История компьютерного кинематографа. Глава 3

Становление Pixar. Первые анимационные работы студии

Похожий на комету, ракетный шлейф прочерчивает космос по направлению к планетоиду. Столкновение снаряда с поверхностью порождает атмосферу, затем воду, горы и, наконец, жизнь. Эта 60-секундная сцена, как цифровой спецэффект, захватывает по сей день. Удивление от увиденного в фильмах обладает, в основном, короткой жизнью: блестящий корпус Титаника, эффекты замедления времени в "Матрице", легионы орков "Властелина колец"… через некоторое время лишь истинные поклонники картины всё ещё будут помнить, чем же она пленила зрителя. Но 60 секунд сцены лунной терраформации из фильма "Звёздный путь 2: Возмущение Хана" ("Star Trek II: The Wrath of Khan") запомнятся надолго, ведь именно они служат своеобразной точкой отсчёта в жизни самой известной анимационной студии современности - Pixar.

Превращение мёртвого космического тела в "живое"

Сумма в 2,5 миллиарда долларов, вырученная от продаж обеих частей "Игрушечной истории" ("Toy Story"), "Жизни насекомых" ("A Bug's Life") "Корпорации монстров" ("Monsters, Inc.") и "В поисках Немо" ("Finding Nemo"), сделала Pixar наиболее коммерчески успешной киностудией за всё время существования кинематографа. Именно она создала известный и почитаемый многими профессионалами движок просчёта и визуализации RenderMan, использовавшийся, например, в тех же: "Титанике" ("Titanic"), "Матрице" ("The Matrix") и "Властелине колец" ("The lord of the rings").

Кроме того, именно благодаря Pixar, вернее, её компьютеру Pixar Image Computer, мир обязан появлению известной программы для редактирования изображений Adobe Photoshop. Но компании пришлось пройти долгий путь, прежде чем она достигла мирового признания. Зарождение

Первые эксперименты с компьютерной графикой проводились, в основном, в Университете Юты (University of Utah). Именно здесь Иваном Сазерлендом (Ivan Sutherland) и Дейвом Эвансом (Dave Evans) была создана компьютерная лаборатория, в которой, среди остальных, набирались знаний Джон Уорнок (Warnock), позже основавший компанию Adobe Systems и сделавший переворот в полиграфической индустрии с помощью языка описания страниц PostScript; Джим Кларк (Jim Clark), основатель компании Silicon Graphics, Inc., и Эд Кетмалл (Ed Catmull), подаривший в 1974 году компьютерной графике Z-буфер (Z-buffer), а в 1975 - алгоритм просчёта кривых поверхностей. Именно этот человек является "отцом" LucasFilm CG и Pixar.

Человек, создавший Pixar - Эд Кетмалл

При посещении компьютерной лаборатории Университета Юты у миллионера Александра Шуре (Alexander Schure), основателя Нью-Йоркского Технологического Института, или НТИ (New York Institute of Technology, NYIT), возникла мысль сформировать отдел, специализирующийся на компьютерной графике. Для этого в уже созданной Сазерлендом и Эвансом компании Evans & Sutherland было приобретено необходимое оборудование. Завербовав Кетмелла, Шуре назначил его директором новоиспечённой Лаборатории Компьютерной Графики (Computer Graphics Lab) при НТИ, созданной в 1974 году. Вместе с Эдом Кэтмеллом из Университета Юты ушли такие известные люди как: Малкольм Бланхард (Malcolm Blanchard), Герленд Штерн (Garland Stern ) и Ленс Вильямс (Lance Williams).

Ещё один "светлый ум" Pixar - Элви Рей Смит

Не менее ценным "приобретением" для Лаборатории Компьютерной Графики стал эксперт Элви Рей Смит (Alvy Ray Smith), создавший вместе со своим другом, доктором Ричардом Шаупом (Richard Shoup), графический редактор SuperPaint.

Созданная лаборатория стала одним из главных исследовательских центров компьютерной графики на протяжении второй половины 70-х годов прошлого столетия.

Примеры работ, созданных в Лаборатории Компьютерной Графики при НТИ

Под крылом LucasFilm CG

Желая идти в ногу со временем, создатель "Звёздных войн" ("Star Wars"), Джордж Лукас (George Lucas) решил использовать во второй части фильма, "Звёздные войны. Эпизод V: Империя наносит ответный удар" ("Star Wars. Episode V: The Empire Strikes Back "), компьютерную графику для моделирования наземной и космической техники, для чего был организован визит в компанию Information International Inc. (Triple-I).

Специально для Лукаса, Triple-I создала небольшую анимацию, демонстрирующую согласованный полёт пяти истребителей X-Wing. К сожалению, высокая цена конечного результата, а также поджимающий график заставили режиссера отказаться от услуг Information International Inc.

Создатель грандиозной космической саги - Джордж Лукас

Тем не менее, опыт подсказывал Джорджу Лукасу, что за компьютерными технологиями будущее, поэтому он решил создать своё собственное подразделение в качестве заменителя услуг Triple-I. После посещения НТИ под начальством Лукаса вызвалось работать лишь пять сотрудников Лаборатории Компьютерной Графики: Эд Кетмалл, Элви Рей Смит, Дэвид ДиФранческо (David DiFrancesco), Том Дафф (Tom Duff) и Ральф Гугенхайм (Ralph Guggenheim). Тем не менее, со временем люди понимали, что Лукас предлагает им нечто больше, чем простые исследования в лаборатории, и переходили к нему.

На пост вице-президента LucasFilm CG (CG - Computer Graphics), именно так было названо новое подразделение, созданное в 1979 году, был выбран Эд Кетмалл. Начальником компьютерного отдела LucasFilm CG стал Элви Рей Смит. За свои пять лет существования новое подразделение получило право именоваться одной из наиболее талантливых команд художников и программистов за всю историю индустрии компьютерной графики.

Первые шаги

Стоит ли говорить, что без помощи светлых умов LucasFilm CG ни за что бы не удалось подняться до вершин своей славы. Поэтому даже спустя год со дня основания подразделения, оно продолжало держать свои двери открытыми для новых людей, желающих поднять компьютерную графику на качественно более высокий уровень.

Одним из них стал Лорен Карпентер (Loren Carpenter), работавший до того в группе компьютерного моделирования корпорации Boeing Corporation. Этот человек, последователь идей основателя фрактальной геометрии, Бенуа Мандельброта (Benoit Mandelbrot), усовершенствовал алгоритмы своего "учителя" и создал универсальные формулы, с помощью которых можно было запросто генерировать большие ландшафты, облака, молнии и прочие объекты, обладающие сложной геометрией. Созданный Карпентером с помощью этих алгоритмов двухминутный анимационный фильм, "Vol Libre", настолько поразил Кетмалла, что тот с радостью взял его к себе в команду.

Ещё одним профи, приглашённым работать на Лукаса, стал Роб Кук (Rob Cook). Работая в Корнелльском Университете (Cornell University), он открыл способ реалистичного отображения трёхмерного объекта с помощью различных отражающих источников света. Этот термин иначе называют "взаимодействием поверхности и света" ("light-surface interaction").

Эд Кетмалл и Элви Рей Смит, впрочем, как и все сотрудники LucasFilm CG, хотели создавать фильмы с применением лишь компьютерной графики. Для Лукаса же на первом месте было совершенствование компьютерного оборудования для производства спецэффектов к будущим своим киношедеврам. "Джордж не знает, чем он обладает", - говорил по этому поводу Кетмалл.

Первоначальным заданием LucasFilm CG стало создание для подразделения спецэффектов Лукаса, Industrial Light & Magic (ILM), цифрового фильм-принтера, позже получившего название "Pixar". Ральф Гугенхайм создал для ILM первую систему нелинейного видеомонтажа, получившую название "EditDroid". В дальнейшем, Джордж Лукас лицензировал наработки своего подразделения в этой области компании Avid Technologies. LucasFilm CG также создала цифровой аудиоредактор, "SoundDroid", в основу которого был положен сигнальный аудиопроцессор собственного производства.

Последней задачей сотрудников LucasFilm CG было улучшение компьютерных алгоритмов для контроля студийных видеокамер и других механических объектов, использовавшихся при съемках фильмов.

Во время создания Джорджом Лукасом пятого эпизода "Звёздных войн", LucasFilm CG, как подразделение компьютерной графики, практически бездействовало. "Он (Лукас) разрешил мне возглавить лучшую команду художников и аниматоров в мире, возможно, просто не зная, что с нами делать", - говорил Элви Рей Смит.

Представленные сами себе, сотрудники LucasFilm CG не сидели, сложа руки. Ими была начата работа по созданию системы просчёта и отображения компьютерных сцен, или, проще говоря, "визуализатора". Созданный на основе наработок Лорена Карпентера при непосредственной помощи Эда Кетмелла и Роба Кука, визуализатор "REYES" (Renders Everything You Ever Saw - Визуализирует Всё, что Вы Когда-либо Видели) стал наиболее совершенным инструментом своего времени.

Одна из первых сцен, созданных с помощью нового визуализатора - "Road to Point Reyes"

В дальнейшем, постоянно совершенствуемый программистами, REYES применялся практически во всех проектах LucasFilm CG.

REYES под силу как создание эффекта "смазывания движения", или "Motion Blur",

так и просчёт реалистичного преломления света с помощью трассировки лучей