Как появилась компьютерная графика в кино
Обновлено: 07.07.2024
Кино, родившееся в самый разгар технической революции, всегда зависело от техники, которая влияла не только на качество изображения, но и на сюжеты. Прослеживаем эволюцию спецэффектов и лежащих в их основе технологий от первых комбинированных съемок до эффекта максимального погружения RealD.
35 мм камера Bell & Howell
Что позволила: впечатывать нарисованные спецэффекты в негатив, незаметно совмещать два снятых отдельно изображения.
К началу 1920-х годов все голливудские фильмы снимались на камеры, произведенные одной компанией — Bell & Howell. Бывший киномеханик Дональд Белл и изобретатель Альберт Ховелл познакомились в самом начале века в Чикаго, который тогда был мощным центром киноиндустрии, и стали работать над идеальными кинопроектором и кинокамерой. Они разработали систему перфорации пленки и в 1912 году выпустили камеру, которую в индустрии сочли совершенной. В отличие от предыдущих моделей, пленка в ее лентопротяжном механизме держалась плотно и не ерзала на держателях.
Дорисовка и кадр с ней в фильме «Улица Зеленого дельфина»Новация позволила усовершенствовать технологию дорисовки — это когда в кадр добавляют часть изображения, которого не было на реальной локации или в павильоне (фрагменты пейзажа, облака и прочая красота). До этого дорисовку разнообразных статичных элементов, вплоть до массовки на фоне, делали на стекле, которое ставили перед камерой прямо на съемочной площадке, что было неудобно, а технику двойной экспозиции, давно известную фотографам, в раннем кино незаметно применять не могли. Снятые отдельно части изображения (например, интерьер комнаты и сцена за окном) дрожали вразнобой, и это разрушало всю иллюзию. Теперь дорисовку можно было впечатывать прямо в негатив.
Это же позволило снимать опасных животных и актеров раздельно (так обычно снимали сцены с двойниками или близнецами, сыгранными одним актером) и соединять два изображения при дальнейшей обработке. Например, почти все сцены с леопардом в «Воспитании крошки» сделаны при помощи аналогичной технологии — изображение хищника добавлено в кадр с актерами.
Блуждающая маска
Что позволила: делать комбинированные съемки с подвижными объектами, соединять снятых в павильоне актеров с любым экзотическим фоном.
Маска — это непрозрачное пятно, совпадающее по силуэту и расположению с актером на оригинальном негативе (это когда фон снимается отдельно, актер — отдельно, а потом оба изображения соединяются при печати). В 1916 году оператор Фрэнк Уильямс придумал снимать актеров на фоне черного бархата (на негативе такой фон был прозрачным). С получившегося негатива делали на специальной высококонтрастной пленке позитивную копию (ее фон был черным, а актеры прозрачны; при повторной печати получали контрмаску — прозрачный фон и черное пятно с актерами). Это черное пятно при печати финального позитива (мастер-позитива) закрывало ту область, где должны были находиться персонажи, и позволяло впечатывать в него снятый в другом месте фон. Потом с исходного негатива в оставленную в фоне незасвеченную «дырку» впечатывали актеров; уже впечатанный фон же при этом закрывали контрмаской.
С 1920-х годов эта технология стала повсеместной. Одним из первых ее использовал Сесил Б. ДеМилль в фильме «Непредумышленное убийство». А самая знаменитая картина с подобными спецэффектами — «Восход солнца» Мурнау.
Позже технология для создания блуждающей маски была неоднократно усовершенствована. В послевоенном советском кино, например, вместо бархата использовали черный экран, через который проходил невидимый глазу инфракрасный свет, и специальную пленку, чувствительную к инфракрасному спектру. В отечественном кинопроизводстве эту технологию с теми или иными инновациями применяли вплоть до середины 1990-х!
Кадр из фильма «Высота» (1957) и его элементы: фон, актерская сцена на черном фоне и маскаРир-проекция
Что позволила: соединять отдельно снятый на локации фон и актеров прямо на площадке, а не при печати финальной копии.
При рир-проекции позади актеров устанавливают полупрозрачный экран, а за ним — проектор, который проецирует на этот экран заранее отснятый фон. Это значительно облегчает работу актеров, которые видят не темный занавес, а картинку локации, на которой разыгрывается сцена. Камера, синхронизированная с проектором, переснимет этот фон уже вместе с актером на переднем плане. Эту технологию тоже придумали в 1910-е, но в силу технических ограничений впервые применили ее в «Метрополисе» и активно использовали до конца 1950-х.
Тонфильм
Что позволил: снимать звуковое кино.
Попытки соединить киноизображение и звук предпринимал еще Томас Эдисон в конце XIX века, но тогда они не особенно удались из-за неспособности кинематографистов точно синхронизировать звуковую дорожку. Все изменилось после изобретения оптической записи звука (она же тонфильм). Звук записывался на ту же кинопленку в виде отдельной дорожки-штриха переменной ширины, а воспроизводился благодаря фотоэлектрическому датчику. Звук изменил все правила игры (в том числе и буквально актерской игры) и на долгие 30 лет запер съемочные группы в павильонах киностудий — записывать звук на локации было невозможно. Необходимость конструировать каждый диалоговый кадр в звукоизолированном студийном помещении дала толчок развитию технологий кинопроизводства.
Трехпленочный «Техниколор»
Что позволил: показывать кино в цвете.
В начале 1930-х компания Technicolor разработала технологию крайне правдоподобной цветопередачи. Полноцветное изображение воссоздавалось с помощью трех черно-белых пленок, каждая из которых фиксировала один из базовых цветовых компонентов кинокадра — синий, красный, зеленый. Все три пленки сначала красили в соответствующие цвета, а потом эту краску с трех разных пленок переносили на одну. В 1939 году вышло два знаменитых фильма, созданных с помощью этой технологии — «Унесенные ветром» и «Волшебник страны Оз».
Хромакей
Что позволил: делать комбинированные съемки в цвете.
С появлением цвета в кино все существовавшие ранее технологии создания блуждающей маски стали бесполезны. На помощь американской киноиндустрии пришел хромакей. Хромакей — это фон одного цвета (сначала синего), который можно удалить из кадра, применив комбинацию фильтров, а потом заменить отдельно снятым пейзажем и т. п. Как это делается, можно посмотреть в видео ниже.
Первым фильмом, в котором применяли синий хромакей, считается «Багдадский вор» .
Довольно долго, вплоть до середины 1970-х, у этой технологии был один существенный изъян: при печати финальной копии вокруг актеров был заметен синий ореол.
Но еще в 1950-е была изобретена альтернатива — оранжевый хромакей. Съемка велась на камеру с двумя пленками и со специальный призмой, отделявшей поток желтых лучей и направлявшей его на отдельную ч/б пленку. Так на этой пленке получалась уже знакомая нам маска, а на основной — изображение актеров на черном фоне. Усовершенствованная технология позволяла снимать на фоне хромакея даже полупрозрачные объекты и не выдавала никакого ореола. Ее минус заключался в более тяжелой и неповоротливой камере. Патентом на желтый хромакей владела компания Disney, снявшая так «Мэри Поппинс», «Набалдашник и метлу» и несколько других фильмов. А Хичкок одолжил эту технологию для своих «Птиц» (подробности смотрите в видео ниже).
Моушен-контроль
Что позволил: использовать комбинированные съемки в экшен-сценах.
Очень долго все кадры, с которыми производили какие-либо оптические манипуляции, были статичными. Так что кинематографисты очень нуждались в технологии, позволяющей снимать разные объекты камерой, каждый раз движущейся по идентичной траектории — так можно было сделать комбинированные съемки еще эффектнее. В конце 1940-х — начале 1950-х студии Paramount и MGM сделали каждая свою версию устройства, позволяющего запомнить движение камеры и повторить его абсолютно точно. Paramount использовала его в фильме «Самсон и Далила», а MGM — на съемках мюзикла «Американец в Париже». Впрочем, в обеих картинах камера не то чтобы была очень подвижной.
Так называемый «Дайстрафлекс» — управляемый примитивным компьютером операторский кран. Применялся на съемках «Бегущего по лезвию», «Звездных войн», «Звездного крейсера „Галактика“» и прочих sci-fi-экшеновУспешное применение повторяемого движения камеры можно видеть и в фильме Кубрика «2001 год: Космическая одиссея». Но настоящий прорыв произошел в «Звездных войнах» (в процессе работы над классической трилогией Джорджа Лукаса вообще было создано немало инноваций).
Цифровая революция, CGI
Что позволила: все, что мы видим в сегодняшних sci-fi и экшен-фильмах — создавать фантастических персонажей и локации, малоотличимые от реальных, оживлять на экране умерших актеров и т. д.
В 1980-е аналоговые технологии достигли пика своего развития, и для следующего шага требовался некий качественный скачок. Этот скачок произошел, причем еще в начале 1970-х. В 1972 году в фильме «Мир Дикого Запада» кинокадр впервые подвергся цифровой обработке. Джон Уитни-мл. произвел пикселизацию отснятого материала для двух минут экранного времени, в которые нам показывают мир глазами взбесившегося андроида.
Дальнейшее развитие компьютерной графики шло по экспоненте. Уже в 1976 году в фильме «Мир будущего» можно было увидеть трехмерное лицо и кисть руки человека. Маленькие шажки вперед сделаны в фильмах «Трон» и «Звездный путь 2: Гнев Хана». Но первые кадры, полностью созданные на компьютере, появляются только в 1984 году в фильме «Последний звездный боец». А в 1985-м в фильме «Молодой Шерлок Холмс» есть первый цифровой персонаж.
Дигитальная революция продолжилась в фильмах «Виллоу» и «Бездна». Полученный во время их съемок опыт позволил Джеймсу Кэмерону пойти ва-банк в «Терминаторе 2». Если в «Бездне» сцены с CGI можно было безболезненно вырезать в случае неудачи, то жидкого Терминатора выкинуть было никак нельзя.
Сегодня цифровые технологии позволяют делать то, что было недоступно кинематографистам прошлого, включая омолаживание кинозвезд и виртуальное воскрешение актеров из мертвых. Ниже можно посмотреть, как создавали цифровую версию Питера Кушинга для фильма «Изгой-один: Звездные войны. Истории». Цифровой портрет Кушинга сделали так: отсканировали взятый из архива слепок его лица (их всегда делают для создания пластического грима). А мимику оживили так: актер, чьи пропорции черепа совпадали с пропорциями Кушинга, сыграл роль с маркерами на лице.
Технологии захвата движения и захвата мимики активно применяются с начала нулевых (один из самых ранних примеров, еще из 1990-х — создание цифровой массовки в «Титанике»). Их использовали на таких проектах, как «Властелин колец», «Аватар», «Планета обезьян».
Поляризованное стереокино
Что позволило: 3D-кино без искажения цвета.
Cамый примитивный способ получения стереокартинки, так называемый анаглиф, широко использовался в комиксах. Тут изображение разделяется на две части по спектральному принципу: часть картинки, предназначенная для левого глаза — красная, для правого — бирюзовая. Благодаря очкам с цветными светофильтрами каждый глаз видит только предназначенную ему часть изображения. Недостаток метода — очень сильные искажения цветов. Тем не менее анаглиф был очень популярен в начале 1960-х.
При этом уже в 1950-е широкое распространение получила другая, более совершенная технология получения объемной картинки, известная еще с конца XIX века — так называемый поляризованный 3D. Принцип тот же, что и в анаглифе, только тут в разные глаза попадают не разные цвета, а по-разному поляризованные световые волны. Массовой технология стала, когда компания Polaroid наладила промышленное изготовление дешевых пластиковых очков с поляризованными стеклами. Главными 3D-хитами того времени были «Бвана-черт» и «Создание из Черной лагуны», существовала даже стереоверсия «В случае убийства набирайте М» Хичкока. Снимать 3D-фильм нужно было двумя камерами, в которых пленки двигались бы абсолютно синхронно. И показывать нужно было так же — с двух синхронных проекторов. Это было трудно и дорого, так что интерес к формату временно спал.
Второе пришествие стереокино состоялось в 1960-е, когда был найден способ печатать стереокартинку на одной пленке, однако при этом страдала цветопередача, резкость и яркость изображения тоже были не очень.
С 1980-х до середины 2000-х самым эффектным форматом стереокино считался IMAX 3D. Стандартная картинка IMAX отличается от стандартной широкоэкранной 35-миллиметровой проекции соотношением сторон — кадр тут почти квадратный, а для показа используется пленка 70 мм. С переходом на цифровую проекцию размеры экрана в большинстве кинотеатров IMAX изменились: ширина стала в два раза больше высоты (их точное соотношение — 1.90:1). Что касается 3D, здесь все по-старому. Используется так называемая линейная поляризация света для каждого глаза: для одного — вертикальная, а для другого — горизонтальная. Поэтому, если зритель во время сеанса поворачивает голову, изображение начинает расплываться и двоиться.
Но с 2007 года распространение получает еще более инновационный формат — RealD, особенно популярный в России. От других технологий стереокино его отличает особая, круговая поляризация света: по часовой стрелке для одного глаза и против — для другого. При этом каждый кадр проецируется трижды — так трехмерная картинка получается плавной, без мерцания. Все эти нововведения позволяют зрителям не терять резкость картинки при наклоне головы, а глазам не уставать. Кроме того, фильмы, показанные в Real D, более яркие, контрастные, цвета здесь переданы наиболее точно.
6 июня в российский прокат в формате 3D вышла картина «Люди Икс: Темный Феникс», завершающая 12-серийную сагу. Просмотр в RealD 3D дает возможность увидеть фильм таким, каким его задумал режиссер, и полностью погрузиться в фантастическую атмосферу.
Мы видим чудесные визуальные эффекты повсюду. Вероятно, в некоторых из ваших любимых фильмов они также присутствуют.
Нынешние «кино волшебники» дошли до того, что заставляют исчезать из кадра целые города. Несмотря на разницу в масштабе, художники по спецэффектам по-прежнему полагаются на ту же визуальную ловкость рук, которую практиковали первые кинематографисты. Изменилась только технология.
Можно с точностью сказать, что визуальные уловки становятся центральной частью современного кинопроизводства. Этот термин относится к широкому набору эффектов, от аналоговых до компьютерных трюков. Но прежде чем перейти к передовым технологиям, давайте сделаем шаг назад и посмотрим, с чего все начиналось.
Первые спецэффекты
Если бы у вас спросили, когда появились первые спецэффекты в фильмах, что бы вы ответили? В 1915 году? Или в 1930? Оказывается, первые спецэффекты предшествуют даже Гражданской войне в США.
В 1857 году Оскар Рейландер создает форму специальных эффектов, выполняя компостирование изображений. Он соединял их, чтобы сделать убедительную последовательность событий.
Спустя десятилетия режиссер Альфред Кларк смог смоделировать казнь Марии — королевы Шотландии. Он сделал так, что актриса положила голову под топор палача и приостановил фильм. Затем актриса покинула сцену, а остальные остались на своих местах.
Под топор подставили манекен, и возобновили съемки. Этот трюк с по кадровой анимацией казался весьма реалистичным. Зрители и мечтать не могли о таком поразительном эффекте, происходящем на их глазах.
Анимация
Первые анимационные фильмы создали в начале 1900-х годов. Ими занимались иллюстраторы комиксов. Соответственно, анимационные фильмы того времени были сосредоточены на персонажах популярных рисунков.
Один из первых сохранившихся короткометражных фильмов тех времен – созданный с использованием одно кадрового метода. Это была картина «Юмористические фазы смешных лиц», выпущенная в 1906 году. Она состояла из одиночных изображений, проецируемых с большим количеством кадров в секунду. Но первым успешным анимационным фильмом считают эскиз художника Уинзора Маккея «Герти Динозавр» (1914).
Инновации в технологии анимации продолжали развиваться в короткометражках. 21 декабря 1937 года был выпущен первый полнометражный анимационный фильм Уолта Диснея «Белоснежка и семь гномов».
Миниатюра
Миниатюра – это специальный эффект, который создали для фильмов и телевизионных программ. Он предполагает появление масштабных моделей для достижения нужного эффекта.
Первым, кто использовал миниатюры, стал Джордж Мельс. В 1902 году он выпустил фильм «Путешествие на Луну», в котором появилось несколько миниатюр, включая модель космического корабля. Эту технологию использовали в классических научно-фантастических франшизах, таких как «Звездные войны» и «Звездный путь». Пользовались ею до тех пор, пока не добавили копии, созданные в цифровом виде.
В 1927 году режиссер Фриц Ланг создал анти утопический мир Метрополиса, используя замысловатые миниатюрные модели. Полномасштабные городские пейзажи стояли наряду с перспективными методами для создания несуществующей среды.
В отличие от большинства эффектов фильмов из прошлого, миниатюры до сих пор используют в современном кино. Во время съемок трилогии «Властелин колец» режиссер Питер Джексон создал миниатюрные здания и города, снятые на цифровом фоне, чтобы показать сказочное Средиземье Толкина.
Рисованные декорации
Рисованные декорации были неотъемлемой частью многих фильмов, которые создавали до эры компьютерной графики. Это были реальные проекции или рисунки, помещенные за объектами переднего плана, чтобы обмануть аудиторию. Они заставляли зрителей поверить, что актеры находятся в другом месте.
Без этих произведений искусства не было бы Статуи Свободы, выступающей из песка в последней разрушительной сцене «Планеты обезьян» (1968) и Изумрудного города, ожидающего Дороти в конце дороги из желтого кирпича. Даже величественный особняк Тары из «Унесенные ветром» 1939 года не появился бы без такого эффекта.
На протяжении большей части 20-го века в студиях были собственные отделы, в которых покорно рисовали декорации. Происходило это до начала 1990-х, пока цифровые методы матирования не стали нормой.
Кукольная анимация
Чтобы смоделировать движение, использовали кукольную анимацию. Для этого фотографировали твердые трехмерные фигуры в миниатюрных декорациях. Марионетки часто изготавливали из податливого, но стабильного материала, такого как глина или пластилин. Таким образом аккуратно фазированные движения можно было регулировать между экспозициями последовательных кадров.
К примеру, в фильме 1963 года «Джейсон и аргонавты» стая смертоносных скелетов поднимается из-под земли для одной душераздирающей схватки. Эффект был получен с помощью по кадровой фотографии, в которой используются реалистичные куклы или модели. Марионетками управляли и фотографировали по одному кадру за раз.
Дублирование
Такую технику использовали еще с начала 20 века. Но наиболее популярной и удачной версией стал намного позже снятый фильм. В 1961 году фильм «Ловушка для родителей» покорил сердца многих телезрителей. Актриса Хейли Миллс сыграла близнецов Шэрон и Сьюзен. Девочки случайно встречаются в летнем лагере после того, как их разлучили при рождении.
Сам трюк был прост. Для этого использовали технологию разделения экрана. Чтобы дважды поместить девочку в одну и ту же сцену, создатели фильма просто зафиксировали камеру в нужном положении и сняли сцену во второй раз. При этом они накладывали половину каждого кадра на один негатив, чтобы создать композицию.
Система управления движением камеры
«Звездные войны. Эпизод IV: Новая надежда» стал первым фильмом, в котором использовали систему управления движением камеры. За это, кстати, он получил премию «Оскар».
Подключенная к компьютеру, система управления движением Dykstraflex (названная в честь руководителя Джона Дайкстры) выдавала на камеру сложную серию движений. Это позволяло создавать кадры, не похожие на те, что раньше видели в кинотеатрах.
Такая система позволяет записывать или программировать движения кинокамеры так, чтобы кадр можно было в точности повторить. Качественная система управления движением может повторять любое вращения камеры с исключительной точностью бесчисленное количество раз. Как только камера сможет повторить движение, можно будет создать целый ряд эффектов.
Один из самых простых — заставить элементы появляться или исчезать. Это делается путем съемки, например, пустой комнаты, а затем повторной съемки с помощью камеры управления движением, но на этот раз с актером или какой-либо мебелью в комнате. Затем можно сделать два снимка и легко смешать их, чтобы создать впечатление, словно мебель или актер появляется, или исчезает.
Компьютерная графика
История компьютерной графики относит нас к 1950-м годам. Тогда механические компьютеры перепрофилировали, чтобы создать шаблоны на анимационных центрах, которые затем использовали в фильмах.
Первым фильмом с компьютерной графикой стала картина «Головокружение» Альфреда Хичкока (1958). Но это были только начальные пробы. А уже в 1972 году Эдвин Кэтмелл и Фред Парк создали компьютерный анимационный короткометражный фильм под названием «Компьютерная анимированная рука». Он представил миру трехмерную компьютерную графику.
Эдвин Кэтмелл фактически нарисовал на руке тушью 350 треугольников и многоугольников, а затем оцифровал и кропотливо анимировал данные в программе 3D-анимации.
После 2000 года развитие компьютерной графики стремительно ускорилось. Ныне она является неотъемлемой частью всех художественных фильмов.
Аниматроника
Современная эра аниматроники стартовала в 1961 году, когда Уолт Дисней начал разрабатывать ее для фильмов. Тогда создали фигурку Танцующего Человека высотой приблизительно 23 сантиметра.
Конечно же, достижения в области робототехники, программирования, быстрого прототипирования, материалов и методов обработки поверхностей делают сегодняшних аниматронных персонажей более реалистичными, чем они были раньше.
Движение и управление аниматронными фигурами могут до невероятной степени имитировать естественную жизнь, обманывая глаз. Благодаря аниматронике современные кинематографисты создают существ и персонажей, обладающих физическим присутствием и осязаемой реальностью.
Хотя достижения в области цифрового искусства позволяют визуально изображать поразительных и невозможных существ, с аниматроникой им все равно не сравниться. Эти персонажи существуют несомненным образом. Они могут занимать то же пространство, что и актеры в фильме, и влиять на окружающую среду больше, чем любой набор пикселей.
Полнометражная компьютерная анимация
Первым полнометражным анимационным фильмом, который создали с помощью компьютерной графики, стал «История игрушек» (1995). Это совместный проект с анимационной студией Pixar, на создание которого потребовалось четыре года.
Картину занесли в Книгу рекордов Гиннеса за первый полнометражный компьютерный анимационный фильм. «История игрушек» также заработал аниматору Джону Алану Лассетеру премию «Оскар» за его «вдохновенное руководство».
После такого успеха Pixar выпустила еще 10 художественных фильмов, получивших признание критиков, а также 24 награды «Оскар» и более 6 миллиардов долларов.
«Время пули»
Замедленное движение использовали в фильмах, чтобы подчеркнуть все – от драматических прыжков до героических моментов победы в спорте.
Потрясающим достижением в области цифровых визуальных эффектов стал фильм «Матрица». С помощью одной серии выстрелов «Матрица» смогла превратить предыдущие эффекты замедленной съемки в карнавальные трюки.
Эффект, получивший название «время пули», использовал замедленное вращающееся действие камеры, чтобы показать персонажей, уклоняющихся от пуль.
Снаряды идут в замедленном движении или полностью останавливают свою траекторию. Этот эффект позволяет кинематографистам подчеркнуть мельчайшие детали действия, показывая, насколько сложна и нюансирована сцена.
С начала 2000-х «время пули» стало излюбленным приемом, который использовали в фильмах, рекламе, телешоу и видеоиграх.
Захват движений
Технологию, которая привела к рождению современного захвата движений, использовали еще в 19 веке. Фотограф Эдвард Мейбридж изучал движение людей и животных с помощью по кадровой фотографии. Самые важные принципы его исследования вскоре пригодились кинематографистам.
Основы захвата движения таковы: у вас есть реальные участники, которые предоставляют шаблон человеческого движения и переводят его в другую среду. Самый ранний пример использования такого приема – короткометражные фильмы аниматора Макса Флейшера. В 1915 году он разработал ротоскоп – концепцию, с помощью которой аниматоры обводили кадры живого фильма, чтобы придать героям мультфильмов плавность движений.
А помните Голлума из трилогии Питера Джексона «Властелин колец»? Хоть и одержимое драгоценностями существо создали в цифровом формате, игрой Голлума руководил актер Энди Серкис.
Голлума облачили в специально сделанный костюм для захвата движений. Создавали его в цифровом виде, используя 13 камер, направленных на различные датчики. Их прикрепили к костюму Серкиса. Эти датчики создавали трехмерное изображение движений Серкиса, позволяя аниматорам делать движения существа более реалистичными.
Этот и другие колоссальные эффекты в фильмах принесли Джексону и его команде награды «Оскар» за каждый из фильмов «Кольца».
В 1894 году Уильям Фриз Грин подал заявку на патент. Он предполагал процесс трехмерного просмотра с использованием двух экранов, расположенных рядом. Экраны были объединены громоздкой стереоскопической гарнитурой.
В 1922 году Лоренс Хэммонд и Уильям Кэссиди представили серию короткометражек и один полнометражный фильм «Человек из Марса». Для этого они использовали два проектора, синхронизированные со стерео гарнитурами. Показывали такое кино в единственном кинотеатре, оборудованном для его проецирования.
В 1953 году режиссер Андре де Тота выпустил первый цветной 3D-фильм, который сняли представители Warner Brothers. После этого 3D технологии развивались не столь стремительно. Было несколько подъемов и в начале 21 века. Так продолжалось, пока в 2009 году режиссер Джеймс Кэмерон не занялся съемками фильма «Аватар».
Он задумал создать специально разработанную камеру, встроенную в шестидюймовую штангу, которая позволяла снимать выражения лиц актеров с помощью датчиков. Это записывали в цифровом виде, а потом предоставляли аниматорам.
Актеры были одеты в обтягивающие боди с крошечными отражателями. Они фиксировались в трехмерном изображении с помощью 140 цифровых камер, расположенных по всей площадке. Система камеры Кэмерона получила прозвище «Святой Грааль». Внутри нее были легкие, двойные линзы и цифровые изображения высокого разрешения.
фиСейчас практически ни один приключенческий или остросюжетный фильм не снимается без использования компьютерной графики. Однако обрабатывать графику компьютеры «научились» сравнительно недавно. С чего началось использование высоких технологий в кино?
Чудеса докомпьютерной эры
Первые вычислительные машины, действительно напоминающие современный компьютер, появились в 1940-х годах. Использовались эти устройства для военных нужд, например, немецкий компьютер Z3 рассчитывал аэродинамические параметры для Люфтваффе, а американский ENIAC проектировали для создания артиллерийских таблиц стрельбы. Но кино снимали уже в конце XIX века, и необходимость в спецэффектах появилась уже тогда. Как обходились без компьютеров?
Одним из первых решений стала, разумеется, анимация. Анимационные фильмы создавали уже в начале XX века, отдельные нарисованные сцены вставляли и в немые короткометражки. Примерно тогда же появились техники создания миниатюр в кино — все «невозможные» объекты конструировали в уменьшенном масштабе: сначала использовали, например, картон и ткани, далее уже появились более технологичные материалы. Один из первых фильмов с использованием миниатюр — «Путешествие на Луну» Жоржа Мельеса (1902). Этот фильм сохранился, его можно посмотреть. И анимационные техники, и миниатюры используются по сей день.
Постепенное развитие технологий привело к появлению техник дублирования, монтажа и т.д. К 1960-м годам специалисты уже научились создавать довольно сложные эффекты без применения компьютеров (компьютеры уже были, но все еще громоздкие, да и использовались они по-прежнему военными). Но мощности компьютеров росли. Уже в начале 1970-х компьютеры могли обрабатывать графику, что заинтересовало представителей киноиндустрии.
Первые успехи
Впервые компьютерная графика для создания отдельного эпизода в фильме была задействована в 1973 году в фильме «Мир Дикого Запада». В эпизоде, длящемся несколько секунд, показано тепловидение главного героя фильма — Стрелка.
Отснятый обычной камерой материал был обработан на компьютере (выполнялась пикселизация), а далее покадрово переводился обратно на пленку. Просчет 10 секунд компьютерной графики потребовал 8 часов машинного времени, при этом около четырех месяцев заняли подготовительные работы. В 1976 году было снято продолжение картины, фильм «Мир будущего» — в нем компьютер использовался для создания пейзажей.
В 1977 году был снят первый (по времени создания) эпизод «Звездных войн». Большинство спецэффектов в фильме создано без помощи компьютеров — использовались анимация, монтаж и создание реалистичных миниатюр. Однако эпизод, показывающий пролет корабля через Звезду Смерти, был смоделирован с использованием компьютерной графики. Специалисты использовали каркасное покадровое моделирование — это позволило отрисовать довольно «реалистичную» внутреннюю поверхность Звезды Смерти. Каркасные модели для каждого кадра создавались вручную, просчет одного кадра занимал не менее двух минут. Сохранились кадры, показывающие работу художников (интересно, что уже в 1976 году для ввода координат использовался планшет с пером, видимо, вдохновивший создателей устройств Wacom).
В 1970-е годы компьютерная графика в кино использовалась ограниченно — как правило, большинство эффектов делалось с помощью анимационных техник (например, покадрового комбинирования рисованных фрагментов и реальных съемок).
«Трон» и временное затишье
В 1982 году вышел первый голливудский фильм, в котором широко использовалась компьютерная графика — «Трон» Стивена Лисбергера. Первоначально режиссер хотел снять фантастический фильм исключительно на компьютере, без применения «живых» съемок. Но выяснилось, что производство такого фильма на компьютерах начала 1980-х годов займет слишком много времени, поэтому создатели картины пошли иным путем — отснятый материал разбивали на отдельные кадры, на изображения накладывали фильтры и вставки компьютерной графики и вновь соединяли видео.
Интересно, что «Трон» снимали на черно-белую пленку, для раскадровки создавали слайд размером 60 на 30 сантиметров и фотографировали слайд камерой с цветным фильтром нужного оттенка. И так для каждого кадра! Трехмерные объекты отрисовывались также покадрово, вручную. Сначала создавалась полигональная модель каждого 3D-объекта, затем результаты оцифровывались. Рендеринг каждого кадра занимал не менее 20 минут, результат по сегодняшним меркам выглядит весьма скромно, но для 1982 года это была прорывная графика.
«Трон» окупился в прокате, но хитом не стал (более поздняя популярность к фильму пришла уже после выпуска игр по мотивам картины). Однако специалисты всерьез заинтересовались компьютерной графикой именно после «Трона». В 1985 году в фильме «Молодой Шерлок Холмс» появился первый трехмерный персонаж, рыцарь с витража, «врисованный» в обычную съемку.
А через год появился короткий мультфильм «Люксо-младший» о двух настольных лампах. Этот мультфильм создавался аниматорами молодой и малоизвестной студии Pixar как демонстрация возможностей компьютерной графики. И специалистов этот мультфильм по-настоящему удивил — качество графики для 1986 года было просто невероятным.
А вот в «большом» кино во второй половине 80-х эксперименты с компьютерной графикой на некоторое время приостановились. После весьма скромного успеха «Трона» Голливуд не спешил вкладываться в новые технологии до начала 1990-х годов, а за пределами США мощные компьютеры появлялись с некоторым запозданием.
Если посмотреть американские фантастические фильмы 80-х годов (например, по одному из каналов пакета «ТВОЕ кино»), нетрудно заметить, что компьютерные эффекты тогда выглядели довольно примитивно. Но в 90-е все изменилось.
Золотой век компьютерной графики
К началу 90-х и мейнфреймы, и рабочие станции достигли нужной производительности — наконец-то просчет каждого кадра занимал уже гораздо меньше 15–20 минут. И теперь можно было создавать уже более сложные компьютерные эффекты: вспомните, например, эпизоды из финала второй части «Терминатора», вышедшей в 1991 году, в которых показывается, как Т-1000 проходит сквозь решетку или меняет форму, переходя в жидкое состояние, — все эти сцены были отрисованы на исключительно мощных для начала 90-х компьютерах.
Еще один шедевр того времени — «Парк Юрского периода», в котором для изображения динозавров использовали и живых актеров, и компьютерную графику. В 1995 году появился первый компьютерный полнометражный мультфильм «История игрушек». Можно сказать, что во второй половине 90-х возможности компьютерной графики уже не так существенно отставали от современных. Например, «Матрица» братьев (а затем уже сестер) Вачовски смотрится вполне современно и сейчас, хотя скоро фильму исполнится 20 лет.
Впрочем, ни для кого не секрет, что хорошая графика сама по себе не обеспечивает успеха фильма. Актерская игра, интересный сценарий, запоминающийся саундтрек не менее важны, чем компьютерные спецэффекты. Поэтому, как бы далеко ни шагнула техника, не стоит забывать, что хорошие фильмы часто снимают и без применения высоких технологий. Красивая картинка в кино важна, но она не гарантирует качество фильма.
Согласитесь, многовековую историю кинематографа достаточно трудно представить отдельно от истории развития спецэффектов. Безусловно, эти области неразрывно связаны друг с другом. Сегодня на экранах телевизоров мы можем наблюдать реалистичных монстров и других вымышленных существ, фантастические сказочные миры и галактические пространства. На сегодняшний день 90 процентов фильмов используют виртуальные декорации. Но что было раньше? Лишь примитивное освещение и фальшивые уловки.
Возникает другой вопрос: а что же все-таки первично в киноискусстве – игра актеров или сюжет? Профессионализм оператора или спецэффекты? Естественно, все вышеперечисленные составляющие важны. Но так уж сложилось, что некоторые фильмы стали бестселлерами именно благодаря внедрению в них спецэффектов. Возможно, некоторые из них сегодня выглядят старинно, обыденно и скучно, но в свое время они стали настоящим прорывом. Давайте же более подробно рассмотрим историю создания первых спецэффектов в киноискусстве.
Первые спецэффекты в кино
Самый первый спецэффект был создан Альфредом Кларком в 1895 году. Он был построен следующим образом: в фильме снималась сцена казни Марии Королевы Шотландии. Когда палач делал замах, камера останавливалась, а все актеры, которые участвовали в сцене, замирали на мгновение, актриса уходила из кадра, а на ее место клали манекен. Затем камера включалась и палач рубил голову манекена. Многие утверждали, что такие методы станут основой постановки спецэффектов на протяжении следующего 20 века.
Следует признать, данный трюк был первым случаем обмана зрителя в кино. Это первый кинематографический обман, который мог быть совершен только в фильме. Данный спецэффект в дальнейшем получил название «stop trick».
В 1897 году французский режиссер Жорж Мельес понял, что камера способна преображать действительность, а не только фиксировать происходящее.
После такого открытия Мельес выпускает ленту «Путешествие на Луну», которая стала хорошей почвой для дальнейшего развития спецэффектов. В этой картине французский режиссер использовал сразу несколько трюков: известный нам стоп-кадр, многократную и двойную экспозицию, замедленную и ускоренную съемки и сделал их повседневной практикой режиссуры киноискусства.
Вдохновленный Мельес на этом не остановился. Следующие 20 лет он занимался созданием короткометражных фильмов (выпустил более 500 ), в которых старался открывать все новые и новые спецэффекты. Эти труды не были напрасны. Режиссер изобрел такие спецэффекты, как time-lapse Photography, dissolves, multiple exposures, а также ручной painted color. Вскоре Мельеса прозвали «Сinemagician», поскольку он лучше всех умел манипулировать и преобразовывать желаемую действительность в кино. В эпизоде, основанном на романе Жюля Верна «From the Earth to the Moon», Жорж внедрил комбинацию игры актеров и анимации.
Усовершенствование спецэффектов
1920-ые и 1930-ые годы стали настоящим «прорывом» в развитии спецэффектов. Они были не только улучшены и усовершенствованы, но и стали своеобразными модификациями театральных иллюзий (например, такими как Фантом Пеппера). Процесс съемки теперь включал в себя двойную экспозицию и matte compositing. Использовавшаяся ранее только в театральных спектаклях оптическая рирпроекция была также усовершенствована. Теперь в ней стало возможно использование нарисованных движущихся фонов.
Однако некоторые типы спецэффектов к этому времени уже были развиты настолько, что, благодаря им и технологии «стоп-трик», режиссеры легко могли создавать целые фантастические эпизоды. Рисованная анимация воссоздавала иллюзию движения (это можно наблюдать в фильме Винзора МакКея – «Динозавр Герти»), а трехмерные модели нашли свое применения в фильме Уиллиса О`Брайна «Кинг Конг».
Кстати, из-за потребности в частой съемке панорам, а также наездов и отъездов камеры, началось развитие использования макетов и миниатюрных моделей окружающей действительности.
Военные и морские сражения снимались благодаря созданным миниатюрным моделям кораблей, которые плавали в резервуарах с водой. Модели самолетов могли летать в павильонах студий и разбиваться, при этом без риска для жизни. Наиболее эффектно mattle paintings и миниатюры использовались для изображения вымышленных миров, которые никогда не существовали. Так, например, режиссер Фриц Ланг создал свой фантастический город в фильме «Метрополис», о котором мы и поговорим дальше.
«Метрополис» 1926 года по праву можно считать первым фильмом, в котором спецэффекты стали настоящей «бомбой». Режиссер без особого труда смог великолепно передать атмосферу города из будущего, однако и тут были свои технические особенности. В данном фильме впервые был применен эффект Шюффтана, который назвали в честь изобретателя Эжена Шюффтана. Суть его заключалась в создании комбинированного изображения с помощью зеркальной системы. Это позволяло изображать несуществующие миры и легко вписывать в них актеров.
В те годы картина «Метрополис» была одной из самых сложных и дорогих (на территории Германии). Можно сказать, что это был первый серьезный вызов Голливуду. Но стоимость производства была слишком высока и сильно превышала бюджет. Студии Universum Film AG не оставалось ничего, как задолжать у голливудской компании «Gunning». Американцы сразу узнали об эффекте Шюффана и стали массово использовать его во всех своих фильмах до 1950 года, пока на смену не пришли новые, более совершенные технологии.
Кстати, некоторые сцены в фильме Питера Джексона «Властелин Колец: Возвращение короля» были сняты именно благодаря технологии Шюффана. Очень неясно, почему Питер, на вооружении которого были современные спецэффекты и компьютеры, решил использовать данный прием. Возможно, таким образом он хотел выразить свою признательность и уважение к изобретателю.
Дальнейшие нововведения
Нововведения продолжались. Следующим важным обновлением стало более широкое применение оптического принтера. Это устройство, по сути, является ни чем иным, как проектором изображения с пленки в объектив камеры. Разработан он был для того, чтобы производить печать копии фильмов для дистрибуции. Именно Линвуд Данн доработал и расширил применение оптического принтера и показал всему миру, что камера и принтер могут использоваться для компоузинга сразу нескольких изображений, при это создавая фантастические, не отличимые от реальности иллюзии.
Первой демонстрацией спецэффектов, которые были созданы при помощи оптического принтера, стала картина Орсона Уэллса под названием «Гражданин Кэйн». Многие эпизоды в этом фильме были сняты благодаря комбинированным съемкам, которые и создавали спецэффект «глубокого фокуса». Все подобные технологии были возможны лишь благодаря оптическому принтеру Данна.
Кинематограф развивался стремительно, не отставали от него и технологии спецэффектов. После появления цветной съемки режиссеры стали задумываться над тем, какие бы новые и изысканные спецэффекты можно создать. Кстати, именно цвет стал своеобразным стимулятором для развития известных на сегодня методов blue screen и traveling matte. Практически все вышеперечисленные эффекты нашли свое применение в гениальном фильме Стэнли Кубрика «Космическая одиссея 2001».
«Космическая одиссея 2001» (1968) – сказочный путь в Галактику от Стэнли Кубрика
Данная лента считается одной из самых знаменательных среди фантастических фильмов. Картина длится более трех часов, и, несмотря на достаточно длинное повествование, смотреть ее – сплошное удовольствие. Стэнли Кубрик смог воссоздать близкое, почти наступившее будущее. Это заметно уже по шрифтам, надписям и интерфейсам, используемым в фильме. Удивительно то, что спустя почти полвека изображенные в «одиссее» корабли и космические станции не выглядят банально и наивно. Сразу видно, откуда дизайнеры «Звездных войн» брали прототипы своих моделей.
Каждая сцена, каждый кадр строились с невероятной точностью и вниманием. Для съёмок фильма использовались самые сложные и дорогие спецэффекты. Это был 1968 год, компьютеры находились в зачаточном состоянии, и все эффекты были аналоговыми. При этом создателям удалось добиться реалистичности.
В картине присутствует и технология Шюффтана. А для съемок внутрикольцевого модуля на космическом корабле был сооружен гигантский вращающийся барабан.
«Звездные войны» (1977) – фильм-апогей в развитии «киношных» спецэффектов
Согласитесь, историю спецэффектов и кинофантастики невозможно представить без фильма Джорджа Лукаса «Звездные войны». Инопланетяне, множество космических гаджетов, зрелищные сцены и перестрелки, а самое главное – световые мечи. Да о чем тут можно говорить. Вспомните хотя бы сцену, где истребители повстанцев стараются прорваться к Звезде Смерти. Кстати, для съемки этого эпизода группа построила макет поверхности станции, длина которой составляла несколько метров. Камера же была закреплена на автомобиле, который перемещался на приличной скорости.
К сожалению, молодое поколение не сможет понять, с каким восторгом и удивлением мы смотрели эту картину. И главное здесь не лазеры и космос, а то, что с помощью новейших спецэффектов Лукас смог воссоздать невероятную атмосферу сказки, в существование которой хочется верить до конца своих дней.
Естественно, для съемок фильма инженеры построили большое количество техники и построили всевозможные макеты. Инопланетная фауна демонстрировалась следующим образом: оператор покадрово снимал обычных кукол. Очень активно использовались синие экраны для последующего наложения изображений на них.
Внедрение компьютерной графики в кино
После невероятного успеха «Звездных войн» Лукас основал собственную инновационную компанию «Industrial Light and Magic». Персонал студии занимался разработкой новейших спецэффектов, которые нашли свое применение и в современных фильмах.
Но самой большой инновацией за последние несколько десятков лет принято считать развитие GGI, то есть компьютерной графики. Благодаря этой технологии мы смогли увидеть потрясающие спецэффекты в фильме «Молодой Шерлок Холмс», а также в известных всем картинах Джеймса Камерона «Терминатор 2: Судный День» и «Бездна».
В 1993 году Стивен Спилберг стал активно внедрять технологию GGI для создания реалистичных динозавров в фильме «Парк Юрского периода». При этом, многие эффекты пришлось радикально изменить, поскольку свое они уже отслужили и смотрелись не так зрелищно, как требовал зритель.
Специалисты покадровой анимации уже в течение нескольких месяцев переквалифицировались на использование компьютерных утилит. В цифровом компоузинге исчезла надоевшая всем «зернистость», которая наблюдалась при оптическом. GGI технологии позволили дизайнерам создавать четкие, детализированные миниатюры, а также многотысячные толпы GGI людей.
В 1995 году вышел фильм под названием «История игрушек», который просто-напросто стер различия между мультипликационными картинами и обычным кино. Режиссеры поняли, что все изображения могут быть созданы при помощи компьютера и анимационных технологий. Стало очевидно, что теперь можно создать любой желаемый образ в компьютере и он будет выглядеть как реальный объект или персонаж для аудитории.
Читайте также: