Интеграция 3D материала со съемочным:

В наши дни ни один кино проект, а так же рекламный видеоролик не обходится без использования трехмерной компьютерной графики. Причем, в большинстве случаев зритель даже не подозревает о том, что в том или ином видео, которое он смотрит, использовались технологии трехмерной графики. Пожалуй, это и есть самая большая похвала создателям такого видеоматериала, когда зритель воспринимает все происходящее как реально отснятый, цельный видео ряд, а не выискивает в нем что и как было сделано.

Copyright © 2005 Universal Pictures

Процесс интеграции (внедрения) элементов, созданных средствами трехмерной компьютерной графики с реально отснятым кино- или видеоматериалом, используют для двух задач:

1. Интеграция трехмерных объектов (персонажей, строений и т.п.) в отснятый кино- или видеоматериал.
2. Интеграция отснятых объектов (актеров, декораций и т.п.) с окружением, созданным средствами трехмерной графики.

В обоих случаях эту работу выполняет композер — специалист по композитингу. И в обоих случаях процесс интеграции не особо отличается с точки зрения производства.

В первом случае первоочередной задачей является реальная съемка. Она может выполняться как в съемочном павильоне, так и на открытом пространстве. Во втором случае более значимо создание трехмерного окружения до съемок. Так как по имеющейся трехмерной модели бывает гораздо удобнее спланировать съемки и более точно подобрать необходимое для этого оборудование. Давайте остановимся на каждом этапе более детально.

Интеграция трехмерных объектов в отснятый видеоматериал

В процессе съемок съемочная группа работает над тем, чтобы отснять все планы, необходимые режиссеру. В это же самое время на съемочной площадке работает команда специалистов по пост-продакшену. Их задача состоит в выполнении всей необходимой предварительной работы, которая поможет в будущем идеально выполнить процесс интеграции трехмерных объектов в отснятый кино-материал. В основной спектр работ пост-продакшен специалистов на съемочной площадке входит:

1. Создание (фотографирование) панорамных HDRI-изображений, необходимых для создания реалистичных отражений и освещения в трехмерных сценах.
2. Фиксация информации о том, какие планы какими объективами снимались и информации о штативах и/или кранах.
3. Фотографирование объектов окружения с записью информации об их размерах и расстояниях между ними (это важный процесс для этапа Матчмувинга, который поможет в трехмерном пространстве воссоздать движение реальной съемочной камеры).

Главой команды по пост-продакшену является супервайзер по визуальным эффектам. В его задачи входит не только контроль за работой группы по пост-продакшену на съемочной площадке, а и внесение подсказок, советов и предложений оператору и режиссеру, для того, чтобы после съемок было возможным внедрить трехмерные элементы в съемочный материал. Так как без супервайзера режиссер и оператор могут снять такие планы, в которые интеграция трехмерных объектов будет затруднена или даже не возможна.

VFX супервайзер Роб Легато на съемочной площадке фильма Hugo (Хранитель времени)
Источник: http://www.btlnews.com/awards/contender-portfolios/contender-visual-effects-supervisor-rob-legato-hugo/

После окончания периода продакшена (периода съемок), начинается этап пост-продакшена. Именно на этом этапе и происходит создание трехмерных объектов и их интеграция, с отснятым ранее видеоматериалом. Студия, а чаще всего студии, занимающиеся созданием визуальных эффектов (этапом пост-продакшена), создают в пакетах для трехмерного моделирования и анимации, таких как Autodesk Maya, SideFX Houdini и т.п., трехмерные объекты, которые будут в будущем интегрироваться в кино материал. После того, как модель готова, создаются ее реалистичные материалы (шейдера). Очень часто для создания реалистичных отражающих материалов используют HDRI-файлы, полученные на этапе съемки командой пост-продакшена.

HDRI-файлы содержат в себе панорамные изображения места съемки, которые можно использовать как для получения отражений, так и для создания реалистичного освещения в трехмерных сценах.

Пример HDR-изображения
Источник: http://what-would-sant-elia-do.blogspot.com/2011/11/hdri-studio-tests.html

Технология HDRI — Hight Dynamic Range Image — изображение высокого диапазона яркости позволяет, фотографируя хромированную сферу по кругу, при разных настройках экспозиции фотоаппарата, получать файлы, в которых хранится панорамное изображение реального окружения с записанной в них информацией о яркости пикселя. В результате эти файлы идеально подходят для создания реалистичного отражения в трехмерных объектах и при их освещении.

Следующим важных шагом после получения реалистичных трехмерных моделей является их освещение и расположение в сцене. Для этого нужно настроить и заставить двигаться трехмерную камеру так же, как была настроена камера в момент съемки. Этот этап носит название — Матчмувинг.

Матчмувинг (от анг. match moving — «подгон» движения) позволяет, используя специальное программное обеспечение и отснятый кино материал, воссоздать в трехмерном пространстве цифровую камеру, которая будет иметь все характеристики камеры, используемой для съемок того или иного плана. Самое главное, что трехмерная камера будет двигаться точно так же, как это делала реальная камера в момент съемки. Лидерами на рынке ПО, используемого для матчмувинга, считаются такие пакеты как: PFTrack, SynthEyes, Boujou, 3dequalizer.

Пример матчмувинга камеры в ПО PFTrack
Источник: http://www.creativeobserver.com/news/the-pixel-farm-showcases-pfpipe-at-siggraph.html

После этого специалист по освещению и рендеру делает финальный рендер сцены и получает последовательность кадров, плоских изображений заданного формата, которые и являются результатом работы всей команды специалистов по трехмерной графике. Данные кадры уже передаются композеру для интеграции с отснятым кино-материалом.

От трехмерной модели к финальному рендеру. Кадр из фильма «Джон Картер».
Источник: http://www.artofvfx.com/?p=2427

Интеграция отснятых объектов с трехмерным окружением

Отличия данного этапа от предыдущего заключаются только в порядке производства. В самом начале специалисты по трехмерной графике согласно сценарию и требований режиссера создают необходимое трехмерной окружение до начала съемочного процесса. Это помогает режиссеру и оператору точнее продумать и спланировать этап съемок до его начала.

Очень часто съемки актеров и декораций ближнего плана выполняются на фоне зеленых или синих экранов, для того, что бы в будущем вместо них легко убрать однотонный фон и заменить его трехмерным окружением.

Съемка актеров и декораций на фоне зеленых экранов. Кадр из фильма «Джон Картер».
Источник: http://www.artofvfx.com/?p=2361

После окончания съемок готовый кино-материал вместе с последовательностью кадров (финальным рендером), полученным от художников по трехмерной графике, передаются композеру, который и должен выполнить интеграцию отснятых актеров и декораций в трехмерное окружение.

Процесс интеграции

В самом конце композер выполняет идеальную интеграцию (сведение) полученного кино-материала с плоскими последовательностями изображений (результатами работы специалистов по трехмерной графике). Именно от умения и мастерства композера будет зависеть насколько гармонично будут смотреться трехмерные элементы на кино-материале. При интеграции композер выполняет несколько задач:

1. Делает очистку отснятого кино-материала от съемочных (зеленых или синих) экранов.
2. Делает очистку материала от ненужных или случайно попавших элементов, таких как страховочные тросы, крепеж, микрофоны и т.п.
3. Подгоняет результаты трехмерных рендеров под кино-материал. Для этого:
1. Выравнивает точку белого (белый цвет на рендерах должен быть таким же, как и белый цвет на кино материале).
2. Выравнивает точку черного (черный цвет на рендерах должен быть таким же, как и черный цвет на кино материале).
3. Выравнивает цветовые каналы (красный, зеленый и синий цвета), что бы все цвета соответствовали друг другу.
4. Вносит в трехмерные рендеры искажения оптической линзой от камеры, которой осуществлялась съемка плана.
5. Добавляет шум (зерно). Эффект «зерна» присутствует на любом кино-материале, поэтому его добавление позволяет трехмерным рендерам выглядеть реалистичнее.
4. Готовит финальный (совмещенный) материал для дальнейшего этапа финальной цветокоррекции.

Результат работы композера, как в общем-то и других специалистов в области трехмерной компьютерной графики, можно наблюдать, посещая кинотеатры и смотря рекламные ролики по телевизору.

Кадр из фильма «Морской Бой»
Источник: http://www.vvallpaper.net/2011/08/battleship-movie-hd-poster-screenshots.html

И если внимание зрителя в первую очередь приковано к истории, которую он видит на экране, а не к поиску дефектов и неточностей, значит все, кто работал над данным проектом, выполнили свою задачу на отлично!