Виртуальная кинематография – это совокупность кинематографических приемов, выполняемых в среде компьютерной графики . Он включает в себя широкий спектр предметов, таких как фотографирование реальных объектов, часто со стерео- или многокамерной установкой , с целью воссоздания их в виде трехмерных объектов, а также алгоритмы для автоматического создания реальных и смоделированных ракурсов камеры . Виртуальную кинематографию можно использовать для съемки сцен с невозможных ракурсов, создания фотографий анимационных фильмов и управления появлением компьютерных эффектов.
Ранним примером фильма, интегрирующего виртуальную среду, является фильм 1998 года « Куда приводят мечты» с Робином Уильямсом в главной роли . Команда по спецэффектам фильма использовала реальные чертежи зданий для создания масштабных каркасных моделей, которые затем использовались для создания виртуального мира. [1] Фильм получил множество номинаций и наград, включая премию «Оскар» за лучшие визуальные эффекты и премию Гильдии арт-директоров за выдающиеся достижения в области производственного дизайна. [2] Термин «виртуальная кинематография» появился в 1999 году, когда художник по спецэффектам Джон Гаэта и его команда хотели дать название новым кинематографическим технологиям, которые они создали. [3]
Трилогия «Матрица» ( «Матрица» , «Матрица: Перезагрузка » и «Матрица: Революция» ) использовала ранние методы виртуальной кинематографии для создания виртуальной «съемки» реалистичных компьютерных изображений. Результатом работы Джона Гаэты и его команды в ESC Entertainment стало создание фотореалистичных CGI-версий исполнителей, декораций и действий. Их работа была основана на результатах Пола Дебевека и др. по получению и последующему моделированию поля отражения на человеческом лице, полученному с использованием простейшей световой сцены в 2000 году. [4] Знаменитые сцены, которые были бы невозможны или требовали бы слишком много времени. -требующие производства в контексте традиционного кинематографа, включают бурную драку в « Матрице: Перезагрузка» (2003), где Нео сражается с до 100 агентами Смитами , и начало финальной схватки в « Матрице: Революции» (2003), где скула агента Смита получает удар от Нео [5] , оставляя цифрового двойника невредимым.
В трилогии «Матрица» создатели фильма в значительной степени полагались на виртуальную кинематографию для привлечения зрителей. Билл Поуп , оператор-постановщик , использовал этот инструмент гораздо более тонким образом. Тем не менее, этим сценам все же удалось достичь высокого уровня реализма, и зрителям было трудно заметить, что на самом деле они смотрят кадр, полностью созданный художниками по визуальным эффектам с использованием инструментов компьютерной 3D-графики. [6]
В «Человеке-пауке 2» (2004) создатели фильма манипулировали камерами, чтобы у зрителей возникло ощущение, будто они вместе с Человеком-пауком качаются по Нью-Йорку. Используя радар камеры захвата движения , оператор движется одновременно с отображаемой анимацией. [7] Это позволяет зрителям увидеть точку зрения Человека-паука и усиливает ощущение реальности. В «Мстителях: Война бесконечности» (2018) сцены с участием Титана были созданы с использованием виртуальной кинематографии. Чтобы сделать сцену более реалистичной, продюсеры решили снова снять всю сцену другой камерой, чтобы она двигалась в соответствии с движением Титана. [8] Создатели фильма создали так называемый синтетический блик, благодаря чему он очень похож на исходный отснятый материал. Когда в 2019 году был ремейк классического анимационного фильма « Король Лев» , продюсеры использовали виртуальную кинематографию для создания реалистичной анимации. В финальной сцене битвы между Шрамом и Симбой оператор снова перемещает камеру в соответствии с движениями персонажей. [9] Цель этой технологии — еще больше погрузить аудиторию в сцену.
В постобработке используются передовые технологии для изменения, перенаправления и улучшения сцен, снятых на съемочной площадке. Стерео или многокамерные установки фотографируют реальные объекты таким образом, что их можно воссоздать как трехмерные объекты и алгоритмы. На съемочной площадке можно использовать оборудование для захвата движения, такое как точки слежения и камеры в шлемах , чтобы облегчить ретроактивный сбор данных при постпроизводстве. [10]
Технология машинного зрения , называемая фотограмметрией, использует 3D-сканеры для захвата трехмерной геометрии. Например, 3D-сканер Arius, использованный в сиквелах «Матрицы», смог получить такие детали, как мелкие морщинки и поры кожи размером всего 100 мкм. [4]
Кинематографисты также экспериментировали с многокамерными установками для захвата данных о движении без какого-либо оборудования для захвата движения. Например, для создания цифровых двойников фильмов «Матрица» использовалась технология захвата движения без маркеров и фотограмметрическая съемка с многокамерной установкой, называемая оптическим потоком . [4]
Совсем недавно в криминальном фильме Мартина Скорсезе « Ирландец» использовалась совершенно новая система захвата лиц , разработанная Industrial Light & Magic (ILM), в которой использовалась специальная установка, состоящая из двух цифровых камер , расположенных по обе стороны от основной камеры, для захвата данных о движении. в реальном времени с основными выступлениями. В пост-продакшене эти данные использовались для цифровой визуализации компьютерных версий актеров. [11] [12]
Установки для виртуальных камер дают кинематографистам возможность манипулировать виртуальной камерой в трехмерном мире и фотографировать созданные на компьютере трехмерные модели. После того как виртуальный контент собран в сцену в 3D-движке , изображения можно творчески скомпоновать, пересветить и повторно сфотографировать под другими углами, как если бы действие происходило впервые. Виртуальная «съемка» этой реалистичной компьютерной графики также допускает физически невозможные движения камеры, такие как сцены в «Матрице» . [4]
Виртуальную кинематографию также можно использовать для создания полноценных виртуальных миров с нуля. Более совершенные контроллеры движения и интерфейсы планшетов сделали такие методы визуализации возможными в рамках бюджетных ограничений небольших кинопроизводств. [13]
Широкое распространение визуальных эффектов породило желание создавать эти эффекты непосредственно на съемочной площадке, не отвлекая от игры актеров. [14] Художники по эффектам начали применять виртуальные кинематографические методы на съемочной площадке, делая сгенерированные компьютером элементы данного кадра видимыми для актеров и операторов, ответственных за его съемку. [13]
Такие методы, как рендеринг в реальном времени , который позволяет создать эффект до того, как сцена будет снята, а не вставлять его в цифровом виде после этого, используют ранее не связанные технологии, включая движки видеоигр, проекторы и современные камеры, чтобы объединить традиционную кинематографию с ее виртуальным аналогом. [15] [16] [17]
Первый эффект кинофильма в реальном времени был разработан компанией Industrial Light & Magic совместно с Epic Games с использованием Unreal Engine для отображения классического эффекта «скорости света» из « Звездных войн» для фильма 2018 года « Соло: Звездные войны: Истории» . [15] [18] Технология, использованная в фильме, названном его создателями «Stagecraft», впоследствии использовалась ILM для различных проектов «Звездных войн», а также в фотореалистичном анимационном римейке « Короля Льва» ее материнской компании Disney в 2019 году . [19] [20]
Вместо сканирования и представления существующего изображения с помощью виртуальных кинематографических методов эффекты в реальном времени требуют минимальной дополнительной работы при постобработке. Кадры, включая виртуальную кинематографию на съемочной площадке, не требуют каких-либо передовых методов постобработки; эффекты могут быть достигнуты с использованием традиционной CGI-анимации.
