История компьютерного кинематографа. "Перезагрузка"

Процесс использования компьютерной графики в индустрии мультипликационных фильмов немного запаздывал по сравнению с "обычными" картинами. Так, в конце 80-х годов прошлого столетия всего две студии, Pixar и Disney Studios, развивали свои познания в области создания трёхмерных мультфильмов. Но, если короткометражки Pixar служили, в первую очередь, для демонстрации возможностей анимационной студии и привлечения сторонних клиентов, то Disney ни для кого ничего не делала, поэтому все её "in-house"-проекты создавались лишь для неё самой.

Первая попытка этой студии внести элементы трёхмерного моделирования была осуществлена в короткометражке "Чёрный котёл" ("The Black Cauldron"), вышедшей в 1985 году.

Уже в следующем году студия создала первый полнометражный мультфильм, в котором была использована трёхмерная графика и анимация - "Великий мышонок детектив" ("The Great Mouse Detective"). В нём новомодное в то время 3D присутствовало в качестве дополнения к рисованной анимации, и использовалось для создания шестерёнок и часовых механизмов. Выход "Великого мышонка детектива" спровоцировал появление в студии нового подразделения, главной задачей которого являлось дальнейшее совершенствование двухмерной и трёхмерной графики, а также их слияние в мультфильмах Disney. Созданный отдел принимал непосредственное участие в последующем создании картин "Оливер и компания" ("Oliver and Company"), "Русалочка" ("The Little Mermaid") и "Спасатели 2: Спасатели в Австралии" ("Rescuers Down Under"), который, кстати, является первым двухмерным мультфильмом, нарисованным с использованием компьютера (1990 год).

Все эти картины были созданы с помощью системы CAPS (Computer Animation Paint System), разработанной совместными усилиями девяти программистов Disney и Pixar. CAPS позволила значительно ускорить процесс создания двухмерной графики, а также её анимации и пост-обработки. В 1992 году эта система принесла обеим студиям награду "Academy Scientific and Engineering Award".

CAPS была использована во время создания мультфильма "Красавица и чудовище" ("Beauty and the Beast"), выпущенного Disney в декабре 1991 года. Именно его принято считать первой анимационной лентой, использующей компьютерную графику в больших, как для рисованного мультфильма, количествах. Существование множества сцен в "Красавице и чудовище" было бы попросту невозможным без применения компьютеров.

Мультфильм содержал множество трёхмерных объектов, правда, все они были нетекстурированы и разукрашены в яркие цвета, благодаря чему не выделялись среди окружающей их двухмерности. Главной же особенностью картины стала сцена в бальном зале, содержавшем трёхмерные люстры и 158 независимых источников света для их эмуляции.

Применение компьютерной графики в мультфильмах получило дальнейшее развитие с выпуском в июле 1994 года картины "Король лев" ("Lion King"). Сотрудники студии Disney анимировали бегущее стадо антилоп Гну и интегрировали их с рисованным двухмерным задним планом.

С выходом "Красавицы и чудовища" и "Короля льва" приход компьютерной графики в индустрию мультипликационных фильмов можно было считать состоявшимся. Но оба мультфильма, как и их сородичи, упомянутые выше, являлись двухмерными картинами. И лишь по прошествии восьми лет со дня выпуска Disney в 1986 году мультфильма "Великий мышиный детектив" возможности компьютерной графики и анимации, в содружестве с "сумасшедшими" идеями и упорством сотрудников студии Mainframe Entertainment Inc. (далее Mainframe), позволили создать первый в истории полностью трёхмерный мультфильм, вернее, целый сериал. Знакомьтесь - "Перезагрузка"!

Мечты и реальность

История создания "Перезагрузки" уходит своими корнями в далёкие 1980-е, когда трио аниматоров, Ян Пирсон (Ian Pearson), Гэвин Блейр (Gavin Blair) и Дэвид Троссел (David Throssell), сотрудники небольшой компании Rushes, анимировали примитивные "блочные" модели для клипа "Money for Nothing" группы Dire Straits (1984 год). Уже тогда в умах Пирсона и Блейра зрели идеи по созданию целого мультфильма, рисованная от руки двухмерная анимация в котором была бы заменена компьютерной трёхмерной. Позднее к двум мечтателям присоединился аниматор Фил Митчел (Phil Mitchell), предложивший не сидеть, сложа руки, а воплощать мечту в жизнь.

С тех пор началась работа по планированию и организации проекта. Как всегда, сразу же всплыли "подводные камни". Главным из них были компьютеры 80-х, не обладавшие, по мнению аниматоров, необходимой производительностью. К тому же инвесторы, поиск которых был начат незамедлительно, не захотели отдавать свои кровные у.е. в руки людей с "нездоровой психикой", обещавших им "гигантский скачок в индустрии и громадные прибыли" В результате, переход от стадии "проектирования в уме" к реальным действиям состоялся лишь в начале 90-х гг. прошлого столетия, когда и Silicon Graphics Inc. (SGI) выпустила быстрые и сравнительно недорогие графические станции, и нашлись инвесторы в лице операторов кабельного телевидения.

Для демонстрации своих возможностей четвёрка аниматоров (называвшаяся "хаб" ("hub")), теперь состоявшая из Пирсона, Блейра, Мичела и Джона Грейса (John Grace), создала небольшую демонстрационную анимацию, на которую, как на живца, они выловили Кристофера Брауга (Christopher Brough), известного деятеля в телеиндустрии США.

Несмотря на ограниченные возможности программ для трёхмерного моделирования и анимации того времени, Брауг был впечатлён результатом работы "хаба", и сразу же занялся организацией новой студии, а также поиском финансового обеспечения.

В 1986 году, именно тогда Кристофер взялся за дело, аниматоры, наконец, решили, что они, собственно, хотят. "Когда мы впервые обсуждали мультсериал, созданный полностью на компьютере, технология в те времена делала лишь первые детские шаги", - говорит Ян Пирсон, - "Мы решили поместить героев в мир внутри компьютера, благодаря чему было бы значительно легче скрывать "блочность" моделей, а также их неестественное механическое движение. Кроме того, у нас изначально имелся ответ на вопрос: "Почему в "Перезагрузке" нет теней?"

Перед стартом работ (начало 1993 года) аниматорам пришлось переехать из Лондона, бывшего ранее их прежним местом проживания и работы, в канадский Ванкувер. Этот шаг был продиктован слишком большими затратами, необходимыми для пересылки в Европу дорогих рабочих станций SGI и высококлассного видеооборудования. К тому же, Канада - сосед США, а Великобритания - заморская даль.

Созданная анимационная студия Mainframe Entertainment Inc. (корпуса которой на сегодняшний день занимают площадь в 12 тыс. квадратных метров) сразу же начала подбор кадров: художников, аниматоров и программистов. Вначале их число было небольшим - всего пятнадцать сотрудников, но процесс найма не прекращался, и на сегодняшний день Mainframe собрала под своей крышей более 170 человек.

Изначально все расходы студии взяли на себя BLT Productions (Ванкувер, Канада) и Limelight Productions (Великобритания). Со временем, когда у последней начался финансовый кризис, её заменила Alliance Communications (Торонто, Канада). Видя, как хорошо продвигаются дела у Mainframe, "опекать" студию согласились ITV (Великобритания), ABC (США), Polygram International Video, YTV и Telefilm Canada. Список инвесторов приличный; приличной оказалась и сумма, потраченная на производство первого эпизода "Перезагрузки". Так, каждая из начальных серий (содержащая 200 000 финальных кадров) создавалась на протяжении 18 недель, и стоила от 400 000 до 500 000 долл. США.

Если учесть, что в первый эпизод входило 13 серий... к тому же, самое современное и дорогое оборудование, ПО, плата сотрудникам... Но не будем останавливаться на цифрах и последуем дальше.

Внутри компьютера

Пару слов о мультсериале в целом.

Действие всех серий "Перезагрузки" происходит внутри компьютера, называемого Мейнфреймом (Mainframe). Многоуровнёвый электронный мегаполис населяют похожие на роботов биномы (binomes) и гуманоидоподобные спрайты (sprites). Покой жителей города обеспечивает Охранник Боб (Guardian Bob), которому помогают предпринимательница Дот (Dot) и её маленький брат Энзо (Enzo). Но, если есть, кому защищать, значит, есть те, кто этот покой нарушает. Ими являются королева хаоса Хексадецимал (Hexadecimal) и вирус Мегабайт (Megabyte). События каждой из 13 частей первого эпизода (равно как и большинства остальных серий всего мультсериала) освещают противостояние Боба и его друзей негодяям, пытающимся захватить и уничтожить Мейнфрейм.

После рассказа о незамысловатом "сюжете" пришло время узнать, как же воплощали свою мечту в жизнь аниматоры "хаба"?

Колонизация компьютерной "утробы"

"Я был первым программистом, вовлечённым в работу над "Перезагрузкой", - говорит вице-президент отдела программных разработок Mainframe, Крис Уилмен (Chris Welman), - и я должен отметить главную причину моего прихода в компанию, идею проекта. Никто до этого момента не создавал ничего подобного и, насколько мы знали, теоретически это было невозможно. Взятие непреодолимых барьеров - как раз та причина, ради которой я взялся за работу".

Небольшой команде художников, аниматоров и программистов Mainframe необходимо было не только решить, каким образом они смогут создать достаточное количество компьютерной анимации для заполнения 22-минутной серии, но и как этот процесс будет укладываться в рамки отведённого на создание каждой серии времени - восемь недель (благодаря использованию собственноручно написанного ПО, анимационной студии впоследствии удалось сократить срок выпуска готовой серии более чем в два раза).

"Для этого", - говорит Уилмен, - "нам необходимо было отойти от традиционных методов создания анимации. Процесс этот был невероятно тяжёлым, но, я хочу вам сказать, после первых трёх серий всё пошло, как "по маслу".

Хотя первые три серии "Перезагрузки" были тестовыми, команде анимационной студии пришлось пройти долгий путь, прежде чем началось создание первой из них. На решение вопросов, связанных с программным обеспечением, было отведено приблизительно пятнадцать месяцев. За это же время художники и аниматоры Mainframe должны были создать библиотеку трёхмерных моделей, анимации цикла их ходьбы, а также элементы обстановки окружающих сцен. Впоследствии вся созданная графика и анимация была использована в следующих сериях мультфильма.

Уилмен продолжает: "Одной из моих ранних задач было не только решение проблемы общения компьютерных героев между собой. Не менее важным было наделение аниматора быстрыми и удобными средствами контроля над мимикой лица. В то время на рынке ПО не было продуктов, удовлетворяющих наши запросы, поэтому первые полгода своей работы я посвятил созданию именно такого "софта".

На протяжении этих шести месяцев молодой программист выпускал новые версии своей программы "GRIN" для синхронизации анимации выражений лица с произносимой персонажем речью практически ежедневно. Как только приходил ответ от команды аниматоров о пригодности или непригодности той или иной опции, Уилмен дорабатывал алгоритмы для удовлетворения их нужд. "Возможно, кто-то удивится, но для меня этот проект был очень интересен, а главным образом потому, что я мог сразу увидеть результат своего труда в работе других аниматоров", - говорит он, - "Данный факт принуждал меня делать нечеловеческую работу, перед которой я, при обычных обстоятельствах, был бы бессилен".

Уилмен не был единственным программистом, работавшим над созданием ПО для "Перезагрузки". Из-за подписанного контракта между Mainframe и Microsoft, в то время владевшей пакетом трёхмерного моделирования Softimage 3D, анимационная студия по совместительству являлась её бета-тестером, ежедневно связываясь с сотрудниками корпорации для предоставления информации о найденных новых ошибках, а, также делая предложения относительно добавления новых инструментов и версий модулей в программе, которые были необходимы для их плодотворной работы.

Один из создателей "Перезагрузки" Ян Пирсон (Ian Pearson) говорил следующее: "Для обеих компаний этот процесс был очень не лёгким, так как мы просили от Microsoft намного больше, чем индустрия программного обеспечения для компьютерной графики могла предложить в то время. Тем не менее, вся идея, не в последнюю очередь, воплотилась в реальность благодаря созданию компанией Silicon Graphics Inc. процессора R4000, увеличивавшего скорость рендеринга в полтора раза (по сравнению с предшественником - чипом R3000)".

Перед началом работ над анимацией персонажей необходимо было их смоделировать. Ян Пирсон и Гэвин Блейр пригласили к себе в команду художника Брэндена МакКарти (Brendan McCarthy), более известного по дизайну серии комиксов "Судья Дредд" ("Judge Dredd"). Работая совместно с ним, команда художников Mainframe приступила к моделированию как актёров "Перезагрузки", так и необычного внутреннего мира мультсериала. Главные герои, Охранник Боб, Дот и Энзо, а также Хексадецимал и Мегабайт были созданы в первую очередь.

Использование двухмерных концептуальных зарисовок МакКарти в качестве "натуры" для создания трёхмерной модели было процессом не из лёгких. Например, Хексадецимал в мультфильме довольно сильно напоминает оригинальный концепт-арт: те же колючие формы, ленточная накидка, лицевые маски стиля a-la Кабуки; но части её телосложения требовали дополнительной "тонкой подгонки" для создания большей правдоподобности модели.

"Модель Хексадецимал изначально выглядела иначе, по сравнению с рисунками; она была лишена чувства "нарисованности", - говорит МакКарти, - "Поэтому нам пришлось немного изменить анатомию её тела: удлинить ноги и уменьшить размер суставов. Предпринятые меры позволили обрести модели немного комичный вид, на который я и рассчитывал, рисуя её двухмерный вариант".

Художник Фрэнк Белина (Frank Belina) согласен с тем, что наиболее тяжёлым этапом в создании модели персонажа является добавление её характерных черт, чётко выделяющихся на двухмерном рисунке.

Создавая трёхмерную модель, Белина вначале знакомится с её зарисовками или скульптурой. Он изучает каждый изгиб линии, чтобы затем в точности воссоздать её цифровой аналог. "Я строю модели постепенно, часть за частью. Если модель особенно сложная, я вначале выбираю что-нибудь, за что можно "ухватиться". Обычно это голова. Затем я создаю остальные части тела модели, пытаясь сбалансировать их между собой". Для этого художник обычно вначале создаёт сферу, состоящую из контрольных точек. Манипулируя их расположением, Белина медленно создаёт каждую часть модели (называемую в Softimage 3D "патчем"). После создания "внешней оболочки", она наносится на "скелет", который отображает основные формы анатомии персонажа. Благодаря контрольным точкам скелет можно двигать также, как и тело обычного человека в реальном мире. Если кисть руки переместить вперёд, за ней потянется вся рука. Описанный выше метод в трёхмерном моделировании получил название "инверсная кинематика" ("inverse kinematics"). Затем наступает финальный этап, в процессе которого Белина тестирует созданную модель, чтобы увидеть: двигается ли скелет синхронно с "патчами".

Последний этап построения модели в Mainframe представляет собой создание текстур для кожи, одежды, а также волосяного покрова героя. Обычно Белина для этого использует средства, встроенные в Softimage 3D, но иногда обращается к другим программам, таким как Adobe Photoshop, импортируя затем полученный результат в трёхмерный модельер. Как только текстуры наложены на оболочку, модель помещают на хранение во внутренний сервер студии, чтобы впоследствии любой сотрудник смог использовать её, а не создавать новую.

Получив в своё распоряжение модели персонажей, за дело берутся аниматоры. При создании первых трёх эпизодов "оживлением" каждого героя занимался отдельный аниматор. Но, так как в большинстве сцен главные герои появляются и взаимодействуют вместе, система "один герой - один аниматор" за короткий срок стала громоздкой. Сотрудникам Mainframe пришлось изучать все тонкости каждого из героев "Перезагрузки", чтобы иметь возможность анимировать, необходимый в данный момент, персонаж.

Зарекомендовала себя с худшей стороны и система работы аниматоров со сценаристами, рисовавшими от руки. Она замедляла работу художников, поскольку "преобразование двухмерного изображения в трёхмерное препятствовало созданию анимации больше, чем приносило пользы", - говорит Эндрю "Спэнки" Грант (Andrew "Spanky" Grant), - "Мы до сих пор создаём сценарий к эпизодам вручную, используя Softimage 3D и модели из нашей библиотеки" (проще говоря, к каждой серии создаётся "аниматика").

После этапа подготовки сценария он вручается главе анимационного отдела, который, предварительно поделив события эпизода на сцены, раздаёт их аниматорам. Все элементы сцены - задний фон, модели героев и предметов - с помощью Softimage 3D помещаются в сцену на ориентировочные для них позиции. Затем, следуя аниматике, добавляются виртуальные камеры и источники света.

Как только сцена готова к анимации, её отдают художнику, координирующему группы аниматоров и следящему за правильностью выполнения работы согласно сценарию. Начальник анимационного отдела Михаела Забранская (Michaela Zabranska) объясняет: "Наиболее сложное препятствие в процессе анимации - управление людьми, имеющими различный уровень мастерства. Вы работаете с целой командой художников, каждый из которых использует собственные методы для выполнения своей работы. Необходимо уметь объяснять начинающему, что от него требуется, и в то же время поддерживать в опытных аниматорах интерес к проделываемой ими работе".

До того, как аниматоры Mainframe приступят к работе, они тщательно планируют действия всех сцен. "У каждого в кабинете стоит зеркало высотой с рост человека", - говорит Забранска, - "Так что аниматор начинает отрабатывать последовательность движения самостоятельно, стоя перед ним. Затем он обращается к директору и обсуждает все подробности до того, как запустит Softimage 3D". После того, как готов общий план, аниматор приступает к работе, первым делом создавая грубую анимацию основных движений героя в сцене (поворот головы, движение рук и ног и т.д.). Затем создаются более "тонкие" движения, например, моргание и мимика губ.

Если в сцене взаимодействуют два героя, аниматор вначале фокусируется на главном из них. Объясняет Эндрю Грант: "Намного легче анимировать одного героя, особенно если сцена содержит много мимики или действия. Я всегда вначале анимирую основного героя, чтобы затем синхронизировать с ним движения второстепенных".

Тестирование проделанной работы осуществляется довольно просто. Создаётся эпизод, использующий низкополигональные и нетекстурированные анимированные модели. Несмотря на простоту такого способа, он даёт аниматорам достаточно информации, для, при необходимости, внесения коррективов в уже созданную анимацию и перехода затем к новой сцене.

Готовая работа переходит в руки редактору, который осуществляет рендеринг сцены и совмещает её с другими, тем самым, давая аниматору возможность оценить результат своего труда таким, каким он будет выглядеть в финальном виде на экране.

По окончании работы редактора, готовый 22-минутный эпизод "Перезагрузки" отсылается в отдел постобработки для конечного монтажа с учётом специфики стандартов телевизионного вещания.

Цифры говорят сами за себя

Со дня своего дебюта в сентябре 1994 года мультсериал "Перезагрузка" получил в 1995 и 1996 году две награды Gemini Award за "Лучший анимационный сериал". Кроме того, в 1995 году произведение Mainframe стало почётным обладателем "Награды за совершенство" (Award of Excellence) в номинации "Лучшая анимационная программа". Наконец, 1996 год принёс третью Gemini Award в номинации "Выдающиеся технические достижения" и награду Aurora Award за "Достижения в фантастике и фэнтези Канады".

"Благодаря "Перезагрузке" мы превратили Mainframe в студию с мировым именем", - говорит Кристофер Брауг, на данный момент являющийся президентом и управляющим, - "Нам удалось то, что было не под силу ни одной из анимационных студий 90-х, занимающихся созданием компьютерной графики для телевидения".

Транслируясь на телеканалах шестидесяти стран (в одних только США лицензию купило более 100 телекомпаний), "Перезагрузка" стала невероятным успехом, как для Mainframe, так и для анимационной индустрии в целом. В 1995 году, параллельно с созданием нового сериала "Звериные Битвы" ("Beast Wars"), студия приступила к созданию второго сезона "Перезагрузки", включавшего 10 серий. За ними в 1997 г. последовали третий сезон (16 серий) и, в 2001-м, четвёртый (8 серий), последний на данный момент.

На основе мультсериала была создана одноимённая игра, вышедшая для консоли Sony Playstation.

На основе популярности главных героев мультсериала было выпущено большое количество фигурок персонажей, причём новые версии моделей обновлялись несколько раз.

Что же касается поклонников "Перезагрузки", их число просто огромное, ведь за восемь лет выросло не одно поколение детей и подростков, смотревших мультсериал. О фэн-сайтах и говорить нечего. Хотя в последнее время их количество поубавилось, большинство "кладезей информации" всё ещё лежат на просторах Сети. Взгляните хотя бы сюда. Здесь вы найдёте не только описание каждой серии, но и сможете скачать музыку, обои, видеоролики.

Как видим, дух "Перезагрузки" живёт, и не собирается кануть влету, чего мы пожелаем всем произведениям человека. Ведь каждое из них - маленький шедевр, заслуживающий внимания.