Реальная и цифровая техника в работе над фильмом «Робот по имени Чаппи»

Еще до того как режиссер Нил Блумкамп ярко заявил о себе в 2009 работой “Район № 9”, он успел показать несколькими короткометражками, что вполне неплохо умеет делать сырую научную фантастику. Например, робот-полицейский уже появлялся  среди трущоб Йоханесбурга  в фильме “Тетра Ваал” (2004).  В фильме “Робот по имени Чаппи” Блумкамп возвращается к стилю и атмосфере “Тетра Ваал”, но в то же время усложняет сюжет появлением искуственного разума.

В “Роботе по имени Чаппи” Блумкамп также продолжает тесное сотрудничество с vfx-студией Image Engine и студией по созданию концептов и физических спецэффектов Weta Workshop, обе команды разрабатывали роботов, которых мы видим в фильме. Также режиссер снова взял в команду актера Шарлто Копли, который на съемках в Йоханнесбурге и Ванкувере сыграл роль робота Чаппи.

Подробности о создании визуальных эффектов в фильме “Робот по имени Чаппи”  порталу fxguide рассказал Крис Харви, главный vfx-супервайзер фильма.

Ряд визуальных эффектов созданных студией Image Engine для фильма “Робот по имени Чаппи”

 

Разработка концепта робота Чаппи

Рабочие концепты роботов-полицейских, по фильму известные нам как Скауты. Изначально робот Чаппи — один из таких роботов.

image09

Работа над Чаппи началась после выхода фильма “Район №9”,  в период 2009-2010 варианты персонажей разрабатывала студия Weta Workshop. Уже после выхода “Элизиума” Блумкампа, Weta вернулась к концептам Чаппи, взяв за основу тех роботов, которые режиссер уже вставлял в свои ранние короткометражные фильмы, такие как “Тетра Ваал” и “Темпбот”. Отличительные черты роботов в этих фильмах  — двуногая модель и уши особой формы — все это осталось и у Чаппи.

Сборка частей тела Чаппи в студии Weta Workshop. Фото: Steve Unwin

image18

“У наших первых разработок уже были уши,  и некоторое время Нил ими вообще не занимался,” говорит художник по концептам Кристиан Пирс. “Они также были явной отсылкой к роботу Appleseed Бриареос. Изначально идея заключалась в том, что уши — это антенны, и помимо этого радиаторы, которые защищали бы робота от перегрева. На этапе разработки мы даже сделали несколько рисунков, где были показаны варианты анимации ушей для передачи эмоций”.

Уши оставили, а вот раннее разработанные  детали лица Чаппи изменили в последнюю минуту — а вернее, все лицо. “Изначально его лицо проедставляло собой  просто LCD экран,” — делится друг Weta Workshop концепт-художник   Лери Грир, — “Мы думали использовать смайлики, например “счастливый” или “грустный”, но в какой-то момент когда речь зашла о взаимодействии роботов с актерами, было решено сделать ему козырек/смотровой щиток, на котором бы изображение имитировало мимику глаз”.

“Мы в буквальном смысле упаковывали Чаппи — а именно, готовый манекен в коробки для последующей отправки,”- добавляет Пирс, — “когда получили сообщение от Нила, что нужно добавить Чаппи что-то человеческое, потому что актеры будут смотреть Шарлто прямо в глаза. И вот я очень быстро, в течение нескольких часов, разработал концепт для козырька.” Затем команда Workshop собрала настоящий козырек на основе проекта всего лишь за полтора дня до того, как робота полностью упаковали и отправили.

Чаще всего студия  Weta Workshop работает над разработкой персонажа под ключ, начиная с подготовки физической, настоящей модели, которую можно использовать на съемках, и заканчивая ее воссозданием при помощи компьютерной графики с командой vfx. Но в случае Чаппи,  студии Weta и Image Engine совместно работали над дизайном роботов, а именно полицейских Скаутов, Чаппи и Лося. Далее, Image Engine создала финальные 3D модели, которые затем вставили в пайплайн студии Weta, где их распечатали на 3D принтере и собрали для съемок.

Художники Weta Workshop за работой над Чаппи.

image13

“Можно, конечно, сделать какой-то реальный объект, а затем оцифровать его,” — говорит супервайзер отдела создания моделей студии Weta Workshop Эдвард Дентон, — “Но в случае Чаппи это был пожалуй первый раз, когда финальную 3D модель делали в vfx-студии. А нам уже нужно было в точности ее повторить.”

“Weta отправляли нам свои концепты,”- добавляет супервайзер ассетов студии Image Engine Барри Пун, — “Мы, в свою очередь, лепили основную форму модели при помощи блокинга на основе концепта, а затем начинали прорабатывать более тонкие детали и механику всего остального. Мы обычно определяли те части, которые ограничивали диапазон возможных движений, а после сидели с Нилом над ними, пока у нас не получалось то, что действительно могло работать. Как только основные детали были вылеплены, мы начинали делать риггинг одновременно с моделингом, чтобы удостовериться, что диапазон движений не изменился, и уже только потом передавали модель в высоком разрешении. Сроки у нас были очень сжатые, поскольку студии Weta еще нужно было сделать реальные модели Чаппи и Лося для съемок. Их мы создавали по сегментам — сразу ноги, затем туловище и руки и голову.”

Во время этого процесса, Блумкамп и главный супевайзер проекта Крис Харви проверяли, сможет ли  риггинг персонажей обеспечить максимально реалистичное действие. “Мы не хотели прибегать к тем типичным уловкам, которые сработали бы для CG роботов, где, если все вываливается и торчит, но этого не видно, то все нормально,” —  говорит Харви, — “Нам действительно хотелось, чтобы Чаппи был на 100% точным в действиях с физической точки зрения — и никаких уловок с использованием шарнирных сочленений. Он должен был быть более механическим.”

image06

Weta Workshop вместе с Image Engine далее адаптировали файлы для 3D печати”, — перечисляет Дентон, — “Каждую часть распечатывали отдельно, а потом почти все детали собирали вместе. Мы сделали несколько своих 3D принтеров,  а также использовали стандартный принтер Eden and a ProJet, чтобы добиться супер высокого разрешения для мелких частей.” В итоге, Workshop сделали около 19 Чаппи/Скаутов,на разных стадиях деформации, и с разной окраской.

 

Съемка

Вопреки некоторым ранним статьям о фильме, на съемках не были использованы ни технология захвата движения,  ни технология захвата актерской игры Шарлто Копли. Вместо этого актер (и другие каскадеры) облачались в серый костюм, на котором были прикреплены трекинговые маркеры, и играли роль робота Чаппи, а аниматоры студии Image Engine в последствии создавали анимацию согласно съемочным материалам. “Weta Workshop создали несколько блоков грудной клетки, чтобы у Копли была такая же блочная форма, как у Чаппи, а также чтобы немножко ограничить его движения”, — говорит Харви, — “Это дало возможность остальным актерам правильно воспринимать объемы героя, если им нужно было обнять его или положить на него руку. На голове у Копли в течение всех съемок также была закреплена камера GoPro, чтобы заснять, то что он “видит” вокруг. На голове были прикреплены специальные проводки, чтобы в кадре камеры было видно, насколько высоко могут подняться его уши”.

“Без сомнений без Шарлто робот Чаппи не добился бы такого успеха,” — добавляет Харви, — “То, что он привнес в проект, было совершенно потрясающим — трудно оценить насколько важным было его участие в проекте. Его игра была взята за основу в анимации 1:1 — мы постоянно сверялись с его таймингом.”

 

Подготовка съемочного материала

Финальная версия робота-полицейского от Image Engine

image12

После съемок студия Image Engine с головой погрузилась в постпродакшен. “Нил потребовал, чтобы при показе аудитории в фильме Шарлто не должно было быть ни в одном кадре,” вспоминает Харви. “Тогда был как раз конец января, а первый показ фильма аудитории должен был состояться в середине марта. Итак, на то, чтобы заменить Шарлто на Чаппи в каждом кадре, у нас было всего два месяца — целый фильм — в постпродакшен версии.”

В Image Engine бывали эксперименты с анимационным таймингом в некоторых случаях, но полученные результаты в таких экспериментах никогда не считались финальной версией шота. В то же самое время, проводилась значительная работа по matchmoving (Прим.:процесс вычисления трёхмерной траектории камеры и её параметров, а также положений объектов в сцене в том числе, и движущихся на основе уже отснятых изображений), трекингу и подготовке съемочного материала — работа с камерой RED EPIC и анаморфными линзами, которые использовал оператор Трент Опалох. В некоторых случаях съемочной группе приходилось работать очень быстро, без использования привычной технологии Лидар или сканирования окружения, которые очень помогают в matchmoving, в виду особых требований безопасности. 

“Некоторые локации для съемок c точки зрения безопасности были не обязательно самыми защищенными,” — подчеркивает Харви. — “Перед нами стояла действительно сложная задача — организовать постановочное восстание [для одной сцены].  Никогда не знаешь, как могут пойти дела дальше. Но люди были замечательные. Я не помню, чтобы у нас возникали какие-либо проблемы с местным населением, пока мы там находились.”

Подготовка материала в высоком разрешении была одна из важнейших составляющих, хотя бы для сцен с роботом Чаппи. “Для каждого окружения, где был Чаппи,” — говорит Харви, — “мы создавали его цифровую версию — в более низком разрешении, тем не менее мы фотографивали местность и моделировали окружение и только потом снимали материал в HDRIs. Если робот проходил через комнату, мы воспроизводили освещение пространства на всем протяжении его пути в противовес одной сфере..Мы обычно брали результаты освещения, собирали все вместе и переносили все снова в  цифровую версию окружения в низком разрешении. Благодаря такому приему мы смогли фотографически воспроизвести сцену, чтобы помотом сымитировать отражение на поверхности робота Чаппи, и уже многое сделали для его освещения. В студии Image Engine также откалибровали и воспроизвели в цифровой версии серый костюм, что в последствии можно было использовать для настройки освещения. “Мы могли вычислить значение серого относительно костюма и сопоставить со значением серго на роботе Чаппи.”

 

Работа с ассетами

image00

В Image Engine учитывали такие аспекты, как различия модели, изменение текстуры, уровень повреждений и даже срок службы батареи.

На протяжение всего фильма главному герою Чаппи изрядно достается. Еще будучи Скаутом, он попадает под обстрел гранатомета, потом его чинят, однако затем робот получает новые повреждения, его красят из баллончика, и он даже теряет руку. Все такие изменения, начиная от замены частей тела (включая массивную цепь-побрякушку) заканчивая покраской робота, были дотошно переданы Image Engine как master asset, так и 17 цифровых ассетов в общем количестве. “У них был один master asset и отдельные части, которые можно будет туда вставлять,” — объясняет Харви. — “И обычно ты нажимаешь тумблер, и ассет подгружает необходимые детали. Все делалось автоматически: сразу включается риг, затем загружаются все другие части, необходимые для повреждений, которые были задуманы в шоте.”

“Чаппи был единственным ассетом в Maya, у которого были варианты различной степени повреждений,” — добавляет Барри Пун. — “У нас была куча рук или частей грудной клетки, голов — любая деталь, которая в течениев фильме будет повреждена. Чаппи был как один огромный ассет с большим количеством настроек. Когда дело доходило до анимации, в зависимрсти от того, в каком состоянии должен был быть робот, ассет покажет что необходимо. То же с освещением. Не нужно было думать о том, прятать или показывать правильные детали — для этого был специализированный сетап в Shotgun который “контактировал” с Maya.”

Чаппи размышляет о своем будущем, взирая на Йоханнесбург.

image17

Команда специалистов по Shotgun из Image Engine организовали свой собственный рабочий процесс, и даже использовали специальную программу, чтобы уровень заряда батареи Чаппи правильно отображался от шота к шоту, и чтобы при этом был соответствующий  уровень повреждения “В зависимости от того, на какой стадии повреждения был Чаппи, когда  художник загружал сцену, она сообщалась с Shotgun и узнавала, какую версию Чаппи нужно загрузить. Некоторые состояния повреждения Чаппи — это всего лишь вариации текстуры, скажем, появляется кровь или какое-то граффити — все это автоматически настраивалось в  Shotgun.”

 

Анимация

Чаппи и Йо-Ланди Виссер

image15

Как отмечает Харви, присутствие Копли на съемках сыграло не маловажную роль. Задача состояла в том, чтобы у Чаппи, существа с искусственным интеллектом, движения были плавными как у человека, в противовес более военизированным Скаутам, при этом у него должно оставаться что-то и от робота. “Благодаря способу, на основе которого ранее мы разрабатывали все сочленения у робота, у плавного движения появлялась особая механичность,” — говорит Харви. — “Это как раз позволило ему двигаться более плавно и в то же время в какой-то степени механично, поскольку движение суставов робота имело несколько иной характер чем у человека.”

Тем не менее, большую часть эмоций персонажа нужно было передать при помощи лица. Однако, Харви отмечает: “у нас не было лица как такового для передачи эмоций — все что у нас было, это  верхняя панель “бровей”, нижняя панель и два уха. Удивительно, как много эмоций мы смогли передать при помощи всего лишь этих четырех элементов. Остальное мы “подворовывали” у игры Шарлто. Если он бросал пронзительный взгляд, мы иногда проецировали это движение на робота — только не на глаза, а на всю голову, то есть, чтобы голова стремительно разворачивалась подобно поведению глаз. Мы искали особые нюансы и привносили их в анимацию Чаппи, но при этом нужно было сделать так, чтобы эти нюансы читались.”

К дополнительным элементам анимации можно отнести золотую “гангстерскую” цепь, которая появляется у Чаппи. “Изначально у него было только две цепи, когда мы его фотографировали,” объясняет Харви, “но Нил поинтересовался, можно ли добавить больше. В итоге их стало четыре — для этого понадобилось 450 шотов с симуляцией цепи. Это действительно была симуляция rigid body между каждым отдельным звеном.”

Финальный 3D пайплайн для Чаппи включал анимацию в Maya, создание спецэффектов в Houdini, рендеринг в 3Delight (при помощи новой разработки Image Engine — настройки шейдинга на физической основе) и композитинг в NUKE.

 

Создание Лося

Лось

image04

Эффективность роботов полицейских и Чаппи согласно сюжету фильма вызывают ревность у Австралийского инженера Винсента Мура (Хью Джекман), поскольку его собственную разработку — робота “Лось” посчитали менее полезной. Weta Workshop также приняли участие при создании Лося, и у них было нечто большее, чем простое задание от режиссера — Блумкамп по сути дал им уже отрендеренную CG модель! “Он сам по себе вполне состоявшийся 3D моделер — так он начинал карьеру в  VFX,” — замечает друг студии Weta Лери Грир. — “Поэтому Лося он сделал практически самостоятельно и отрендерил его. Почти в каждом проекте, если у него есть три или четыре свободных дня, он делает 3D модель, высылает ее нам и говорит, ‘Можете ее немного улучшить? Вы же знаете, была бы у меня еще пара дней…’”

Weta Workshop, конечно же, продолжили работу над моделью Лося, опираясь на комментарии то от Блумкампа, то от Image Engine. Поскольку робот задумывался как сглаженная, тяжелая машина с кучей оружия, это, иногда непреднамеренно, находило отражение в концептах. “В самой первой версии, которую я отправил, я решил пошутить и полностью обвесил Лося оружием, лазерами, ракетными блоками и всунул ему пулемет,”  — вспоминает Кристиан Пирс. — “Я уже ждал, что Нил скажет, ‘Мы используем это и, возможно, это,’ но он сказал, ‘Да, хорошо, продолжай дальше.’ И вот все это оружие до последнего теперь на Лосе!”

Концепты Лося от Weta Workshop

image05

В концепт было внесено несколько изменений, например, очертания модели Лося сделали более массивными, чтобы по ощущению он напоминал танк, но в то же время выглядел и воспринимался все-таки как робот, который могла бы построить в недалеком будущем  такая компания, как Boston Dynamics.

Тело Лося отливают в форме в Weta Workshop. Фотоt: Steve Unwin.

image16

Как только концепт утвердили, в Weta Workshop началась одна из самых масштабных работ по конструированию за последнее время. Лося собирали из почти 10 000 отдельных деталей, согласно рассказам команды, основной материал этих деталей был полиуретан. “Множество деталей было отлито, чтобы они были устойчивы к возможным ударам на съемках,” — говорит Грир. — “Мы знали, что у нас будет сцена, где Лося собираются подорвать. Все было сделано и собрано максимально надежно, с использованием стали и аллюминия и множества полиуретановых деталей.”

Тем не менее не все детали Лося были “супер-сильными”. Для кулера блока двигателя робота Weta Workshop использовали удивительный материал. “При создании моделей” — объясняет Лери Грир, — “всегда есть момент, когда ты куда-нибудь да и впихиваешь макароны. Макарон на момент сборки у нас не было под рукой, зато была лапша быстрого приготовления, ее покрасили, и запихнули этот блок макарон в двигатель.”

“Что касается кулера,” — добавляет Дентон, — “его нельзя было сделать из связки проводов. Он находился в середине таких металлических компонентов, внутри которых ничего не увидишь, но мы задумались, как все-таки выйти из положения. Итак, мы взяли пять пачек лапши быстрого приготовления, покрасили их из баллончика в черный цвет, а затем в серый и всунули их внутрь.”

Реальная модель Лося, собранная студией Weta Workshop.

image03

Лапша — это только один из секретов Лося, которые упоминают в команде, а вот другие подробности полностью они раскрывать не торопятся. Вниательные зрители в фильме могли увидеть ряд стикеров, где изображены две версии Лося (изначально робота разрабатывали для Австралии, и назывался он ‘Канга’, только потом его адаптировали для Южной Африки — уже известного как “Лось”  — это отсылка к тесным связям Блумкампа с Канадой).

Дополнительная разработка для Чаппи от Weta Workshop  — шлем виртуальной реальности Винсента. Фото: Steve Unwin.

image08

Помимо Скаутов, Чаппи и Лося Weta Workshop также подготовили несколько других роботов и единиц реквизита для съемки, начиная от оранжевого робота-прототипа, заканчивая шлемом виртуальной реальности Винсента, гранатным поясом Чаппи, а также электромагнитной пушкой, из которой Винсент стреляет в Чаппи.

Студия Image Engine при работе над CG версией Лося, конечно же, продолжала сотрудничество с Weta Workshop — практически по похожей схеме, как и при создании цифровой модели Чаппи. Однако в этом случае робота на съемках никто не “играл”, как это делал в случае Чаппи Шарлто Копли. Вместо этого, как говорит Крис Харви: “мы прибегли к действительно старой известной технике: довольно часто один из наших специалистов на съемках держал шест с теннисным мячиком, чтобы обозначить линию глаз. Сразу мы делали это только на репетициях и не собирались использовать такой прием на съемках, чтобы потом этого человека не вырезать из кадра, но актеры настолько привыкли к нему, что попросили нас, чтобы он присутствовал и на съемках”

“Для кадров, где Лось летит по кругу,” — говорит Харви, —  “у нас была команда по работе  с дронами, которая запускала дрон в воздух для обозначения линии глаз. На съемках всегда было что-то, на что актеры могли смотреть и реагировать.”

История Лося заканчивается тем, что он взрывается, нанося массивные повреждения Чаппи, строениям и всему окружению. Во время съемок, vfx-супервайзер Макс Пулман координировал работу по созданию масштабных взрывов и общего хаоса вокруг. “Была у нас одна сцена с Лосем,” — вспоминает Харви, — “мы ее решили переснять, потому что подумали, что стоило бы сделать все немного масштабнее. В тот день, когда все произошло, и мы сказали: ‘Черт возьми, Макс, что ты сделал?!’, он ответил, ‘Ну, ребята, вы же сказали сделать все немножко масштабнее,’ а эффект получился в три раза больше! Максу всегда нравилось, чтобы взрывы были больше и все было масштабнее.”

 

Новый, но старый подход

Шот с точки зрения робота, работа Embassy VFX.

image02

В мире недалекого будущего, в котором живет Чаппи и роботы нового мира, по новому взглянули и на то, как робот видит этот мир. Для этого Блумкамп обратился к своему партнеру, студии Embassy VFX,  которая взяла на себя разработку концепта для шотов “видения” роботов Скаутов, Чаппи и Лося, а затем предоставили финальное графическое отображение и элементы HUD (Прим.: термин в компьютерных играх, который обозначает часть графического интерфейса пользователя, служащего для отображения важной информации непосредственно во время игрового процесса). Интересно то, что на самом деле такие кадры обычно снимали при помощи GoPro, которые были закреплены на Копли и других актерах, изображающих в кадре роботов.

Уже поднаторевшие в дизайне, студия Embassy стремились изобразить “низко-техничную” передачу “видения роботов”, с точки зрения подачи это было скорее похоже на съемку камерой наблюдения, чем интерфейс Железного Человека. “Видение” роботов состояло из нескольких элементов — произвольный текст, программный код на фоне и часто визуальные элементы, которые показывали очертания комнаты или вычисляли угрозу. “Для ключевых моментов истории,” — рассказывает vfx-супервайзер Майкл Стюарт, — “нам нужно было продумать другие способы, для того чтобы согласовать “видения робота” с сюжетом. Например, если робот Чаппи смотрит на оружие или человека, и мы хотим, чтобы зритель обратил внимание на него, мы добавляли отслеживающую область, которая концентрировалась на определенных деталях”

Изначальный кадр.

image10

Финальный шот “видения” робота.

image07

Процесс постоянного обучения Чаппи также передали через “видение” робота. “Крис Харви предложил идею, что Чаппи вслушивается в речь, а затем анализирует и сохраняет ключевые слова,” — отмечает Стюарт. — “Tе слова, которые отображались слева вверху — это те важные слова, значение которых он посмотрит позже (тогда они всплывают на экране). Эта маленькая деталь помогла связать “видение” робота с тем, что происходило на экране.”

В процессе работы, студия Embassy брала отснятый материал с камеры GoPro (и несколько шотов, снятых камерой RED EPIC), затем генерировала базовые HUD-элементы (Прим.: термин в компьютерных играх, который обозначает часть графического интерфейса пользователя, служащего для отображения важной информации непосредственно во время игрового процесса). Для особых моментов в сюжете, создавали специальную анимацию, а затем следовала плотная работа с редактурой. “Все делали в 2D при помощи NUKE,” — говорит Стюарт. — “Мы применили один классный прием: если в съемочном материале были небольшие помехи или ошибки трекинга, мы все их оставляли, и Нилу понравился такой ход, потому что видео воспринималось так, будто процесс анализа у роботов происходил в реальном времени, и даже с очень мелкими помехами все выглядело еще более правдоподобным.”

Изначальный кадр.

image01

Финальный шот “видения” робота.

image11

С другой стороны, Лось рассматривался как более дорогая версия Скаута, и поэтому у него был “более налаженный интерфейс с большим количеством доступных ему настроек,” — делится Стюарт. — “У него, например, были другие инструменты телеметрии внизу экрана. Как модель в целом, он более отточен чем Чаппи и имеет другую окраску — он скорее как Робот-кадиллак. В какой-то момент, Камера Лося выходит из строя и робот переключается на вид инфракрасной камеры. Команда продакшена засняла это при помощи тепловизора FLIR.”

Дополнительно изображения на мониторах, телевизорах и некоторые шоты “видения” роботов дорабатывались студией Ollin VFX, которая корректировала шоты, сделанные студиями Image Engine и Embassy, а также разрабатывала свой собственный визуальный ряд. “В фильме есть секвенция (последовательность) шотов, где Винсент пилотирует Лосем при помощи шлема виртуальной реальности, здесь то и можно увидеть результат нескольких студий,” — делится vfx-супервайзер студии Ollin Чарли Итурриага. — “Лося разрабатывали Image Engine, контент готовили в Embassy, но мы переделали некоторые элементы контента, основываясь на изменениях, которые были необходимы. И затем все крупные планы в этой секвенции были сделаны нами.”

 

Авторские права на все видео и изображения в статье принадлежат студии © 2015 Sony Pictures.
Перевод и редакция. Источник: http://www.fxguide.com/featured/the-practical-and-digital-tech-behind-chappie/