3D Engineering

...Лучшее из общего.

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Под прицелом  студия Weta Digital

Под прицелом: студия Weta Digital

На страницах нашего интернет ресурса открылась новая рубрика «Под прицелом», которая рассказывает о наиболее выдающихся студиях развлекательной индустрии, работающих над созданием компьютерной графики и анимации. В прошлый раз мы писали о голливудской студии Pixar, в сегодняшней статье разговор коснется  кудесников, подаривших миру кинотрилогию «Властелин колец», а также римейк «Кинг Конга». Поприветствуем компанию Weta. 

Назад в прошлое

На сегодняшний день студия Weta имеет два подразделения: Weta Digital и Weta Workshops. Конечно же, в первую очередь, нас интересует Weta Digital, так как именно она отвечает за создание компьютерной графики и визуальных эффектов. В свою очередь Weta Workshops специализируется на производстве «классического» кинематографического реквизита: декорации, грим, куклы и т.д. Вполне естественно, что Weta Workshops появилась значительно раньше, в 1986 году, когда не было толковой ни аппаратной, ни программной поддержки, и о компьютерной графике в киноиндустрии задумывались лишь единицы, предпочитая проверенные временем «трюки», вроде комбинированных съемок или же двухмерной анимации. Студия была открыта Ричардом Тейлором, который вынашивал честолюбивые планы повысить постановочный уровень кино и телефильмов новозеландского производства. Позднее к Ричарду присоединился будущий оскароносец и создатель бессмертного трэша «Живая мертвечина» Питер Джексон или же просто Пи Джей. Все картины прославленного новозеландца снимались при непосредственном участии студии Weta Workshops. Среди наиболее интересных работ следует отметить «Плохой вкус» и «Живая мертвечина». С развитием технологий и ростом бюджета у Джексона появилась возможность (желание у него было всегда) использовать цифровые эффекты. С этой целью была открыта студия Weta Digital.

Weta Digital

Отделение Weta Digital было открыто в 1993 году группой единомышленников из шести человек, которые собирались воплотить в жизнь идеи тогда еще малоизвестного режиссера Питера Джексона. Для создания эффектов к фильму «Небесные создания» с Кейт Уинслет в главной роли будущие специалисты и миллионеры взяли напрокат компьютер и установили его в задней части обветшалого дома в Веллингтоне, что в Новой Зеландии. Изначально в компании работало лишь несколько человек, но в связи с приличным успехом, который обрушился на «Небесные создания», число специалистов, как, впрочем, и компьютеров, резко увеличилось. Студия выполняет эффекты для «Страшил» (1996) Пи Джея и принимает участие в работе над «Контактом» (1997) Роберта Земекиса ("Назад в будущее 1-3"). На сегодняшний день в студии работает более 500 человек (проект «Кинг Конг), а в распоряжении Weta Digital находится один из мощнейших суперкомпьютеров, насчитывающий 3300 процессоров. Архив данных компании занимает 500 терабайт и насчитывает более 220 миллионов файлов. Феноменальный успех и рост студийных мощностей напрямую связан с колоссальным успехом трилогии «Властелин колец». Киносериал продемонстрировал невиданный уровень СG в киноиндустрии, за что и был премирован целым урожаем «Оскаров» в соответствующей номинации «Лучшие визуальные эффекты». Самое интересное заключается в том, что каждый драгоценный специалист компании имеет индивидуальный контракт с определенными условиями. Плюс этой системы заключается в том, что происходит почасовая оплата труда (не бывает не оплаченных переработанных часов), минус в том, что для сотрудников не существует оплачиваемых праздничных выходных дней, включая рождественские каникулы. 

Hardware и Software 

При работе над крупными проектами студиям приходится комбинировать различное программное обеспечение. Как правило, используются как стандартные программные пакеты, так и великое множество приложений, написанных программистами компании или же выполненные на заказ. Перечислим основные программные решения, которые приняты на вооружение компанией Weta Digital.

Maya – программный пакет, который не нуждается в представлении. Специалисты студии львиную долю анимации и моделинга выполняют в канадской программе.
3dsMax – программа больше используется на предварительной стадии для создания черновых вариантов.
    Houdini – отличный 3D пакет, способный составить серьезную конкуренцию Maya. Пакет преимущественно используется для создания масштабных сцен со сложной анимацией.
    RenderMan - это программа для рендеринга и получения фотореалистичного компьютерного изображения, которая была разработана студией Pixar.  

Z-Brush – софт, который компания начала использовать после «Возвращения короля». На сегодняшний день Z-Brush является основным в работе моделлеров Weta Digital.
Shake – одна из наиболее продвинутых программ для композинга.
Adobe Photoshop- программный комплекс, позволяющий создавать и редактировать изображения. 

Следует также отметить трепетное отношение сотрудников к операционной системе Linux в студии Weta, которая значительно опережает по популярности Windows . Происходит это во многом потому, что в далекие 80-е годы существовала такая дивная ОС как Irix и первые специалисты по компьютерным эффектам работали именно под ней на мощных графических станциях SGI. Специалистам, большую часть своей сознательной профессиональной деятельности проработавшим на компьютерах SGI, гораздо комфортнее работать в Linux, нежели в Windows, так как это - программы одного поля ягоды. Любая уважающая себя серьезная студия, если она хочет получить технический «Оскар» за вклад в развитие и внедрение технологий в кинопроизводство, просто обязана разработать собственный программный продукт. К примеру, студия Pixar выпустила Renderman, Digital Domain порадовал многих программным решением Nuke, Weta Digital отметилась программным пакетом Massive.
Программа была разработана под чутким руководством талантливого программиста Стивена Регелуса, перед которым Джексон поставил задачу разработать программное решение для создания батальных сцен с участием 70-тысячной массовки. Эта программа генерирует агентов искусственного интеллекта в соответствии с окружающей их средой. У каждого агента свой уникальный искусственный интеллект, и он по-своему взаимодействует с окружающей средой. Агенты принимают решения со скоростью показа фильма - например, ударить противника в грудь, когда его оружие находится в определенном положении, и сам он наиболее уязвим. К разработке программы специалисты приступили в 1996 году, по завершении работ был подключен отдел, отвечающий за массовые сцены в студии Weta Digital. В задачи отдела входило создание искусственного интеллекта и тел персонажей, библиотек движения и разных вариантов внешнего вида. Прошло два года, прежде чем стало возможным использование "Massive" в съемках художественного фильма. Кинотрилогия «Властелин колец» оказалась отличным испытательным полигоном для программного решения, получив восторженные отзывы, софт был взят на вооружение крупнейшими студиями, работающими над созданием масштабных сцен с большим количеством массовки. К примеру, Massive использовался британской 3D студией MPC (Moving Picture Company) для реализации сцены осады Иерусалима на проекте Ридли Скотта «Царство Небесное». 

В работе помимо стандартных графических пакетов, студия Weta Digital использует большое количество программ, написанных независимыми разработчиками. Специально для «Властелина колец» компания "Giant Studios" разработала технику захвата движений актеров с последующей передачей полученной информации компьютерным персонажам. Цветокоррекция осуществлялась при помощи программного обеспечения «ColorFront», разработанного в Венгрии. Современность технического парка студии также не вызывает сомнений. Большинство специалистов работают на dual Xeon 2.2 Ghz с ОС Linux или Windows NT. 

Проекты и премии

Ниже перечислены наиболее известные фильмы, над которыми работала студия Weta Digital.

«Небесные создания» (1994)
«Контакт» (1997)
«Властелин Колец: Братство Кольца» (2001) - премия «Оскар»
«Властелин Колец: Две Крепости»(2002) - премия «Оскар»
«Властелин Колец: Возвращение Короля» (2003)- премия «Оскар»
«Я, робот» (2004) – номинация на премию «Оскар»
«Ван Хельсинг» (2004)
«Кинг Конг» (2005) – претендент № 1 на премию «Оскар» 
     

P.S Подводя итоги, констатируем тот факт, что студия Weta Digital является отличным примером удовлетворения режиссерских нужд креативными цифровыми технологиями. Студия, появившаяся в результате интереса режиссера к использованию цифровых технологий для создания драматического напряжения и стилизации изображения, превратилась в студию, работающую с самыми уникальными и передовыми технологиями, которые действительно обогащают и развивают киноязык. Между прочим, среди сотрудников столь замечательной студии есть и наши соотечественники: Дмитрий Краснокутский, Сергей Кудрявцев, Ник Габченко и Сергей Невшупов.  Курс на Веллингтон!!! 


 

Архив статей

 июл   Август 2019   сен

ВПВСЧПС
   1  2  3
  4  5  6  7  8  910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Julianna Willis Technology

Случайная новость

Некоторые инструменты 3D-компрессии коммерчески уже доступны сейчас, включая стандарт сжатия Java3D, HotMedia компании IBM, основанный на их стандарте MPEG4/Topological, программное обеспечения сжатия Virtue3D, и методы, заключенные в программных продуктах Intel и DirectX компании Microsoft. Однако, говорит Кинг, - "3D-компрессия остается открытой областью исследований, потому как множество 3D-моделей являются слишком большими, что бы эффективно использовать их с современными методами в настоящее время, и потому что никто пока не знает - насколько могут быть улучшены методы 3D-компрессии."

Продолжающиеся исследования в области 3D-сжатия сфокусированы на методиках, заложенных и в аппаратных средствах и в программном обеспечении. Цель методов, закладываемых в аппаратных средствах, состоит в том, что бы ускорить передачу 3D-данных с CPU на графический процессор. Со стороны же программного обеспечения задача состоит в том, что бы обеспечить компактность хранения этой информации и ее передачи по сети.

В связи с тем, что новые технологии в программном обеспечении разрабатываются на основе существующих аппаратных средств, ожидается, что они будут иметь большее влияние в коммерческих приложениях.

Существующие методы 3D-компрессии, основанные на применении программного обеспечения, можно отнести к одной из трех категорий: технологии, основанной на обработке каркаса модели, которая использует структуру каркаса объекта для уменьшения количества бит, необходимых для воспроизведения связей между точками и полигонами при попытке воссоздания первоначальной геометрии; методы прогрессивного сжатия, которые используют алгоритмы упрощения для генерации иерархии уровней детализации, изменяющихся от грубой к точной передаче первоначальной геометрии; техника, основанная на обработке изображения, которая больше кодирует набор изображений, чем сам объект.

Выгоды каждого из указанных подходов уравновешиваются некоторыми их недостатками. Например, методы, основанные на обработке каркаса, которые используются в таких пакетах как Java3D и Virtue3D, могут уменьшать размер файла почти для всех полигональных моделей, и как только этот файл достигает места назначения, он готов к использованию. Этот подход самый быстрый и самый эффективный в отношении скорости передачи данных, если пользователь заранее знает уровень детализации, необходимый ему в конце.

"Методы, основанные на обработке каркаса наиболее эффективны для приложений, которые больше нуждаются в устойчивости, чем в гибкости", - говорит Кинг. "Например, инженеры и рентгенологи совместно используя 3D-модели основывают свои суждения на основе оригинальных данных без потерь, или дилеры автомобилей и художники, представляющие свои вещи в Интернет, могут захотеть иметь возможность выбора некоторым пользователем уровня более низкой или более высокой детализации представления своей продукции".

Методы, основанные на обработке каркаса, к сожалению, не могут адаптироваться к полосе пропускания сети, в связи с тем, что их окончательный результат - изображения с одним разрешением. Таким образом, этот метод становится все менее и менее эффективным с ростом объема геометрии.

С другой стороны, прогрессивные методы поддерживают многократные уровни детализации, что делает их более привлекательным при работе с большими моделями. Невысокая аппроксимация модели доступна сразу, с последующим увеличением информации о деталях. Этот подход так же полезен для приложений, в которых требуется многократность уровней детализации, в таких как "виртуальная прогулка", где отображаемое разрешение увеличивается или уменьшается в зависимости от близости навигатора к данному объекту.

С обратной стороны, прогрессивные методы имеют тенденцию к замедлению, потому как исходная модель забирает времени больше для реконструкции, это требует вычисления прогрессивной иерархии для полной модели наперед. Кроме того, хоть и пользователь может получить приблизительную визуальную аппроксимацию модели немедленно, "настоящая" модель еще не доступна к применению.

Что касается коммерческой стороны, Intel развили библиотеку программного обеспечения прогрессивной компрессии, которую кампания лицензирует продавцам программных продуктов. Macromedia - одна из первых компаний, имеющих лицензию на технологии Intel - включила поддержку 3D в свой плеер Shockwave.

Количество прогрессивных алгоритмов сжатия в настоящее время по-прежнему развивается и тестируется в исследовательском сообществе. Наиболее многообещающее предложение - технология wavelet, разработанная Суиденсом и Шродером, которые достигли существенных достижений по эффективности, предварительно опубликовав методы 3D-сжатия. Техника в настоящее время усовершенствуется, и оценивается ее коммерческая жизнеспособность, согласно Bell Labs.

Наконец, методы, основанные на обработке изображений, наподобие тех, что используются в QuickTime VR и IPIX, имеют преимущество - способность к управлению имеющейся инфраструктурой сжатых данных, потому как они используют 2-мерные фотографические данные. До настоящего времени, работа над этим методом была ограничена специализированными применениями, такими как программы "прогулки по реальному окружению" и программное обеспечение для просмотра наборов данных MRI. В то время, как этот подход не может быть полезен в приложениях, требующих фактическую геометрию, типа производственного процесса, говорит Кинг, - "есть перспектива его применения в таких приложениях, где высокое качество изображения важнее использования точной геометрии."

Перед тем, как 3D-компрессия в любом виде сможет быть встроена в самые последние или уже выпускаемые приложения, придется встретить большое количество проблем. Первая среди них - теоретическое препятствие. "Усовершенствования в области скорости передачи данных продолжают развиваться, так что никто действительно не знает - насколько возможен этот показатель, и к чему, в связи с этим, мы должны стремиться," - говорит Кинг. "Когда одномерная (звук) и двумерная компрессия была в стадии разработки, люди уже тогда имели доступ к хорошей теоретической информации об одномерных и двумерных сигналах. Они уже знали - какова максимально возможная степень сжатия может быть достигнута, и они знали - с какими проблемами они встретятся. Мы же не имеем такой информации для 3D".

Один размер должен соответствовать всему

С практической стороны некоторые проблемы масштабируемости остаются нерешенными. "Мы нуждаемся в таких форматах сжатия геометрии, которые бы гибко могли приспосабливаться к доступной полосе пропускания сетей," - говорит Суиденс. "Должна быть возможность приспособленности передачи одного отформатированного файла по широким магистралям (магистральные линии Интернет, корпоративные связи T1, высокоскоростные домашние сети) и узким (стандартные модемы, проводные сети, телефонные ячейки), и каждый пользователь должен иметь возможность получить аппроксимацию изначальной модели с наилучшим качеством не зависимо от полосы пропускания доступной ему сети."

Кроме того, схема сжатия должна быть масштабируема относительно недостатков оснащения конечного пользователя. В этом отношении данный отдельный формат должен одинаково подходить и для устройств с небольшими вычислительными и графическими мощностями, и для мощных CPU и графических аппаратных средств.

"Провайдер 3D-услуг не должен волноваться о процессе декодирования на месте потребления его продукции", - говорит Суденс. Например, в сетевой игре "содержание должно отображаться оптимально для всего диапазона систем начиная от машин типа PS2, и заканчивая последними компьютерами, или даже портативными устройствами для сетевых игр".

В то время, как существует возможность решения этих проблем масштабирования, используя прогрессивные методы, более трудная задача - масштабируемость в отношении сложности моделей. "Есть множество алгоритмов, которые более или менее могут работать с отдельным объектом или несколькими объектами, но совсем немного могут работать с комплексными сценами, содержащими множество отдельных объектов", - говорит Шродер.

Другой вопрос, требующий внимания - компрессия текстурированных объектов. "В настоящее время модели и координаты текстур сжимаются с использованием методики 3D-компрессии, а изображения сжимаются независимо, используя технику 2D-сжатия. "Вполне привычно видеть модель, в которой сжатая геометрия больше чем в десять раз превышает сжатые изображения", - говорит Габриэл Таубин из IBM Research, один из разработчиков стандарта MPEG-4 и связанных методов 3D-сжатия, которые включают в себя прогрессивные алгоритмы и алгоритмы одиночного разрешения. В идеале, как он предлагает, должно быть хорошее равновесие между сжатием каркаса и компрессией координат текстур, цветов, и других атрибутов.

Среди наиболее отпугивающих технических трудностей сжатия - мысль об обработке динамических сцен. "Большинство предложенных методов сжатия пока что имеют дело со статическими объектами", - говорит Таубин. "Это связано с проблемой развития эффективных методов сжатия для анимации, и специфики этих сложных сцен, где объекты появляются и исчезают, и могут деформироваться со временем, при этом изменяя не только свою геометрию, но и свою топологию." Фактически, утверждает он, одно из наиболее выгодных применений 3D-компрессии - это ее использование в технике сжатия видео, что позволит непрерывно передавать большой объем 3D-данных через Интернет, и в телевизионных приложениях.

далее