Cyfrowy tygiel współczesnego maga


Cyfrowy tygiel współczesnego maga

Wirtualna armia w Mumii 2.

We wspomnianym 1980 roku ruszają także prace nad efektami do filmu Tron, który na ekrany trafia dwa lata później. Spora część filmu dzieje się we wnętrzu komputera (m.in. słynny wyścig motocyklowy). Do prac nad tymi sekwencjami zaangażowano całą grupę firm: Triple I, MAGI (Mathematical Applications Group Inc.), Digital Effects, Robert Abel & Associates oraz NYIT. Pierwsze "profesjonalne" pojawienie się grafiki 3D w filmie nie było udane: Tron wygenerował 20 milionów dolarów strat, mniej więcej milion na każdą minutę komputerowej animacji (choć pewnie więcej w tym zasługi scenariusza niż samej animacji). Na szczęście później było już tylko lepiej.

Trójwymiarowa współczesność

Współczesna grafika i animacja trójwymiarowa obejmują swym zasięgiem wiele różnorodnych, często niezwykle zróżnicowanych i obszernych zagadnień. Z grubsza można je podzielić na kilka podstawowych grup:

  • modelowanie rzeczywistych obiektów

  • symulacja zjawisk fizycznych

  • animacja postaci

  • metody generowania obrazu

  • dopasowanie obrazu 3D do obrazu rzeczywistego.
Trudno w ramach tak syntetycznego artykułu szerzej omówić poszczególne grupy, ograniczmy się więc do dość ogólnego zaprezentowania podstawowych problemów w każdej z nich.

Modelowanie

Cyfrowy tygiel współczesnego maga

Dinozaur - pełnometrażowa kompozycja prawdziwych teł z wirtualnymi bohaterami.

Modelowanie dawno wykroczyło poza ramy zwykłego tworzenia obiektów z prostopadłościanów. Nie chodzi obecnie już tylko o jakiś jeden prosty przedmiot, lecz o złożone, skomplikowane modele, na dodatek dające się animować. Pięknym przykładem tego typu zagadnień są modele miasta opracowane do sekwencji skaczącego po ulicach Spider Mana (Spider Man, 2002) czy - z drugiej strony - bogate w roślinność ujęcia ze skądinąd uroczego Dawno temu w trawie (1998). Wraz ze wzrostem szczegółowości obiektów oraz ich liczby w scenie pojawiają się zagadnienia logistyczne, trudno bowiem sobie wyobrazić ręczne budowanie całego miasta do jednego ujęcia. Coraz częściej w prostszych przypadkach używa się zaawansowanego oprogramowania do analizy obrazu, które śledząc charakterystyczne punkty sfilmowanego ujęcia może odtworzyć zarejestrowane obiekty jako trójwymiarowe bryły z automatycznie wygenerowanymi teksturami. Oprócz standardowych technik modelowania za pomocą odpowiednich pakietów graficznych powszechnie stosuje się także skanowanie rzeźb, prawdziwych modeli, a nawet aktorów za pomocą skanerów 3D.

Fizyka to podstawa

Cyfrowy tygiel współczesnego maga

Gladiator, czyli debiut wirtualnych tłumów na ekranach kin.

Grafika 3D wygląda realistycznie tylko wówczas, gdy jej obiekty zachowują się zgodnie ze znanymi nam z codziennych doświadczeń zasadami fizyki. Te zaś częstokroć nie należą do najprostszych, gdy patrzymy na nie z punktu widzenia algorytmów niezbędnych do przeprowadzenia symulacji. Do dzisiaj animacja włosów i sierści jest poważnym wyzwaniem. Nie inaczej jest z tkaninami, które wciąż sprawiają sporo kłopotu. W miarę realistyczne efekty udaje się uzyskać wyłącznie za pomocą specjalizowanego oprogramowania pisanego w największych studiach postprodukcyjnych z uwzględnieniem potrzeb konkretnego filmu. Dostępny na rynku moduł Maya Cloth, będący częścią stającego się już standardem w branży efektów pakietu Maya firmy Alias, nie dość, że sporo kosztuje, to jeszcze nie zawsze daje zadowalające rezultaty. A co dopiero mówić o tańszym oprogramowaniu?

Cyfrowy tygiel współczesnego maga

Skanowanie twarzy oraz całej postaci za pomocą skanerów firmy Cyberware.

Ogromne trudności - głównie z uwagi na potrzebną moc obliczeniową - sprawia symulacja dynamiki płynów. Efekty są już co prawda więcej niż dobre, o czym można się przekonać, oglądając choćby pochodzący z 2000 roku Gniew oceanu, gdzie spienione fale i wodny pył symulowały cztery miliardy cząsteczek. Również inteligentne tornado w Misji na Marsa z 2000 roku wygląda rewelacyjnie. Kłopot jednak w tym, że nad tą rewelacyjnością tornada pracowało sześć komputerów SGI Origin z pamięciami operacyjnymi od 16 do 24 GB, zaś złożoność równań była tak ogromna, że mogły wyliczyć zaledwie sekundę filmu dziennie.

Nic więc dziwnego, że na co dzień używa się znacznie prostszych, a przez to mniej realistycznych metod symulacji zjawisk fizycznych.

W tej dziedzinie grafika 3D wciąż czeka na nadający się do użycia komputer.