Maleficent

Odpovědět
Uživatelský avatar
pixel
Administrátor
Příspěvky: 139
Registrován: 03 srp 2011 14:24

Maleficent

Příspěvek od pixel » 07 črc 2016 09:33

Jak vznikají fotorealistické víly.

I v loňském roce se o prestižní ocenění americké filmové Akademie za vizuální efekty ucházelo hned několik filmů. Jsou jimi Interstellar, Dawn of the Planet of the Apes, Godzilla, Guardians of the Galaxy, třetí Hobbit, Night at the Museum: Secret of the Tomb, Transformers 4, X-Men: Days of the Future Past a v neposlední řadě také temná pohádka Maleficent – celovečerní prvotina Roberta Stromberga.

Práce na filmových tricích se zde ujal Carey Villegas, který fungoval jako vedoucí supervizor a dohlížel na práci dvou velmi zkušených studií – MPC a Digital Domain. Rukou k dílu pak přispěli i další, The Third Floor například již tradičně obstaralo previz, Method Studios a The Senate zase pomohli tam, kde ostatní už nestíhali. A že to byl film plný velkých trikových výzev, o tom ani na chvíli nepochybujte.

Možná se nyní ptáte, čím přesně že si film zasloužil nominaci na Oscara? To, co MPC a DD vytvořili pro celý tento snímek, byl už sám o sobě obrovský výkon, možná ne tak zmedializovaný a protežovaný, jako tomu bylo u Interstellaru či Dawn of the Planet of the Apes, přesto však šlo o nesmírně náročnou práci. Vzhledem k tomu, že hlavní roli v Maleficent hraje Angelina Jolie, jejíž postava je po celou délku trvání filmu doplněna o digitální křídla, jež musela vypadat dobře i v extrémních detailech, byl počet trikových záběrů enormní. Zároveň jsme ve filmu svědky nejedné fantasy scenérie z pohádkového světa. Skutečným průlomem však je prvek zdánlivě nejmenší – tři drobné víly, které se v průběhu filmu starají o hlavní dětskou hrdinku.
Obrázek
Angelina Jolie v hlavní roli Maleficent.

Digital Domain, digitální lidé a víly
Digital Domain, kteří jsou skutečnými mistry v tomhle oboru (vzpomeňte si třeba na The Curious Case of Benjamin Button), byli pro tento úkol jasnou volbou. Ujali se přitom procesu jinak, než byli až do té doby zvyklí. Věděli totiž už z minulých zkušeností, že tvorba takových fotorealistických stvoření je nesmírně náročným a časově nevyzpytatelným úkolem. Stačí, aby režisér v závěrečných fázích projektu udělal nějaké změny designu postav a hned se projekt protáhne o dny, týdny, někdy i měsíce. To si autoři nemohli u tohoto projektu dovolit a tak se už v rané fázi rozhodli, že vyvinou úplně novou pipeline. Takovou, která sice bude zpočátku o mnoho náročnější, později jim však obrovským způsobem ulehčí a zkrátí práci.

Maleficent a jeho digitální víly představovaly navíc pro DD ještě jednu výzvu. Imelda Staunton, Lesley Manville a Juno Temple, herečky v rolích těchto magických stvoření, se totiž ve filmu objevují jak v digitální, tak hned vzápětí i ve své normální lidské podobě. A to znamenalo, že divákovo oko bude nesmírně kritické ke každé nedokonalosti, kterou uvidí. Zkrátka a dobře, tohle musela být naprosto precizně odvedená práce – a ani pak nebylo jisté, jestli bude výsledek uspokojivý.

Normální proces tvorby digitální postavy podle skutečného herce bývá následující. Herec přijde do trikového studia a nechá se naskenovat. Naskenovaná data a jejich animace včetně všemožných výrazů ve tváři se pak rovnou převádějí na digitální filmovou postavu. Dělat cokoliv dalšího by se zdánlivě jevilo jako ztráta času. Jenže v DD si to nemysleli a přidali proto doprostřed pipeline jeden krok navíc. Nejdříve naskenovali reálnou herečku, poté z ní vyvořili naprosto realistického digitálního dvojníka, toho animovali a teprve pak retargetovali všechna animační data na proporciálně odlišný fantasy model herečky-víly.

Ve výsledku to znamenalo, že když přišly změny v designu víl (a že jich nebylo málo, neboť finální návrhy nebyly v době začátku projektu ještě zdaleka hotové), nemuseli si autoři pokaždé trhat vlasy a vyhazovat gigabajty cenných dat. Místo toho prostě retargetovali data z „normálních“ modelů digitálních hereček na nové „fantasy“ modely digitální herečky.

Nemusím snad říkat, že stvořit naprosto realisticky vypadající digitální herečky v jejich normální lidské podobě bylo samo o sobě nesmírně náročné. Jakmile však autoři dosáhli skutečně nerozpoznatelného výsledku, jejich práce byla okamžitě obrovskou měrou ulehčena. Kdykoliv se totiž digitální tvůrce pokouší přetvořit něco podle předlohy ze skutečného světa, závisí kvalita výsledku často na kvalitě jeho reference. Ve chvíli, kdy DD disponovali naprosto fotoreálnou kopií hereček, s níž si mohli otáčet, zoomovat a manipulovat jak se jim zlíbilo, měli pravděpodobně tu nejlepší možnou předlohu, jaká vůbec mohla vzniknout.
Obrázek
Tři víly - zleva Thistletwit (Juno Temple), Knotgrass (Imelda Staunton) a Flittle (Lesley Manville).

Tým plný profíků
Jeden z tvůrců, který byl s režisérem a trikařem Robertem Strombergem u projektu už od samého začátku, byl Carey Villegas. Tento nesmírně zkušený VFX pracovník, jenž se podílel na vzniku filmů jako Titanic, Armageddon či Spider-Man 3, chtěl na Maleficent posunout hranice toho, jak věrohodné postavy lze digitálně vytvořit. Velké množství zkušeností si s sebou přinesl už ze svého předchozího projektu Alice in Wonderland, kde ovšem na tvorbu magických stvoření používal distorzi tváří reálných herců nasazenou na digitální obličeje. Těsně před Maleficent pak pracoval na zrušeném projektu Paradise Lost, kde bylo jeho úkolem rovněž co nejrealističtější ztvárnění CG obličejů. Už na začátku však byl prý pevně rozhodnut, že pro Maleficent musí vyvinout něco ještě lepšího.

„Jelikož je Robert velmi zkušený vizuální tvůrce, přišel s originální první sadou designů sám,“ říká Villegas o práci režiséra Stromberga. „Později se pak dal dohromady s návrhářem Dylanem Colem a v téhle fázi začaly vznikat úžasné kousky, které neměly daleko k fotorealismu. Již od prvních kroků byla tedy laťka nastavena opravdu vysoko.“ A jelikož se Villegas dobře znal s týmem z DD, vyžádal si přímo lidi, kteří o dané tematice věděli nejvíce. K projektu se tedy přidal Kelly Port a jeho tým, jenž pracoval už třeba právě na The Curious Case of Benjamin Button nebo neméně náročném digitálním Jeffu Bridgesovi z Tron: Legacy.

Cílem byla dokonalost
Jak již bylo řečeno, květinové víly z Maleficent představovaly větší výzvu než jakékoliv jiné digitální charaktery, na nichž do té doby autoři pracovali, neboť ve filmu měly obrovské množství prostoru a dialogů. Kelly Port na tohle téma říká: „Bylo nám jasné, že tady nám nikdo nic nepromine. Pokud budou modely jen trochu nedokonalé, diváci to poznají a nebude se jim to líbit. Proto jsme je udělali takové, že měly propracované detaily až na úrovni jednotlivých pórů a vrásek. Pro každou z hereček jsme vytvořili rozsáhlou studii vzhledu pod 300 různými světelnými podmínkami. Ve finále jsme pak zajistili, aby textury pokožky souhlasily i v sebedrobnějším aspektu.“

Paul Debevec je jméno, které možná znáte, neboť se jedná o jednoho z průkopníků technologie Light Stages, které umožňují perfektní scan lidských postav a především jejich tváří. Paul byl dalším zkušeným tvůrcem, jenž se k projektu Maleficent přidal, spolu s firmou ICT obstarávající právě takové úkoly. Společně pak zodpovídali za to, aby vznikl co nejdokonalejší vzhled květinových víl a dalších mnoha fantasy postav, jež se ve snímku objevily a které všechny vznikaly stejnou technikou. První scanovací sezení probíhalo v roce 2012 (kdy ještě firma ICT neměla svou nejnovější microgeometry scanning technologii) a z Light Stage vzešly jak detailní modely s mikrodetaily, tak i světelná data umožňující vznik image based lighting řešení pro všechny tváře. Každý z herců byl pak nascanován při předvádění 40 rozdílných výrazů obličeje (FAC), z nichž se pak složil systém, jenž byl schopen simulovat jakoukoliv náladu a emoci.

„Bylo pro nás nesmírně důležité, abychom každého herce zachytili naprosto dokonale,“ říká Villegas. „Proto jsme se u téhle fáze dlouho zdrželi, abychom zajistili, že tenhle první krok bude proveden správně. Teprve když se naše digitální Imelda [Staunton] sama nerozpoznala od své digitální dvojnice, dovolili jsme si pokračovat dál, k upravování proporcí a transformaci do její fantasy podoby. A stejně tak jsme všechny animace nejdříve udělali na normálních modelech a teprve poté jsme je převáděli na modely víl. Někdy to sice mohlo vypadat, že ztrácíme cenný čas, nakonec se však tenhle postup nesmírně vyplatil, protože i přes neustálé úpravy vzhledu víl nám vždy jen stačilo použít retarget systém a jedním klikem zaměnit staré modely za nové.“
Obrázek
Imelda Staunton v Light Stagi…
ObrázekObrázek
Obrázek
Thistletwitt a proces vývoje z performance capture stage… a finální podoba.

Z mocap placu do digitálu
Další fází bylo natočení herců přímo na mocap place v Londýně. Herci přitom svou roli zahráli vždy dvěma způsoby – jednak zavěšeni na lanech, která simulovala poletování ze strany na stranu a pak v klidu na zemi, kde se zase daleko lépe mohli soustředit na svůj herecký výkon. Během toho je neustále snímaly čtyři kamery – jedna referenční z větší vzdálenosti a tři z rigu nasazeného na hlavě. Na rozpohybování digitální tváře pak filmaři použili pokročilý Medusa rig, který pracuje s celou komplexní měnící se geometrií a vychází z kamerových dat o 60 Hz, což umožňuje zachytit i dříve neviděné detaily. „Podobně detailní informace o chování obličejů ve skutečnosti nikdo před tímhle projektem neměl a bylo tedy úžasné poprvé sledovat, zkoumat a následně aplikovat získaná data,“ říká Port.

„Jedna věc je využít FAC pózy k tomu dostat se z výrazu A do výrazu B,“ dodává k této tematice. „Úplně jinou záležitostí však je vědět přesně, co se děje mezi tím. Ne všechny svaly na tváři se hýbou najednou a vědět, jaké se stahují a kdy, je nedocenitelné. To, že náš rig byl přímo poháněn tímhle pokročilým systémem obrazu získaného z referenčních kamer, bylo úžasné.“ Medusa systém navíc autorům umožnil získat nejen data z obličejů, ale také informace o pohybu a deformaci krku, což byl další důležitý krok ke kýženému výsledku.

„Když jsme budovali realistickou kopii hereček, na niž jsme poprvé aplikovali animační data, uvědomili jsme si, že všechny zúčastněné dámy mají mnohem větší výrazový rozsah než jakékoliv jiné postavy, na nichž jsme předtím pracovali,“ říká Port. „I proto jsme se rozhodli tak značným způsobem zdokonalit celý náš systém. Kromě toho ovšem mělo v tomhle ohledu velké slovo i studio [Walt Disney], které vyžadovalo precizní výsledky. Všechno se to zkrátka sešlo dohromady tak, že jsme si nemohli dovolit nic horšího než bezchybný produkt. Když však producenti poprvé uviděli, jak jsme naklonovali Imeldu Staunton, okamžitě nám a našemu zdlouhavému procesu začali důvěřovat.“

V průběhu tohoto náročného procesu byl mnohokrát použit ZBrush a Mudbox, díky nimž mohli autoři ručně doplnit získané scany o ručně zhotovené mikrodetaily. Zbytek – tedy doplňkové modelování, rigging, animace a rozličné simulace oblečení – byl dokončen v Maye. Digital Domain využili vlastní nástroj nazvaný Samson pro tvorbu vlasů. To ostatně bylo nesmírně důležité pro blonďatou vílu Thistletwit, která měla velmi složitý účes a ten musel zůstat pohledný i ve chvílích, kdy se ocitla v akčních scénách.

Jeden jediný aspekt tvorby těchto fantasy stvoření však musel být vytvořen kompletně ručně – oči. Ty byly sice naskenovány, výsledky však nikdy nebyly perfektní a skutečně dokonalou reprodukci tedy museli zhotovit zkušení trikaři. „Měli jsme obrovské štěstí, že nám herci dali množství času na to, abychom zachytili každou potřebnou referenci, což zahrnovalo i detailní textury očí za každých podmínek,“ vzpomíná Port na spolupráci s herečkami. Ve výsledku pak vznikl téměř reálný model očí, kde bylo simulováno vše od tkáňových spojení až po vrstvy kapaliny mezi okem a víčkem. „Zašli jsme dokonce tak daleko, že jsme zachytili přesnou cestu víček při mrkání, protože se vůbec nejedná o lineární pohyb nahoru a dolů, jak si mnozí myslí. Když jsme pak ve výsledku udělali testy v extrémních detailech a ty pořád vypadaly dobře, věděli jsme, že naše oči zkrátka fungují.“
Obrázek

Animace a svícení
Pro efekty realistického subsurface scatteringu (SSS) využili v Digital Domain V-Ray a jeho low-level SSS BRDF shader. Jonathan Litt, DD CG supervizor, vysvětluje: „Využili jsme ho v našem vlastním shader networku, který dokázal zvládnout i aspekty přesahující SSS. Například nám umožňoval skvělé zobrazení vlasů Thistletwit a jejich jemných kudrlin. Vše bylo samozřejmě raytracováno, což zahrnuje i procesy jako průsvitnost vlasů či global illumination.“ Zvláště u Thistletwit bylo GI velmi důležité, neboť blond vlasy odrážejí světlo daleko víc než tmavé. „Kromě toho jsme pak napsali několik shader networků pro peří a kostýmy Maleficent.“

Důležitou kapitolou a zároveň dokladem toho, do jaké hloubky až autoři zacházeli, bylo zpracování systému, který podle pohybu krve pod pokožkou řídí změny vzhledu textur na fotorealistickém modelu. Fungování a vzhled SSS je totiž řízen tím, kolik krve se nachází v daném místě tváře a to souvisí s pohyby svalů – pohyb krve se ovšem, co se načasování týče, mnohdy rozchází s navozováním jednotlivých obličejových výrazů. Pohyb krve zkrátka normálně není tak rychlý jako změny mimiky. Autoři museli poctivě dekódovat tyto pochody a zákonitosti, aby je posléze bezchybně implementovali do vlastních procesů.
Paul Debevec a ICT vyzkoumali, že lidský smyslový systém má zvláštní nevýhodu v tom, že nedokáže přesně vnímat a rozlišovat barvu lidské tváře. Pouhým okem je tedy nesmírně težké zachytit, jak krev putuje pod povrchem. Z toho důvodu se v DD rozhodli vytvořit své „krevní testy“ na modelech s modrou barvou pokožky a jasně červenou barvou krve – teprve tehdy byli umělci schopni odlišit jednotlivé barvy. Jakmile pak byla simulace přesná, byla zabudována zpět do SSS shaderu.
Obrázek
Víla Flittle ve filmu.

V praxi vše fungovalo tak, že autoři vytvořili rozdílné mapy pro každý měnící se prvek pod pokožkou digitálních herců. Vše bylo zabudováno do shaderu i rigu a kompletně zautomatizováno. Jakmile pak modely začaly hrát, tvar jejich tváře se začal měnit a ony vytvářely rozdílné výrazy, začala se krev realisticky rozlévat tam, kam měla a přesně v takových intervalech, jak tomu je u lidské hlavy. „Taková úroveň realismu nebyla v DD nikdy předtím dosažena,“ shrnuje to všechno Port.

Retargeting
Teprve v téhle fázi se pak dostali tam, kde chtěli být – k možnosti vzít všechna získaná data a retargetovat je na modely víl. „Režisér nás od začátku zásoboval úžasnými koncept arty ukazujícími do nejmenšího detailu vznikající vzhled víl,“ říká Port. „Jakmile jsme měli připraveny modely hereček, vzali jsme je jako základ a začali je velmi pozvolna modifikovat tak, aby působily více 'vílím' dojmem.“ Přitom nesmírně dbali třeba na to, aby příliš neměnili strukturu kostí hereček – kdyby toto narušili, výsledné herecké výkony by zdaleka nebyly tak uvěřitelné.

„Celý náš pipeline vlastně stále visel na té jediné otázce – zda dokážeme zbudovat naprosto realistické kopie herců a následně je transformovat ve fantasy postavičky,“ vzpomíná Port. V DD samozřejmě nebyli nepřipraveni – z předchozích projektů měli v zásobě obrovské množství nástrojů, jež přenášejí všechna zachycená performance capture data z herců na rig. Tyto nástroje v konečné fázi pomohly přenést více než 3000 obličejových tvarů z normálních na vílí modely. Bylo to však především odhodlání a píle všech zúčastněných tvůrců co způsobilo, že většina diváků bere víly v Maleficent za naprostou samozřejmost a ani se nepozastaví nad tím, že jsou digitální. To je pravděpodobně největší kompliment, který si v Digital Domain mohli přát a něco, za co si tu nominaci na Oscara dozajista zaslouží.
Obrázek

MPC a kouzelný svět
Abych ovšem nemluvil jen o práci Digital Domain, zmiňme se i o tom, co pro Maleficent připravili v MPC. V tomto případě sice už nešlo o nějaké nové a revoluční postupy, zato však jsou zodpovědni za tvorbu celého pohádkového světa filmu, který v jejich podání dokázal být zároveň překrásný i hrozivý a temný. Mnoho designů přitom vzešlo přímo z konceptů od režiséra Stromberga a designéra Dylana Cola. „V podstatě pro nás vytvořili úžasnou grafickou bibli,“ říká MPC VFX supervizor Adam Valdez. „Od začátku šlo o velmi jasně stylizovanou vizi. Bohužel se tahle vize prala se záběry natočenými ve studiu, které byly dost ostře nasvíceny. Museli jsme nějakým způsobem dát dohromady tenhle kontrastní hollywoodský styl s lehkými a jaksi 'provzdušněnými' návrhy od tvůrčího vedení... Zabralo nám to poměrně dost času, nakonec jsme se ale všichni shodli na jednotném finálním vzhledu světa.“

MPC začali budováním rozsáhlé databanky rostlin a stromů, které měly být použity pro sestavení záběrů. „Dostali jsme od produkčního týmu dlouhý seznam flóry, jež byla nasazena při natáčení ve studiích Pinewood,“ říká Valdez. „Já a můj tým jsme se tedy vydali na dlouhé výlety do přírody a začali jsme získávat vše potřebné, fotit a umisťovat na jednotlivé texturové karty. Ty jsme pak mohli využít nejen k vývoji 3D modelů, ale také jako 2D karty, jež jsme pak v NUKu využili k rychlému zaplnění scén. Ve výsledku je většina záběrů složena jako kombinace studiových elementů, 3D prostředí a 2D kompozic.“
Určité prvky pohádkového světa se velmi lišily od toho lidského. Například pohoří – ta v pohádkovém prostředí byla velmi vertikální, zatímco lidské království mělo poměrně klasické vrchy a rozložité hory. Rovněž atmosféra byla naprosto odlišná. „Jedna z věcí, kterou nám Robert kladl na srdce již od začátku, například bylo, aby lesní sekvence pulzovaly životem, aby ve vzduchu poletovaly drobné částečky pylu a hmyz. Kvůli tomu vznikla samostatná databanka efektů, jež do puntíku plnily režisérovy požadavky,“ vzpomíná Valdez. „Množství těchto elementů bylo použito jen jako 2D prvky na kartách, které jsme do záběrů zabudovali v NUKu. To nám umožňovalo velice rychlý assembling živoucích scén, kde se pořád něco děje.“
Obrázek

Bitevní scény
Kromě toho se pak v MPC postarali i o bitevní scénu z úvodu filmu, v níž se pohádkové bytosti utkají se silami lidského království. Tvůrci se zde postarali především o všechny modely „temných víl“, tedy chodících stromů, kostlivých postav na přerostlých divočácích, lesních trollů a dalších. Reálné záběry akce byly natočeny opět v Pinewood Studios nedaleko Londýna. Na starosti si je přitom vzal second unit director Simon Crane, který vzešel z řad kaskadérů a velice dobře tedy ví, jak si s podobnými sekvencemi poradit. „Simon má velmi rád používání kabelů a závěsů, na nichž si může s herci dělat co chce,“ popisuje Valdez. „I v tomhle případě si jich sestavil velké množství včetně vysokého lešení, které mu dovolilo pohybovat se nad akcí. Kromě toho pak měli také podzemní rigy, jež obstarávaly simulaci toho, jak pohádkoví hadi vyskakují ze země a útočí na protivníky.“

Ve výsledku z těchto natáčecích jetí vzešly záběry, ze kterých byli všichni nadšeni. Díky Craneově skvělému vedení se totiž podařilo natočit kaskadérské kousky tak reálné, že prý bylo radostí na ně nasazovat digitální nestvůry útočící na lidské vojáky. „Někdy se stávalo, že naši kaskadéři podnikli takové kousky, které bychom ani my sami nevymysleli při akci na mocap stagi, protože bychom se jednoduše o naše performery báli.“
Obrázek
Aby vznikla co nejhezčí mela, zapojili autoři svůj in-house crowd simulation systém ALICE a dodali tyto simulace do záběrů v kombinaci s nahranými a přesně choreografovanými elementy. Ve výsledku vznikl skvělý poměr simulace a reálně organizovaných prvků. „Více a více dospíváme k tomu, že i když jsou naše UI systémy velmi pokročilé, vždycky je nejlepší přesně kontrolovat, co dav na jakém místě dělá a dodávat pevné záchytné body, aby akce vypadala co nejlépe,“ říká Valdez. „Ve výsledku jsme tak v zájmu lepšího vyprávění příběhu nechali spolupracovat simulační a animační oddělení, která si navzájem pomáhala ve vypracování skutečně napínavé bitvy, kde každý záběr vychází z toho předchozího a plyne do následujícího.“

Jak tedy vidíte sami, do Maleficent bylo vloženo obrovské množství tvůrčího úsilí. Uvidíme, jak to všechno dopadne v oscarovém klání, jedno však je jisté – Digital Domain s tímto filmem opět posunuli hranice toho, co je ve VFX světě možné a jak reálné postavy lze vytvořit. Těšme se na to, co bude dál...

Martin Klekner

Odpovědět