РУБРИКАТОР
- Концепция
- Захват движения
- Аватар 3.1 Инновации для фильма, тестовые съемки, технология в действии
- Аватар: Путь воды 4.1 Изъяны технологии, улучшение захвата движения, использование
- Вывод
- Библиография
- Источники изображений
КОНЦЕПЦИЯ
Джеймс Кэмерон мечтал об «Аватаре» на протяжении десятилетий. Он написал оригинальную трактовку еще до того как снял фильм «Титаник», но технологии того времени не соответствовали его видению. Поэтому он ждал и на протяжении нескольких лет наблюдал за развитием необходимых технологий и процессов. Собственные исследования и потребности режиссера Джеймса Кэмерона в создании реалистичного инопланетного мира в блокбастере привели к тому, что он разработал камеру захвата движения (motion capture).
Трехкратный лауреат премии «Оскар» Джеймс Кэмерон является пионером в области захвата движения. В середине 90-х годов он использовал зарождающиеся технологии для создания массовых сцен толпы и трюков в своем блокбастере «Титаник». В наши дни он все еще находится на переднем плане технологии, но он предпочитает называть захват движения «захватом производительности», потому что, как он отмечает, «актеры не делают движение, они делают эмоции». Некоторые из крупнейших инноваций «Аватар» в технологии захвата движения сосредоточены на сохранении как можно большей части работы актеров, включая захват микровыражений лицевыми камерами и рендеринг в режиме реального времени.
Для научно-фантастической эпопеи Кэмерона были использованы три разные системы камер для трех различных сценариев съемки: система захвата движения, живое действие в реальном времени и гибрид обоих. В своем исследовании я хочу рассказать о первом сценарии — о системе захвата движения. С развитием технологии произошли значительные изменения в создании персонажей в дилогии «Аватар», включая реалистичность, детализацию и выразительность. Визуальное исследование об изменениях в данной технологии в дилогии будет рассказывать о том, как данная техника стала более точной и эффективной в создании персонажей более широкого диапазона движений и как это позволило им захватить нюансы движения и экспрессии, которые не могли бы быть смоделированы вручную.
Чтобы осуществить задуманное, Кэмерон объединился с Weta Digital, компанией-пионером в области цифровых эффектов, основанной режиссером «Властелина колец» Питером Джексоном. Вместе с Weta и руководителем виртуального производства Гленном Дерри Кэмерон не что иное, как изобрел новый способ съемки.
ЗАХВАТ ДВИЖЕНИЯ
Гленн Дерри и команда по эффектам создали камеру виртуальной реальности, которая позволила Кэмерону увидеть, как актеры взаимодействуют с цифровыми декорациями в режиме реального времени. У «камеры» не было объектива, только ЖК-экран и маркеры, которые считывали ее положение по отношению к актерам. Таким образом, актеры снимались в 360 градусах, без какого-либо представления о том, где в конечном итоге будет установлена камера.
В 2005 году впервые появился современный шлем для захвата движения, в ранних тестах для Аватара. Первый прототип был основан на футбольном шлеме и имел нестандартную конструкцию стрелы, но он был слишком неустойчивым и закрывал слишком большую часть лица.
Первые прототипы установки
Система FACETS стала одной из первых, обладающих высокой надежностью, и продемонстрировала точное отслеживание лица с помощью камеры, установленной на актере. Благодаря использованию этой системы в крупномасштабных постановках аниматоры смогли детализировать оригинальные живые выступления до более высокого уровня точности для анимированных персонажей.
Кадры со съемок «Аватар»
Лука Фашионе, Дж. П. Льюис и Иэн Мэтьюз были удостоены награды за дизайн, разработку и разработку системы захвата и решения характеристик лица FACETS в компании Weta Digital.
Иэн Мэтьюз, Дж. П. Льюис и Лука Фасьоне на церемонии вручения наград Sci-tech Awards
Система FACETS снимала актеров на съемочной площадке с помощью монокамер, закрепленных на голове, взаимодействующих с другими актерами, а затем в качестве постобработки создавала чрезвычайно качественную лицевую анимацию для виртуальных персонажей.
Ключом к успеху FACETS стала работа команды над редактируемостью и «обнаружением существенных точек».
Техническое примечание: в этом примере выбрана только одна бровь, например, в верхней части лица, поскольку движение другой брови симметрично и предсказуемо в выбранном исполнении
В то время как сегодня команды по захвату лиц часто используют стерео или четырехкамерные камеры, в «Аватаре» команда была ограничена одной камерой и с гораздо более низкой частотой кадров и разрешением, чем современные высококачественные камеры компьютерного зрения.
Что является ключевым для любой системы, подобной этой, так это возможность фиксировать микровыражения на лице актера, избегая при этом путаницы с шумом и ошибками в конвейере.
Сэм Уортингтон во время съемок и в первичной графике
Аватар прошел через два раунда разработки шлема. «К тому времени, когда мы были на фактической съемке, мы добавили такие вещи, как возможность удаленно регулировать параметры на камерах с помощью программного обеспечения и тому подобное», — вспоминает Гленн Дерри.
Разработанный шлем с камерой
Поскольку Аватар был в то время до широкомасштабной 3D-печати, команда экспериментировала с традиционным альгинатным литьем всего актерского состава, а затем изготовлением шлемов из стекловолокна, которые были персонализированы для каждого актера.
Процесс альгината против индивидуального сканирования головы
В первые дни существования шлемов для каждого актера было сделано две версии, одна с правой рукой, а другая с левой. Это должно было позволить основной камере снимать чистый беспрепятственный вид актера, в зависимости от того, с каким образом он столкнулся. «На какой бы стороне линии ни была камера, мы бы поместили актеров в правильные шлемы, которые соответствовали нашей способности получать чистые кадры эталонной камеры — под правильным углом», — прокомментировал Дерри.
В «Аватаре» у каждого актера был риг с рукой слева и справа.
Интересной темой в разработке системы FACETS была скорость против качества и роль художника в этом процессе.
Процесс съемок «Аватара» и экранная версия
АВАТАР
Кадры из «Аватара», 2009 г.
Наконец, в 2005 году Кэмерон почувствовал, что технология готова и что он может приступить к производству «Аватара». Единственный вопрос теперь заключался в том, сможет ли он убедить студии в том же. Fox выделила Кэмерону 10 миллионов долларов на съемки тестовой сцены, чтобы они могли увидеть, действительно ли он справится с этим.
Для прототипа выбрали двух актеров — Юнджин Ким и Дэниэл Бесс, которые не собирались играть финальную роль. Они сыграли короткую сцену из фильма, а затем на постпродакшене это было доведено до фотореалистичного уровня. После проведения тестовых съемок команда поняла, что задумка может быть исполнена.
Юнджин Ким и Дэниэл Бесс на тестовых съемках, 2005 г.
Юнджин Ким и Дэниэл Бесс на тестовых съемках, 2005 г.
Ни один фильм не пытался создать настолько фотореалистичный мир в том масштабе, который Джеймс Кэмерон сделал в «Аватаре». Кэмерон объяснил, что хотел, чтобы фильм был «настоящим гибридом — полноценной съемкой в реальном времени, с компьютерными персонажами в компьютерной графике и живой обстановке».
Процесс технологии захвата движений
Съемки Аватара с помощью установки захвата движения имеет решающее значение для производственного процесса, так как многое из фильма было создано в цифровой форме. По некоторым данным, только около 25% фильма использовало традиционные декорации для живого действия.
Отображение игры главной актрисы в первичной графике
Во время съемок «Аватара» по всей сцене было установлено 120 камер, которые отражали инфракрасное излучение обратно в стационарные камер, чтобы запечатлеть каждую деталь движения актера.
Процесс съемки «Аватара»
В общей сложности Weta digital создала более 800 компьютерных персонажей, а также 1800 снимков с визуальными эффектами, которые могли похвастаться подробными настройками компьютерной графики.
Процесс съемки фильма «Аватар» и конечный резуальтат, 2009 г
Чтобы предоставить актерам больше свободы в исследовании пространства, команда Кэмерона построила сцену для захвата движения, которая была в шесть раз больше, чем все, что использовала Weta раньше.
Эмоции актеров на съемочной площадке и на «экране»
Кадры с этих камер были объединены с программным обеспечением, специально разработанным Weta Digital, которое отслеживало мышцы лица актера. Затем на основе этих данных была создана анимированная версия выражений исполнителя.
Технология моментального отображения графики в процессе съемок
Съемочной группе удалось сделать мир Пандоры как можно более реалистичным, но был один кусочек головоломки, который не совсем сработал. Это была вода. Большая часть фильма проходила в лесах и было довольно мало моментов, где персонажи находились в водной среде, так что недочеты несильно отразились на всей картинке фильма. Но все же в этих кадрах можно отметить отсутсвие физики при взаимодействии персонажей с водой, так как эти сцены были сняты с актерами на тросах, а не под реальной водой.
Процесс съемки кадра под водой из первой части фильма
АВАТАР: ПУТЬ ВОДЫ
Кадры из фильма «Аватар: Путь воды», 2022 г.
Вторая часть фильма «Аватар» наполнена сценами под водой. Захват движения в подводном мире можно назвать кульминацией 13-летнего технологического развития. По общему мнению, сценарист/режиссер в очередной раз продвинул кинотехнологии вперед, чтобы реализовать свое видение.
Кадры из фильма «Аватар: Путь воды», 2022 г.
Съемка под водой требует громоздких установок камеры, которые часто приводят к искажению изображения, потому что камере приходится снимать через отверстия на корпусе. Чтобы решить эту проблему, Кэмерон обратился к гуру видеооператорских технологий Павлу Ахтелу, который разработал подводную 3D-камеру, которая никогда раньше не использовалась в художественном фильме.
Процесс съемок под водой фильма «Аватар: Путь воды»
Но установка камеры была только первым препятствием, возникшим при подводных съемках. Чтобы решить проблему использования технологии захвата движения под водой, поверхность резервуара объемом 900 000 галлонов была окружена камерами для захвата движения и покрыта белыми шариками, которые устраняли отражения света, а также позволяли актерам и членам съемочной группы беспрепятственно выходить на поверхность.
Процесс съемок под водой фильма «Аватар: Путь воды»
Также Кэмерон нанял специалистов по подводному плаванию, в том числе подводных гимнастов и чемпиона мира по фридайвингу Кирка Крэча, чтобы научить актерский состав задерживать дыхание на длительные периоды времени.
Актеры под водой в фильме «Аватар: Путь воды»
Для захвата движения в данной части фильма была использована модернизированая установка шлема с двойной камерой для съемки лица. Эта установка запечатляет опорные точки лица в стереоразрешении 2К, а не в стандартной четкости моно, как в первой части Аватара.
Процесс съемок с использованием техники захвата движения
Сэм Уортингтон в процессе съемок
Дополнительная камера прибавляет уровень глубины и еще больше данных аниматорам для улучшения финальных снимков. С помощью двух камер расположенных данным образом можно рассчитать все различные точки лица с помощью искусственного интеллекта и новых встроенных технологий.
Зои Салдана во время съемок
Процесс съемок фильма «Аватар: Путь воды»
Процесс съемок с использованием техники захвата движения
При создании первого «Аватара» художники на постпродакшине использовали достаточно распространенный инструмент анимации Blendshapes, который позволял им корректировать и усиливать выражения лиц персонажей. Но данный инструмент позволял взаимодействовать только с поверхностью лица персонажа. Для второй части фильма использовалась техника, которая позволила управлять мимикой актеров на более глубоком мышечном уровне. Аниматоры могли измерить, как напрягались мышцы лица под кожей во время игры и в дальнейшем использовали эти данные для более точной настройки лиц.
Процесс съемок фильма «Аватар: Путь воды»
ВЫВОДЫ
Исследование о системе захвата движения в дилогии «Аватар» очень актуально, так как позволяет понять, как технология прогрессировала в создании персонажей в киноиндустрии. Разработка новых методов и технологий является результатом творческих потребностей режиссера Джеймса Кэмерона, который стремился создать более реалистичный и убедительный мир. В этом процессе его объединение с компанией Weta позволило существенно изменить процесс съемки и достигнуть невероятных результатов. В исследовании также показано, как система захвата движения в дилогии «Аватар» сработала на практике и обеспечила режиссеру и команде постпродакшна больше свободы. Было рассмотрено, как различные сценарии использования технологии способствовали совершенствованию захвата движения и созданию новых методов съемки, а также как это отразилось на реалистичности и качестве создаваемых персонажей.
Интернет ресурсы:
Статья «Head Mounted Sci-Tech Oscars», опубликована Майком Сеймуром 21 февраля 2021 г. на fxguide
https://www.fxguide.com/fxfeatured/head-mounted-sci-tech-oscars/?highlight=avatar%20motion%20capture
Статья «Weta Digital’s FACETS honoured at the Sci-tech Awards», опубликована Майком Сеймуром 14 февраля 2017 г. на fxguide
Статья «Behind the Scenes Look at the Motion Capture Technology Used in AVATAR», опубликована 20 мая 2010 г.
Статья «James Cameron — Performance Capture re-invented»
Статья «Making of Avatar & Avatar 2: Behind-the-Scenes of James Cameron’s Epic», опубликована Рэксом Провостом 11 декабря 2022 г.
Видео на YouTube «Avatar (2009) Capturing Avatar 2010» опубликовано 20 мая 2022 г.
Видео на YouTube «Avatar (2009) Capturing Avatar 2010» опубликовано 20 мая 2022 г.
Видео «Amazing Before & After Hollywood VFX — Avatar» на YouTube (дата обращения 24.05.2023)
Видео «Avatar: Motion Capture Mirrors Emotions» на YouTube (дата обращения 24.05.2023)
Видео «How Avatar 2 Redefines Film Technology (Behind the Scenes)» на YouTube (дата обращения 24.05.2023)
Видео «Avatar: The Way of Water | Acting in The Volume» на YouTube (дата обращения 24.05.2023)
Видео «Avatar & Avatar 2 Behind the Scenes — How James Cameron Evolved Motion Capture in the Avatar Films» на YouTube (дата обращения 24.05.2023)
Видео «Making Of AVATAR: THE WAY OF WATER — Best Of Behind The Scenes & Visual Effects With James Cameron» на YouTube (дата обращения 24.05.2023)
Видео «Making Of AVATAR: THE WAY OF WATER — Best Of Behind The Scenes & Visual Effects With James Cameron» на YouTube (дата обращения 24.05.2023)
Видео «How Avatar’s VFX Became So Realistic | Movies Insider | Insider» на YouTube (дата обращения 24.05.2023)