Технология иммерсивной среды: сплав старого и нового

Уже некоторое время в VFX-индустрии распространено мнение, что дни хромакея сочтены. Например, появился прототип технологии, позволяющей выделять объекты из любого фона автоматически. Также семимильными шагами развивается другая система, при которой не нужно выделять вообще ничего.

Эта технология позволяет создать любой фон — уже готовый, прямо на съемочной площадке, что вообще исключает кеинг и ротоскопирование. Прием назвают «иммерсивная среда», и его начало было положено в фильме «Обливион» 2013 года. Там декорацию смотровой башни окружал экран, на который проецировали весь пейзаж за окном.
 

Создание фильма «Обливион» (2013)

На самом деле истоки этой технологии уходят корнями во времена Золотого века кинематографа, а именно 30-50-е годы прошлого века. Тогда одной из самых популярных техник была рир-проекция. В наше цифровое время эта технология вернулась на новом уровне — в виде светодиодных экранов, показывающих фоновое изображение. И началось все в 2013 году.

Напомним, что в том же году вышел фильм «Гравитация», где с помощью экранов воссоздавали интерактивный свет, но «Обливион» ушел гораздо дальше — с помощью огромного экрана и фронт-проекции. На съемках «Обливиона» этим занималась студия Lux Machina. И сегодня они сделали шаг вперед в развитии иммерсивной среды — на съемочной площадке фильма «Хан Соло: Звездные войны. Истории».

На этот раз, кроме проекции на огромные экраны, в ход пошли и светодиодные мониторы высокого разрешения. Эта система позволила создать интерактивный свет на декорации и лицах актеров в сценах прыжка в гиперпространство, полета в космосе и нескольких других фрагментах.
 

«Тысячелетний сокол»

«Мы знали, что у нас несколько страниц сценария будет снято внутри кабины „Тысячелетнего сокола“, — рассказывает VFX супервайзер фильма Роб Бредоу. — На „Изгое-один“ использовали светодиодные экраны, которые позволили обеспечить космические корабли правильным освещением. Но в большинстве случаев их нельзя было снимать камерой напрямую, потому что светодиодные мониторы не обеспечивали нужное разрешение изображения. Поэтому мы взяли систему, использованную на „Изгое-один“, и поработали над качеством изображения экранов. На этот раз у нас были лазерные проекторы, каждый из которых обеспечивал разрешение 4K. Они были объединены в группу позади экрана для рир-проекции. Шелковый экран достигал 9 метров в высоту и огибал декорацию кабины на 180 градусов».

Это значило, что, сидя в декорации, актеры видели звездное поле, а при переходе к световой скорости эти звезды растягивались и начинали двигаться, превращаясь в привычный для любого поклонника «Звездных войн» рисунок. Например, кадры, в которых этот рисунок отражается в глазах Хана Соло, были сняты на площадке, как и большинство сцен перехода в гиперпространство.

Эта проекция очень помогла во время съемок эпизода с дугой Касселя, когда «Сокол» противостоит истребителям империи и удирает от космического осьминога. Для этих сцен было создано 20 минут материала в разрешении 8К на 4К, который позволял снять весь фрагмент. Отдельные части можно было повторять по желанию.

Поверх предзаписанного видео технология позволяла вставлять лазерные выстрелы с истребителей в нужные моменты в режиме реального времени, без предварительного планирования — это достигалось наложением оверлея поверх готового изображения. То есть вся дуга Кесселя была выстроена в виде огромного интерактивного видео, состоящего из 160 фрагментов.
 

Сцена из фильма «Хан соло: Звездные войны. Истории» (2018)

Но эта сцена была не единственной, где пригодилась технология иммерсивной среды.

«Мы довольно давно работаем с компанией Lucasfilm, — рассказывает Филип Голлер, глава компании Lux Machina. — Все это время мы сотрудничали с их отделом исследований и разработок. Нас пригласили работать на „Изгое-один“, а потом на „Хане Соло“. Изначально нам нужно было создать фон для космической яхты. Но супервайзер визуальных эффектов Роб Бредоу рассматривал и другие способы заменить проекцию на светодиодные мониторы для сцен в кабине „Тысячелетнего сокола“ и других».

Команда разработала софт под названием Disguie для разделения проекций на несколько экранов. Она управляет ими и спаивает воедино. Но Lux Machina предстояло решить еще две проблемы прежде, чем можно было приступить к съемкам.

Первая — это баланс цветового профиля проекции. Специалисты по цвету ILM замерили проецируемую картинку, видимую через линзы камер ARRI 65. Съемку начали только после того, как Lux Machina смогла адаптировать цветовой профиль своих серверов с помощью программы Notch, чтобы проекция была нужной цветовой температуры и цветового гамута. После калибровки все заработало, как надо.

Второе — синхронизация проекторов с камерами Arri 65, у которых нет традиционной системы синхронизации, присущей видеокамерам. Но команда Lux Machina решила и эту проблему.

Проекционными экранами управляли с помощью нескольких серверов. Обычно программа Disguise управляет несколькими экранами с разрешением 4K, но в данном случае супервайзер хотел получить наилучшее качество проекции. Если бы экраны отвечали только за отбрасывание интерактивного света на актеров, вопроса бы не стояло. Но Бредоу хотел снимать экран камерой, чтобы избавиться от постобработки. Lux Machina использовали материал, закодированный кодеком, разработанным в ILM.

«Даже учитывая мощность наших машин, мы разделили файлы на несколько серверов, — объясняет Голлер. — Для сцен в кабине „Сокола“ у нас было пять источников 4K-материала, которые вполне могли уместиться на один сервер, но материал на всякий случай поделили на три разные машины».

Сервера транслировали материал со скоростью 1 гигабайт в секунду каждый, а это приближалось к потолку их возможностей (они могут пропускать по 1,2 гигабайта в секунду). Так что нагрузка на CPU была огромной. Этот риг отработал на съемочной площадке шесть недель. Для крупных планов был еще один маленький риг со светодиодным экраном.

Кадр из фильма «Хан соло: Звездные войны. Истории» (2018) / Фото: Lucasfilm

Сама декорация кабины «Сокола» была построена на гидравлическом гимбале, чтобы имитировать движение корабля. Правда, движения гимбала были более «мануальные», чем обычно.
 

Яхта Дрейдена

Декорацию космической яхты построили в павильоне студии Pinewood. Источником вдохновения для художника-постановщика и декоратора стали океанские лайнеры 30-х годов. Так что в декорации чувствуется влияние течения ар деко.

Свет внутрь декорации поступал из окон. Его обеспечивал экран длиной 114 метров и высотой 7,3 метра, освещенный 15 HD-проекторами. И снова Lux Machina и ILM обеспечили его живописными видами. Для этого команда сняла пейзаж на 360 градусов с вертолета. Длина финальной проекции составлялла 16К, что более чем в восемь раз превышает разрешение HDTV.

Главная инновация этой системы заключалась в линзах проектора. В отличие от установленной на «Соколе» системы, эта проецировала изображение от проектора назад. Это позволило сократить расстояние между проектором и экраном.

В противном случае павильон должен был быть намного больше, чтобы обеспечить проекцию расстоянием до экрана. Эти линзы также позволяли выравнивать изображение, которое деформировалось при таких ракурсах. Конструкция позволила проецировать изображение с расстояния трех метров, когда при традиционной схеме им понадобились бы все девять.
 

Спидер

В начале фильма мы видим погоню за главным героем на спидере. На самом деле сцену снимали в заброшенной электростанции в паре часов езды от студии Pinewood. У спидера были колеса, которые стерли на этапе постпродакшна. Часть этой среды команда также построила на студии Pinewood и на закрытой электростанции Fawley Power Station в Хэмпшире на юге Англии.

Производство большинства сцен шло на натуре с помощью специально построенных автомобилей, управляемых водителями-каскадерами из специальной клети сзади или спереди устройства. Но нас интересует проекция.

На локации весь путь спидера был отснят пятью камерами, направленными в разные стороны. После чего это изображение стало освещением для декорации, «завернутой» в трехсторонний осветительный прибор, состоящий из светодиодных экранов.

Кадры из фильма «Хан соло: Звездные войны. Истории» (2018) / Фото: Lucasfilm

Эта установка похожа на ту, которую команда Lux Machina использовала на автомобильных рекламных роликах. Программа Disguise позволяет управлять расположением экранов: для этого цифровую декорацию можно сделать в 3D или импортировать из ассетов, предоставляемых ILM.

Кстати, эта программа также позволяет управлять проекциями в реальном времени — ведь большая часть работы Lux Machina приходится на оформление концертов таких исполнителей, как Massive Attack, U2, Katy Perry и Metallica. Там у них нет второго дубля, все нужно сделать правильно с первого раза в «прямом эфире».

Светодиодные экраны не снимают на камеру, поскольку камера отлично видит их зерно. Поэтому их используют только для освещения актеров, а технологии никогда не смешивают.
 

Обложка: на съемках фильма «Хан соло: Звездные войны. Истории» (2018) / Lucasfilm