Как делают мультфильмы сегодня

Пара компьютеров, «умные» программы — и киношедевр готов? Нет, создание современных анимационных фильмов гораздо сложнее. CHIP посетил студию Disney и готов рассказать о слиянии киноискусства и программирования. К созданию великолепно анимированной сцены с красивыми эффектами ведет длинный тернистый путь Белоснежка, Золушка, Покахонтас, Бэмби и Микки Маус — все они созданы в студии, где вместе с другими, не менее известными персонажами диснеевских историй, мультяшные герои радостно приветствуют нас из шкафов, с полок и рисунков на стенах. Современная техника и традиционное идиллическое искусство рисования — вот в чем сущность сегодняшнего «Диснея».

CHIP посетил студию с долгой историей, расположенную в городе Бербанке округа Лос-Анджелес, штат Калифорния, у подножия Голливудских холмов, чтобы узнать, как рождаются анимационные фильмы. В течение последних двух лет в компании, основанной в 1923 году, создавался 52-й полнометражный мультфильм — «Ральф», в котором разочаровавшийся в своей работе злодей из видеоигры ищет признания общественности.

Здесь, в «Силиконовой долине» американской киноиндустрии, за эти два года усилиями 200 аниматоров, программистов и художников на свет появилось 188 персонажей и 79 локаций. Более 10 000 компьютеров обрабатывало сцену за сценой. Действие разворачивается в четырех мирах видеоигр. Все начинается в восьмибитной пиксельной игре Fix-It Felix Jr., напоминающей аркадную Donkey Kong. Затем главный герой, Ральф, прокрадывается в реалистичный шутер Hero’s Duty, а потом оказывается в гоночном симуляторе Sugar Rush — смеси из «Алисы в Стране чудес» и японского аниме. Входы и выходы этих игр располагаются в четвертом мире — Центральной Игровой станции. Для каждой вселенной были разработаны свои дизайн, движения, цвета и эффекты. «Это было словно создание одного фильма из четырех… очень сложного фильма», — описывает данную практически непосильную техническую и логическую задачу Ренато Дос Аньос, руководитель команды аниматоров.

Между игровыми автоматами и кисельными берегами

Для того чтобы представленные миры заметно отличались друг от друга, но при этом были созвучны, производство мультфильма началось с продолжительного исследования. «Мы искали элементы, вызывающие эмоции или ностальгию», — говорит режиссер Рич Мур, уже знакомый публике по популярным мультсериалам «Симпсоны» и «Футурама». В Барселоне команду создателей вдохновила архитектура Антонио Гауди. Разработчики также посетили Международную выставку кондитерских изделий в Кельне, побывали на картинговой трассе и поиграли в самые различные видеоигры. Особенно Мур гордится расставленными в киностудии аркадными автоматами с игрой Fix-It Felix, разработанной участниками кинокоманды. На этих поцарапанных ящиках, якобы родом из 1980-х, аниматоры, дизайнеры и программисты бьются за рекордный счет во время перерывов.

В 2010 году, после скрупулезного планирования, началось производство фильма. Сценарий был уже готов, и артисты, озвучивающие персонажей, среди которых даже номинированный в свое время на «Оскар» Джон С. Райли (Ральф) и Сара Сильверман (Ванеллопа), начали проговаривать каждую сцену. Чаще всего они занимались озвучиванием вместе, в одном помещении, что необычно для анимационных фильмов. Это привело к повлению интересных импровизированных диалогов. Кроме того, актеры были сняты на пленку, чтобы аниматоры смогли поймать их мимику и жестикуляцию — хорошее подспорье для последующей работы. Параллельно специалисты по созданию макетов накладывали сгенерированные компьютером базовые модели персонажей на локации сцен, устанавливали положения камер и задавали хронометраж для записи звука.

Этот игровой автомат с аркадой Fix-It Felix служит местом отдыха и источником вдохновения для членов кинокоманды Клик мышкой — и… снято!

Наконец, пришло время заняться анимацией сырых и пока еще некрасивых сцен. В затемненной мини-студии, оснащенной полудюжиной компьютеров, режиссер Рич Мур объясняет команде аниматоров, что делают персонажи в определенной сцене, о чем они думают и что чувствуют. Сотрудники просматривают видеозапись озвучивающих артистов, а некоторые даже сами ставят сцену и записываются. Так приходит понимание того, как стоит персонаж, когда двигает рукой или моргает, а также как он держится в конкретной ситуации. «Создание анимации — это не столько техническая задача, сколько художественное чутье», — разъясняет руководитель анимационного отдела Ренато Дос Аньос. Все 67 работающих над фильмом «Ральф» аниматоров сразу после подготовки усаживаются за компьютеры, чтобы смоделировать движения на базовой модели персонажа и создать грубую анимацию лица. Эти исходные модели представляют собой цифровых кукол со скелетом, который двигается благодаря кликам мыши по голове или суставам. Для реализации необходимо наличие в модели каждого из персонажей управляющих конструкций. Такие последовательности, определенные в анимационной программе, преобразуют все простые и сложные движения скелета персонажа — от сгибания руки до хореографического танца. «Если мы не можем реализовать движение, всегда находится кто-то достаточно умный, чтобы создать подходящую управляющую конструкцию», — говорит Дос Аньос. Одним из таких «спасителей» является Ян Бергер, технический директор по персонажам. Он изучал свою профессию в Институте кино и телевидения, а с начала 2012 года работает в компании Disney. Ян разрабатывает элементы управления, называемые «ригами», и настраивает их в соответствии с желаниями аниматоров. «Для основных персонажей этот процесс может занять пару месяцев, со второстепенными мы укладываемся в несколько дней или недель», — говорит Бергер. При создании движущихся моделей в «Ральфе» команда немного отошла от традици «Диснея», ориентируясь больше на видеоигры. Сильнее всего это заметно в мире игры Fix-It Felix. Здесь герои перемещаются только прыжками с резкими поворотами под углом в 90°, как в классических аркадах, где отсутствуют плавные движения корпуса. Другие миры также выдвигают свои требования. «При анимировании нам постоянно приходится перемещаться между мультяшными, реалистичными, упрощенными, эмоциональными и комедиантскими стилями», — поясняет требования к фильму «Ральф» Зак Пэрриш, главный аниматор. На первом этапе работы возникает так называемая «Blocking Pass» — грубая неплавная анимация со скоростью всего 10 кадров/с. Рич Мур изучает ее и высказывает свое мнение, так же как и об игре актеров на съемочной площадке. Только измененную с учетом его замечаний сцену аниматоры переводят в 24 кадра — в таком виде лента будет демонстрироваться на киноэкране. Так для чего же нужны 67 человек? С уставшей улыбкой на лице нам поясняют: каждый создает лишь 80 кадров в неделю, что соответствует трем секундам фильма. Для анимации сцены длиной 12 секунд требуется в среднем месяц.

Моделирование и ручная оптимизация

Аниматоры передают свою работу в отдел технической анимации. Его команда занимается развевающимися на ветру волосами Ральфа, мчащегося по гоночной трассе в мире Sugar Rush, или расположением складок на его одежде, когда он присаживается. Здесь вспоминаешь о характерной диснеевской физике — не реалистичной, а мультяшной, которая при этом должна выглядеть убедительно. Ян Бергер участвует и в техническом анимировании: «Мой опыт говорит, что лучшие результаты достигаются при комбинации ручной анимации и моделирования». Последнее означает, что в программе сначала указывается исходное положение объекта. Затем задействуется физическая сила, например гравитация или ветер, и определяется жесткость материи, то есть волос или одежды. «Теперь необходимо вносить поправки до тех пор, пока не будет достигнут идеальный результат», — кратко поясняет Бергер. Как и большинство коллег по цеху, он использует для этих целей самую популярную программу для 3D-анимации — Autodesk Maya, для которой он даже разработал свой собственный плагин.

Пока Ральф и другие персонажи пробуждаются к жизни, окружающий мир все еще мертв. Над ним будет работать команда специалистов по эффектам во главе с Цезарем Веласкесом. Они занимаются анимацией всего, что не связано с персонажами: огня, воды, дыма, разрушений, взрывов. Даже такие эффекты в каждом мире фильма выглядят по-разному. В шутере Hero’s Duty, к примеру, борьба Ральфа против инопланетян прорисована максимально реалистично. «Для этого мы накладываем несколько слоев эффектов: сначала дым, пар и туман, затем частицы и мелкие обломки и в конце — свет, вспышки и искры», — рассказывает Веласкес. Стоит отметить, что «Ральф» стал первым фильмом студии Disney, в работе над которым участвовал так называемый дизайнер эффектов. При этом создатели хотели придать каждому миру уникальный стиль с сохранением диснеевской традиции рисования даже в спецэффектах, не полагаясь полностью на компьютерную графику. Некоторые эффекты Веласкесу и его команде пришлось тестировать в аналоговом режиме. В результате получается комбинация эффектов, сгенерированных на компьютере и нарисованных от руки. Это особенно заметно в сцене, где Ральф падает в шоколадную реку. Река, анимированная на компьютере классическим способом, как жидкость, выглядит реалистично. Шоколадные капли на одежде Ральфа, однако, выполнены в типичном для Disney мультяшном стиле — они были нарисованы дизайнером эффектов.

Анимацией эффектов занимается Хендрик Панц, влившийся в команду Disney после завершения учебы в Академии кино Людвигсбурга. Панц — один из немногих, кто работает с анимационной программой Houdini, которая лучше подходит для сложных эффектов, чем ПО от лидера рынка Autodesk. Такие эффекты, кроме того, требуют колоссальной компьютерной мощности, поэтому команда аниматоров работает на настоящих «монстрах». К примеру, рабочая станция Панца, функционирующая под управлением ОС Linux, оснащена 48 Гбайт оперативной памяти и восьмиядерным графическим процессором.

Для анимации и рендеринга фильма сотрудники студии Disney используют, помимо прочего, программу Houdini Добавим освещения — и в подвал

На последнем этапе команда специалистов по свету Адольфа Лусински освещает место действия и персонажей, создает тени и отражения и делает цвета сияющими. Вся работа начинается в аналоговом режиме — в диснеевской фотостудии, где тестируются различные схемы освещения для объекта. Вооружившись полученными знаниями, специалисты проливают свет на конкретную сцену в два этапа. Сначала рендер, работающий в режиме реального времени (еще одна собственная разработка компании Disney под названием Figaro), на основе положений камеры создает формы света и тени. «Мы обсуждаем с режиссером Ричем Муром, насколько такое освещение удачно, — рассказывает Лусински. — Затем мастера освещения прорабатывают детали для конечного рендеринга». Для этого фильма Disney разработала новый пиксельный шейдер. Он рассчитывает параметры отдельных пикселей, позволяя создать определенный цвет, изменить световые значения, отобразить тени, полупрозрачность, блики и отражения. После анимирования движений, эффектов и света сцена отправляется в подвал студии. «Здесь у нас около 10 000 компьютеров, которые занимаются лишь рендерингом изображений», — поясняет Адольф Лусински. А поскольку для такого трудоемкого фильма не хватает даже этой мощности, студии приходится арендовать еще один компьютерный центр в Лос-Анджелесе.

И вот два года производства закончились: компьютеры полностью завершили рендеринг, диснеевский рождественский фильм для поколения любителей видеоигр смонтирован, и в конце 2012 года он стартовал в кинотеатрах по всему миру.

Огромная собственная «ферма» рендеринга из 10 000 компьютеров оказалась слишком маленькой для фильма «Ральф». Пришлось арендовать дополнительный компьютерный центр Четыре этапа создания анимационного фильма

Каждая сцена анимационного фильма начинается с раскадрованного эскиза, основанного на сценарии Отдел по созданию макетов размещает сырые модели персонажей и объекты, а также устанавливает положение камеры для сцены На первом этапе анимации создаются мимика и жестикуляция персонажей, основанные на свободно манипулируемых цифровых скелетах Затем анимируются такие объекты, как волосы и растения, а также спецэффекты. На последнем этапе добавляются световые и цветовые эффекты