Эволюция морфинга в кинематографе

1. Введение
2. «Индиана Джонс: В поисках утраченного ковчега» (1981)
3. «Терминатор 2: Судный день» (1991)
4. «Люди Икс: Первый класс» (2011)
5. Вывод

Данное визуальное исследование посвящено эволюции изображения морфинга в кинематографе. Этот метод, предполагает плавное, бесшовное и непрерывное превращение одного визуального объекта в другой.

До появления этой технологии в кинематографе использовали физическую трансформацию объектов для эффекта изменения объектов. Иногда вместо этого использовали монтажные приёмы, например, наплыва или покадровую анимацию. Монтаж выполнял функцию «маскировки», которую было заметно даже невооружённым глазом. Морфинг изменил эту систему. Зритель мог видеть своими глазами процесс изменения состояния объекта, а не додумывать, как герой перевоплотился в новое существо за стеной.

Я буду рассматривать морфинг на примере фильмов разного времени, чтобы понять технические различия между подходами к созданию этого визуального эффекта.

Для того, чтобы понять, к каким технологиям люди прибегали, чтобы получить аналог морфинга, когда требовался эффект перехода от одного состояния к другому, я проанализирую фильм «Индиана Джонс: В поисках утраченного ковчега» (1981).

С развитие компьютерных технологий к 1990 годам изменило киноиндустрию. Объект на экране перестал быть просто заснятым на пленку предметом. Цифровой морфинг позволил аниматорам растягивать и сжимать картинку в нужных местах, плавно перекрашивать кожу, контролировать каждое мгновение трансформации. Более подробно этот процесс я разберу на примере фильма «Терминатор 2: Судный день» (1991).

Когда компьютерные технологии стали ещё более продвинутыми и появились такие понятия, как «симуляция» и объекты научились плавно перетекать друг в друга по специальным цифровым сеткам, морфинг приобрёл ещё более живой внешний вид.

Я проанализирую, как морфинг прошел путь от простого экранного трюка до невероятно реалистичного инструмента, который заставляет зрителя поверить в любое фантастическое превращение.

Целью данного визуального исследования является детальный анализ технологической эволюции морфинга и подхода к его созданию на примере трех фильмов:

1. «Индиана Джонс: В поисках утраченного ковчега» (1981)
2. «Терминатор 2: Судный день» (1991)
3. «Люди Икс: Первый класс» (2011)

В 1981 году цифровых инструментов для изменения геометрии кадра не существовало. Студия Industrial Light & Magic (ILM) под руководством Ричарда Эдлунда решала задачу деформации объектов физическими и оптическими методами.

Сцена гибели Тотта (персонажа Рональда Лэйси) требовала показать быстрое разложение ткани лица под воздействием божественной силы в одной из финальных сцен фильма.

Студия ILM изготовила точную копию головы актера из термостойкого материала альгинат (alginate), который используется в стоматологии, на основе слепка его лица.

Затем на основе слепков была создана натуралистичная скульптура головы актёра с открытыми глазами и ртом, использовавшаяся в съёмочном шоте

Изготовление плавящейся маски происходило следующим образом: в слепок наносили слои желатина разного цвета, имитирующие мышцы, жир и кожу, вены.

Обычный желатин разогревался слишком долго, поэтому Ричард Эдлунд доработал его структуру, чтобы он стал более нежным и плавился быстрее.

Затем желатиновую маску надевали на макет черепа актёра, сделанный из камня. Было важно, чтобы череп соотносился с размерами маски.

На некотором расстоянии от макета установили газовые гарелки, чтобы они не задевали одежду актёра, но плавили желатин.

Этот процесс занимал около 10 минут, поэтому шот приходилось ускорять.

На финальном этапе при помощи склейки совместили два элемента: живого актера в начале сцены и плавящийся макет.

Благодаря особенности повествования зрителю кажется, что после склейки появляется тот же самый актёр, однако он уже заменён на куклу.

Этот метод не позволяет менять форму отдельных изолированных зон (например, носа или глаз) независимо друг от друга, что является одним из главных минусов такого спецэффекта. Также невозможна идеальная склейка с актёром, так как различия в движении фигур будут заметны.

Спустя десять лет ILM совершила технологический скачок. Режиссер Джеймс Кэмерон хотел создать персонажа Т-1000, способного принимать любую человеческую или металлическую форму без видимых монтажных стыков.

Для этого специалисты по спецэффектам Деннис Мьюрен и Марк Диппе использовали компьютеры Silicon Graphics и новое программное обеспечение.

1. Оцифровка и трекинг: Создание цифрового двойника актера Роберта Патрика начиналось трехмерного лазерного сканирования его головы и тела системой Cyberware. Лица актера Роберта Патрика и его экранных «двойников» сканировались лазерными сканерами. Специалисты получали точную трехмерную модель лица.

Для сканеров с эмоциями аниматоры вручную расставляли ключевые точки контроля на лицо.

2. Создание векторных сеток: Для переноса тела актёра в программу, на тело Роберта нанесли рисунок в виде сетки, позволяющий отслеживать движения его тела, чтобы в точности повторить их на цифровом макете

3. Полученное облако точек переводилось в цифровую полигональную модель (Object Space). Однако софт MORF, написанный Дугласом Смайтом, работал на плоскости экрана.

Чтобы связать трехмерную форму с двухмерной картинкой, аниматоры совершали колоссальную ручную работу: кадры живой съемки актера совмещались на экране с его трехмерным цифровым слепком. На изображение накладывалась гибкая векторная сетка, ключевые точки которой жестко привязывались к анатомическим маркерам (глаза, уши, контуры одежды).

При переходе (например, в сцене, где Т-1000 принимает облик приемной матери Джона Коннора — Джанелл) сетка Роберта Патрика математически деформировалась и перестраивалась в сетку актрисы Дженетт Голдштейн.

Зеркальное тело не существовало изолированно от сцены. На съемочной площадке операторская группа фиксировала окружение на панорамный фотоаппарат. Полученные карты использовались для текстурирования хромированной поверхности Т-1000.

Когда Т-800 стреляет в лицо Т-1000 в больнице и его голова раздваивается, в кадре находится не компьютерная графика, а сложнейшая механическая кукла с дистанционным кабельным управлением. И только в момент, когда две половинки лица начинают плавно стягиваться обратно воедино, практический макет бесшовно подменяется цифровым морфингом от ILM.

Со временем технология 2D морфинга, примененная в «Терминаторе 2» устарела. Для фильма «Люди Икс: Первый класс» работали над эффектом, который смог бы менять внешность героини при помощи перестроения клеток её тела.

Ответственными в работе над фильмом были супервайзер Джон Дыкстра и ведущая студия Rhythm & Hues.

Так как студия обанкротилась в 2013 году её официальный сайт с фотоматериалами удалён, но в интернете ещё остались источники при помощи которых можно узнать информацию о создании морфинга в этом фильме.

Вместо расстановки точек на плоском экране, специальные программы анализировали движение актера в пространстве.

Дженнифер Лоуренс (и все актеры, в которых она превращалась) проходили процедуру детального сканирования лица. Создавались 3D-модели (Digital Doubles) с высокой детализацией.

Команда программистов разработала специальный софт Voodoo для процедурного распределения чешуек на 3D-модели. Каждая чешуйка Мистик обладала собственной системой (Rigging), массой и физическими свойствами.

Геометрические модели чешуи совпадали с гримом, и команда анимировала их, чтобы поднимались, переворачивались и создавали новую текстуру кожи.

Переходы для волос создавали таким же методом, что и с кожу. Чешуя поднималась сквозь волосы, а затем ложилась, создавая новую поверхность.

Главным недостатком старого морфинга была потеря объема и теней в момент трансформации. В «Людях Икс» виртуальный свет динамически реагировал на меняющуюся геометрию лица. Новые алгоритмы рендеринга имитировали проникновение света под кожу, исключая ощущение «пластикового» кадра.

Для реалистичного ощущения света при проникновении в кожу использовали PBR-шейдеры. Это помогло сделать изображение ещё более живым в промежуточных фазах морфинга.

В данном визуальном исследовании я проанализировала этапы развития морфинга на примере трёх фильмов.

В фильме «Индиана Джонс: В поисках утраченного ковчега» (1981) используется технология, по принципу которой в будущем будет использоваться морфинг в фильме «Виллоу» (1988).

В фильме «Терминатор 2: Судный день» (1991) специалисты по спецэффектам использовали 3D модель актёра, проработанную до мельчайших деталей, включая его пропорции тела и манеру ходьбы, на которую впоследствии накладывались текстуры со светом, позволяющие менять форму любым способом и передать натуралистичный зеркальный блеск жидкого металла T-1000.

«Люди Икс: Первый класс» (2011) отличается наличием симуляций для передачи переворота и изменения структуры кожи Мистик под людей, в который она перевоплощалась. Благодаря этому морфинг выглядит живым и естественным.