Від "Термінатора" до нейромереж: як цифрові спецефекти зламали нашу свідомість

35 років тому на екрани вийшов фільм Джеймса Кемерона "Термінатор 2: Судний день". Ця прем'єра стала точкою неповернення, після якої Голлівуд став одержимим комп'ютерною графікою.

До 1991 року технологія CGI (Computer-Generated Imagery – зображення, згенеровані комп'ютером) була просто іграшкою для демонстрації можливостей софту. А сьогодні нейромережі дають змогу генерувати зображення в реальному часі безпосередньо на знімальному майданчику.

Як створювалися революційні спецефекти для сиквела "Термінатора", як візуальні ефекти впливають на фундаментальні механізми людської психіки і чому не варто боятися згенерованих дипфейків, спробував розібратися кінокритик УП. Культура Олексій Росовецький.

Три в одному

Створення образу рідкого кіборга Т-1000 у фільмі "Термінатор 2: Судний день" – це історичний вододіл у кінематографі, коли технології нарешті наздогнали фантазію режисера Джеймса Кемерона. Уперше в кіновиробництві вдалося поєднати три передові технології. Це цифрова 3D-модель актора, морфінг та алгоритмічний розрахунок відбивання світла.

Окремо усі три технології вже були відпрацьовані раніше. Так, уперше лазерний сканер застосували у фільмі "Зоряний шлях 4: Подорож додому" (1986) для створення складної психоделічної сцени подорожі в часі, відомої як "екран часу", коли деформувалися обличчя членів екіпажу.

При створенні "Термінатора" актора Роберта Патріка, який зіграв Т-1000, роздягнули до спідньої білизни, розкреслили шкіру сіткою ліній 2х2 дюйми та просканували за допомогою новітнього на той момент лазерного сканера Cyberware. Так аніматори отримали неймовірно точну тривимірну модель його тіла, на основі якої було створено цифровий образ робота з рідкого металу.

Першопрохідцем у технології морфінгу, плавного перетікання одного візуального образу в інший, став фентезі-фільм "Віллоу" (1988) режисера Рона Говарда. Студія Industrial Light & Magic (заснована Джорджем Лукасом у 1975 році для виробництва спецефектів до "Зоряних війн") спеціально для цього фільму розробила софт під назвою MORF, за допомогою якого пікселі одного зображення покадрово трансформуються в пікселі іншого. Так Говарду вдалося показати сцену, у якій тварина плавно перетворюється на людину.

Справа ця була аж ніяк не швидкою. 15-секундні сцени з "Термінатора", у яких герой Роберта Патріка "перетікає" в іншого актора, рендерилися до 10 днів – і це лише для однієї трансформації.

Найважче було змусити "рідкий метал", намальований на комп'ютері, реалістично віддзеркалювати навколишній світ. Уперше намальовану на комп'ютері модель, у якій чітко відбивався навколишній простір, показали у фільмі "Політ навігатора" (1986) – це був блискучий хромований космічний корабель.

Тут завдання було складнішим. На відміну від гладенької та круглої летючої тарілки, поверхня людського тіла складається з безлічі площин, що відбивають світло під різними кутами. Тож кожен такий промінь кожну частку секунди змінює свій кут нахилу. Це як різниця між віддзеркаленням у ялинковій кульці та відблисками у бурхливому потоці води, адже робот Т-1000 перебуває в постійному русі.

Але головний кошмар програмістів полягав у тому, що рідкий термінатор відбиває самого себе. Коли Т-1000 піднімає руку, вона має реалістично віддзеркалитися на його ж таки хромованих грудях.

Щоб прорахувати на тогочасних комп'ютерах коректну фізику світла, коли кожен промінь багаторазово відбивається від усіх об'єктів у кадрі – і лише 1% відбитого світла потрапляє в об'єктив кінокамери, знадобилися б десятиліття безперервної роботи.

Тому програмісти компанії Industrial Light & Magic розвернули фізику на 180 градусів і розробили таку математичну модель, яка дозволила комп'ютеру прорахувати процес у зворотному порядку – від камери до джерел світла. У такий спосіб на поверхні рідкого металу відбивалися лише ті фрагменти навколишнього світу, які потрапляли в кадр. Цей метод називається "картуванням середовища" (Environment Mapping).

Як спецефекти впливають на підсвідомість

Найкумедніше те, що комп'ютерна графіка використовувалася загалом у 42 кадрах фільму, який триває понад дві години. У сумі це становить лише близько 5 хвилин екранного часу. А всі інші ефекти, включно з фізичними ушкодженнями Т-1000, – це геніальна ручна робота Стена Вінстона, засновника Stan Winston Studio. Його наступною професійною вершиною стало створення реалістичних динозаврів для перших двох серій "Парку Юрського періоду".

Сцени, у яких персонажа Роберта Патріка розстрілюють із дробовика, були створені вже без використання комп'ютерів. У хід пішли старі добрі пружинні механізми та аніматронні ляльки з гуми на дистанційному керуванні. А металеві леза й гаки, на які перетворювалися руки кіборга, створювалися з легкого пластику, покритого фольгою та спеціальною світловідбивною фарбою. Саме ця взаємодія в одному кадрі графіки, згенерованої на комп'ютері, зі старою школою "фізичних" спецефектів робить Т-1000 таким реалістичним.

Чому саме гібридні спецефекти справляють на нас найпотужніший вплив, можуть пояснити психоаналітики. Хоча визнаю, що сама назва концепції фетишистського розщеплення та заперечення (Verleugnung), описаної 1969 року французьким психоаналітиком Октавом Манноні, звучить, м'яко кажучи, незатишно.

Формула цієї концепції стверджує: "Я знаю, але тим не менш…". Наш раціональний мозок чудово знає, що ніякого рідкого робота не існує в природі, а Т-1000 – це комп'ютерні пікселі та гума. Але коли ми бачимо, як у цьому фантастичному термінаторі відбивається світло, як він відкидає тінь, а капот реальної машини прогинається під його вагою, ми сприймаємо його як матеріального, того, який має масу, існує. Це відчуття гіперреальності переконує наше підсвідоме, що усе, що відбувається на екрані, – реально. Навіть якщо протестує здоровий глузд.

І в цьому зазорі між раціональним знанням та фізичним відчуттям народжується те саме захоплення, яке називають "магією кіно". Але цей ефект зникає, коли спецефекти на 100% створюються за допомогою CGI.

Образ Т-1000 став абсолютним кіновтіленням фройдівського "Моторошного" (Das Unheimliche). Це специфічний вид страху, коли щось до болю нам знайоме та звичне раптом відкриває в собі дещо чужорідне, мертве або механічне. Ми відчуваємо первісний жах, коли поліцейський – символ захисту, закону та порядку – з лякаючим спокоєм перетікає крізь ґрати.

Страх перед Т-1000 криється не в тому, що це робот, – а в тому, що він виглядає як звичайна людина, але його тілесність порушує усі закони біології. Ідеальна плинність рідкого металу підсвідомо сприймається як вторгнення неживої матерії у світ живих.

По суті, у цьому фільмі за допомогою спецефектів була створена нова форма матерії, яка існує лише в нашій колективній пам'яті на кіноекрані. Відтоді Голлівуд перестав відтворювати дійсність і почав створювати всесвіти, в які глядач вірить більше, ніж у об'єктивну реальність.

Завзяті ручки

Фільм Кемерона відкрив скриньку Пандори, переконавши продюсерів, що чим більше комп'ютерної графіки, тим вищі касові збори. У наступних фільмах франшизи помітно, що комп'ютерна графіка перестала бути інструментом і стала самоціллю.

Режисер Браян де Пальма, який чимало експериментував із візуальною складовою своїх стрічок, якось резюмував, що масове застосування CGI призвело до тиражування однотипних спецефектів, які здаються однаковими від фільму до фільму. Але ж до появи потужних комп'ютерів кожен спецефект був неповторним витвором мистецтва, створеним для конкретних творчих завдань. Тому щоразу такі спецефекти виглядали на екрані справжнім дивом.

Найскладнішим до комп'ютерної епохи в цьому плані був фільм Стенлі Кубрика "2001 рік: Космічна одіссея" (1968), який знімали чотири довгих роки. Уявіть собі, що картинка на екранах бортових комп'ютерів створювалася за допомогою десятків реальних 16-міліметрових кінопроєкторів: вони синхронно виводили на внутрішню поверхню монітора заздалегідь намальовану анімацію.

Будь-який комбінований кадр – наприклад, політ корабля на тлі зірок – вимагав багаторазової експозиції тієї ж плівки, тому головний виклик полягав у фанатичній точності. Найменша помилка оператора чи зміщення камери на міліметр означала, що весь відзнятий раніше матеріал відправлявся в кошик для сміття.

Багато технологій доводилося винаходити з нуля, і тоді робота над спецефектами перетворювалася на виробниче пекло. Як, наприклад, на зйомках фільму Роберта Земекіса "Хто підставив кролика Роджера" (1988), де реальні актори взаємодіяли в кадрі з намальованими від руки анімаційними персонажами Діснея.

Процес являв собою божевільний технічний конвеєр, у якому поєдналися класична діснеївська школа та передові технології Industrial Light & Magic.

Спочатку відзняту плівку з живими акторами роздруковували покадрово: один кадр – одна фотографія. Оскільки в секунді 24 кадри, для однієї хвилини фільму було потрібно 1440 роздруківок. Поверх кожного такого кадру малювали на целулоїді анімаційних персонажів, міліметр за міліметром і кадр за кадром, підганяючи їхні рухи під пластику акторів та динамічну траєкторію камери.

Коли анімаційні герої взаємодіяли в кадрі з реальними акторами чи предметами, Земекіс використовував ляльководів, складну систему тросів, волосіні та маніпуляторів. Наприклад, на знімальному майданчику пістолет або склянку з водою тримав спеціальний механічний маніпулятор. А вже на постпродакшені аніматори малювали руку кролика чітко поверх цього механізму, повністю перекриваючи його своїм малюнком на прозорому целулоїді. Глядач бачив намальованого персонажа, але фізика рухів реального предмета залишалася ідеальною.

А щоб мальовані персонажі стали об'ємними, фахівці Industrial Light & Magic додавали анімаційним героям тіні від реальних ламп на майданчику та відблиски на носах і очах. Однаково спрямоване світло змушувало глядачів повірити, що намальований кролик стоїть в одній кімнаті з актором Бобом Госкінсом.

Нові технології проти дипфейків

Сьогодні індустрія візуальних ефектів переживає чергову революцію, коли розробникам вдалося стерти межі між знімальним процесом і постпродакшеном. Завдяки штучному інтелекту цифрова реальність створюється в режимі реального часу прямо перед об'єктивом. Наприклад, ШІ забезпечує захоплення міміки без фізичних маркерів, а нейромережеві рушії реального часу дозволяють змінювати погоду або час доби просто в кадрі.

Це стало можливим завдяки Volumes – гігантським панорамним LED-екранам високої роздільної здатності, які прийшли на зміну класичному хромакею. Це вигнуті панелі та стельові платформи, на які в реальному часі виводиться реалістичне 3D-тло. Камера синхронізована з екраном, і коли оператор змінює ракурс або розпочинає рух камери, картинка на екрані миттєво переобчислюється відповідно до кута огляду об'єктива. Створюється ідеальна ілюзія нібито справжнього тривимірного простору.

Переваги Volumes над хромакеєм у тому, що акторам набагато легше грати, коли під час зйомок вони бачать навколо себе "картинку", а не просто порожній зелений екран.

Інший важливий момент – це природне освітлення та відбиття. Актори перебувають в оточенні реального світла, яке випромінюють LED-панелі та яке коректно лягає на обличчя, а глянцеві поверхні – наприклад, скло автомобілів та очі акторів – відбивають віртуальний світ у реальному часі. Крім того, команда бачить практично готовий результат безпосередньо на знімальному майданчику.

Процес цифрового омолодження акторів тепер став також значно швидшим і дешевшим.

Нейромережі навчаються на архівах старих ролей та органічно накладають необхідну міміку на реальне обличчя актора, що практично зводить нанівець ручну працю аніматорів. Що, звісно ж, у нашу епоху дипфейків вселяє зрозумілі побоювання.

Але одночасно з можливостями нейромереж стрімко розвиваються детектори ШІ-контенту, тож зараз цей процес нагадує нескінченну "гонку озброєнь".

Детектор системно аналізує анатомічну відповідність і знаходить математичні аномалії. Людське око не здатне їх зафіксувати, але алгоритм зчитує за частку секунди. Наприклад, алгоритми стежать за частотою кліпання і тим, як зіниці реагують на світло, як пульсує шкіра, наскільки синхронізовані рухи очей та голови. Це технології безконтактної медицини, які застосовують також в інфраструктурі безпеки – наприклад, у системах контролю втоми водія задля запобігання ДТП.

Сьогодні фокус змістився: від майстерності створення фальшивок – до верифікації автентичності зображення. Тому активно впроваджуються технології "криптографічного підпису" відео: камера під час зйомки автоматично вбудовує у файл метадані, що підтверджують автентичність запису. У недалекому майбутньому ми прийдемо до того, що будь-яке відео без такого підпису автоматично вважатиметься згенерованим – за аналогією з електронними листами, які автоматично потрапляють у спам.