Час перших» як студія CGF створювала один із найбільш обговорюваних українських фільмів року
Декілька тижнів тому в українських кінотеатрах завершився прокат фільму «Час перших». Для тих, хто не встиг подивитися: це історія про перший у світі вихід людини у відкритий космос, який здійснив радянський космонавт Олексій Леонов. Візуальними ефектами для картини була студія CGF. Ми поспілкувалися зі спеціалістами з графіки та IT та дізналися, як створювалися ефекти для космічної картини, як влаштована робота у студії, та яке обладнання використовується в процесі зйомок та на постпродакшні.
Як створювалася графіка
CGF робила для «Часу перших» практично все: від початкової розробки до фінальної корекції кольору. Робота над фільмом розпочалася у студії наприкінці 2014-го року ще на етапі написання сценарію. Фахівці CGF глибоко поринули в тему: відвідували музеї та підприємства космічної галузі, багато спілкувалися зі співробітниками РКК «Енергія» (розробник ракет та іншої космічної техніки), НВО «Зірка» (розробник шлюзу, скафандрів та інших систем життєзабезпечення), діючими косами. -випробувачами. Було вивчено архівні матеріали та унікальні кадри хроніки історичного польоту, надані Державним архівом кінофотодокументів у Красногорську.
Першим результатом підготовчих робіт стала комп'ютерна реконструкція виходу Олексія Архіповича Леонова у космос у вигляді простої анімації, де було досить точно відтворено становище космічного корабля над Землею та його орієнтація, адже корабель постійно обертався під час польоту. Але, найголовніше, на підставі кадрів хроніки з двох камер, закріплених на космічному кораблі, було створено анімацію космонавта протягом усіх 12 хвилин 9 секунд, що триваловихід.
Тепер у творчої групи фільму з'явилося точне розуміння, що робив Леонов у конкретний момент часу та де щодо Землі та Сонця знаходився корабель «Схід-2». Маючи в своєму розпорядженні докладну реконструкцію, сценаристи вносили виправлення в сценарій, додаючи більше реалізму там, де це потрібно за сюжетом.
Оскільки терміни виробництва фільму були дуже стислі, то в CGF вирішили, що найраціональніше створювати комп'ютерного космонавта тільки на загальних планах, а всі великі та середні плани знімати зі справжнім актором у скафандрі. Ставка виявилася вірною – Євген Миронов чудово зіграв, а художникам не довелося займатися складною та кропіткою роботою з візуалізації великопланового персонажа.
Для створення космічного корабля "Схід-2" фахівці студії детально відсканували справжній апарат, що спускається (СА), в якому літали герої фільму, а також шлюз для виходу в космос і один з космічних кораблів серії "Схід", які знаходяться в музеї РКК "Енергія" ”.
У лабораторії ракетної техніки аерокосмічного факультету МАІ студія отримала можливість відсканувати та отримати текстури елементів ракети-носія, які потім використовували для моделювання та шейдингу.
У створенні ассета стартового столу майданчика №1 (так званий Гагарінський старт) художники CGF, в першу чергу, орієнтувалися на фотографії, які доступні в інтернеті. А ось деталі ферм, що підтримують ракету, що змінилися з тих часів, уже розглядали на архівних фотографіях та кадрах хроніки.
Більшість ассетів була підготовлена в період зйомок і монтажу початкової версії фільму, в якій був відсутній тільки вихід у космос. Для зйомок цієї сцени фахівці CGF готові були вийти на знімальний майданчик, озброївшись власнимрозробкою системи доповненої реальності та превізом. Але тут сталася несподівана подія – на проекті змінився режисер. Замість Юрія Бикова прийшов Дмитро Кисельов із абсолютно новими ідеями: багато з раніше зробленого довелося змінити, а дещо створити наново.
"Слава Богу, це трапилося до початку потокового виробництва шотів для фільму, але, проте, наявні ассети довелося сильно доопрацьовувати для великих планів, плюс до цього з'явилися нові об'єкти, адже з візуального погляду змінилося практично все", - згадує Павло Безбородов. - “Сильно було розширено початкову сцену з порятунком “дорогої радянської техніки” – літака МІГ-15. Замість 2-х планованих до цього кадрів зі стартом ракети з'явилася ціла величезна сцена, яка містила близько 70 шотів. Також з'явилася сцена посадки космічного корабля із руйнуваннями, горінням тощо. Повністю було перероблено вихід у космос під нове бачення Дмитра Кисельова”.
За словами CGF, під час створення фільму студія не орієнтувалася на такі фільми, як, наприклад, "Гравітація". “По-перше, нами було обрано інший підхід до зйомки космосу, по-друге, ми не маємо тих ресурсів, які були у наших колег – ні тимчасовими, ні людськими, ні обчислювальними. Наш фільм, на відміну від поголосу, який оточував його вихід, ніколи не позиціонувався як “наша відповідь Гравітації”, - пояснив Павло.
Одним із важливих досягнень студії стало створення власної системи візуалізації Землі із космосу. Під керівництвом головного супервайзера студії Сергія Невшупова був розроблений ефективний шейдер, який дозволяє отримати фотореалістичне зображення нашої планети в будь-якій точці земної кулі за будь-якого положення Сонця, а також фізично коректну товщину атмосфери залежно від висотикамери. Він дозволяє використовувати різні типи хмар на різних рівнях від поверхні Землі, комбінуючи шари для досягнення необхідної краси кадру.
На етапі композитингу найскладнішим завданням для студії була сцена виходу до космосу. Для виробництва кожного фінального шота була потрібна велика кількість підготовлених "запчастин" - маски на космонавта, зачищені елементи каскадерських кріплень, рендери шолома, захисного скла та відображень у ньому, Землі, космічного корабля та фала. Так як у сцені світло змінюється від "космічного півдня" та Сонця в зеніті до "космічних сутінків", потрібно уважно стежити за створенням необхідної атмосфери в кадрі.
Viewga – українська система доповненої реальності для кіно
До сцени виходу Олексія Леонова у відкритий космос у CGF був особливо трепетний підхід. Її знімали за допомогою системи доповненої реальності Viewga – її в українській студії створювали з нуля. За словами фахівців CGF, розробка зібрала все найкраще з дорогих закордонних аналогів і багато хто з них зміг перевершити.
“Спочатку подібною технологією ми хотіли скористатися ще на фільмі “Він Дракон” у 2014 році. У всьому світі існувало лише дві аналогічні системи. Одну з яких спеціально для нас привезли з-за кордону та продемонстрували. Нам дуже сподобалося, як це все працювало. Ми бачили у цій технології великий потенціал. Але в результаті не змогли її скористатися через дуже високу вартість”, - розповідає В'ячеслав Тютюгін, провідний розробник CGF. - “Провівши невелике дослідження в галузі віртуальної та доповненої реальності та вивчивши технології, вирішили спочатку зібрати просту систему відстеження об'єктів за спеціальними оптичними маркерами. Надалі це переросло наш пристрійвіртуальної камери. Їй було знято велику кількість Full CG кадрів у фільмах "Він Дракон" та "Екіпаж". І тільки вже на проекті “Час перших” під час розробки сценарію було запропоновано створити, на основі нашої віртуальної камери, повноцінну систему доповненої дійсності для кіновиробництва”.
Трекінг здійснюється за допомогою оптичних датчиків. Їх перед початком зйомки фахівці розвішують по всьому павільйону, а потім вимірюють положення та кути нахилу кожного за допомогою тахеометра. Етап підготовки довгий, але згодом витрачений час компенсується з лишком: якщо оптичні датчики ніхто не чіпав, то в павільйоні за допомогою Viewga можна знімати хоч цілий рік – точність позиціонування абсолютна, згодом вона не падає”, - розповів В'ячеслав Тютюгін.
Для визначення положення основної камери датчику із вбудованою в нього додатковою міні-камерою потрібно «бачити» хоча б один оптичний сенсор, а максимальна точність досягається в тому випадку, якщо в зоні видимості три сенсори.
Крім того, Viewga оснащена інфрачервоними діодами, тобто розпізнає навіть ті маркери, які знаходяться в повній темряві – їм не потрібне додаткове підсвічування, яке може негативно вплинути на якість освітлення в сцені, що знімається.
Розробка системи продовжується і зараз. Найближче завдання – повністю позбавитися дротів. Мікрокомп'ютер, який поєднає реальну картинку з віртуальною, буде розташований прямо на клуні, а готове зображення передаватиметься бездротовим каналом на відстань до кілометра.
"Оператори, які вперше стикаються з Viewga на знімальному майданчику, залишаються в захваті", каже В'ячеслав Тютюгін. - “Якщо раніше вони просто бачили актора та хромакей, а в роботі орієнтувалися на вказівки режисераі фахівців із графіки, то тепер вони можуть бачити майбутню графіку прямо на моніторі. Це спрощує та прискорює роботу, рухи камери стають більш точними та плавними. Результат – ще більш фотореалістичне зображення у кіно”.
39 550 “людинигодин”, 200 фахівців та 160 ТБ даних
Фільм «Час перших» знімався на камери RED з роздільною здатністю 5К і 6К, причому більшість сцен записувалася відразу в стерео, щоб потім можна було створити максимально якісну 3D-картинку. Вихідні матеріали зайняли 120 ТБ дискового простору, потім додалися ще 40 ТБ – це все те, що було зроблено фахівцями з графіки.
Система зберігання даних CGF складається з чотирьох великих сховищ, усередині яких встановлені жорсткі диски Seagate Enterprise NAS, Enterpirse Capacity, Ironwolf Pro та об'ємом 6, 8 та 10 ТБ. Сумарну ємність сховищ складає зараз приблизно до 800 ТБ. Проблеми з стійкістю до відмови вирішені в тому числі і за рахунок переходу на якісного виробника дисків.
У випадку з фільмом «Час перших» у фахівців з графіки був повний доступ до всіх вихідних матеріалів фільму, що зберігалися на СГД. Співробітники московського офісу могли дуже оперативно отримувати потрібні фрагменти 10-гігабітним оптичним каналом.
“Загалом на роботу пішло 39 550 “чоловікогодин”. Грубо кажучи, якби проектом займався один фахівець, то йому довелося б працювати без сну, їжі та відпочинку більше 4,5 років. Насправді ж було задіяно близько 200 осіб”, - розповів Аркадій Дубінін, СTO CGF.
Велика студія – великі плани
Студія CGF займається не лише українськими проектами. Фахівці з графіки давно працюють і з іноземними фільмами, зокрема голлівудськими. Першим закордоннимпроектом, участі в якому студія досягла самостійно, став «Аполлон 18». Відразу після нього CGF запросили робити графіку у фінальній сцені фільму Хроніка.
Далі співробітники студії створювали вигляд кровопивців з фільму «Президент Лінкольн – мисливець на вампірів», робили ефекти в популярному серіалі «Людина у високому замку», малювали сцену, що відкриває і закриває, в «Бен-Гурі», і це далеко не повний список дорогих голлівудських проектів. , До яких CGF має пряме відношення.
На сьогоднішній день флагманським проектом студії є фільм «Напарник», в якому одним із головних героїв є однорічна дитина, яка має розум і навички дорослої людини. Фахівці з графіки створюють повністю комп'ютерного персонажа, адже змусити справжнього малюка грати на знімальному майданчику практично неможливо. За великим рахунком, це є єдиний візуальний ефект картини, але, за словами художників студії, завдання настільки складне, що навіть найкращі у світі фахівці з комп'ютерної графіки зі студії Industrial Light & Magic підходять до її вирішення вкрай обережно. Досі намалювати повністю реалістичну людину в кіно не зміг ніхто.
Подальші плани CGF дуже масштабні – студія має намір розширити сферу своєї діяльності, включивши до неї анімацію та VR/AR. Вже працює власна онлайн школа підготовки фахівців VFX та організовано літній табір у Болгарії для школярів, де їм викладатимуть ази комп'ютерної графіки. І, дивлячись на те, що вже зроблено, сумніватися в майбутніх успіхах студії точно не доводиться.