Õslények a jövõ technológiájával - Séta a dinoszauruszokkal

A közelmúltban volt látható a "Séta a dinoszauruszokkal" (Walking With Dinosaurs) címû rendhagyó ismeretterjesztõ film a TV2 csatornán. Az alkotás természetfilmnek is tekinthetõ, csak a szereplõi 65 millió évvel ezelõtt kihaltak. A film készítõi nagy kihívás elé néztek. A gyönyörû helyszíneken leforgatott háttereket a számítógép által gondos munkával létrehozott modellekkel kellett kombinálni. Az elsõ ajánlatok az animációra az Industrial Light and Magic (ILM) cégtõl hajmeresztõen magasnak bizonyultak: kb 10 000 dollár/másodperc. Mivel a filmnek jelentõs hányada amináció, a költségek nagyon magasak lettek volna. Valami más megoldás kellett, végül a producerek az angol FrameStore produkciós céget bízták meg a trükkök elkészítésével. A számítógéppel (SGI) létrehozott virtuális õslények és az élõ felvételek összekomponálásához a QUANTEL Editbox non-lineáris utómunka berendezéseit használták. Az animációkat színben pontosan kellett illeszteni a környezethez, és a kamera mozgásokat is össze kellett hangolni a modellek mozgásával. Ezekhez a feladatokhoz az Editbox sebessége és kreativitása páratlan segítséget nyújtott.

A sorozatról

A Séta a dinoszauruszokkal címû sorozat egy fõleg CG jelenetekbõl álló õslény-film, melyet a Frame Store készített a BBC megbízásából. A sorozat hat darab 30 perces részbõl áll, átölelve a triász, jura és kréta korszakokat.

A Frame Store feladata az volt, hogy újra életre keltse az akkoriban létezõ élõlényeket és bemutassa, milyen lehetett a hatalmas élõlények között járni. Az õslények tervezésében és mozgási folyamataiknak kidolgozásában paleontológusok segédkeztek. A két és fél órás végeredmény a csapat közel két évi munkáját testesíti meg.

A felvételek

A felvételek Új-Zélandon, Ausztráliában, a Bahamákon, Új-Kaledóniában, Chilében, Kaliforniában és Tasmániában készültek. A több mint 14 hónapos periódusból 27 hetet filmeztek. A terv az volt, hogy 10-12 beállítást filmeznek naponta. Ez persze nem mindig sikerült, hiszen más tényezõk is közbeszóltak. Például Tasmániában 3 napig havas esõ esett, és egyetlen képkockát sem tudtak filmezni. A legeredményesebb munkanapon viszont 26 beállítást sikerült lefilmezni. A csapat átlagosan 10 emberbõl állt, viszonyítva egy mini sorozathoz, ahol ez a szám akár 100 is lehet.

VFX filmezés - a kihívások

A legnagyobb kihívás az volt a filmezésben, hogy olyan jelenetek készültek, ahol tulajdonképpen nem látszik az, amit a kamera lényegében mutatna. Így az operatõrnek ügyelnie kellett a nem létezõ teremtmények sebességére, irányára, termetére, mozgására. Sokat tanulmányozták a természet történelmét ahhoz, hogy a film valóságosnak tûnjön. Rájöttek, hogy nagyon sokféle technikát kell ehhez használniuk. A legtöbb jelenet mozgó kamerákkal lett felvéve. Mindezt motion control (egy olyan rendszer, amely 3D-s térben rögzíti a kamera mozgását, vissza lehet játszani akárhányszor, így illesztve össze az valós és a virtuális képet) nélkül kellett véghezvinni, ami szintén sok nehézséget okozott. Szintén sok információt kellett összegyûjteni a környezetrõl, hogy a CG jelenetekben is passzoljon a megvilágítás és a kamera állása.

Bluescreen

A számítógép generálta lények elhelyezése a leforgatott jelenetekben a kompozitálásnak csak egy mozzanata. Azt is el kellett érniük, hogy ezekben a jelenetekben a dinoszauruszok kölcsönhatásban legyenek környezetükkel. Ezért áthelyezhetõ bluescreen elõtt filmeztek a szabadban bokrokat, fákat, köveket és egyéb tereptárgyakat. A stúdióban pedig porfelhõket, vízcseppeket, csobbanásokat vettek fel szintén bluescreen elõtt. Néhány robot makett állatot is a stúdióban filmeztek, amelyeket nem tudtak kivinni a helyszínre.

Vizuális effekt felszerelése

Egy lézerbõl készült távmérõt használtak a kamera és a cél közti táv mérésére. A lézerrel megcéloztak egy erõsen tükrözõ táblát, és ennek segítségével 3mm pontossággal meghatározták ezt a távolságot. Az így készült felvételeken egy nagy fehér gömb jelképezte a Nap helyzetét és fényerejét.

Az animáció folyamata

Scannelés

	Az összes dinoszaurusz modellt elõször makettként készítették el. Ezek nagyon részletes és nagyméretû makettek, melyeket gyurmából formáltak meg.
	A makettek elkészítése után digitalizálás/scannelés következett. Ennek három fõ lépése volt: A makett elõkészítése digitalizálásra: a makett megtisztítása és egy optikailag átlátszatlan színnel való befestése. A makett digitalizálása egy magas felbontású lézer scannerrel A bevitt adat tisztítása, különbözõ felbontású modellek készítése az animációhoz és rendereléshez.
A Soho-CyberScan cég és a Frame Store rengeteg software eszközt fejlesztett ki, hogy a 3D-s adatokat sikeresen vigyék át számítógépre és a textúra részletességének alapfeltételei is megmaradjanak. A scannelés után az objektum még egyáltalán nincs kész, csak egy több mint 6 millió pontból álló pontfelhõ készült el. Ez így túl sok volt, így kb. 1 millió pontszámúra redukálták, majd ezeket a pontokat poligonos hálóvá kötötték össze. Ezután egy még kevesebb poligonszámú modellt készítenek, ami lehetõvé teszi az animációk valós idejû visszajátszását is.

A lézer-scanner által készített pont adatfelhõ.	A poligonális háló, melyet a ponfelhõk alapján generáltak	A végsõ, lesimított, nagy felbontású modell.

Modellezés

Mikor a project elkezdõdött, eredetileg 24 dinoszauruszt kellett modellezni. Mire az utolsó epizód is elkészült, ez a szám 40-re növekedett. Ahogy a sorozat kialakult, új teremtményekre volt szükség és extra részletességre volt szükség néhány jelenetben.

Animációs modell Miután megkapták a magas- és alacsonyfelbontású modelleket a scannertõl, elõször a megfelelõ méretet és orientációt állították be rajtuk, így egyeztették az élõképpel a kamera elhelyezkedését.	Patch modell Hogy megóvják magukat a nagy vonalfolyamtól a magas felbontású modellnél, egy maximum 88 patch-bõl álló modellt építettek.	Teljesen textúrázott modell, általános helyzetben Végül eltárolták a makett nagyszerû felszín adatait is, kombinálva a számítógép adta lehetõségekkel. Így pontosan fel tudták textúrázni az objektumot.

Bõr készítése

A festés folyamata azzal kezdõdött, hogy az elkészített színterveket elküldték a BBC vezetõinek jóváhagyás céljából. A bõr megtervezésénél sok szempontot kellett figyelembe venni: természetes környezet, lehetséges életstílus, a dinoszaurusz ragadozó vagy növényevõ volt-e, és a test mérete. Egy állat mérete hatással van a színére is: a nagytestû állatok bõre szinte egyszínû (például az elefántoké vagy a rinocéroszoké), a világosabb és élénkebb színekben meg a kis testû állatok pompáznak (például papagájok és gyíkok). Mivel semmi bizonyíték nincs róla, hogy a dinoszauruszok bõre milyen lehetett, ezért felépítésükbõl arra következtettek, hogy hasonló lehet a gyíkfélékéhez.

Miután elfogadták a terveket, a bõrök készen voltak a megfestésre. Elsõ lépésként egy fekete-fehér bump mapet készítettek, amely a felszínen látszólagos kiemelkedéseket hozlétre a szürke skála értékei szerint. Ezt az illúziós hatást az árnyék-fényhatással éri el.	Következõleg a colour map készült el, mely tartalmazta a teljes színskálát és a mintainformációt.	Végül ezeket a kész textúrákat hozzárendelték a modellhez. Mivel ezek a mapek 2 dimenziósak voltak, és ezeket egy 3 dimenziós modellre kellett vetíteniük, így több mapet készítettek, hogy a teljes felszínt befedje. Ezeket egy "varratmentes" mapbe dolgozták össze.

Animáció

A számítógépes animáció egy olyan technika, amivel a mozgás és az élet illuzióját tudják kelteni bármilyen dolognak. A folyamat két fõ részre bomlik: elsõdleges és másodlagos mozgásra. Az elsõdleges mozgás adja meg a lény fõbb mozgását és cselekvéseit, a másodlagos pedig ezek esetleges mellékhatásait, mint például a hús, bõr és izomzat mozgását.

1. A modell megépítése után kialakították annak csontvázszerkezetét, ami az animálásban igen sokat segített.	2. Erre a csontvázra készítettek egy alacsony poligonszámú, interaktív modellt, mely a teljes modell pontos mása. Azért készült el így, mert ezen a módon az animátor gyorsabban tudja végrehajtani a módosításokat és hamarabb is látja az eredményt. Az animálás a csontok vagy azok kapcsolódási pontjainak forgatásával, mozgatásával történhetnek. Most, hogy kész volt egy egyszerûsített modell és hozzá a csontszerkezet, elkezdõdhetett az animálás.
3. A BBC segítségével egy mozgás adatbázist építettek fel, melybõl ötleteket merítettek a különbözõ mozgások megformálásához. Elõször is a járást kellett elkészíteni. A járás segíti a nézõt is azzal, hogy láthatóvá válik általa az állat mérete, tömege és testtartása. Minden csontot animálni kellett, hogy gördülékeny, élethû legyen a mozgás.	4. Az egyik folyamatban, amit "beborításnak" neveznek, a végsõ CG modell kerül rá az animált csontokra. Ezzel elérik, hogy a végsõ, renderelt modell is pontosan kövesse az elkészített animációt.	5. Extra csontokat adtak a modellhez, például bordákat. Ez azért jó, mert a bõr, izomzat, lötyögõ bõr helyesen viselkedik. Végül pislogást és lélegzést is animáltak. Ezek az aprónak tûnõ kiegészítések tették élõvé a teremtményeket.

Fények és renderelés

Mikor kész lett az animáció egy jelenethez, elkészítették a fényeket. Ezek a fények világítják meg a számítógép generálta állatokat úgy, hogy az illeszkedjen a valóságban felvett jelenetekhez.

Elõször is a helyszínen összegyûjtött adatokat használták fel. A távolság adat segítségével állították be a virtuális kamerát. A "fénylabda" referenciát is ekkor vették fel, mikor a távolságadatokat.	A "fénylabda" segítségével állapították meg a jelenetben szereplõ domináns fények irányát és intenzitását.	Miután beállították a virtuális fényeket is, a jelenet kész volt a renderelésre.

Kompozitálás

A számítógép által generált 3D-s részeket szalagra renderelték, maximum 5 réteg mélységben minden teremtményt. Ez tartalmazza a szín, forma, árnyék, fény, és másodlagos fény rétegeket. Ezeket a rétegeket rakták egymásra, így tudták ellenõrizni és módosítani az összetevõket, hogy minél jobban beleillesszék õket az élõ felvételekbe. Ezekre a kész rétegekre rakták még rá a bluescreen elõtt felvett fákat, bokrokat stb.

A vízalatti teremtmények színe a mélységtõl és távolságtól függ, a szín szaturációja a mélységgel együtt változik. Ugyanígy változik a nagyobb testû földi lények színe is a távolságtól függõen.

Utolsó simítások

Mikor kész volt az összes kompozitálás, egy szerkesztõbe küldték az anyagot, ahol a végsõ színösszeállítások kapták meg értéküket.

Végeredményül a nézõk egy olyan világba csöppenhetnek, mely valóban létezett, habár feltételezések alapján építették fel, de mégis megtörtént. Így betekintést nyerhetünk azoknak az élõlényeknek az életébe, akik sokmillió évvel ezelõtt éltek, és ha ma is élnének, az emberek babérjaira törhetnének könnyûszerrel.