История компьютерного кинематографа. Глава 2

Хроники начала 80-х

Выход фильма "ТРОН" ("TRON") в 1982 году ознаменовал собой, увеличивающийся с каждым годом, переход киностудий на использование компьютерной графики и анимации в своих картинах. У создаваемых вручную спецэффектов, а также моделей сооружений и техники в фильмах начали появляться "братья и сёстры" - их компьютерные аналоги.

Практически одновременно вместе с "ТРОН'ом", летом 1982 года, вышла картина "Звёздный путь 2: Возмущение Хана ("Star Trek II: The Wrath of Khan"), 60-секундную сцену лунного терраформирования для которой создала студия Industrial Light and Magic (сокращённо - ILM). Именно "Звёздный путь 2" продемонстрировал миру возможности созданного Lucasfilm CG программно-аппаратного комплекса для просчёта сцен RAYES, который позже стал основой для пакета RenderMan.

"Звёздный путь 2: Возмущение Хана" является вторым сторонним фильмом, для работы над которым были наняты подразделения Джорджа Лукаса (George Lucas)

Многие спросят: "Почему не была упомянута вторая часть "Звёздных войн": "Звёздные войны. Эпизод V: Империя наносит ответный удар" ("Star Wars. Episode V: The Empire Strikes Back "), вышедшая ещё в "доТРОН'овские" времена, в 1980 году?" Дело в том, что компьютерная графика в фильме, как таковая, отсутствует. Изначально Лукас планировал воспользоваться услугами компании Information International Inc. (уже известной нам Triple-I) для моделирования всей техники в фильме на компьютере. Но, он, поджимаемый временем, был вынужден создать собственную компанию по производству компьютерной графики, Lucasfilm CG, тем временем используя для фильма уже опробованную в пятом эпизоде технологию замедленной съёмки миниатюрных копий техники.

Анимированные истребители повстанцев X-wing, созданные в 1978 году Triple-I для демонстрации своих возможностей перед Джорджем Лукасом

В фильме "Звёздные войны. Эпизод VI: Возвращение джедая" ("Star Wars: Episode VI: Return of the Jedi"), вышедшем в октябре 1983 года, компьютерная графика использовалась для той же цели, что и в четвёртом эпизоде: моделирования станции "Звезда Смерти". Только теперь сама модель была намного более продвинутой: со стены, на которую она раньше проецировалась, модель станции перенеслась в пространство, став "голографической". Кроме того, значительно возросла детализация "Звезды Смерти", перевалившая за несколько десятков тысяч вершин. Тем не менее, техника и в шестом эпизоде была создана не компьютером, а руками технического отдела в виде миниатюрных моделей.

Титул первого фильма, в котором космическая техника полностью смоделирована на компьютере, принадлежит фильму "Последний звёздный боец" ("The Last Starfighter"), вышедшему в 1984 году.

"Последний звёздный боец" - удачная смесь обычного семейного фильма и инновационных компьютерных спецэффектов

Эта кинолента, наряду с фильмом "ТРОН", стала своеобразным катализатором для начала массового применения компьютерной графики и анимации в фильмах, и, как фильмы "Пучина", "Терминатор 2" и "Парк Юрского периода", представляла собой новую ступень её развития.

Становление Digital Productions

История создания "Последнего звёздного бойца" началась в Triple-I задолго до старта работы компании над фильмом "ТРОН". Предвидя "бум" компьютерной графики в киноиндустрии, Джон Уитни младший (John Whitney Jr.), сын пионера компьютерной графики, а также Гари Демос (Gary Demos), один из лучших программистов в истории, приняли решение уйти из компании и основать свою собственную.

Гари Демос (слева) и Джон Уитни младший (справа) на фоне суперкомпьютера Cray X-MP: инструмента, без которого создание "Последнего звёздного бойца" было бы невозможным

В результате на свет появилась компания Digital Productions, перед которой была поставлена "простая" задача: создавать самую реалистичную компьютерную графику и анимацию, которая могла только существовать на то время. Ради такой цели компании было необходимо первоклассное оборудование, стоящее, мягко говоря, больших денег. Решение было принято быстро: Джон и Гари предложили компании Control Data Corporation (CDC) взять "под крыло" свою Digital Productions в обмен на неограниченное финансирование. В результате состоявшейся сделки CDC, а вместе с ней и её новое приобретение, обзавелись самым производительным на то время суперкомпьютером Cray-1/S, цифровым фильм-принтером Digital Film Printer (DFP), разработанным, кстати, самим Гари Демосом во время работы в Triple-I (у которой он и был куплен), растровыми дисплеями Ramtek, а также векторными мониторами компаний IMI и Evans & Sutherland.

Один из сотрудников Digital Productions, Дэвид Келлер (David Keller), возле принтера DFP

Позже, со всё возрастающими потребностями компании, суперкомпьютер Cray-1/S был заменён на новейший Cray X-MP, способный просчитывать в 700 раз более сложные сцены, чем те, что были в "ТРОН'е". Cray X-MP стал главной "рабочей лошадкой" Digital Productions в производстве "Последнего звёздного бойца".

Cray X-MP во всей своей красе. Его стоимость - 15 миллионов американских долларов. К слову: сам "супер" весил более 6 тонн, содержал тысячи деталей, десятки системных плат и более 100 километров кабеля! Его производительность составляла 180 MIPS (миллионов инструкций в секунду). Для сравнения: количество "лошадиных сил" в современных ПК давно перевалило за 1000 MIPS

В результате Digital Productions обзавелась наилучшим оборудованием и первоклассными специалистами. Единственное, чего не хватало - идеи для создания фильма-шедевра.

Начиная с 1981 года Уитни младший обсуждал идею создания такой кинокартины со своим другом, Мигелем Тежейда-Флоресом (Miguel Tejeda-Flores), вице-президентом отдела по разработке концептов фильмов студии Lorimar, Inc. К сожалению, на тот момент во всём Голливуде не было подходящего сценария.

Тем не менее, через некоторое время, Мигель сообщил другу, что в недрах Lorimar, Inc. найдена искомая ими тема.

Недостающая идея

Вполне возможно, что каждый из вас во времена своего юношества, играя в компьютерные и видеоигры, мечтал, чтобы мир, в который вы погружались, стал реальным. Каждому хотелось стать настоящим героем, спасти свой мир от кровожадных и злобных негодяев.

Теперь давайте вспомним начало 80-х годов прошлого столетия: практически мировое господство игрового гиганта Atari, создающего всяческие Atari 5200, 400/800 и 2600, а также игровые автоматы с невероятной скоростью, всеобщее "помешательство" молодёжи всякими "Pong'ами" и "Space Invader'ами"… Именно на этом и решила сыграть Digital Productions, начав работать над фильмом "Последний звёздный боец".

Сюжет фильма, предоставленный студией Lorimar, следующий:

Живя со своей матерью и маленьким братом в трейлере, Алекс (Ланс Гест, Lance Guest) мечтает о далёких краях и захватывающих приключениях. Однажды Алекс, после неудачного дня, играл в видеоигру под названием "Последний звёздный боец". Волей шанса, либо же благодаря своим навыкам, Алекс набирает наивысшее количество очков, после чего его начинает приветствовать собравшаяся возле игрового автомата толпа.

Алекс во время игры за автоматом "Звёздный боец"

Через некоторое время к нему на необычной машине ("Звёздная машина", "Star Car") подъезжает незнакомец, представившийся Кентавром (в финальной роли играет Роберт Престон, Robert Preston), узнаёт, что это именно Алекс стал чемпионом в видеоигре и забирает его с собой. Вместо Алекса на Земле остаётся его двойник по имени Бета. Тем временем, инопланетная раса Райлос просит Алекса помочь разбить Коданскую армаду, угрожающую их планете. В результате парень становится стрелком космического истребителя "Звёздное оружие", и, вместе с пилотом Григом (Ден О'Херлайхи, Dan O'Herlihy) начинает борьбу против агрессора.

На первый взгляд, сюжет выглядит банальным и служит лишь как довесок к главной, визуальной части фильма. Всё это напоминает "ТРОН". На самом деле это не так. По словам Джона Уитни младшего: "Спецэффекты присутствуют в фильме лишь для продвижения сюжета вперёд. Они не в коем случае не представляют собой отдельные элементы, а служат лишь для создания целостной картины".

К тому же в фильме наличествует большое количество шуток и смешных сцен, призванных разнообразить его "монотонность". Именно шутки поднимают "Последний звёздный боец" на более высокий уровень по сравнению с монотонным и вялотекущим сюжетом "ТРОН'а".

Итак, "железо" и опытная команда есть, сюжет также присутствует. Начинается работа над созданием фильма.

"Последний штрих"

Главным объектом в фильме был космический истребитель под названием "Звёздное оружие". Для начала необходимо было создать максимально детализированный рисунок на миллиметровой бумаге для последующего его переноса в мейнфрейм VAX 11/782, использовавшийся на начальных этапах работы. Изначально работа была осложнена тем, что, по словам Рона Кобба (Ron Cobb), дизайнера Digital Productions: "На начальных этапах, для построения модели, приходилось использовать геометрические примитивы".

Пластиковая модель корабля "Звёздное оружие"

Но со временем Рон и команда, работавшая над переносом модели, научились работать более эффективно. Во время продвижения работ над фильмом Гари Демос постоянно улучшал созданное им же программное обеспечение, благодаря чему корабль удалось детализировать значительно лучше. Финальная модель "Звёздного оружия", представленная командой оцифровщиков на одобрение студии Lorimar, состояла из 750000 полигонов (сравните с 15000 полигонами, из которых состоит "солнечный парусник" в фильме "ТРОН") и забрала три месяца работы у тридцати сотрудников Digital Productions.

Результат "стоил свеч": "Звёздное оружие" в фильме

"Когда вся модель была перенесена в компьютер", объяснял Уитни позже, "следующим шагом было размещение её в сцене". Для начала, компьютерная модель корабля отображалась на векторном дисплее в виде проволочного каркаса, который можно было передвигать по сцене без малейшей задержки. Благодаря этому Кобб имел возможность вносить изменения с такой же скоростью, с какой аниматоры MAGI работали над своими моделями во время создания "ТРОН'а".

Корабль можно было увеличить или уменьшить в размерах, но самое главное: он мог быть легко клонирован. Хотя на перенос "Звёздного оружия" в компьютер ушло около шести месяцев работы, моделирование ангара с четырнадцатью такими кораблями - 10,5 миллионов полигонов - отняло лишь несколько минут. Тем не менее, во время создания сцены не обошлось без трудностей. Из-за того, что модели представляли собой проволочные каркасы, часто невозможно было отличить передний план от заднего, или, в случае корабля, его расстояние и даже направление, в котором он стоял. "У нас возникало несколько смешных случаев. Например, когда один корабль пролетал сквозь другие объекты, или же летел задом наперёд", вспоминает Кобб.

10,5 миллионов полигонов в кадре - новый рекорд 1982 года

Все проблемы были решены, когда CDC купила для Digital Productions суперкомпьютер Cray X-MP (Cray 1/S пробыл в компании недолго). Теперь команда Кобба могла накладывать и закрашивать полигоны на моделях, бывших некогда лишь проволочными каркасами. Результат отображался на растровых мониторах, имеющих очень большое разрешение, подключённых к рабочим станциям. Благодаря увеличившейся детализации стало возможным придать каждому космическому кораблю уникальный вид путём "нанесения" на их корпус разнообразных пятен, царапин, трещин и вмятин. Программное обеспечение, разработанное Уитни, позволяло художникам выбирать необходимый цвет из палитры в 70 миллионов оттенков. Хотя человеческий глаз не способен различать такое большое количество цветов, без них переходы между тонами были бы более заметными, что повлекло бы за собой уменьшение реализма модели. Для увеличения этого показателя художник назначал тип поверхности для каждой группы полигонов, таким образом, создавая блеск на металле или тусклость краски на стенах. Наконец, большинство сцен было освещено направленными (прожекторными) источниками света, благодаря чему существовала возможность помещать "Звёздное оружие" в различные типы окружающей среды, лишь указывая компьютеру части корабля для их освещения источниками света, количество самих источников, а также яркость каждого из них.

Конечно же, самих световых источников видно не было, но результат их работы превращал корабль из "пластиковой игрушки" в настоящую боевую машину. Добавляя элементы реализма для первого кадра сцены, художник указывал компьютеру применять их к остальным кадрам. Каждое движение "Звёздного оружия" приводило к изменению его освещённости из-за вспышек света и взрывов во время космической битвы.

Такой реализм был получен не даром. Чтобы назначить каждому полигону свой цвет и поверхность, установить все источники света, компьютеру требовалось ежесекундно обрабатывать от 24 до 72 миллиардов операций для каждого кадра сцены. Обычному компьютеру VAX потребовалось бы более 16 часов, чтобы просчитать один кадр и отобразить его на дисплее рабочей станции. Такой результат сделал бы создание компьютерной графики и анимации к фильму невозможным, ведь кадров, сгенерированных компьютером, было 36000 (24 минуты компьютерной анимации). Путём несложного математического подсчёта получается, что на создание компьютерной графики к "Последнему звёздному бойцу" компьютер VAX потратил бы около 57 лет! Cray X-MP же просчитывал один кадр за две с половиной минуты, то есть, справился бы с работой за три месяца.

Но даже использование Cray X-MP имело свои недостатки. Каждый месяц компания получала счёт за электроэнергию на 12000 долларов, а каждому человеку из персонала, обслуживающего суперкомпьютер, приходилось платить зарплату в 50000 долларов в месяц.

Кадры из фильма, демонстрирующие результат работы художников и аниматоров Digital Productions

Корабль "Звёздное оружие" выглядел столь реально, что технический директор был уверен в том, что зрители при просмотре фильма примут его за настоящий.

Тем не менее, наиболее реалистичным объектом в фильме была "Звёздная машина" - автомобиль, трансформирующийся в космический корабль. По словам Демоса, до того, как автомобиль был построен, он сначала был смоделирован на компьютере. Настоящая машина, способный передвигаться макет, была построена на основе компьютерной модели фирмой Modesto в Калифорнии, использовавшей увеличенное на 30 см шасси от фургона Volkswagen.

Гари Демос вспоминает всеобщее беспокойство по поводу того, что реальный автомобиль и его компьютерная модель будут разительно отличаться в фильме. Тем не менее, это чувство сошло на нет, когда проект подошёл к концу: "Мы сделали несколько фотографий настоящей и виртуальной машин, и показали их Рону Коббу, дизайнеру автомобиля. Представьте себе, он не мог сказать, какая из них реальная "Звёздная машина", а какая - компьютерная модель. После этого мы успокоились и решили, что раз уж сам дизайнер не может найти различий, то зрители и подавно их не обнаружат".

Результат работы Digital Productions над "Звёздной машиной": реальный макет (сверху), и компьютерные модели (остальные рисунки)

Последняя фаза в создании компьютерной графики к фильму состояла в переносе сгенерированного изображения на плёнку. Каждый кадр был сфотографирован на принтере DFP, подключённом через канал Hyperchannel со скоростью 100 Мбит/с к суперкомпьютеру. Процесс занимал от тридцати секунд до пяти минут на кадр. Cray X-MP мог выполнять данную операцию без человеческого вмешательства, поэтому днём суперкомпьютер использовался для других задач, а фотографированием, под контролем одного человека, занимался ночью. Эта фаза отняла от шести до восьми месяцев работы, в начале которой Cray работал на протяжении 8 часов ночью в будни и круглосуточно в выходные. Ближе к концу "супер" работал над фотографированием без остановок.

Результат работы

На производство "Последнего звёздного бойца" была потрачена сравнительно небольшая сумма, 14 миллионов долларов, причём 3 миллиона ушло на создание компьютерной графики и анимации. Кстати, "Последний звёздный боец" является первым фильмом, повсеместно использующим компьютерные спецэффекты вместо реальных.

От идеи до финального завершения работ над фильмом прошло более трёх лет и 13 июля 1984 года фильм вышел на экраны американских кинотеатров. За первые выходные фильм принёс чуть больше 6 миллионов долларов, за первый месяц - 21 миллион. Общая сумма дохода составила почти 29 миллионов американских долларов (хотя данное сравнение несколько не уместно, но всё же: вышедший недавно "Шрек 2" ("Shrek 2") за первые выходные принёс студии Dreamworks 108 миллионов долларов).

Как видим, фильм не стал коммерчески успешным, тем не менее затраты на своё производство окупил. В качестве же очередного образца применения компьютерной графики в кино "Последний звёздный боец" стал шедевром и занял почётное место возле "ТРОН'а" и остальных фильмов, время которых ещё не пришло. "Как минимум третья часть компьютерных спецэффектов в фильме фотореалистичны", говорит Рон Кобб, "они практически безупречны. Вполне возможно, что большинство зрителей, не заинтересованных в процессе создания спецэффектов к фильму, будут уверены, что перед ними настоящие модели, а не сгенерированные компьютером картинки".

Пару слов про возможную причину малой прибыли. Фильм был снят под экраны с не стандартным для США соотношением сторон 2,35:1 в расчёте на японский рынок. Дело в том, что американцы купить фильм на видеокассетах не могли. Фильм был записан на, только начавший "вставать на ноги" компакт-диск, который продавался лишь в Японии. Причём качество фильма было ужасным: картинка была тёмной и замыленной. Поэтому, у "Последнего звёздного бойца" просто не было возможности хотя бы приблизиться по показателю проданных видеокассет к отметке в несколько десятков миллионов копий, которая часто фигурирует в наши дни. Так что не удивляйтесь, дорогие читатели, если вы впервые слышите про этот фильм.

На помощь, в 1998 году, пришла компания Sharpline Arts, выпустив к 15-летию фильма (1999 год) DVD-версию "Последнего звёздного бойца". Кроме, собственно, фильма, на диск вошёл получасовой документальный материал, рассказывающий про создание компьютерной графики к ленте, фотографии, музыка, а также специальный бонус: множество фотографий космических кораблей X-wing, созданных Triple-I для пятого эпизода "Звёздных войн" Лукаса, но, к сожалению, так и не принятых им "на вооружение".

Реальная игра, или всего лишь выдумка?

Многие поклонники фильма на протяжении более десяти лет задаются вопросом: была ли создана игра по мотивам фильма? Хотя игровой автомат в фильме на самом деле таковым не являлся, (он состоял из экрана от телевизора, к которому был подключён видеомагнитофон с записью игрового процесса), но в титрах к киноленте фигурирует надпись: " "Starfighter" arcade games were supplied by Atari". Действительно, Atari занималась разработкой игрового автомата "Starfighter" (для любящих технические подробности: использовался новейший на то время процессор Motorola 68000 при поддержке чипа TMS32010), но полученный результат ни на йоту не приблизился к качеству графики, что была в фильме, поэтому Atari от выпуска автомата отказалась.

Кадр из игры "Starfighter", в которую играет Алекс

Через два года после выхода фильма, в 1986 году, компания хотела было повторить попытку и выпустить игру на своих домашних игровых консолях и компьютерах Atari 2600, 5200 и 400/800, но к тому времени фильм устарел, а сама компания испытывала финансовые трудности, поэтому было принято окончательное решение забыть про фильм и выпустить другую игру, "Solaris", много чего позаимствовавшую у своего прототипа.

Игра "Solaris", наследница так и не вышедшего "Starfighter'а"

В 1991 году японская компания Namco выпустила игровой автомат "Starblade". Именно он является ближайшим наследником оригинальной игры, присутствующей в фильме.

Игровой автомат "Starblade" ближе всего подошёл к концепту оригинальной игры

Happy birthday, dear "Starfighter"

Буквально через пару дней, 13 июля 2004 года, "Последнему звёздному бойцу" исполнится ровно 20 лет. Не забудьте в этот день вспомнить про фильм, и рассказать своим друзьям и знакомым, что не "Звёздными войнами" едиными могут похвастаться 80-е…