Zootopia VFX – digitální srst v hlavní roli

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

Bývaly doby, kdy animačnímu světu vládla společnost Pixar a jejich renderovací engine RenderMan. Hegemonie tohoto giganta už však dávno není tak nesporná jako v letech, kdy vycházely filmy jako Wall-E či Ratatouille. Jiné CG animační skupiny se vytáhly na úroveň studia, které v roce 1995 defacto nastartovalo populární žánr digitálního animovaného celovečeráku. Neuvěřitelně se vyšvihli třeba Dreamworks Animation, kteří bodovali se svým Shrekem a Jak vycvičit draka. Nu a pak je tu i stálice zvaná Walt Disney Pictures, kteří mají na kontě nejvýdělečnější animovaný film všech dob – Frozen (vydělal přes 1,2 miliardy dolarů celosvětově). Právě tito tvůrci před nedávnem vypustili Zootopii, animák, který mě neuvěřitelně potěšil jak po stránce vizuální tak po příběhové. A proto jsem se mu dnes rozhodl věnovat článek.


Režisérská dvojka Byron Howard a Rich Moore už od začátku věděla, že jejich nejnovější dítko bude vyžadovat nové a vylepšené postupy digitální tvorby. O tak obrovské množství digitálních zvířat a komplexních fantasy prostředí se ještě nepokusili ani v Tangled (2012) ani v Big Hero 6 (2014). Jejich vlastní renderer Hyperion se měl s tvorbou tohoto příběhu pořádně zapotit, zvláště co se týkalo zobrazení všech možných druhů srsti.

Přestože zde nebyly tak veliké nároky na realismus jako v The Jungle Book, co se kvantity týče, pustili se v Disney Pictures do ještě daleko megalomanštějšího podniku než v MPC. Stvořili totiž pro Zootopii 64 rozdílných zvířecích druhů, přičemž většina z nich vyžadovala minimálně několik set tisíc individuálních pramenů srsti. Na spoustě záběrech se přitom nacházelo klidně několik tisíc zvířat najednou! Ve výsledku pak pro film vzniklo přes 800 000 digitálních charakterů což je… ufff, vlastně docela nepředstavitelné.

ZOOTOPIA – Character CG Model Lineup. ©2015 Disney. All Rights Reserved.

I tento projekt začal důkladným sběrem referencí. Autoři zavítali do všech možných zoologických zahrad, na safari, kde se mohli ke zvířatům dostat velmi blízko, pro sběr fotografií srsti a kůže se vydali i do muzeí a knihoven. A přestože mnozí z pracovníků měli dobré zkušenosti se ztvárněním animované srsti už z dřívějška, tentokrát se všichni rozhodli zajít o něco dál – animovat ji na úrovni jednotlivých “folikul”, tedy částí kožní tkáně, z níž jednotlivé chlupy vyrůstají. A právě díky detailnímu výzkumu zjistili, jak moc se vzhled srsti liší v závislosti na druhu zvířete…

Uvědomili si například jak se vzhled a barva chlupů mění v závislosti na jejich průhlednosti. Příklad, který autoři udávají, je bílá srst jezevce proti bílé srsti ledního medvěda. Zatímco jezevec má chlupy téměř neprůhledné a bílá barva je jasně patrná, chlupy ledních medvědů jsou téměř kompletně průsvitné a to jim dodává úplně jinou vizuální kvalitu než u jiných zvířat. A to je jen jeden příklad z mnoha. Důkladný výzkum každého jednotlivého druhu byl tedy naprosto zásadním k tomu, aby svět stvořený z mluvících chlupáčů skutečně fungoval.

Autoři se při vylepšování Hyperionu a ostatních in-house nástrojů zaměřili na několik klíčových aspektů. Zaprvé, to, jak se světlo šíří srstí. Dále to, jakým způsobem ovládá vzhled chlupů jejich shader. V neposlední řadě se pak snažili vylepšit i nástroje pro grooming (to, jakým způsobem se dá srst ovládat a “česat” na těle zvířete).

igroom-sheep

“Jelikož je Hyperion path tracerová technologie, rád nechává světlo šířit se všude tam, kde by se v reálu skutečně mělo šířit,” popisuje proces VFX supervizor Scott Kersavage. “To je samozřejmě velice komplikovaný a náročný proces, jedním z nejtěžších úkolů tedy bylo vyřešit, jak nasvětlování našich milionů vlasů pořádně optimalizovat, aby šly rychle renderovat.” Ve výsledku autoři u každého druhu zvířete nastavili v závislosti na hustotě a průsvitnosti jejich kůže limit na to, kolikrát se v ní má světlo odrazit. To samozřejmě zabíralo obrovské množství výpočetního výkonu a v normálním případě by tak skutečný výsledek autoři viděli až při finálním renderu. To nepřipadalo v úvahu, protože animace postav byla s animací chlupů tak úzce spjatá, že ji nešlo prostě jen tak nechat náhodě.

Zde proto tvůrci přišli s další vylepšenou technologií pro Hyperion – využili Nitro GPU urychlování renderu, jenž animátorům umožnil neuvěřitelné možnosti co se adaptivního a realtime renderování týče. GPU je ve zkratce urychlený způsob produkování finálních obrázků díky využití mnoha desítek výpočetních jader na grafické kartě (oproti pouze několika v běžných procesorech). Mimo nesmírné urychlení výpočtu si tvůrci na Zootopii mohli kupříkladu nastavit, jak moc detailní zobrazení srsti potřebují. Když bylo ve scéně jedno zvíře, mohli pracovat na 100% a vidět finální výsledek téměř okamžitě, když šlo o davovou scénu, mohli buď izolovat jednotlivé charaktery či snížit kvalitu renderu. To samozřejmě nesmírně pomohlo při kontrole finální “hereckých” výkonů a zajištění toho, aby byla režisérská vize splněna do puntíku.

Jelikož chtěli autoři vylepšit i způsob jakým se dala srst animovat, zaměřili se také na nástroj XGen starající se o tvorbu a grooming srsti. Celý zvolený postup, s nímž se v Disney snažili replikovat vzhled srsti skutečně kořínek po kořínku, by samozřejmě byl nesmírně náročný, kdyby všechna tvorba pro všechny druhy zvířat probíhala ručně. Zvolili tedy automatičtější systém distribuce chlupů a namísto manuální úpravy vybudovali robustní shadery, které jim umožnily měnit kvalitu, hustotu a průsvitnost pomocí tahání za slidery.

Přes tyto shadery pak mohli pohodlně ovládat i pohyb srsti v davových scénách – stačilo kupříkladu jen nastavit parametr větru, který byl společný všem charakterům, a rázem se u všech začal prohánět srstí libovolně vypadající vánek. Jak už to tak nicméně bývá, tvůrci chtěli zachovat i možnost manuálních zásahů do groomingu. Z toho důvodu programátoři ponechali jako součást XGen také starší animační nástroj iGroom, se kterým mohli zvířata kdykoliv libovolně učesat. Kombinace těchto dvou toolů zajistila perfektní animační výsledky, ať už bylo potřeba automatické či manuální postupy…


O ostatních aspektech tvorby Zootopie vám řekne tenhle 45minutový dokument:

Zdroj: AnimationXpressFXGuide

Podobné články

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