много текста, фото + видео
Для картины потребовалось делать множество трансформаций роботов, анимцию их лиц, создавать роботов-динозавров и множество симуляций эффектов в сценах разрушения Гонконга, а также – интерьеры космического корабля.
Анимация роботов
У Оптимуса Прайма в фильме несколько модификаций, он состоит из 2,7 миллионов вершин и 6 732 частей. Команде аниматоров из 60 с лишним человек под руководством супервайзера анимации Скотта Бензы пришлось также анимировать и других роботов, в которых, как и у Оптимуса Прайма было несколько конфигураций, а также – нужно было отследить нарастающий уровень повреждений на роботах во время драк. Кроме этого уровень контроля над лицевой анимацией тоже увеличился. Для создания всего необходимого для фильма была значительно увеличена команда риггеров ILM.
На предыдущем фильме серии, «Месть падших», ILM весьма основательно анимировала лицо Сентинеля Прайма. «Мы разместили геометрию внутри его лица, — рассказывает ведущий техдиректор ILM Джейкоб Бак, — и разработали риг, который и изменял положение частей на лице. Новая разработка строилась на этой, плюс нам потребовалось более универсальное решение, которые можно было бы использовать уже на нескольких роботах. Поэтому я добавил кое-что в BlockParty 2 – нашем пакете для риггинга, чтобы помочь команде и автоматизировать некоторые процессы, которые нужно было отмасштабировать на 6-8 персонажей».
Пара автоботов имели более выраженную лицевую анимацию. BlockParty 2 это внутристудийная разработка системы процедурного риггинга для Maya, которая позволяет риггерам создавать риги, позже вставляемые во множество объектов, и использовать их компоненты много раз. Софт BlockParty был изначально создан для первого фильма из серии «Нарния», его вторая версия создана для «Ноя», и использовалась в создании сегмента о создании мира. «Эпоха истребления» — первый фильм, на котором анимторы могли использовать заготовленные элементы ригов на разных частях роботов. «Это очень помогло в создании лицевых ригов, — говорит Бак, — сэкономило тонну времени, позволив процедурно анимировать часть лица».
После чего BlockParty 2 скрестили с FACS (Facial Action Coding System). «У аниматоров были все формы, которые им могли потребоваться для анимации лиц роботов, — говорит Бак. – Они просто выбирали нужное выражение. Мы также построили еще один слой поверх – позволяющий вручную «подкручивать» нюансы с помощью кривых. Эти персонажи не люди, поэтому выражения своих лиц меняют чуть быстрее. Процедурная анимация подводила нас на шаг ближе к цели, позволяя художникам регулировать только финальные нюансы. Но даже в этом случае работы было достаточно».
Но ILM восприняли эти сложности с восторгом. «Когда мы в первый раз получили сценарий, — рассказывает режиссер анимации Рик О`Коннор, — и увидели, сколько роботы говорят в фильме, мы пришли в восторг. Конечно, мы любим заставлять их сражаться, но каждый момент, когда нужно выразить какую-то эмоцию в фильме – это подарок для художника». Одним из самых выразительных трансформеров в фильме был Локдаун, которого озвучивал Марк Райан. «Мы использовали лицо Марка как основу для анимации, — говорит О`Коннор. – Применив его как референс, мы получили довольно убедительную анимацию. Здесь очень много деталей и нюансов, потому что мы очень точно копировали работу актера».
Во время записи диалогов для роботов, актеров записывали на видео. ILM применили свою систему для автоматического переноса плоского изображения на риг для анимации роботов. «Эта система тогда находилась в самом начале разработки, — говорит О`Коннор, — но мы полноценно использовали ее для новых «Черепашек-ниндзя». После применения инновации мы брали лицевую анимацию и анимировали по ключевым кадрам, чтобы добиться нужного результата».
В этом фильме Майкл Бэй также впервые для себя применил виртуального актера и симулкамеру для выстраивания боев и создания анимации. Во время работы над поединками роботов постановщик боевых сцен Гаррет Уоррен работал с актерами в мокап костюмах. Но в сцене внутри корабля Локдауна использовали симулкам. «У Бэя был актер в «пижаме» — мокап костюме – с отражающими шариками, а перед актером в симулкаме стоял Оптимус Прайм, — рассказывает О`Коннор, — он впервые мог делать кадры прямо в реальном времени с актером вместо Оптимуса».
На съемках «Эпохи истребления» применялась новая цифровая камера IMAX 3D, которая снимала стерео в формате 4K с помощью двойной системы объективов. Фильм снимали в Детройте, Чикаго, Аллее монументов, пустыне Мохаве, Сиэттле, Остине, Исландии, Гонконге, Пекине и китайском национальном заповеднике «Волун».
Для Бэя технологии оказались очень эффективными, настолько, что он в итоге отказался от супервайзеров на площадке. Когда Бэй спросил, кто будет играть Оптимуса, и ему ответили, что аниматор, он пошутил: «Ну вот, вы всю мечту разрушили, теперь я знаю, что Оптимус – аниматор, а я надеялся, что он – воин!».
Многочисленные трансформации роботов из машин также представляли свои сложности. Здесь ILM применили инструмент TFM, который был переписан для создания егерей к картине «Тихоокеанский рубеж». «TFM позволяет создавать риги внутри сцены, описывает Бак, — ты просто меняешь иерархию наследования прямо на лету, и аниматоры могу изменить наследование у всех частей, и выстроить порядок деформации, чтобы подготовить объект к трансформации. Мы изменили скорость работы инструмента, используя инстансы в Maya, чтобы он подошел для «Трансформеров 4».
«Аниматоры могут делать с его помощью все, что захотят, — добавляет Бак, — например, могут выбрать три болта и трансформировать их так, а потом выбрать что-то другое, и сделать этак. Они могут перенастроить весь набор составных частей робота любым способом».
Новый вид трансформации
Новые персонажи и роботы – это основная «фишка» каждого фильма из франшизы «Трансформеры». И всегда они заставляют ILM работать еще креативнее. В «Эпохе истребления» есть новые роботы – прототипы из особого материала трансформиума, разработанные компанией Kinetic Solutions Incorporated (KSI). Один из них – Стингер, который трансформируется в автомобиль Pagani Huayra 2013. Они трансформируются через кубы. Эту трансформацию сотрудники ILM назвали «гипно-трансформацией».
«Было сложно вычислить, как они должны выглядеть, — говорит Скотт Фаррар. – Мы сделали несколько вариантов – разбивали объект в кубы, и другие формы с металлической субструктурой или просто трансформировали через волны на поверхности частей тела, а если там есть структура металлического каркаса, мы ее частично показывали».
«Было прикольно придумать симуляцию частиц как часть трансформации, как эти частицы двигаются в воздухе, и сколько их вообще должно быть, — рассказывает со-супервайзер визуальных эффектов компании Пэт Тубак. – Например, машина заворачивает за угол и начинает трансформироваться, и дальше уже робот летит из пункта А в пункт Б, после чего вся сцена заканчивается действиями робота. Все это так круто – ты не оставляешь его на стадии трансформации, ты сразу заставляешь его действовать, когда он вливается в новую сцену».
Нужно было также решить, сколько трансформации показывать, пока робот двигается по воздуху. «Большинство трансформеров трансформируются из автомашины в робота прямо на месте, — рассказывает Рик О`Коннор, — но эти могут довольно долго лететь по воздуху в разобранном виде, меняя форму на лету. Когда они находятся в процессе трансформации, мы можем создать из них довольно красивые динамические формы, это настоящий танец в воздухе!»
Чтобы подготовиться к работе над крупномасштабными гипно-трансформациями, команда ILM сначала «потренировалась» на версии меньшего размера – сценой в лаборатории, когда шар трансформиума превращается в кубы, трубки, а позже – в пистолет и другой реквизит.
«Это был ведомая вручную симуляция, — объясняет CG супервайзер Джон Хансен. – Мы установили в анимации базовые «строительные» блоки, которые становились основой для трансформации: слегка резиновая кристаллическая решетка с кучей данных, позволяющих ей сжиматься и растягиваться. Без этих условий мы не смогли бы придать трансформации гипнотический вид».
В подходе к анимации KSI-ботов у ILM было три разных цикла, произведенные в Houdini и отрендеренные в RenderMan. «Самым сложным здесь было разрезать геометрию в полигоны, и контролировать перемещение каждого полигона в воздухе, — говорит Хансен. – Менять их, создавать из них интересные рисунки и формы, рисовать текстуры на буквально каждой поверхности, а потом сливать все это в сырую массу трансформиума. И после формировать из этого материала робота или машину».
«Именно люди заставляют все это работать правильно, — говорит Скотт Фаррар, — У нас работают самые лучшие ротоаниматоры и художники в индустрии! Просто удивительно, что они умеют делать! Они рисуют почти в каждом кадре! Делают 3D ретушь. Они – просто герои!»
«У нас был период разборки, свободный полет и период сборки, — говори Хансен. – нам нужно было упростить каждый из этих шагов и представить их в точках – какова будет динамика разборки, как оно будет лететь по воздуху. Другой художник специализировался на создании «щупалец» из кубов и других летящих по воздуху формаций, а также волн, проходящих по этим формациям».
Сборка представляла собой исчезновение кубов в единую массу, из которой росли составные части робота, располагающиеся в нужных местах. «Когда мы заканчивали сборку, мы сохраняли покадрово геометрию с наложенной текстурой, отправляли это в отдел освещения и поверх этого они творили свою магию», — рассказывает Хансен.
Дино-экшн
В этом году во время суперкубка люди увидели Оптимуса Прайма, сидящего верхом на механическом огнедышащем диноботе Гримлоке, и этот кадр стал главным символом фильма. «Когда мы начали рисовать наброски и превращать их в аниматики, я сразу подумал: «Ух-ты! Это же Оптимус спешит на помощь, — рассказывает Феррар, — очень в духе вестернов Джона Форда!»
ILM подарила каждому диноботу собственную индивидуальность. «Мы всегда пытаемся увидеть в них живых существ, здесь мы смотрели на животных, — рассказывает Пэт Тубак. – Например, трицератопс представлен в качестве собаки – всегда копает, царапает, таранит головой».
«У нас были динозавры из инопланетного материала, — добавляет Рик О`Коннор, — и Майкл Бэй не хотел, чтобы они вели себя, как динозавры. Поэтому Скорн использует в битве шипы на спине. А Гримлок прыгает вверх, будто кит из воды, раскрывает акулью пасть и хватает человека».
В фильме, кстати, показаны и настоящие динозавры, которые бегают по доисторической Земле, когда на нее падает семя с трансформиумом. Скотт Фаррар был супервайзером второй съемочной группы в Исландии, которая снимала плейты камерой IMAX. «Бомбы с трансформиумом взрываются, и по земле прокатывается волна металла, — рассказывает Тубак, — она похожа на застывающую лаву, которую мы видели в «Звездном пути» — расплавленный металл быстро остывает и отвердевает, прокатываясь по поверхности планеты. Накатываясь на живые существа, он застывает мгновенно».
Эффектные симуляции
И хотя ILM перешли на физически корректный шейдер для созданий в своих последних фильмах, «Эпоха истребления» заставила студию пойти на освещение волюметрических эффектов с помощью HDRi. И здесь таких эффектов было очень много: от взаимодействия динобота с землей, до разрушения зданий во время магнитной атаки на Гонконг – все это требовало фоторелистичной имитации поставленных на площадке спецэффектов, которые были созданы командой супервайзера спецэффектов Джона Фрейзера. «Мы хотели получить идеальную интеграцию с освещением твердой поверхности, также как и с плейтами заднего плана, — рассказывает Джон Хансен. – Например, при симуляции плотного дыма мы выстраивали свет, который очень хорошо «вырисовывал» дым, но мы не можем осветить его щели, особенно при виде спереди».
Во время работы над «Тихоокеанским рубежом» ILM смогли создать весьма детализированный дым, освещенный общим светом и отрендерить его в Mantra для Houdini, но этот процесс был очень медленным и использовался только в отдельных шотах. Чтобы ускорить процесс для «Эпохи истребления», инженеры внедрили физически корректное освещение во внутристудийную разработку Plume – использующий GPU ускорение софт ILM для симуляции и рендера волюметрики. «Это было потрясающее достижение, — отмечает Хансен, — команда перешла с карт на 4 GB на карты 6 и 12 GB. «На «железе» нового поколения мы можем считать освещение с помощью HDRi с волюметриками также быстро, как обычный точечные ичточники света на старом «железе».
Еще одно новшество в пайплайне ILM – это OpenVDB – опенсорсовая разработка DreamWorks Animation, библиотека инструментов для эффективного хранения и обработки рассеянных волюметриков на трехмерной решетке. «Теперь у нас есть OpenVDB, — рассказывает Хансен, — что позволяет нам обсчитывать больше деталей на том же объеме памяти и вычислительных мощностей с помощью нашего или чужого софта, мы также можем обмениваться данными, что облегчает работу специалистам».
Формат OpenVDB был очень полезен, например, в создании мелких деталей на роботах. «В фильме есть кадры, в которых Оптимус бьет Гримлока, и мы видим лицо персонажа крупным планом на весь экран, — рассказывает Хансен. – С помощью OpenVDB мы смогли создать потоки мелких обломков и песка, льющиеся из каждой щели на лице. В прошлом бы нам пришлось работать со полигонами, а теперь мы сделали это с помощью волюметриков».
Еще один тип разрушений, который был очень подробно спланирован и реализован – разрушение поверхности земли, когда диноботы бегут по улицам Гонконга. «Нам нужно было показать их массу, — рассказывает Хенсон. – Когда они идут, они раскалывают асфальт ил другое дорожное покрытие, — когда бегут, они разбрасывают тонны пыли и мусора. При падении они поднимают волну пыли и осколков. Мы разработали процедуру отслеживания столкновения робота с поверхностью земли. Это позволило автоматически создавать при столкновении источник генерации частиц пыли, осколков, мусора и другой волюметрики. Частицы рендерились сразу для глубокого композитинга».
Более того, большинство данных по волюметрикам и сложного экшена было создано с помощью 3D пайплайна для глубокого рендера (с помощью Arnold, RenderMan и Mantra) и композитинга. «Мы не смогли бы сделать этот фильм с применением традиционного 2D пайплайна, — говори Хенмон. – Наши композеры начинали работу с предварительного композитинга глубоких слоев волюметриков, которые нужно было слить воедино и сохранить, а потом уже работать с цветом и интеграцией всего остального поверх».
Конечно, самые насыщенные разрушениями сцены – это кадры, в которых Локдаун использует магнитные пушки своего корабля – «подбирает» металлические объекты прежде, чем их сбросить обратно на головы персонажей. «Разрушение зданий всегда требует изучения архитектуры, — рассказывает Хенсен. – Мы изучаем, из чего оно сделано: его фасад состоит из облицовки из алюминия поверх бетона? Или же это балки? Нужно же знать, что собираешься сломать! Архитектура диктует нам дальнейшие действия».
«Разрушения зданий всегда было нашим любимым делом, — признается Хансон, — мы обожаем ломать дома! Наша команда твердотельщиков просто специализируется на симуляциях разрушения твердых тел, где они применяют и симуляции ткани, мягких и твердых тел. Они используют различные методы на разных слоях действия, чтобы обеспечить реалистичное сгибание и скручивание металла, вибрации структуры, разбивание стекла и смятие материалов помягче. Потом команда специалистов по эффектам наложит поверх этого вторичные симуляции: симуляции осколков стекла, частиц, обломков бетона и пыли. И, конечно же, море искр и взрывов, без них нельзя, когда динобот разрушает стену в хлам!» С точки зрения инструментов для создания эффектов ILM опиралась на собственный солвер PhysBAM, а также Plume и Houdini, рендерили все в RenderMan и Mantra. Шоты, в которых мы видим огромные куски зданий, автомобили или корабли в воздухе, были созданы с помощью упрощенных симуляций. «Мы применяли симуляцию частиц с точками для сцен с большим объемом работы, — объясняет Хансон, — Например, мы создавали представление сложной металлической геометрии из точек и придавали им вращение или движение вверх-вниз. У нас было несколько хорошо проработанных частей для демонстрации их близко к камере, в тех случаях это не была точечная репрезентация, а настоящий ассет, летящий автомобиль или его открывающаяся дверца, или автобус, который отрывается от земли».
В этом визуальном хаосе ILM анимировала различные корабли и другие транспортные средства, которые в свою очередь требовали дополнительных эффектов, включая двигатели и потоки теплого воздуха, искажающие видимое сквозь них пространство. «У Houdini отличный инструментарий для создания прототипов разных видов волюметриков, — объясняет Хансен. – Один из наших художников создал прототип выхлопа двигателя в Houdini всего за пару дней – это очень быстро – а другой художник еще за пару дней «завернул» это в шаблон, чтобы остальные могли этим пользоваться».
Команде также пришлось создавать различные повреждения на самих роботах. «Когда робота разрезают пополам, мы вставляем слой рассыпающихся механических частей, — продолжает Хансен. – Мы выбрасываем в этот поток болты, панели и их части – а также искры и дым. Если это был отрицательный персонаж, мы добавляем жидкости для имитации крови. Мы работали с каждым пулевым отверстием – добавляли искры в буквально три-четыре кадра, или создавали водопад искр, дыма и огня, в зависимости от места попадания пули. Когда в грудь Оптимуса попала ракета Локдауна, у нас было море искр, дыма и огня – мы запустили симуляцию жидкости, чтобы все выглядело как можно естественнее».
Корабль Локдауна
До того, как зрители воочию убедятся в разрушительной силе огромного космического корабля Локдауна, они видят его интерьеры, когда капитана судна сажает в клетку Оптимуса Прайма. Впервые мы видим корабль над пшеничным полем, этот кадр уже стал классикой. «Мы взяли этот концепт, и я сказал, а почему бы нам не предположить, что корабль так велик, что он всегда меняет вокруг себя погоду? – говорит Фаррар. – Мы развернули эту идею для сцен, в которых корабль летит на туманным Гонконгом, что добавило ему таинственности, потому что нам пришлось сделать его слегка размытым и скрытым. Туман изменяет его цвет, и если мы все сделаем правильно, он отлично впишется в наш фон. Мне кажется, это один из кадров, которые выглядят реалистично и одновременно сюрреалистично из-за освещения».
Внутри корабль был не менее таинственным! «Там множество уголков и закоулков, так, что вы не можете разглядеть его полностью, — описывает Пэт Тубак, — но он пугает огнем и электрическими разрядами, видимо, он давно заброшен и по нему никто не ходит – страшное место! Не говоря уже о тюремных камерах, содержащих страшных механических и живых созданий».
Поскольку весь интерьер судна – это компьютерная графика, Бэй позвал на помощь нескольких художников из игровой индустрии для создании ассетов. «Они сидели в его офисе и создавали геометрии интерьера корабля, — говорит Фаррар, — Объекты были такими «тяжелыми», что нам пришлось немного их упростить для своих целей. Нам нужно было поставить камеры – сотни тысяч объектов попадали в кадр в коридорах и закоулках. Майкл Бэй смог показать нам свои любимые виды, чтобы мы включили их в работу, а об освещении позаботились позже».
Оптимус Прайм в Гонконге
Художник-постановщик фильма Джеффри Бикрофт создал различные мобильные декорации для работы актеров. Так шесты с маркерами, а иногда с картонными головами на них, отмечали высоту трансформеров и других существ, которых вставят в кадр позже.
Для создания корабля ILM призвала на помощь команду генералистов, которая работала в 3ds Max и V-Ray, и уже имела большой опыт в создании различных антуражных пейзажей и интерьеров. «На плейтах были сняты довольно большие части декораций: колонны и камеры из решеток, но большая часть декораций все равно были цифровыми, – рассказывает Тубак. – Джефф Бикрофт и его команда дизайнеров построили довольно много, от чего мы могли отталкиваться. Например, двигатель в корабле, который похож на ядерный двигатель, а мы потом поставили несколько таких на заднем плане».
Команда художников по эффектам «оживила» просторы корабля интересным движением. «Вместо твердых поверхностей мы вставили в сцены пар из вентиляции или выпадающий туман, капли воды, висящий в воздухе дым, искры, — рассказывает Джон Хенсен. – Так зритель лучше видит трехмерное пространство при движении камеры. Такие приемы придают кораблю индивидуальность».
VFX супервайзер проекта Скотт Фаррар назвал этот фильм «монументальным во всех отношениях» — продолжительность дейлизов на этом проекте достигала восьми часов! Работа распределялась между отделениями студии ILM в Ванкувере, Сан-Франциско и Сингапуре. Над фильмом также работали Base FX, Method Studios, 32Ten Studios, а стерео-конвертацию делали Prime Focus и Legend3D.
(c)