серый капюшон. После его тело было вытерто из кадров, и на экране мы видели только лицо актера. Иногда ему приходилось играть еще и в пластическом гриме, изображавшем края его лицевой маски.

Чтобы завершить работу вовремя, над проектом также работали компании Framestore и Digital Domain.

Сообщение Как создавалась “Алита: Боевой ангел” появились сначала на MultTov Новости Анимации.

Краткая история разработки спецэффектов и экспериментов в анимации, которую подготовила редакция TvKinoRadio.

За два года до начала съемок продюсеры собрали команду лучших спецэффектников и сказали: «Вам нужно придумать, как сделать этот проект». В команду входили специалист по механическим эффектам Майкл Лантьери, специалист по покадровой анимации Фил Типпетт, специалист по аниматронике Стэн Уинстон и супервайзер спецэффектов Деннис Мирен.

На съемках фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Universal Pictures

Изначально планировалось совмещать аниматронику Уинстона с покадровой анимацией Типпетта. Вернее, динамической покадровой анимацией (go motion). Новая версия этого древнего эффекта подразумевала, что анимируемые объекты сдвигаются на площадке, создавая на экране размытие в движении. Таким образом исчезал главный дефект покадровой анимации — статичность быстро движущегося объекта на съемках. Так изображение на экране становится естественным.

Типпетт и его команда начали готовить кукол и механизмы, сделали аниматики (анимированные раскадровки) — черновую анимацию, позволяющую выстроить ракурсы съемки и динамику сцены.

Аниматик сцены столкновения с рапторами

Но параллельно в ILM разворачивалась другая работа — Деннис Мирен и его команда программистов делали тесты компьютерных динозавров. На экраны только что вышел «Терминатор 2: Судный день», и Мирен верил, что им покорится новая высота. Ведь, в отличие от металлического «жидкого терминатора», у доисторических существ должна быть настоящая кожа с соответствующей фактурой и взаимодействием со светом. Они должны были дышать и двигаться, как настоящие.

Деннис Мирен и команда за работой над фильмом «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Photofest

На ранних этапах работы над проектом Спилберг, Лантьери и Уинстон обсуждали, можно ли создать полноразмерного механического тираннозавра, способного ходить. Зная о неудаче с полноразмерным роботом на «Кинг Конге» 1976 года и помня о собственном опыте с механической акулой на «Челюстях», Спилберг все еще надеялся получить полноразмерного робота-динозавра. Он разговаривал со всеми, кто когда-либо делал динозваров: от кукольников студии Хенсона до механиков NASA (они не делали динозавров, но собирались разрабатывать механизмы для изучения Марса).

Оказалось, что шагающий динозавр — это утопия. Пришлось вернуться к более традиционным кинометодам — частичным аниматронным механизмам, которыми можно управлять с помощью гидравлики, пневматики, тросов и кабелей. Все сцены с динозаврами были разбиты на кадры, которые можно было бы сделать теми или иными известными методами. Но была и часть таких, за которые никто не взялся.

Аниматроника Стэна Уинстона

Всего студия Уинстона создала девять видов динозавров, главным из которых был стоящий на двух ногах тираннозавр. В задачу Лантьери входила разработка механизмов поддержки огромных аниматронных существ студии Уинстона.

Подготовка к съемкам фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Stan Winston School

Первым на площадке потребовался лежащий на боку больной трицератопс. Скульпторы Уинстона ранее не работали с такими размерами. Было решено создать сначала скульптуру в масштабе 1:5, потом разрезать ее на части и воспроизвести в увеличенном виде в фанере, «обрисовывающую» форму будущей скульптуры.

На съемках фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Universal Pictures

Поверх деревянной основы положили отлитую из оргстекла поверхность. И только потом начали создавать финальную «кожу» из глины. Для создания окончательного полноразмерного варианта студии понадобилось несколько тон незасыхающей скульптурной глины на масляной основе. Механизм трицератопса не требовал особой поддержки, поскольку динозавр появлялся только в лежащим. Он должен был совершать несколько движений: дышать, открывать глаз и дергать лапой.

На съемках фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Universal Pictures

После утверждения текстур кожи на полноразмерных моделях с них сняли слепки и отлили гибкую кожу из пенолатекса, которую «одели» на гидравлический механизм.

Laura Dern and Sam Neill come to the aid of a triceratops in a scene from the film ‘Jurassic Park’, 1993. (Photo by Universal/Getty Images)

Самым неоднозначным был дизайн велоцираптора — он требовал человека внутри костюма. Но невозможно построить одну куклу, которая могла бы делать все необходимое для съемок. Поэтому пришлось сделать два костюма для людей, два аниматронных раптора, две идущие ноги и две бегущие ноги — от пояса и ниже — набор лап для кадров с открыванием двери и еще несколько рапторов для трюков. Получилось 8-10 полноразмерных рапторов для разных целей.

Подготовка к съемкам фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Universal Pictures

Кроме того, Уинстону нужно было решить задачу «отдачи» — это эффект механизма большой массы, когда он начинает «дрожать» туда-сюда в момент резкой остановки. Ведь нужно было полностью скрыть от зрителя, что эти динозавры механические. Инновационная система «антидрожи» на основе технологии стедикама создал один из инженеров студии Уинстона — Крейг Кейтон.

Одним из самых удивительных созданий студии был 12-метровый четырехтонный механический тираннозавр. И здесь нужно было разработать систему компенсации движения в момент остановки. Внутри тела поршни продолжали двигаться, чтобы сбалансировать «отдачу» — без такой компенсации невозможно остановить четыре тонны массы.

Подготовка к съемкам фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Universal Pictures

Чтобы голова животного (а этих персонажей Уинстон и его команда считала не монстрами и не тварями, а животными — с самого начала дизайна) резко остановилась после активного движения, нужно, чтобы в момент остановки внутри шеи что-то массивное продолжало двигаться, избавляя голову от «отдачи».

Подготовка к съемкам фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Stan Winston School

Следующим шагом было найти способ управлять этой махиной в реальном времени. Обычно движение таких механизмов (например, в парках аттракционов) запрограммировано заранее. Но речь шла о работе с актерами на площадке. Главной заботой в данном случае была безопасность. На съемках фильма «Кинг Конг» 1976 года гидравлические руки гиганта повредили позвоночник Джессики Лэнг и чуть не раздавили ее дублершу на репетиции. Механизм мог легко убить кого-нибудь на площадке.

Подготовка к съемкам фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Stan Winston School

На очередном мозговом штурме Уинстон придумал, как соединить манипуляторы с телеметрией и огромных животных. В студии работали с манипуляторами и раньше, но только для «оживления» антропоморфных персонажей. Так движения куклы получаются более плавными, чем при управлении джойстиками. Кроме того, эти движения можно записать в компьютер и повторять при необходимости.

Тираннозавр был сделан в двух частях: верхняя часть до коленей и отдельно — ноги. Обе части можно было поставить вместе и визуально соединить при помощи, например, правильно расположенного дерева, закрывающего «просвет» между двумя частями. Движениями динозавра заведовал авиасимулятор. Он мог двигать тяжелое тело ящера вперед-назад, вниз и вверх.

Компьютерная графика Денниса Мирена

Сотрудничество Мирена с проектом началось с небольшой задачи: Спилберг пожаловался ему, что не знает, как подойти к сцене со стаей бегущих динозавров. Изначально планировалось, что на общих планах динозавры будут сделаны с помощью кукол для динамической покадровой анимации, а команда ILM будет заниматься только цифровым композитингом, затирая управляющие куклами механизмы. Однако в этом виде сцена со стаей бегущих птиц будет довольно сложной.

Ветераны студии Марк Диппе и Стив Уильямс начали заниматься проектом в свободное время. Всем хотелось делать тираннозавра, но они думали, что им не позволят: на проекте уже работали Уинстон и Типпетт. Но Уильямс все же построил и анимировал скелет динозавра. Оба аниматора убеждали Мирена показать тест продюсерам. И когда продюсерская группа посмотрела на тесты, они позволили команде ILM исследовать эту технологию.

Деннис Мирен и Фил Типпетт просматривают финальную анимацию фильма «Парк юрского периода» (1993) / Фото: Photofest

Галлимимусов студия Уинстона уже сделала, но еще не построила. Были готовы цифровые скелеты галлимимусов и разработан цикл бега. Также уже готовы были два ракурса камеры (одна анимация, но с двух разных ракурсов — два шота по цене одного!). Тогда на компьютерную графику действительно обратили внимание.

ILM одолжили у Уинстона макет динозавра в 1/5 величины, чтобы сосканировать его на лазерном сканере Cyberware Laboratory, который ранее использовали на других проектах. Но сканер не вмещал в себя всю почти двухметровую модель, поэтому ее пришлось разрезать, сосканировать по частям и потом — уже в компьютере — сложить вместе. После чего динозавра расположили поверх уже анимированного скелета. Еще одна программа потребовалась, чтобы создать шкуру нужной фактуры и цвета. Животное расположили на фото близлежащих холмов и заставили идти на камеру. И это выглядело намного реалистичнее, чем все, когда-либо созданное Уиллисом О`Брайеном, Рэем Харрихаузеном или Филом Типпеттом. Этот тест и увидели Спилберг, его продюсеры и Фил Типпетт. Все сразу поняли, что покадровой анимации в фильме делать нечего. Спилберг посмотрел на Фила, тот посмотрел на режиссера и сказал: «Я — вымерший вид». Эта фраза вошла в фильм.

Так ILM получили заказ на 50 шотов для фильма. Но аппетит приходит во время еды. По ходу съемок у Спилберга возникла идея иной концовки фильма — с финальной дракой двух динозавров.

Анимация Фила Типпетта

Работа студии Типпетта над аниматиками / Фото: Tippett Studio

После отмены большого заказа, осознав, что он может вообще оказаться не у дел, Фил Типпетт так расстроился, что заболел. Несколько недель он пролежал с пневмонией и не был уверен, что вообще вернется на съемочную площадку. Но жизнь распорядилась по-своему.

Дело в том, что у ILM были программисты, но не было аниматоров, способных оживить компьютерных существ. Ведь этой области до тех пор вообще не существовало! А в студии Типпетта были прекрасные аниматоры, которые знали все о поведении динозавров, но никогда не работали на компьютерах. И обучать первых поведению животных, а вторых — компьютерной грамоте было некогда: нужно было делать фильм, у которого уже была дата выхода. Требовалось найти способ, который бы помог аниматорам Типпетта оживить компьютерных динозавров без длительной предварительной подготовки.

Работа студии Типпетта над аниматиками / Фото: Tippett Studio

И такой способ нашелся — Крейг Хейес создал особый «джойстик», напоминавший трехмерную фигурку динозавра, с которой привыкли работать аниматоры. Только «фигурка» транслировала телеметрию в компьютер, и ее движения передавались компьютерной модели. Это был манипулятор, похожий на те, с которыми работали кукловоды студии Уинстона на площадке. Так Фил Типпетт стал «дрессировщиком» компьютерных динозавров. И не только компьютерных — он заведовал и движением динозавров Уинстона, обеспечивая картину единством поведения аниматронных и компьютерных существ.

Устройство цифрового ввода, работа с джойстиком для покадровой анимации цифровых динозавров / Фото: Universal Pictures

Команда анимторов студии Типпетта анимировала этот «джойстик» покадрово, а компьютер соединял анимацию в единую связку, добавляя размытия в движении в процессе рендера. Так впервые динамическая покадровая анимация (go motion) была сделана с помощью компьютера.

Физические эффекты Майкла Лантьери

Кроме создания дождя и тумана на съемочной площадке, в обязанности супервайзера спецэффектов также входило и создание взаимодействия несуществующих на время съемки компьютерных динозавров с объектами физического мира.

Например, в сцене, где динозавр ломает ограду, нужно было сделать так, чтобы ограда согнулась сама по себе в нужном порядке. Или в сцене, когда тираннозавр гонится за джипом, врезаясь в ствол дерева и ломая его на две части, нужно было создать иллюзию движения динозавра… без динозавра. Дерево должно было разломиться само — в нужный момент — после того, как оно только что выдержало столкновение с джипом. Дерево было полым и имело разлом в нужном месте, но в момент столкновения с авто в нем на этом месте стоял металлический стержень, который убрали сразу после, заодно разломив дерево с помощью гидравлики.

Кадр из фильма «Парк юрского периода» с аниматорным динозавром (1993) / Фото: Universal Pictures

Не менее трудным был эффект падения настоящего Ford Explorer с дерева — это сложная сцена с поступательным падением автомобиля, ломающимися ветками и постоянно присутствующими в кадре актерами (а это значит — требование к надежности и безопасности механической системы было максимальным). После чего требовалось восстановить всю систему заново для второго дубля. Плюс требовалась возможность поставить хореографию управляемого падения прямо на площадке по кивку головы Спилберга, который выстраивал саспенс этой сцены прямо на площадке.

***

У динозавров в этом двухчасовом фильме всего 15 минут экранного времени, и только пять из них на экране — цифровые динозавры ILM. На создание компьютерных эффектов у команд Мирена и Типпетта ушло полгода. Но эти 55 шотов показали всей киноиндустрии, что компьютерная графика — это правильное направление развития.

________________________________________

Обложка: на съемках фильма «Парк юрского периода» (1993) / Universal Pictures

Сообщение Как анимировали “Парк Юрского Периода” появились сначала на MultTov Новости Анимации.