Historie VFX: The Fellowship of the Ring #4 – Armády Středozemě

1 year ago by in Historie VFX Tagged: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Nikdy už nezapomenu na ten den, kdy jsem ve svých 13 letech vstoupil do kina ve svém rodném městě, opona se rozhrnula (ano, tenkrát ještě byly v kinech opony) a na plátně se začal promítat TEN film – Pán prstenů: Společenstvo prstenu. A pak to přišlo. Naprosto bez varování, před mýma vykulenýma očima, se zhmotnilo to, o čem jsem do té doby jen toužebně snil. Tisícihlavé armády skřetů, lidí a elfů se vyřítily proti sobě a v monumentálních filmových celcích se střetly v řeži, která mě stejnou měrou poslala do kolen jako vyhrkla slzy do očí. Tady to konečně bylo. To, co jsem marně hledal ve filmech jako Statečné srdce, Jindřich V. či Gladiátor. Epické tisícihlavé bitevní výjevy bez jakýchkoliv kompromisů.

Už v ten moment jsem jasně věděl, že musím zjistit, jak to lidé okolo Petera Jacksona dokázali vytvořit.

Tenkrát jsem ještě neměl tušení, kudy mě tahle má vášeň jednou provede. Že mě vrhne do víru VFX průmyslu a provede roztodivnou spoustou pracovních zkušeností a osobních projektů. Jedno však měly tyto práce často společné – většinou se točily okolo střetů velkých armád. No a nyní, o 14 let později, mám konečně jasno.

V tomhle článku vám mohu konečně povědět, co jsem tenkrát tak zoufale toužil znát – jak vznikaly bitevní scény ve filmu Pán prstenů: Společenstvo prstenu.

 


 

Přípravy nad hliněným modelem

Stejně jako většina věcí okolo Jacksonova monumentálního díla, i bitevní prolog pro Společenstvo měl porodní bolesti. Ono se s ním totiž na začátku vlastně ani nepočítalo. Až v celkem pozdní fázi produkce se Jackson – v tu chvíli už nesmírně povzbuzený schopnostmi firmy Weta Digital – rozhodl, že musí začátek filmu trochu “okořenit“. Myšlenka na bitevní scénu epických rozměrů vznikla někdy ke konci týdne. Přes víkend se režisér sešel s Christianem Riversem (tvůrce storyboardů a VFX art director) a společně vytvořili reálnou maketu bojiště – vše jen za pomocí modelářské hlíny. Tak vznikla miniatura o rozměrech 2,5 x 1 metru.  A pak nadšeně běhali okolo, umisťovali drobné postavičky a plánovali, kudy by mohly pochodovat obrovské armády národů Středozemě. Podle očitých svědků byli prý jako malé děti hrající si na písku s plastovými vojáčky.

Když se dohodli na bitevním plánu, Jackson vzal svoji oblíbenou “lipstick” kameru, stoupl si nad bojiště a začal s ní pořizovat bitevní záběry, které se měly později objevit ve filmu. Takto velmi efektivně naplánoval celou filmovou akci, vše pak už jen s Riversem doplnili o storyboardová okénka obsahující klíčové příběhové momenty. V pondělí byl koncept hotov. Stačil jeden víkend a jedna z nejpůsobivější scén celého filmu byla naplánovaná – teď už šlo jen o to, zda půjde provést.

 

Weta Digital představuje MassiveWeta Battle VFX

Ve Weta Digital naštěstí měli už nějakou dobu horké želízko v ohni, se kterým plánovali zhotovit všechny bitvy pro Dvě věže a Návrat krále. Jmenovalo se Massive Software. V té době se však zatím vše nacházelo ve stavu intenzivního testování. Autorem tohoto důmyslného nástroje byl softwarový vývojář Stephen Regelous, který na Jacksonově filmu dostal možnost dokončit a otestovat práci, jíž se intenzivně zabýval už po dobu pěti let. Davovou simulaci tisíců semi-inteligentních digitálních agentů…

Narozdíl od většiny předchozích pokusů na tomhle poli, Regelous se při programování těchto simulací zabýval především tím, jak svým postavičkám dát autonomní myšlení. Rozhodl se nespoléhat na mohutné databáze, které by určovaly chování každičké postavičky na bitevním poli. Místo toho vtiskl každé z nich jednoduchá smyslová čidla – a nechal je se chovat v závislosti na tom, co vnímají. Podle toho, jaká data pak postavičky skrz své smysly dostávaly, řídily se vždy souborem zhruba 8000 pravidel, která určovala jejich následné reakce.

“Na každém framu dostávali agenti informace o tom, co se nachází v jejich okolí,” popisoval proces Regelous*. “Tato informace se skládala z velice jednoduchého renderu agentova okolí. Nejdetailnější informace dostával  z blízkých vzdáleností, vše, co se necházelo v dálce, byl vpodstatě jen soubor wireframe geometrie a bodů. To, že jsme naše agenty mohli řídit pomocí vizuální informace, nám umožnilo obejít používání databází, které by celý systém srazily do kolen. Agenti by tak reagovali na postavu vzdálenou metr stejnou měrou jako na tu vzdálenou kilometr a to by systémy neutáhly. Při použití smyslové informace jsme to měli jednoduché – agent se vždy řídil jen tím, co se ho bezprostředně týkalo. Bylo to pro něj relevantní jen ve chvíli, kdy to mohl vidět.”

Stejnou měrou se pak agenti řídili i jednoduchým “sluchem”. Fungovalo to tak, že po celou dobu simulace si všechny postavičky pro sebe “zpívaly” – vydávaly pomyslný zvuk na určité frekvenci. Jeden tón měli elfové, další lidé, zcela jiný zase orkové. Tahle frekvence se pak pomocí jednoduché fyzikální simulace šířila od každého agenta stejným způsobem, jakým by putoval reálný zvuk. Takto dával každý z agentů vědět svému okolí, kde se nachází a co je zač. Každý ze zvuků se pak lehounce měnil vždy podle toho, co agent právě dělal. To autorům nesmírně pomohlo při simulaci vzájemného působení více postav. Určitý elf na bitevním poli například přesně věděl, že se na něj žene rozzuřený skřet útočící sekerou z určitého úhlu – to vše šlo vyčíst z modulace zvuku, který skřet vydával.

Stephen Regelous v jednom z rozhovorů

Stephen Regelous v jednom z rozhovorů o LotR

Posledním ze smyslů pak byl i jednoduchý hmat, podle kterého agenti reagovali na okolní terén a postavy. Když narazili, vnímali odkud náraz přišel a podle toho zvolili patřičnou animaci pádu / zaškobrnutí. Když byli na zemi, věděli jakým způsobem se zvednout. Když šli po nerovném terénu, přizpůsobili náklon těla. Kombinací všech třech smyslů pak autoři docílili toho, že jejich agenti dokázali v jakémkoliv mometně simulace reagovat věrohodným způsobem, aniž by přitom počítače vybouchly náporem renderovaných dat.

 

 

 

Tisíce vzhledů a animací

Krom simulací pak bylo samozřejmě nutné postarat se i o samotné agenty. Ti vznikali jako zjednodušené modely reálných postav z filmu, naskenované a downrezované přesně pro potřeby Massivu. Každá bitva měla sadu určitých “master agentů” s přesně danou výškou, oblečením, zbrojí a zbraněmi. Při tvorbě nové armády trikaři vždy zadali, v jakých rozmezích se mají hodnoty jednotlivých atributů pohybovat – že tihle skřeti mají mít jen šavle, mají být jen 150 cm vysocí a být hodně agresivní, a tihle elfové zase mají mít luky, mít okolo dvou metrů a spíše ze střetů nablízko utíkat.  Atributy jednotlivých agentů se za pomocí sliderů daly velice snadno blednovat dohromady, čímž se zajistila nekonečné variabilita vzhledu a chování armády. Systém se pak vždy postaral o to, aby si agenti nejblíže sobě nebyli příliš podobní.

Aby bylo docíleno realistického chování vojáků, bylo samozřejmě potřeba nahrát spoustu animací pro každého “master agenta”. Těch bylo nakonec přes třicet. Sada animací potřebná pro každý druh jednotky se přitom rozrostla na dvě stě. Třicet krát dvě stě… animátory a kaskadéry čekalo na motion capture stagi přes 6000 různých animací, od různě rychlého běhu po rozdílné typy umírání. “Kupříkladu jsme měli 6 různých typů úderů mečem, v závislosti na tom, zda agent útočí z chůze, z pokleku či zvedá-li při útoku štít,” popisuje Regelous. “Ve výsledku jsme měli obrovskou databázi různých pohybů,  ze kterých si Massive 24krát za sekundu vybíral vhodnou reakci pro jednotlivé agenty.

Každá animace musela být schopná plynule přecházet do té další, aby jeden úder mečem navazoval na další. Díky zautomatizovanému motion blending enginu, který byl součástí Massivu, se navíc dalo více rozdílných animací blendovat současně dohromady, aby například vznikla klidná chůze kombinovaná s pozicí v předklonu, či útok při couvání. Ve výsledku celá simulace působila plynule a realisticky, ne jen jako soubor rozdílných pohybů. Z toho všeho pak nakonec vznikly autonomní armády, které si do značné míry žily svým životem.

Soubor obrázků Massivu z uvolněných dokumentů

Soubor obrázků Massivu z uvolněných dokumentů

Bitevní plán namalovaný na zemi

To, že si armády žily svým životem, ale samozřejmě nebylo vždy záhodno. Peter Jackson měl při plánování v hlavě naprosto specifické pohyby armád – a ve Weta Digital se tedy museli postarat o to, aby je zástupy vojáků poslouchaly. Nešlo vždycky jen postavit proti sobě dvě armády a zavelet “boj”, protože v takovém případě se sice všechno pěkně semlelo, ale tak nějak neplánovaně a chaoticky (zhruba jako v reálném životě). A tak měli autoři k dispozici soubor jednoduchých nástrojů, jimiž mohli chování bitevních šiků kontrolovat.

Postup byl většinou takový, že trikaři rozestavěli armády podle pokynů od filmařů a poté nechali simulaci automaticky běžet. Režisér a technický director se sešli a řekli si, kde chtějí co změnit, jaká část armády má reagovat jinak než automaticky a kam se mají jaké pluky pohybovat. Digitální tvůrci pak na terén jejich pokyny prostě “namalovali” pomocí tzv. “flow fields”. Bylo to jako vzít brush a jednoduchým způsobem texturovat určité regiony bojiště, které sloužily jako pokyny pro jednotlivé agenty. Ve chvíli, kdy do určitého regionu vešli, jejich mozkům byla zaslána informace. “Běžte co nejrychleji na tuhle pozici”. “Zde se pokuste o obchvat”. “Zde se boji vyhněte” či “zde utíkejte pryč”. Pomocí takových jednoduchých pokynů mohli autoři pohodlně ovládat průběh bitvy.

battle

Render šetřící čas

Když pak došlo na finalizování scén, na řadu přišel důmyslný renderer GRUNT (Guaranteed Rendering of Unlimited Numbers of Things), který umožnil, aby šlo armády renderovat třeba i na jednom počítači. GRUNT fungoval na principu, že nejdříve se vždy renderovali vojáci v samotném popředí záběru – a ti v pozadí, kteří byli překryti, se jednoduše vynechali a systém je nevykresloval. Další jeho výhodou bylo, že dokázal renderovat nelineárně, vždy až podle toho, jaká data dostal – když měl kupříklad připraveného vojáka v levé spodní části obrazu, tak vyrenderoval toho. Následně se mohl vrhnout na vojáka na opačné straně záběru atd. Tím se zajistilo, že zatímco se scéna renderovala, mohli na ní autoři ještě pracovat. V kombinaci s faktem, že Massive pracuje v prvé řadě s instancemi (tzn. že jednotliví vojáci nefungují jako samostatná geometrie, ale jen jako kopie určitého master agenta), ušetřili autoři spoustu výpočetního času a to jim dalo možnost dokončit vše v šibeničním termínu.

Ve výsledku se po bojišti pohybovalo přes 80 000 agentů, kteří byli rozděleni do samostatných celků, které se renderovaly zvlášť. Jakmile pak Massive vytvořil simulaci ve finální podobě, vyrenderované vrstvy se začaly compositovat na bitevní pole. Filmové záběry vznikaly dvěma způsoby. Buď se kombinovaly reálné záběry pořízené na úpatí Mount Ruapehu s davovou simulací umístěnou za skutečné herce, anebo byly záběry kompletně digitální, s Massive simulací pohybující se po CG bitevním poli.  Tohle CG bitevní pole mimochodem vzniklo tak, že lidé z Weta vzali hliněnou miniaturu vytvořenou Peterem Jacksonem a Christianem Riversem, nascanovali ji a dotvořili v Maye. To vše pak bylo doplněnou o matte painting Mordoru na vzdáleném pozadí scén.

Model prostředí byl doplněn o kamery získané z Massivu, byly vyrenderovány průlety na bojištěm, následovaly samostatné passy stínů a všudypřítomného kouře – a pak už se šlo na compositing v softwaru Shake, kde se vše složilo dohromady. Shake byl v té době nejpopulárnějším compositingovým softwarem, který oproti dostupné konkurenci zvládal digitální práce ve zlomcích času (vzestup Nuku přišel až o pár let později). Rychlost byla pro autory samořejmě tím téměř nejdůležitějším, a tak nesmírně ocenili fakt, že mohli na review schůzi ukázat nové verze záběrů třeba i třikrát denně…

Všechno to, co jsem v dnešním článku popisoval, se už samozřejmě dávno stalo průmyslovým standardem. Nikdo už se nad tím dnes nepozastavuje a mnohá studia si mohou Massive bez problémů pořídit třeba i pro tvorbu obyčejných reklamních spotů. V roce 2001 šlo ale o revoluční práci pionýrů v tomto oboru a odstartovalo to smršť nových a nových filmů, které si mohly dovolit stále větší digitální armády – od Dvou věží a Návrat krále, přes Narnii a Já, robot , až po 300, Avatara či Úsvit planety opic. Společenstvu prstenů ale prvenství nikdo neodpáře. A přestože mi digitální davy posledních let často splývají dohromady, na ten první bitevní průletu nad pláněmi Dagorladu už zkrátka nikdy nezapomenu

*Zdroje: Cinefex, Making of dokumenty, Weta Digital, CG Society


 

Jednotlivé díly tématu:

Díl 1 – Podivín z Nového Zélandu, který změnil svět

Díl 2 – Přípravy k boji

Díl 3 – Workshop tvůrců Středozemě

Díl 4 – Armády Středozemě

Díl 5 – Bigatury a matte paint

Díl 6 – Digital Domain a Bruinenský brod

Díl 7 – Roklinka a barevný grading

 Díl 8 – Obrovský model Orthanku

Podobné články

Freelance filmař, trikař a grafik. Cinematic Director ve Warhorse Studios. Redaktor bývalého časopisu Pixel a tvůrce VFXcz.

  • Vojtěch Lacina

    Super článek. LOTR je pro mně fakt splnění snu, když jsem to na základce četl a pak možnost to vidět v kině, neskutečný. Je to jeden z mála filmů (sérií), na kterou jsem schopen dodnes (alespoň jednou ročně) absolutně nekriticky koukat a jen se usmívat jak jouda 🙂