История компьютерного кинематографа. Глава 3

Мечты во плоти

Февраль 1986 года стал новым этапом в жизни Pixar. Долгожданная свобода в действиях, возможность воплощать любой свой каприз в реальность наполнила сотрудников компании новыми идеями и силами для их выполнения. Этому сопутствовала хорошая атмосфера в коллективе, основанная на трёх принципах: создании лишь тех фильмов, которыми могла бы гордиться вся компания, хорошей, постоянно увеличивающейся зарплате, и интересной работе для каждого сотрудника Pixar.

Атмосфера непринужденности способствовала хорошей продуктивности. Так, сразу же после организации новой компании была начата работа над созданием первого для Pixar короткометражного фильма под названием " Люксо младший " ("Luxo, Jr."), повествующего о наблюдении лампы-папы (или лампы-мамы; точный ответ не знает сам Лессетер, создатель фильма) за игрой своего ребёнка, малыша-лампы Люксо, с мячами.

Люксо младший

В 1986 году комитет SIGGRAPH преложил Pixar создать короткометражный фильм для конференции в честь первого года существования студии. Результатом и стал " Люксо младший ".

Помогать Джону Лессетеру вызвались аниматоры Билл Риивис (Bill Reeves) и Эбен Остби (Eben Ostby). Каждый из трёх аниматоров решил реализовать в фильме часть своих интересов. Билл проводил исследования по волновому движению, поэтому во время прыжков малыша Люксо его кабель питания пускал своеобразные волны. Эбен работал над техникой процедурной анимации, поэтому анимацией движения мячиков занимался именно он.

Специально для этого была написана система процедурной анимации, благодаря которой аниматору необходимо было лишь задать направление и скорость движения мяча, а взаимодействие мяча с поверхностью, его вращение и прочие параметры система просчитывала автоматически. Что касается Лессетера, он отвечал, собственно, за моделирование и анимацию главных героев. Вначале им была создана одна лампа, в результате появления окончательной версии сюжета ставшая папой (мамой). Для создания Люксо младшего Лессетер начал экспериментировать с размерами лампы-родителя. Уменьшению подверглись пружины и стержни. Что касается лампочки, аниматор решил оставить её оригинального размера, мотивируя своё решение тем, что: "лампочка - это вещь, которая покупается в магазине; она не растёт".

Упорный труд трёх аниматоров не пропал понапрасну: в 1987 году " Люксо младший " был номинирован на Oscar, получил награды Academy Award за "Лучший анимационный фильм", а также Golden Gate Award в номинации "Компьютерная графика в фильме". Что же касается простых зрителей, они были буквально влюблены в малыша Люксо. Вот почему Pixar, видя как на глазах растёт популярность маленькой лампы, сделала её своим символом.

Но ни одними фильмами была известна студия в то время. Создание качественной компьютерной графики требовало больших компьютерных мощностей, а покупка нескольких суперкомпьютеров Cray X-MP, каждый из которых стоил 13 млн. долларов, была вещью, мягко говоря, не разумной. Поэтому отдел аппаратного обеспечения разработал специальный графический компьютер, названный довольно тривиально - Pixar Image Computer (PIC).

"Видеокарта в кубе" - приблизительно так можно охарактеризовать Pixar Image Computer

PIC мог быть оснащён двумя, либо четырьмя Канальными Процессорами (Channel Processors, или Chaps). Каждый из таких процессоров, по сути, представлял собой отдельный высокопроизводительный параллельный компьютер. Компанию Канальным Процессорам составляли видеопроцессоры, платы оперативной и видеопамяти, а также специальные оверлейные буферы. Всё это многообразие позволяло PIC выводить результат обработки на экран с разрешением 1280 х 1024 пикселей в цветном режиме и 2048 х 2048 пикселей - в чёрно-белом. Кроме того, к компьютеру мог быть подключён высокоскоростной RAID-массив на 3 Гбайта (1986 год!). Вся система, однако, не могла работать самостоятельно, поскольку для её контроля предназначалась отдельная станция Sun 4.

Вся система в сборе

Если возникнет желание, познакомиться более подробно с архитектурой PIC вы сможете по этому адресу.

Но не "железо" было главным достоинством Pixar Image Computer. Высокая интеграция аппаратной части с программной - вот, что выделяло эту систему среди других графических станций. Так, при использовании визуализатора REYES система PIC просчитывала трёхмерные сцены в сотни, а иногда и в тысячи раз быстрее суперкомпьютера Cray X-MP, стоя при этом 100000 долларов.

Кроме визуализатора, на PIC работало и другое ПО: звуковые редакторы, системы видеомонтажа, и, конечно же, графические редакторы. Именно с ними связана история появления программы Photoshop.

Поступая на работу в ILM, молодому аниматору Джон Кнолл (John Knoll) была устроена демонстрация возможностей PIC: "Демонстрация, которую мне показали, хотя и довольно тривиальна в наши дни, произвела на меня большое впечатление. К PIC были подключены цифровые фильм-сканер и фильм-принтер. Кадр отснятого на студии видеоматериала проходил стадию сканирования, после чего над полученным изображением могли быть выполнены различные действия: изменение размеров, вращение, смазывание, увеличение резкости, цветовая коррекция, композиция двух изображений в одно… После этого обработанное изображение распечатывалось на фильм-принтере и превращалось в готовый кадр фильма".

Джон, увлекавшийся в то время написанием программ для работы с изображениями, начал разрабатывать редактор, обладающий потенциалом своего собрата, использовавшегося с PIC. В этом деле ему помогли наработки его брата, Томаса Кнолла (Thomas Knoll), писавшего в то время диссертацию на тему "Обработка изображений компьютерными системами". В результате кропотливой работы, а также совместного сотрудничества между братьями и компанией Adobe, январь 1990 года ознаменовался выходом программы Adobe Photoshop 1.0.

Но не будем отвлекаться и поговорим о короткометражном фильме " Мечта Реда " ("Red's Dream"), появившийся, благодаря усилиям художников и аниматоров Pixar, в 1987 году.

Мечта Реда

Как и в "Люксо младшем", главным героем нового фильма стал живой предмет - клоунский одноколёсный велосипед Ред. В фильме рассказывается о мечте Реда, живущего в магазине по продаже велосипедов, выступать в цирке, причём не обязательно с клоуном.

Главное внимание в новом фильме (скачать который можно по этому адресу) было уделено ночным сценам, анимации хаотических частиц в виде дождя, и, главное, полностью органическому существу - клоуну Лампи (Lumpy). Улучшенная система процедурной анимации, изначально разработанная Эбеном Остби для "Люксо младшего", применялась для удерживания педалей Реда в горизонтальном положении независимо от положения всего велосипеда. Кроме того, система была использована для вращения колеса Реда. Новый короткометражный фильм стал первой работой студии, созданной с помощью Pixar Image Computer. Фильм " Мечта Реда ", как и его предшественник, получил в 1988 году награду Golden Gate Award в номинации "Компьютерная графика в фильме".

Появившаяся традиция Pixar создавать новый короткометражный фильм каждые двенадцать месяцев повторилась и в 1988 году с выпуском ленты " Оловянная игрушка " ("Tin Toy"), получившей в следующем году премии Oscar и Academy Award.

" Оловянная игрушка "

За довольно забавным сюжетом, рассказывающем об игре малыша Билли (Billy) со своими игрушками, среди которых оказался и оловянный солдатик Тинни (Tinny), скрывается новый этап в создании компьютерной графики и анимации, наступивший для Pixar. В отличие от Тинни, созданного и анимированного традиционными для студии средствами, ребёнка Билли было решено сделать более "живым". Изначально на пластмассовую куклу была нанесена сетка, затем последовал черёд её сканирования с помощью оцифровующего оборудования компании Polhemus.

Голова Билли, на правую половину которой нанесена сетка для последующего сканирования

Для анимации головы Билли было создано специально программное обеспечение, способное обрабатывать комплексную анимацию лица. Художники Pixar не хотели создавать каждое выражение лица ребёнка и затем оцифровывать его. Вместо этого была создана мускульная модель, управление которой осуществлялось с помощью контрольных точек, представляющих собой кожу Билли. 43 линейных, 4 сфинктерных и вращающихся мускул, созданных для модели, давали художникам Pixar широкие возможности по анимации лица ребёнка. Для анимации тела из простых цилиндров был создан иерархический скелет, управлявшийся с помощью специальных скриптов. Что же касается финального рендеринга фильма, за него отвечала новая система RenderMan, созданная программистами Pixar.

Разработка RenderMan началась сразу же после становления Pixar как отдельной студии. За основу нового стандарта описания трёхмерных сцен, именно им являлся RenderMan, были взяты части визуализатора REYES Лорена Карпентера. Пэт Хэнрехен (Pat Hanrahan) спланировал большинство технических деталей языка и дал ему его имя.

Стандарт RenderMan описывает всё, что необходимо знать компьютеру перед просчётом трёхмерной сцены: объекты, источники света, камеры, атмосферные эффекты и т.д. Как только сцена сконвертирована в формат RenderMan, затем она может быть просчитана практически на любом компьютере, будь-то Pixar Image Computer, графические станции Sun, Silicon Graphics или даже обычные персональные компьютеры. Благодаря этому, всё, что необходимо было сделать разработчику - создать совместимые с RenderMan описания сцены. После этого оставалось лишь комплектовать свой пакет движком просчёта сцен RenderMan, без необходимости создавать свой собственный. Во время анонса спецификаций языка более девятнадцати компаний, включая Apollo, Autodesk, Sun, NeXT, MIPS, Prime и Walt Disney объявили об утверждении нового продукта Pixar.

Движок RenderMan, способный обрабатывать до 10 миллионов полигонов, и стоящий "всего" 3,5 тысячи долларов, был положен в основу создания всех работ Pixar.

Следующей короткометражной лентой, созданной в 1989 году с применением RenderMan, стала " Безделушка " ("Knickknack"), повествующая о попытке игрушечного снеговика выбраться из своего заточения в сувенире (Качаем фильм отсюда).

Безделушка

Процедурная анимация в виде снега в "Безделушке" была доведена до совершенства. Джону Лессетеру необходимо было лишь анимировать главного героя и задать несколько параметров, а компьютер делал всю работу за него. Влияние предметов, которыми снеговик пытался взломать купол, на движение снега также просчитывалось компьютером самостоятельно. По словам аниматора: "Всего пару лет назад на производство этого ролика ушло бы в два раза больше времени".

" Безделушка " получила в 1990 году награду Golden Space Needle Award в номинации "Лучший короткометражный фильм" и по сей день остаётся одной из самых любимых зрителями картин Pixar.

Получение "Оловянной игрушкой" в 1989 году кинопремии Oscar принесло студии хорошую пользу. Компании, желающие иметь уникальную рекламу, начали заказывать Pixar создание роликов для своей продукции. Первой компанией-заказчиком стала Tropicana, за которой в 1990 году последовали: Калифорнийская лотерея, Trident, Lifesavers, Volkswagen и Pillsbury.

Кадры из рекламных роликов, созданных Pixar для сторонних компаний

В 1991 году, параллельно с дальнейшим производством восемнадцати рекламных роликов, студии Walt Disney и Pixar подписали соглашение о создании первого полноценного мультфильма, созданного с применением компьютерной графики, которым в 1995 году станет "Игрушечная история" ("Toy Story"), но об этом мы поговорим с вами в другой раз.

От простых короткометражек к мировым шедеврам - история продолжается