Фиксики открывают большой секрет: как создается компьютерный мультфильм

Сериал «Фиксики» давно уже полюбился зрителям по всему миру – и не только потому, что действуют в нем забавные маленькие человечки, ремонтирующие технику, но и благодаря образовательным вставкам, из которых дети (а иногда и взрослые) узнают, как устроен мир техники. Сейчас студия «Аэроплан» сделала полнометражный фильм про «Фиксиков»: яркую приключенческую комедию для всей семьи. Образовательные вставки в большом мультфильме про фиксиков отсутствуют. Так что Kino-teatr.ru совместно с техническим директором студии «Аэроплан» Михаилом Бажуткиным сделал для своих читателей образовательный материал по компьютерной анимации, которую в России обычно именуют 3D, а в мире принято называть CGI (Computer Generated Imagery), и про то, как создавался полнометражный мультфильм про фиксиков.


Михаил Бажуткин: «Зимой 2014 года продюсер Георгий Васильев объявил нам новость, что мы будем заниматься полным метром, и почти все сотрудники, которые работали тогда на сериале, понимали, что эта задача нам не по зубам. Проблема была, в первую очередь, в том, что нам не хватало специалистов для полного метра. Мы всегда старались делать сериал компактным коллективом, и многие из сотрудников совмещали разные виды деятельности: например, моделинг и рендеринг, сетап и композитинг. Но для полнометражного фильма такая организация не подходила, так как объем работы был большой, и многие процессы должны были идти параллельно».

Когда речь заходит об анимации, в разговоре всегда возникает огромное количество незнакомых слов и понятий. Казалось бы, сейчас уже дети знают, как делать мультфильм: рисуешь много картинок, и показываешь их последовательно на большой скорости – вот тебе и мультфильм. Пионеры мультипликации примерно так и работали: придумывали историю, а затем один за другим рисовали кадры (или изменяли положение кукол жест за жестом). Однако сегодняшняя индустриальная анимация делается куда сложнее: задачи разделены между разными профессионалами, они осуществляются параллельно, а потом результаты собираются воедино.


СЦЕНАРИЙ


Начинается все по-прежнему с истории, которую пишет сценарист.

МБ: «В момент, когда объявили, что мы будем заниматься полным метром, сценария как такового еще не было. Была идея Георгия Васильева, которая создавалась для первой версии полного метра. Студия «Аэроплан», собственно, и создавалась для того, чтобы сделать полный метр про фиксиков, но случился экономический кризис 2008 года, полный метр пришлось отложить, и через два года мы занялись сериалом. А теперь мы вернулись к полному метру, так что давняя идея была переработана и превращена в сценарий.

Одним из спорных моментов было: вставлять ли в полнометражную историю девочку Катю. Мы до последнего не были уверены, но потом была придумана финальная шутка, Катя осталась – и стала в итоге звездой фильма».


СТОРИБОРД

Вслед за литературным сценарием пишется иногда режиссерский, а затем рисуется раскадровка или сториборд, то есть сценарий в картинках. Почти как комикс. Под картинками пишутся реплики персонажей, какие-то элементы действия, ключевые нюансы звукового решения. Иногда к моменту создания раскадровки сторибордист еще не знает, как будут выглядеть персонажи, и герои в раскадровке изображаются очень условные, однако уже выстраиваются мизансцены, делается предварительный монтаж (смена планов), задается часть гэгов.



АНИМАТИК

В то же время записывается черновой звук: реплики героев, иногда музыка и ключевые «шумы» (то есть немузыкальные звуки) - эта звуковая дорожка будет задавать точные временные параметры (тайминг) режиссеру и аниматорам. Из звуковой дорожки и раскадровки получается затем аниматик – черновой эскиз фильма. Если аниматик сделан хорошо, то его уже можно (и даже увлекательно бывает) смотреть – как простенький черно-белый мультфильм.


ЭСКИЗЫ

Одновременно с этим готовятся персонажи и локации (то есть декорации, в которых персонажи будут действовать). Начиная с общих эскизов (концепт-артов), художники постепенно прорабатывают образы героев и их окружения до мельчайших подробностей. В зависимости от возможностей студии и дотошности авторов в процессе могут возникать десятки, если не сотни вариантов одежды, причесок, аксессуаров.


МОДЕЛИРОВАНИЕ


Когда в общих чертах облик персонажа придуман, начинается моделирование.

МБ: «Моделирование персонажа можно сравнить с процессом создания куклы. Хороший моделер – это человек, который и форму чувствует, и умеет сделать правильную и удобную топологию – то есть оптимальную, не перегруженную сетку, чтобы при сглаживании и деформации форма модели не искажалась, а складки образовывались в нужных местах.

Модель с сеткой отдают сетапщику. Сетапщик, он же риггер, закладывает контролы, с которыми будет работать аниматор. Если сравнивать с кукольной анимацией, то «контролы» - это примерно как шарнирчики в коленях или локтях – управляя ими, можно привести куклу в движение.

Чем сложнее персонаж, тем больше контролов. Однако и переборщить нельзя, чтобы управление персонажем не было слишком сложным. В Голливуде часто пользуются многоуровневыми контролами: аниматор делает основное движение, а подмастерья – нюансы, например, придают определенную форму животу персонажа во время движения, одежде, волосам. Но со временем эти процессы все больше и больше автоматизируются».



ШЕЙДИНГ

Параллельно модель уходит в отдел шейдинга: здесь ее обтягивают фактурами (фактура – это рельеф материала - например, вязаного свитера) и текстурами (текстура – это сложносоставной цвет поверхности – например, деревянного стола).


ЛЭЙАУТ И АНИМАЦИЯ

Пока 3D кукла из серой конструкции превращается в отделе шейдинга в красивого и нарядного персонажа, аниматоры уже начинают свою работу. Появляется лэйаут – он похож на аниматик, только куда более подробный. Здесь уже все происходит в 3D пространстве, персонажам заданы основные позы, намечены принципы их взаимодействия с предметами. Далее на основе лэйаута уточняются движения персонажей, мелкие жесты, их мимика и артикуляция, придается движение волосам и одежде.


ОСВЕЩЕНИЕ

МБ: «Когда модели полностью готовы и сделана анимация, фильм попадает в отдел визуализации, где выставляется освещение. Компьютерная графика начиналась с упрощенной модели освещения, но сейчас уже используют технологии, дающие фотореалистичный результат. Для каждой точки поверхности вычисляется, насколько она освещена от всех источников, и как свет отражается от других объектов. Так как эти вычисления занимают много времени, для оптимизации используются различные алгоритмы, например, «Русская рулетка», позволяющий не просчитывать малозначимые для финального изображения компоненты.

В современной полнометражной анимации освещению уделяется большое внимание: качество картинки во многом зависит от того, насколько хорошо сделан свет. Мы можем выставить свет за окном и поставить еще пару светильников, но это не даст хорошего результата. Для того, чтобы картинка была «вкусная», надо сделать много подсветочек, где-то прижать «паразитный свет». Зрителю может казаться, что источник света один, а на самом деле декорация может освещаться одним набором источников, персонаж – другим, а какой-то важный объект - третьим. Бывает и так, что в кадре три персонажа, и у каждого - свой набор источников света, при этом они (источники света) могут двигаться и меняться по ходу сцены, например, при поворотах камеры. И сделать все это нужно так, чтобы зритель не заметил подтасовок».


РЕНДЕР

Одна из особенностей – в том, что все эти сложные процессы делаются не интерактивно. Сначала специалисты ориентируются на цифры и интуицию, а не на визуальный результат. Чтобы увидеть, как кадр будет выглядеть в фильме, нужно осуществить таинственный процесс под названием «рендер». Он заключается в том, что компьютерная программа просчитывает все вводные, заданные на предыдущих этапах, и выдает уже финальное изображение. Черновой рендер дает представление об освещении сцены за несколько минут, а чистовой рендер может занимать несколько часов.


МБ: «Основная задача рендера – визуализировать сцену с художественным светом. После того, как художники выставили источники освещения, рендер считает, как этот свет будет преломляться и отражаться от объектов, с учетом свойств материалов. Современный рендер считает несколько порядков переотраженного света: влетел луч в окно, упал на пол, отскочил в стенку, от стены отразился и еще куда-то попал, и в итоге персонаж, который стоит в центре комнаты, ловит весь этот переотраженный свет, и выглядит приятно. Рендер – это довольно длительный процесс. В каких-нибудь голливудских фильмах каждый кадр считается сутками. На сериале «Фиксики» средний кадр считается 10-15 минут. На полнометражном фильме «Фиксики. Большой секрет» средний кадр считался несколько часов.
Чем больше времени отведено под кадр, тем качественнее картинка. Но если вычислительные ресурсы не позволяют тратить так много времени на рендер кадра, то недостатки картинки, в виде неприятного высокочастотного шума, как на фото и видео съемке в условиях плохой освещенности, можно устранить специальной программой для шумоподавления. Кстати такую программу написал один из наших сотрудников отдела визуализации. Её алгоритм совершенствовался почти на всем протяжении производства».

Не стоит забывать, что таких «средних кадров» - 24 на секунду зрелища, то есть около 8,5 тыс. на эпизод сериала и более 100 тыс. – в полнометражном фильме… Но и компьютеров, считающих рендер, на современной студии тоже много.

МБ: «Когда студия только создавалась, мы рендерили на рабочих станциях: по ночам компьютеры не простаивали, а считали. Потом серий стало больше, и для комфорта мы уже завели рендер-стойку. 10 таких блоков нам позволяли решить все проблемы сериала. Они стоят в специальной комнате с кондиционерами, и практически все время считают.


КОМПОЗИТИНГ

Отрендеренное изображение попадает в отдел композитинга.

МБ: «В этом отделе решаются разные задачи. Иногда все может ограничиться простой сборкой слоев и легкой коррекцией цвета. Если же есть какие-то спецэффекты, их тоже нужно аккуратно встроить в картинку, чтобы они оказались вписаны в среду. Иногда компоузеру дается сцена, снятая на хромакее, и его задача сымитировать, что актер едет на машине по улице: нужно, чтобы за окнами менялся пейзаж, чтобы по стеклам машины скользили блики. Или, положим, сняли дым, но он освещен номинально, а задача компоузера – так вписать его в среду, чтобы он выглядел органично. Также компоузеры подчищают брак: что-то дрожит, какой-то сбой произошел на рендере, и это нужно исправить, используя материалы из соседних кадров или еще какие-нибудь средства».


КОНТРОЛЬ И ОТЛАДКА

Чтобы вся эта сложная производственная система не дала сбой, на каждом этапе производства нужно иметь повышенный контроль.

МБ: «Когда рисуется сториборд, зачастую еще непонятно, что это будут за персонажи, что их будет окружать, не будут ли спорить цвета персонажа с цветами объектов. Пока мы доберемся до финальной стадии, все может поменяться. Важно на каждом этапе иметь повышенный контроль, и если им пренебрегать, то проблемы будут однозначно».


Казалось бы, делать полнометражный фильм, имея за спиной сериал, проще: есть уже персонажи, локации, в общих чертах решена эстетика фильма, да и работа студии налажена. Но на деле под полнометражный фильм многое приходится переделывать, так как большой экран требует другого качества изображения, другой детализации.

МБ: «Отличие полного метра от сериала в том, что повышается детализация. Во-первых, из-за большого экрана. Во-вторых, со временем возрастают стандарты качества. Когда мы начинали сериал, телевидение еще фактически работало в PAL. Размер кадра был маленький, все дефекты скрадывались. Если бы мы с этой же технологией стали делать полный метр, то мы бы получили уже морально устаревший стиль, тогда как современный зритель привык видеть полнометражную картинку яркой, сочной, с физически корректным светом. И тут два пути развития: либо вы уходите в дизайн и делаете стилизованную картинку, в ней мало что физически корректно, но все равно все выглядит красиво. Это 2D-фильмы или комбинация 2D и 3D. А в трехмерных фильмах ты уже зависишь от технологии: если ты неправильно поставил свет, плохо отладил процесс, то это негативно повлияет на картинку».


Для того, чтобы соответствовать современным стандартам полнометражного кино, многое пришлось переделывать и менять, как в персонажах, так и в их окружении.

МБ: «Мы могли взять те же модели, просто сделать их более качественно, но мы понимали, что наши сериальные модели не подходят для полного метра. На сериале лица персонажей упрощенные, вся одежда - резиновая, «приклеенная». А в полном метре хотелось делать тонкую мимику, симуляцию динамики одежды. Волосы хотелось сделать более реалистичными. Для всех локаций переделали шейдинг, доработали детализацию, добавили нюансы, мелкие объекты, много приборов для лаборатории было сделано с нуля. В общей сложности переработано около 800 объектов. Плюс, у нас в полном метре появились сцены разрушения, и многие вещи пришлось делать в разных вариациях: целый объект, разваленный объект, обгоревший объект.
А раз уж все равно по форме многое надо переделывать, то и по сути некоторые вещи решили изменить. Например, ДимДимыч стал в полном метре старше. Изменились формы и пропорции тел у человеческих персонажей. Нолик стал выше на 20%. Полностью переработали детализацию и дизайн костюмов фиксиков».


СПЕЦЭФФЕКТЫ


Отдельной важной задачей было сделать яркие спецэффекты.

МБ: «В фильме вокруг Файера все время бегают электрические разряды. Один из наших специалистов сделал динамические риги, чтобы аниматоры могли контролировать форму молнии, направлять ее в нужное место, превращать в электрическую дугу. Также в фильме появляются молнии в виде экзотических объектов: в форме крыльев, в форме бумеранга. Плюс к этому была сделана «шаровая молния», которая окружает персонажа. Частично она была реализована компоузными средствами: в 3D сделали некую заготовку с движением двух типов частиц и разрядами молний, отсчитали ее, потом уже на уровне компоузитинга сделали другой риг со своими параметрами, которые позволяли под сцену менять масштаб, деформировать этот шарик, и контролировать сияние. Наконец, нам удалось автоматизировать свечение причесок фиксиков и других объектов. Во время рендера, по мимо изображения, мы в те же файлы выводили вспомогательные данные о камере и положении головы каждого персонажа, и на их основе рассчитывался размер и яркость свечения, тогда как на сериале это приходилось контролировать вручную».


КАДРОВЫЙ ВОПРОС и другие трудности

Так как задачи перед студией встали масштабные, сложные и небанальные, «Аэроплан» столкнулся с множеством новых проблем. Одна из них – кадровый вопрос. Для полного метра понадобились новые специалисты, найти которых на рынке оказалось непросто.


МБ: «Острая проблема встала, например, с технологом по рендеру. В принципе, можно поставить пакет по рендеру, изучить документацию и считать себя специалистом. Для сериала или рекламы этих знаний хватит. Но для производства фильма - нет. Современные технологии по рендеру очень динамично развиваются. Человек должен быть в курсе всей этой информации, хорошо уметь программировать, разбираться в физике света, читать сложные формулы. Или, положим, у нас не было своего специалиста по волосам и меху, который мог бы делать прически из волос. В силу того, что в России очень слабо развито производство анимационных фильмов, этим специалистам неоткуда взяться, они не востребованы. Мы так и не смогли найти всех специалистов, так что некоторым вещам пришлось доучиваться самим, и как и раньше на сериале, совмещать специальности».

Другая проблема – координация действий. Больший штат требует более продуманной координации.

МБ: «До этого у нас была компактная студия, расположенная на мансарде этого здания, и все друг друга знали. Без всяких систем трэкинга мы могли подходить друг к другу и решать творческие вопросы. Коммуникация происходила быстро, и дело двигалось. С началом полного метра люди разошлись по разным комнатам, и связь на человеческом уровне во многих случаях потерялась. Человек делает работу, ждет комментариев в письменном виде, потом эти комментарии интерпретирует, хорошо, если правильно, потому что если он это делает неправильно, то количество итераций увеличивается, повышается нервозность.

Чтобы ускорить работу, мы разбили наши объекты на составляющие: аниматоры работали с одним представлением объектов, потом все кэшировалось, и переводилось в другой вид. Такое усложнение позволило нам распараллелить процессы, но, с другой стороны, запутало большую часть сотрудников. И никакие сопровождающие документы не помогали. Я нарисовал большую схему, где попытался показать, как осуществляется процесс работы, но и она не сильно помогла. Но это было уже не так важно, так как для работы с новым техпроцессом мы создали много вспомогательного инструментария».

Это основной студийный инструмент, созданный компанией "Аэроплан", для работы со всеми объектами и сценами фильма. Тем не менее студия справилась и поразительно малыми силами.

МБ: «Как ни удивительно, коллектив на самом деле не сильно разросся. В пике у нас было меньше 100 человек, при том, что мы и сериал тоже продолжали делать. Если бы кто-то на западе узнал, в каких условиях мы делали полный метр… Думаю, они бы не поверили. Например, основную часть анимацию сделало 10 человек. Для полного метра это очень мало.
Отдельный предмет для гордости – то, что практически весь фильм мы сделали своими силами. Только часть спецэффектов мы отдали на другую студию, например, эпизоды с пожаром».



***
К сожалению, или к счастью, широкий зритель обо всех этих проблемах, трудностях и сложных процессах почти ничего не знает. Он просто следит за волшебством, разворачивающимся на экране: за тем, как маленькие человечки справляются с возникшей у них большой проблемой, параллельно пытаясь не попасться на глаза людей.

Часть зрителей уже посмотрели фильм в режиме «кинотеатральных превью» в минувшие выходные. А со 2 ноября фильм выходит в широкий прокат и будет демонстрироваться во всех городах России.