По материалам выступления Матиаса Бюхлера
на международной пользовательской конференции Esri
How Hollywood Builds and Destroys Cities with 3D GIS
Для трехмерного моделирования и анимации урбанистических ландшафтов, создания впечатляющих спецэффектов кинематографисты, проектировщики и дизайнеры могут воспользоваться развитыми инструментами создания 3D-сцен городов и средствами поддержки рабочих процессов и задаваемых правил, предоставляемыми программным пакетом Esri CityEngine.
В одном из эпизодов фильма 2016 года «День независимости: Возрождение» (Independence Day: Resurgencewhere, киностудия 20th Century Fox) знаменитый сингапурский отель Марина Бэй Сэндс разлетается на куски. Вихрь срывает сотни машин с моста Эспланада и уносит их в небо. Это Армагеддон, устроенный пришельцами.
Но для того, чтобы они смогли разрушить Сингапур, Голливуд должен был сначала построить этот городской ландшафт — ну не сам, а его виртуальную 3D копию.
Чтобы придать реалистичный вид сценам в городе, Scanline VFX, одна из компаний, создававших видеоэффекты для этого фильма и многих других блокбастеров, привлекла к работе Матиаса Бюхлера, специалиста по программному продукту Esri CityEngine.
«В фильме вы видите зарево над всем Сингапуром, которое невозможно снять в натуре — необходимо использовать видеоэффекты, – говорит Бюхлер, работавший в качестве руководителя группы разработчиков виртуальной окружающей среды в Scanline VFX. – Большая часть этого эпизода снята на фоне экрана с зеленым свечением, остальная смоделирована на компьютере».
Инопланетные захватчики в этом сиквеле хита 1996 года «День независимости» стирают с лица Земли не только Сингапур. Посадка их флагманского корабля производит апокалиптические разрушения в Вашингтоне, округ Колумбия, и Лондоне.
В фильме «День независимости 2: Возрождение» инопланетяне разрушают 3D копию Сингапура, построенную с помощью Esri CityEngine. (Copyright 2016 20th Century Fox)
Бюхлер помог построить цифровые 3D копии различных частей этих городов, используя свой опыт работы с ПО Esri для компьютерного 3D моделирования. Этот швейцарец входил в группу разработчиков компании Procedural – стартапа, создавшего CityEngine. Когда в 2011 году Esri приобрела Procedural, Бюхлер остался в компании на должности продуктового менеджера, отвечающего за техподдержку, учебные материалы и разработку демо-контента CityEngine. Недавно он открыл собственную фирму под названием vrbn, которая консультирует по вопросам использования CityEngine для архитектурных проектов, городского планирования, геодизайна, создания видеоэффектов и компьютерных игр.
«CityEngine – это стандарт, все шире используемый для крупномасштабного городского проектирования, – говорит он. – Другого инструмента с подобным функционалом сейчас не существует».
Бюхлер, имеющий степень магистра архитектуры, обладает также опытом создания фотореалистичных изображений и программных скриптов, который очень пригодился при разработке и поддержке пользовательских рабочих процессов киномонтажа.
Вот что было сделано для фильма «День независимости: Возрождение». Бюхлер задался целью интегрировать CityEngine в существующий рабочий процесс кинопроизводства с тем, чтобы все отделы (моделирования, анимации, компоновки и монтажа, эффектов и визуализации) смогли вместе трудиться над проектом. Для этого он провел обширное исследование и написал ряд скриптов в тесном сотрудничестве с руководителем группы видеоэффектов Мосеном Мусави и разработчиками производственных процессов.
«Все данные в CityEngine нужно было сделать доступными для других художников так, чтобы они могли применять к ним свои собственные инструменты — добавлять свет, взрывы и визуализировать все это, – говорит Бюхлер. – Это стало самой большой технической проблемой. Кроме того, нужно было сделать систему масштабируемой для визуализации большого числа зданий и больших территорий». Созданные модели представляют территории общей площадью около 50 кв.км, самая крупная – более 20 кв.км, на них представлено более 150 тысяч уникальных зданий и других объектов с высокой детальностью проработки и гео-типичной (свойственной данному городу) архитектурой, причем каждый из них имеет свои правдоподобные, близкие к реальности геометрию, материалы, текстуру и цветовую палитру.
Для фильма была также построена (и «разрушена») 3D копия Лондона. (Copyright 2016 20th Century Fox)
Бюхлер разработал надежный рабочий процесс создания городского ландшафта в CityEngine для нужд Scanline VFX. Он позволяет художникам реплицировать различные стили городской и сельской застройки. Благодаря этой системе они теперь могут научиться создавать городской ландшафт всего за два-три дня. Бюхлер обучил также двух технических художников производить тонкую настройку системы, чтобы в будущем они могли создавать несколько альтернативных городских ландшафтов такого же качества и детальности, как в фильме «День независимости: Возрождение».
Бюхлер девять месяцев работал над тем анимированным представлением, которое, в конечном итоге, заняло в картине около 40 секунд. Но систему, которую он создал, можно теперь использовать при производстве любого другого фильма с впечатляющими спецэффектами.
Согласно условиям контракта, ему запрещалось рассказывать о своей работе друзьям и близким. Но когда картина появилась на киноэкранах, ему удалось удивить их поразительными сценами и эффектами, которые он создал.
«Признаюсь, я испытал чувство гордости — особенно когда впервые увидел свое имя в титрах, и люди вокруг начали аплодировать», – говорит Бюхлер. Для него это был момент, к которому он шел всю свою жизнь. Еще когда ему было 13 лет, он начал экспериментировать с 3D отображением, изучая демо-версии программ 3D графики на дисках, прилагавшихся к компьютерным журналам.
«Мне нравится свобода, которую дает 3D графика, – говорит он. – Вы можете создавать любые миры – миры, которые не существуют, лучшие миры».
Процесс моделирования сложной городской инфраструктуры в CityEngine с наложением спецэффектов.
И даже миры, которые гибнут менее чем за минуту.
Примечание. В YouTube есть достаточно много демонстраций возможностей CityEngine, в том числе запись популярного веб-семинара по этой технологии и ее применению для моделирования городов в фильме «День Независимости» (Model Cities with the Tech Behind Independence Day: Resurgence). В нем рассказывается и демонстрируется, как моделировать массивные города для фильмов с впечатляющими визуальными эффектами, о процедурах и итерационных подходах к созданию сцен и композиций, объясняется, как для этих целей использовались возможности CityEngine, как эта технология процедурного моделирования может интегрироваться в производственный процесс монтажа фильма, для эффективного дизайна и поточного формирования городских 3D-сред и соответствующих цифровых массивов данных. Ведут семинар Доминик Тароли, директор по рынкам 3D в Esri, и Матиас Бюхлер, создатель виртуальных моделей городов, в том числе и для данного фильма.
Управление сценой модельной компоновки и контроль качества данных.
Дополнительную информацию по CityEngine см. на веб-сайте. 30-дневная лицензия для тестирования этого продукта доступна без оплаты.
