Transformers 2007: jak vzniká CG film - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

7. dubna 2008, 00.00 | Je to již nějaký ten pátek, co zahraničními i tuzemskými kiny prolétla ocelová
smršt jménem Transformers režiséra
Michaela Baye. Ve většině případů ale
nejsou na tuzemských stránkách podrobnější informace o tom, jak tento film
vznikal z pohledu výroby 3D modelů a vizuálních efektů, což mne přivedlo
k tomu
pokusit se tyto údaje na zahraničních serverech zjistit a podělit
se o ně se čtenáři. Pojďme se tedy nyní podívat na některé
zajímavé
informace z výroby tohoto úspěšného
filmu.

Je to již nějaký ten pátek, co zahraničními i tuzemskými kiny prolétla ocelová smršt jménem Transformers režiséra Michaela Baye, kdy na naší matičce Zemi stáli proti sobě v boji na (plechový) život a na smrt roboti zvaní Autobots a Decepticons. Tento film je v mnoha ohledech stejně revoluční jako byl například Jurský park Stevena Spielberga z roku 1993 - Spielberg se ostatně podílel jako executive producers i na vzniku tohoto akčního trháku. Zvláště u mladé generace se film setkal z velkým ohlasem a uznáním, v časopisech i na internetových stránkách se o něm hovořilo v superlativech nikoliv pro herecké výkony hlavních představitelů, ale právě pro v mnoha ohledech revoluční ztvárnění CG postav a vizuálních efektů. Není divu, nejspíše ještě žádný režisér nepředložil divákům tak efektní pohled na transformaci obřího trucku Peterbilt, supermoderního stíhacího bombardéru Lockheed Martin F 22 Raptor nebo žlutého sporťáku Chevrolet Camaro 1977 na devítimetrového bojového robota, který budil dojem, že je stoprocentně skutečný a nikoliv složený pouze z jedniček a nul. Tyto a spoustu jiných VFX (speciálních vizuálních efektů bylo ve filmu na 630, z toho jen těchto transformací asi 50) mají na svědomí lidé z Industrial Light & Magic v čele s visual effects supervisorem jménem Scott Farrar. Ve většině případů ale nejsou na tuzemských stránkách podrobnější informace o tom, jak tento film vznikal z pohledu výroby 3D modelů a vizuálních efektů, což mne přivedlo k tomu pokusit se tyto zajímavé údaje na zahraničních serverech zjistit a podělit se o ně se čtenáři. Pojďme se tedy nyní podívat na některé zajímavé informace z výroby tohoto úspěšného filmu.

Je škoda, že absolutní většina z nás nemohla být na loňském Siggraphu 2007, kde Jeff White, digital production supervisor z IL&M demonstroval právě postupy v programu Maya spojené s práci na tomto filmu, který se pyšní vítěznými posty za nejlepší vizuální efekty v Motion Capture scénách a taktéž za nejlepší single VFX scénu (Optimus vs. Bonecrusher akce), udělovanou společností Visual Effects Society. Jistě by to bylo pro naší komunitu 3D grafiků a animátorů velice zajímavé a poučné.

První přípravné práce na filmu probíhaly již od roku 2005, kdy studioví vývojáři po sérii neúspěchů navrhli ve spolupráci s výrobcem hraček Hasbro zcela nový design pro bojové roboty-Transformers, který se měl stát také součástí reklamní kampaně tohoto hračkářského giganta a jenž neměl nic společného s jejich nemotornými 2D předchůdci ze seriálů pro teenagery z osmdesátých let. Dvacet pět lidí s velkou trpělivostí neustále měnilo a předělávalo vzhled robotů tak, aby vyhovoval současným náročným požadavkům filmových fanoušků. Základním požadavkem režiséra Michaela Baye bylo, aby počítačově generované 3D modely vypadaly jako skutečný, 9 metrů vysoký a několik tun těžký robot a aby právě hmotnost těchto ocelových monster byla z filmového plátna „cítit“.Tento cíl se ukázal i pro takového giganta, jakým je IL&M, tvrdým oříškem, ale nutno podotknout, že se tohoto úkolu zhostil na výbornou a svým případným následovatelům nastavil laťku hodně vysoko.

Ve filmu Transformers z roku 2007 měl Optimus Prime 10 108 částí (původní předloha CG modelu od Hasbro jich měla jen 51), což znamenalo 1,8 milionu polygonů. Jen hlava tohoto robota se skládala z 200 dílů, které při animaci umožnily vytvořit mimiku, což byla novinka ve ztvárnění transformerů. Jiný robot-Bumlebee-byl složen z 8 150 dílů. Všech 14 CG charakterů (robotů) pak obsahovalo na 60 217 jednotlivě vymodelovaných a otexturovaných částí. Každá část trupu, všechna táhla, písty a ochranné panely musely být pohyblivé a plně ovladatelné a řiditelné animátory, protože roboti byli zároveň i složitými a perfektně vypracovanými auty, tanky a letadly. Dokonce i šrouby ve dveřích a panelech těchto prostředků byly pohyblivé a animovatelné. Není pochyb o tom, že právě toto obrovské množství pohyblivé geometrie, které museli modeláři z IL&M vytvořit, je hodno obdivu. Podle slov CG supervisora Hilmara Kocha ještě nikdy nebyly vypracovány pro film tak složité a komplexní modely. Proto byl také vyvinut zcela nový software nazvaný Zeno, který zjednodušeně řečeno umožňoval studiu mimo jiné bezproblémovou interaktivní spolupráci mezi aplikacemi Softimage a Maya, jež byly obě použity při výrobě filmu. Dále například animátorům usnadňoval svým novým dynamickým rigingem (ovládáním postav) přesnou identifikaci a „uchopení“ částí na složitém robotově trupu určených k animování, což bylo důležité hlavně v detailních záběrech u ručně animovaných sekvencích.

Dalším způsobem animace bylo zachycení pohybu, tzv. Motion Capture, pomocí speciálních obleků s čidly na tělech kaskadérů a profesionálů martial arts. Motion Capture si studio samo vyrábělo a testovalo řadu měsíců, protože současné náročné obecenstvo vyžaduje při pěstním souboji dvou 30 stop vysokých plechovek jinou úroveň, než tomu tak bylo v dobách, kdy robota hrál chlápek v gumovém obleku. Dokonce sám Michael Bay zasílal do studia ukázky z jeho oblíbených filmů s kung-fu souboji, trvaje na tom, že souboje robotů budou probíhat v tomto duchu. Úsměvná mi přijde informace, že pro zachycení pohybů pro scény, v nichž roboti „bruslí“ po amerických dálnicích a přitom demolují vozy nic netušících řidičů, byly použity záběry členů filmového štábu, kteří si pro tento účel navlékli in-line brusle a řádili na parkovišti patřící studiu. Poskládání skutečných záběrů „shake“ kamery připevněné na jedoucím voze a CG animace v této slavné scéně ve výslednou kompozici si můžete prohlédnout ve výše přiložené gif animaci, kterou uvolnily ke své propagaci společnosti Dreamworks a Paramount Pictures.

Velká pozornost byla věnována také tvorbě ultra-realistických ploch a textur, kterých jen Optimus Prime obsahoval na dva tisíce. IL&M zaměstnávalo 2-3 špičkové fotografy, kteří pořizovali ze všech možných úhlů fotografie materiálů, jako je hliník, nerezová ocel, měď, bronz aj. Toto vše bylo následně zpracováváno a editováno ručně, ve Photoshopu byly přidávány šrámy, trhliny, olejové skvrny a opotřebení materiálu. U automobilů-transformerů navíc byla situace o to složitější, že ve filmu se v záběrech střídala skutečná auta s jejich CG kopiemi. Právě tvorba CG shaderů, které imitovaly skutečné povrchy vozů za všech okolností, jako jsou denní a noční scény, byla pro celkový dojem ve filmu stěžejní a zabrala velkou část výroby. V počátečních fázích výroby filmu bylo totiž plánováno, že daleko větší procento záběrů, kde probíhala transformace automobilů v roboty, bude pořízeno snímáním skutečných vozů a jejich světelných odlesků, což se nakonec ukázalo jako nevyhovující řešení, protože na plátně by byl rozdíl mezi skutečnými odlesky a shadery 3D modelů markantní. Proto byl v některých scénách použit způsob, kdy byly určité části skutečných vozů potaženy matnými materiály, jenž napomohly při posprodukci problematická místa vymaskovat a nahradit počítačově generovanými povrchy. Kontrole nad barvami ve scénách také napomáhalo použití RGB diagramu Macbeth od společnosti Babel Color, kterého se v IL&M striktně drželi.

Realistické vizualizaci napomohl i nově vyvinutý hybridní rendering, který umožňoval v závislosti na dané scéně a kompozici pracovat jak s metodou raytracing, tedy zpětného sledování světelných paprsků, tak s metodou non-raytracing, kdy nebylo potřeba, aby se na lesklém kovovém povrchu robota odrážely okolní objekty a lidé. Výhodou bylo, že se tato metoda mohla použít společně pro všechny roboty. Co se ovšem používalo specificky pro každého robota zvlášť, bylo osvětlení. Právě použití velkého množství klíčových a výplňových světel, jejich precizní „přilinkování“ k jednotlivým částem robotů a animace vlastností tohoto osvětlení napomáhaly k realistickému ztvárnění scén. Toto vše bylo vyvíjeno a realizováno s ohledem na náročnost renderování výsledných scén, a i když IL&M disponuje dostatečnou 64-bitovou farmou počítačů, která byla upgradována nedlouho před výrobou tohoto filmu, u některých scén byla doba renderování 36-38 hodin na jedno políčko filmu, což prý bylo pro tvůrce filmu velmi stresující, neboť jak je známo (a u filmu to platí dvojnásob), čas jsou peníze .

Skuteční roboti, kteří byli pro film vyrobeni, byli pouze dva. Půlmetrový „škodílek“ Frenzy a pětimetrový, tři tuny vážící Bumblebee, jehož složit a následně rozebrat trvalo několika lidem 2-3 hodiny. Není bez zajímavosti, že Michael Bay po dlouhém objíždění autosalonů vybral nakonec pro většinu skutečných záběrů automobilů vozy od koncernu General Motors. Tyto vozy řídili kaskadéři oblečení v černých kombinézách s vystřiženými otvory pro oči, což umožnilo jejich snadnější vymaskování pro finální scény, kdy vozy „nikdo“ neřídil. Ve filmu si „zahrály“ pečlivě vybrané krásné vozy jako Chevrolet Camaro 1977 a prototyp Chevrolet Camaro 2009 v ceně pětiset tisíc dolarů, což činilo hlavního filmového představitele (Shia LaBeouf) značně nervozním při řízení vozu, který na celém světě existuje pouze ve čtyřech exemplářích. Dále to byly „zlý“ policejní Saleen Mustang S 281, sanitní verze vozu Hummer H2, GMC Topkick či Pontiac Solstice. Armáda poskytla pro natáčení mimo jiné tank M1 Abrams, obrněný transportér Buffalo a bojový vrtulník Sikorsky MH 53. Všechny tyto stroje měly taktéž své počítačem generované dvojníky, protože se jednalo o transformery, stejně jako stíhací bombardér Lockheed Martin F 22 Raptor, který byl pro natáčení zapůjčen přímo od United States Air Force, a díky kterému nikdo z filmového štábu neunikl skutečné vojenské kontrarozvědce, kdy byl prověřen zpětně až ke svým praprarodičům. S mobilním telefonem či fotoaparátem se k letounu nikdo nepřiblížil blíž jak na tři kilometry.

Jak je z tohoto krátkého přehledu o výrobě akčního CG filmu s mnohamilionovým rozpočtem patrno, na výrobě se podílejí početné týmy (v případě tohoto filmu to bylo asi 250 CG umělců), ve kterých pracují mimo jiné specialisté na modelování, textury a osvětlení. Pro pohyb a dynamiku charakterů jsou dokonce v IL&M animátoři specializovaní pouze na animaci obličejů a podobně. O hardwarovém zázemí velkých filmových společností s renderovacími farmami o stovkách Xeonů nemluvě.

Zkoušet napodobit akční scény podobného rozsahu může být hlavně pro osamocené a nezávislé 3D grafiky velice frustrující a demoralizující, proto všem těmto nadšencům doporučuji zapátrat na serverech, jež se zabývají CGI a VFX tématikou. Tam zjistíte, že i do jednoduchých scén či animací může být vložen silný emotivní náboj a originální vyjádření jejich autora. Není proto důležité, jakým množstvím polygonů, shaderů a vzájemně kombinovaných složitých animací se může pochlubit vaše scéna. Přednější je smysl a poselství vašeho obrazu, scény či animace, jejich schopnost oslovit, zaujmout či dokonce obohatit duševno vašeho potencionálního diváka, pomoci mu se oprostit od jeho běžných „světských“ starostí. Také můžete svým, byť možná podle vašeho mínění skromným uměním v tomto oboru, při určité míře trpělivosti a pevné vůle, pomoci výrobou jednoduché grafiky a animace tam, kde není dostatek prostředků na smlouvu s drahým profesionálním 3D studiem a kde tito laičtí zákazníci budou možná unešeni nad vaší animací tak, jako nároční diváci nad filmovými triky ve filmu Transformers.