Мохнатые звери "Мадагаскара"

В новом трехмерном мультфильме "Мадагаскар" студии DreamWorks удалось показать в одной сцене тысячи реалистичных мохнатых персонажей и воспроизвести сложные для компьютера особенности традиционной анимации. Посмотрим, как это было достигнуто.

Вместе с началом эпохи компьютерной анимации понемногу и как бы сама собой сформировалась своего рода традиция, что всякая новая заметная кинопремьера в данном жанре одновременно становится и важным этапом в развитии технологий художественной 3D-графики.

Не стал здесь исключением и только что вышедший в прокат полнометражный мультфильм "Мадагаскар" киностудии DreamWorks Animation. Поэтому никого из журналистов компьютерной прессы не удивило, когда накануне премьеры создатели картины собрали пресс-конференцию, целиком посвященную технологическим новациям нового кинопродукта.

В основе сюжета "Мадагаскара" - забавные приключения группы зверей, сбежавших из Центрального зоопарка Нью-Йорка и заканчивающих свое путешествие на экзотическом острове в Индийском океане. Мадагаскар в фильме, надо отметить, изображен в мультяшно-фантастическом варианте и представляет собой царство туповатых лемуров.

Толпы лемуров оказались и одной из самых главных технических проблем картины, поскольку зверьки покрыты фактурным мехом, а моделирование меха - извечная головная боль 3D-аниматоров: каждый волосок должен правильно отражать свет, шевелиться на ветру или колыхаться в такт движениям тела. Для моделирования сцены даже с одним пушистым персонажем требуются многие и многие часы рендеринга на мощном компьютере. Специально оптимизированный под подобные задачи комплекс машин студии DreamWorks поначалу позволял делать рендеринг лишь для шести лемуров в кадре. Добавление еще одного зверька приводило к моментальному исчерпанию памяти и зависанию системы. Беда же была в том, что по сценарию требовалось собрать на экране тысячу лемуров, отплясывающих на большой лесной вечеринке. Более того, когда сценарий принял окончательный вид, эта развеселая пляска огромной толпы зверей стала одной из главнейших сцен картины.

Как нередко бывает в цифровом кинопроизводстве, обойти, казалось бы, непреодолимое препятствие помогла остроумная комбинация из технических новаций и компромиссных упрощений. Одним из трюков стал "меховой костюм" для лемуров заднего плана: на расстоянии он выглядит как мех, но при обработке-рендеринге требует намного меньше данных. При ближайшем рассмотрении поверхность костюма представляет собой не мех, а что-то вроде ватных шариков. Другой трюк сводится к разбиению насыщенного персонажами кадра на фрагменты, чтобы несколько компьютеров могли делать рендеринг каждого куска по отдельности. Наконец, важнейшую роль сыграл переход DreamWorks на новые мощные процессоры AMD Opteron, что ускорило рендеринг в среднем на 35%. Благодаря всем этим инновациям зрители увидят уникальные сцены, где в кадре одновременно движется до 150 тысяч мелких объектов, а также персонажей, вроде одного из главных героев, льва Алекса, в роскошной гриве которого насчитывается 1,7 млн. волосков.

Еще одна трудная задача, которую удалось решить аниматорам "Мадагаскара", - как заставить компьютерных 3D-существ выглядеть и двигаться подобно героям традиционных рисованных мультфильмов. Прежде всего, имеется в виду динамичная деформация, то есть стремительное изменение формы персонажей при быстром перемещении или сильном ударе. Нереалистичные искажения подобного рода, у аниматоров именуемые "squash and stretch" (сплющивание-растягивание), - это классическая мультипликационная техника, применяемая для того, чтобы сделать движения героев более живыми и забавными. В традиционной рисованной анимации эта техника успешно применяется десятилетиями, однако в 3D-моделировании она долго оставалась недостижимой. Когда аниматоры пытались сплющить или растянуть какой-нибудь фрагмент тела персонажа, наружу начинали лезть разнообразные артефакты, искажающие облик героя. В конце концов программисты DreamWorks справились и с этой трудностью: внимательные зрители "Мадагаскара" непременно заметят, как, например, прыгнувший с валуна лев Алекс, приземлившись, становится вдвое ниже.

Интересно, что практически одновременно ту же самую проблему "squash and stretch" решил и извечный конкурент DreamWorks компания Pixar. Правда, аниматоры Pixar уже успели показать свое решение - в недавнем фильме The Incredibles ("Суперсемейка" в российском прокате), где для пущего юмористического эффекта часто меняются пропорции тела героев. "Мадагаскар" начали снимать раньше, но на его съемки DreamWorks потратила четыре года. Впрочем, создатели картины не считают, что это слишком большой срок, поскольку наработанный в процессе кинопроизводства инструментарий, как они полагают, вывел анимационное творчество на совершенно новые позиции - когда съемки действительно становятся искусством, а не математикой и программированием.

- Из журнала "Компьютерра"