Виртуальный кинематограф

Виртуальная кинематография – это совокупность кинематографических приемов, выполняемых в среде компьютерной графики . Он включает в себя широкий спектр предметов, таких как фотографирование реальных объектов, часто со стерео- или многокамерной установкой , с целью воссоздания их в виде трехмерных объектов, а также алгоритмы автоматического создания реальных и смоделированных ракурсов камеры . Виртуальную кинематографию можно использовать для съемки сцен с невозможных ракурсов, создания фотографий анимационных фильмов и управления появлением компьютерных эффектов.

История

Ранние стадии

Ранним примером фильма, интегрирующего виртуальную среду, является фильм 1998 года «Куда приводят мечты » с Робином Уильямсом в главной роли . Команда по спецэффектам фильма использовала реальные чертежи зданий для создания масштабных каркасных моделей, которые затем использовались для создания виртуального мира. ^{[ 1 ]} Фильм получил множество номинаций и наград, включая премию Оскар за лучшие визуальные эффекты и премию Гильдии арт-директоров за выдающиеся достижения в области производственного дизайна. ^{[ 2 ]} Термин «виртуальная кинематография» появился в 1999 году, когда художник по спецэффектам Джон Гаэта и его команда хотели дать название новым кинематографическим технологиям, которые они создали. ^{[ 3 ]}

Современный виртуальный кинематограф

В трилогии «Матрица» ( «Матрица» , «Матрица: Перезагрузка » и «Матрица: Революция ») использовались ранние методы виртуальной кинематографии для создания виртуальной «съемки» реалистичных компьютерных изображений. Результатом работы Джона Гаэты и его команды в ESC Entertainment стало создание фотореалистичных CGI-версий исполнителей, декораций и действий. Их работа была основана на результатах Пола Дебевека и др. по получению и последующему моделированию поля отражения человеческого лица, полученного с использованием простейшего светового этапа в 2000 году. ^{[ 4 ]} Известные сцены, создание которых было бы невозможно или слишком трудоемко в контексте традиционной кинематографии, включают жестокую драку в «Матрице: Перезагрузка» (2003), где Нео сражается с сотней агентов Смитов , и начало финальной схватки в «Матрице : Перезагрузка» (2003). Матрица: Революции (2003), где Нео ударил агента Смита по скуле ^{[ 5 ]} оставив цифрового двойника невредимым.

В трилогии «Матрица» создатели фильма в значительной степени полагались на виртуальную кинематографию для привлечения зрителей. Билл Поуп , оператор-постановщик , использовал этот инструмент гораздо более тонким образом. Тем не менее, этим сценам все же удалось достичь высокого уровня реализма, и зрителям было трудно заметить, что на самом деле они смотрят кадр, полностью созданный художниками по визуальным эффектам с использованием инструментов компьютерной 3D-графики. ^{[ 6 ]}

В «Человеке-пауке 2 » (2004) создатели фильма манипулировали камерами, чтобы у зрителей возникло ощущение, будто они вместе с Человеком-пауком качаются по Нью-Йорку. Используя радар камеры захвата движения , оператор движется одновременно с отображаемой анимацией. ^{[ 7 ]} Это позволяет зрителям увидеть точку зрения Человека-паука и усиливает ощущение реальности. В «Мстителях: Война бесконечности» (2018) сцены с участием Титана были созданы с использованием виртуальной кинематографии. Чтобы сделать сцену более реалистичной, продюсеры решили снова снять всю сцену другой камерой, чтобы она двигалась в соответствии с движением Титана. ^{[ 8 ]} Создатели фильма создали так называемый синтетический блик, благодаря которому он очень похож на исходный отснятый материал. Когда в 2019 году был ремейк классического анимационного фильма « Король Лев» , продюсеры использовали виртуальную кинематографию для создания реалистичной анимации. В финальной сцене битвы между Шрамом и Симбой оператор снова перемещает камеру в соответствии с движениями персонажей. ^{[ 9 ]} Цель этой технологии — еще больше погрузить аудиторию в сцену.

Методы

Виртуальная кинематография в постпродакшене

В постобработке используются передовые технологии для изменения, перенаправления и улучшения сцен, снятых на съемочной площадке. Стерео или многокамерные установки фотографируют реальные объекты таким образом, что их можно воссоздать как трехмерные объекты и алгоритмы. На съемочной площадке можно использовать оборудование для захвата движения , такое как точки слежения и камеры в шлемах, чтобы облегчить ретроактивный сбор данных при постобработке. ^{[ 10 ]}

машинного зрения Технология , называемая фотограмметрией, использует 3D-сканеры для захвата трехмерной геометрии. Например, 3D-сканер Arius, использованный в сиквелах «Матрицы», смог получить такие детали, как мелкие морщинки и поры кожи размером всего 100 мкм. ^{[ 4 ]}

Кинематографисты также экспериментировали с многокамерными установками для захвата данных о движении без использования какого-либо оборудования для захвата движения. Например, технология захвата движения без маркеров и фотограмметрическая съемка с многокамерной установкой, называемая оптическим потоком . для создания цифровых двойников фильмов «Матрица» использовалась ^{[ 4 ]}

Совсем недавно Мартина Скорсезе в криминальном фильме «Ирландец» использовалась совершенно новая система захвата лиц , разработанная Industrial Light & Magic (ILM), в которой использовалась специальная установка, состоящая из двух цифровых камер, расположенных по обе стороны от основной камеры, для захвата данных о движении в кадре. в реальном времени с основными выступлениями. В пост-продакшене эти данные использовались для цифровой визуализации компьютерных версий актеров. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Установки для виртуальных камер дают кинематографистам возможность манипулировать виртуальной камерой в трехмерном мире и фотографировать созданные на компьютере трехмерные модели. После того, как виртуальный контент собран в сцену в 3D-движке , изображения можно творчески скомпоновать, пересветить и повторно сфотографировать под другими углами, как если бы действие происходило впервые. Виртуальная «съемка» этой реалистичной компьютерной графики также допускает физически невозможные движения камеры, такие как сцены в «Матрице» . ^{[ 4 ]}

Виртуальную кинематографию также можно использовать для создания полноценных виртуальных миров с нуля. Более совершенные контроллеры движения и интерфейсы планшетов сделали такие методы визуализации возможными в рамках бюджетных ограничений небольших кинопроизводств. ^{[ 13 ]}

Эффекты на съемочной площадке

Широкое распространение визуальных эффектов породило желание создавать эти эффекты непосредственно на съемочной площадке, не отвлекая от игры актеров. ^{[ 14 ]} Художники по эффектам начали применять на съемочной площадке методы виртуального кинематографа, делая сгенерированные компьютером элементы данного кадра видимыми для актеров и операторов, ответственных за его съемку. ^{[ 13 ]}

Такие методы, как рендеринг в реальном времени , который позволяет создать эффект до того, как сцена будет снята, а не вставлять его в цифровом виде после этого, используют ранее не связанные технологии, включая движки видеоигр, проекторы и современные камеры, чтобы объединить традиционную кинематографию с ее виртуальным аналогом. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

Первый эффект кинофильма в реальном времени был разработан компанией Industrial Light & Magic совместно с Epic Games с использованием Unreal Engine для отображения классического эффекта «скорости света» из «Звездных войн» для фильма 2018 года « Соло: Звездные войны: Истории» . ^{[ 15 ]}^{[ 18 ]} Технология, использованная в фильме, названная его создателями «Stagecraft», впоследствии использовалась ILM для различных проектов «Звездных войн», а также в выпущенном материнской компанией Disney в 2019 году фотореалистичном анимационном ремейке « Короля Льва», . ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}

Вместо сканирования и представления существующего изображения с помощью виртуальных кинематографических методов эффекты в реальном времени требуют минимальной дополнительной работы при постобработке. Кадры, включая виртуальную кинематографию на съемочной площадке, не требуют каких-либо передовых методов постобработки; эффекты могут быть достигнуты с использованием традиционной CGI-анимации.

Программное обеспечение

Autodesk Maya — это программное обеспечение для компьютерной 3D-графики, работающее в Windows , OS X и Linux .
Autodesk 3ds Max — профессиональная программа компьютерной 3D-графики для создания 3D-анимации, моделей, игр и изображений только для Windows.
Blender (программное обеспечение) — это бесплатный с открытым исходным кодом, программный продукт для 3D-компьютерной графики используемый для создания анимационных фильмов, визуальных эффектов, произведений искусства, 3D-печатных моделей, интерактивных 3D-приложений и видеоигр, предназначенный для DIY . виртуальных кинематографистов
Программное обеспечение Pointstream от Arius3D — это профессиональная система плотного захвата движения и оптического потока , использующая пиксель и его движение в качестве единицы отслеживания, обычно в многокамерной установке .

См. также

Ссылки

^ Зильберман, Стив (1 мая 2003 г.). «МАТРИЦА2» . Проводной . ISSN 1059-1028 . Проверено 2 апреля 2020 г.
^ К чему могут прийти мечты , IMDb , получено 2 апреля 2020 г.
^ Фини, Кэтрин (9 марта 2004 г.). « Матрица» раскрыта: интервью с Джоном Гаэтой . VFXPro . Сообщества Creative Planet, United Entertainment Media. Архивировано из оригинала 18 марта 2004 года . Проверено 2 апреля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Пол Дебевец ; Тим Хокинс; Крис Чу; Хаарм-Питер Дюкер; Уэстли Сарокин; Марк Сагар (2000). «Получение поля отражения человеческого лица». Материалы 27-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям - SIGGRAPH '00 . стр. 145–156. дои : 10.1145/344779.344855 . ISBN 1-58113-208-5 . S2CID 2860203 . Архивировано из оригинала 3 мая 2024 г. - в цифровой библиотеке ACM.
^ Георгий Боршуков, Представлено на Imagina'04. «Создание Суперпанча » (PDF) .
^ Дэвид Финчер – Невидимые детали , заархивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. , получено 2 апреля 2020 г.
^ The Amazing Spider-Man 2 – Virtual Cinematography , заархивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. , получено 2 апреля 2020 г.
^ Мстители: Война бесконечности, визуальные эффекты | Разбивка – Кинематография | Weta Digital , получено 2 апреля 2020 г.
^ Король Лев - виртуальная кинематография и визуальные эффекты , заархивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. , получено 2 апреля 2020 г.
^ Брезникан, Энтони (9 декабря 2019 г.). «Ирландец, Мстители: Финал и технология борьбы со старением, которая может навсегда изменить актерское мастерство» . Ярмарка тщеславия . Проверено 3 апреля 2020 г.
^ «Роберт Де Ниро сказал: никакого зеленого экрана. Никаких точек на лице. Как старение «Ирландца» меняет Голливуд» . Лос-Анджелес Таймс . 2 января 2020 г. . Проверено 3 апреля 2020 г.
^ Десовиц, Билл (6 декабря 2019 г.). « Ирландец: как инновационные визуальные эффекты против старения от Industrial Light & Magic спасли эпопею Мартина Скорсезе о мафии» . ИндиВайр . Проверено 3 апреля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Виртуальная кинематография: за пределами крупного студийного производства» . idea.library.drexel.edu . Проверено 2 апреля 2020 г.
^ «Сэр Иэн Маккеллен: съемки «Хоббита» заставили меня задуматься о том, что мне следует бросить актерскую игру» . Радио Таймс . Проверено 2 апреля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б Реттгерс, Янко (15 мая 2019 г.). «Как движки видеоигр помогают создавать визуальные эффекты на съемках фильмов в реальном времени» . Разнообразие . Проверено 2 апреля 2020 г.
^ Леонард Баролли; Фатос Джафа; Макото Икеда, ред. (2016). CISIS 2016 : 2016 10-я Международная конференция по сложным, интеллектуальным и программно-емким системам : материалы : Технологический институт Фукуоки (FIT), Фукуока, Япония, 6–8 июля 2016 г. Лос-Аламитос, Калифорния: Компьютерное общество IEEE. ISBN 9781509009879 . OCLC 972631841 .
^ Чой, Ванхо; Ли, Тэхён; Канг, Вончул (2019). «За экраном» . Технические обзоры SIGGRAPH Asia 2019 . Брисбен, Квинсленд, Австралия: ACM Press. стр. 65–66. дои : 10.1145/3355088.3365140 . ISBN 978-1-4503-6945-9 . S2CID 184931978 .
^ Морен, Дэвид (14 февраля 2019 г.). «Unreal Engine используется в наборе инструментов виртуального производства ILM для фильма «Соло: Звёздные войны: Истории» » . www.unrealengine.com . Проверено 2 апреля 2023 г.
^ «Как новая технология «Сценического искусства» от Lucasfilm воплотила в жизнь «Мандалорца» и может изменить будущее телевидения» . /Фильм . 20 ноября 2019 г. Проверено 2 апреля 2020 г.
^ « Виртуальная реальность «Короля Льва» помогла добиться успеха. Она также может изменить кинопроизводство» . Лос-Анджелес Таймс . 26 июля 2019 г. Проверено 2 апреля 2020 г.

Дальнейшее чтение

Дебевец, Пол (2006). «Виртуальная кинематография: новое освещение посредством вычислений» (PDF) . Компьютер . 39 (8). ИИЭР: 57–65. дои : 10.1109/MC.2006.285 . ISSN 0018-9162 . S2CID 11904037 . Архивировано из оригинала (PDF) 9 февраля 2007 г. Проверено 6 ноября 2006 г.
Джала, Арнав (2005). «Введение в виртуальную кинематографию» (PDF) . Государственный университет Северной Каролины . Проверено 6 ноября 2006 г. ^{[ мертвая ссылка ]}
Ньюман, Брюс (2003). « Продолжение Матрицы : Виртуальная кинематография» . Сан-Хосе Меркьюри Ньюс . Архивировано из оригинала 27 апреля 2006 года . Проверено 7 ноября 2006 г.

[1] Зильберман, Стив (1 мая 2003 г.). «МАТРИЦА2» . Проводной . ISSN 1059-1028 . Проверено 2 апреля 2020 г.

[2] К чему могут прийти мечты , IMDb , получено 2 апреля 2020 г.

[3] Фини, Кэтрин (9 марта 2004 г.). « Матрица» раскрыта: интервью с Джоном Гаэтой . VFXPro . Сообщества Creative Planet, United Entertainment Media. Архивировано из оригинала 18 марта 2004 года . Проверено 2 апреля 2020 г.

[:13-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Пол Дебевец ; Тим Хокинс; Крис Чу; Хаарм-Питер Дюкер; Уэстли Сарокин; Марк Сагар (2000). «Получение поля отражения человеческого лица». Материалы 27-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям - SIGGRAPH '00 . стр. 145–156. дои : 10.1145/344779.344855 . ISBN 1-58113-208-5 . S2CID 2860203 . Архивировано из оригинала 3 мая 2024 г. - в цифровой библиотеке ACM.

[5] Георгий Боршуков, Представлено на Imagina'04. «Создание Суперпанча » (PDF) .

[6] Дэвид Финчер – Невидимые детали , заархивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. , получено 2 апреля 2020 г.

[7] The Amazing Spider-Man 2 – Virtual Cinematography , заархивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. , получено 2 апреля 2020 г.

[8] Мстители: Война бесконечности, визуальные эффекты | Разбивка – Кинематография | Weta Digital , получено 2 апреля 2020 г.

[9] Король Лев - виртуальная кинематография и визуальные эффекты , заархивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. , получено 2 апреля 2020 г.

[10] Брезникан, Энтони (9 декабря 2019 г.). «Ирландец, Мстители: Финал и технология борьбы со старением, которая может навсегда изменить актерское мастерство» . Ярмарка тщеславия . Проверено 3 апреля 2020 г.

[11] «Роберт Де Ниро сказал: никакого зеленого экрана. Никаких точек на лице. Как старение «Ирландца» меняет Голливуд» . Лос-Анджелес Таймс . 2 января 2020 г. . Проверено 3 апреля 2020 г.

[12] Десовиц, Билл (6 декабря 2019 г.). « Ирландец: как инновационные визуальные эффекты против старения от Industrial Light & Magic спасли эпопею Мартина Скорсезе о мафии» . ИндиВайр . Проверено 3 апреля 2020 г.

[:03-13] Jump up to: ^а ^б «Виртуальная кинематография: за пределами крупного студийного производства» . idea.library.drexel.edu . Проверено 2 апреля 2020 г.

[14] «Сэр Иэн Маккеллен: съемки «Хоббита» заставили меня задуматься о том, что мне следует бросить актерскую игру» . Радио Таймс . Проверено 2 апреля 2020 г.

[variety.com-15] Jump up to: ^а ^б Реттгерс, Янко (15 мая 2019 г.). «Как движки видеоигр помогают создавать визуальные эффекты на съемках фильмов в реальном времени» . Разнообразие . Проверено 2 апреля 2020 г.

[16] Леонард Баролли; Фатос Джафа; Макото Икеда, ред. (2016). CISIS 2016 : 2016 10-я Международная конференция по сложным, интеллектуальным и программно-емким системам : материалы : Технологический институт Фукуоки (FIT), Фукуока, Япония, 6–8 июля 2016 г. Лос-Аламитос, Калифорния: Компьютерное общество IEEE. ISBN 9781509009879 . OCLC 972631841 .

[17] Чой, Ванхо; Ли, Тэхён; Канг, Вончул (2019). «За экраном» . Технические обзоры SIGGRAPH Asia 2019 . Брисбен, Квинсленд, Австралия: ACM Press. стр. 65–66. дои : 10.1145/3355088.3365140 . ISBN 978-1-4503-6945-9 . S2CID 184931978 .

[18] Морен, Дэвид (14 февраля 2019 г.). «Unreal Engine используется в наборе инструментов виртуального производства ILM для фильма «Соло: Звёздные войны: Истории» » . www.unrealengine.com . Проверено 2 апреля 2023 г.

[19] «Как новая технология «Сценического искусства» от Lucasfilm воплотила в жизнь «Мандалорца» и может изменить будущее телевидения» . /Фильм . 20 ноября 2019 г. Проверено 2 апреля 2020 г.

[20] « Виртуальная реальность «Короля Льва» помогла добиться успеха. Она также может изменить кинопроизводство» . Лос-Анджелес Таймс . 26 июля 2019 г. Проверено 2 апреля 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]