Эволюция цифровых технологий создания огня

Исследование посвещено демонстрации эволюции цифровых технологий cоздания огня, их различиям и качеству результатов, полученных с их использованием. Фокус данного исследования — прогресс индустрии в достижении реалистичности искусственного огня. В его рамках так же затрагивается прогресс в работе над вещами, помогающими в достижении правдоподобности огня: освещением и текстурами.

В исследовании представлены разделы, каждый из которых посвящен описанию определённой технологии, применяющейся либо для добавления огня в кадр, либо для его симуляции и затем последующего добавления. В каждом из разделов демонстрируются кейсы использования той или иной технологии. Разделы, посвящённые технологиям, расположены в том порядке, в котором эти технологии появлялись. Исследование завершается разделом, посвещённым прогрессу по интеграции искусственного огня в сцену.

Для демонстрации кейсов рассматриваются фильмы разных годов (от 1980-х до 2020-х) содержащие эффекты огня, созданные при помощи технологий, описываемых в исследовании. Для наглядности cравнения рассматриваются преимущественно схожие случаи использования искусственного огня в выбранных фильмах: сложные сцены, либо персонажи (как живые так и цифровые) объятые пламенем.

Чтобы наглядно продемонстрировать эволюцию, каждый кейс, в котором для создания огня используется описываемая в разделе технология, сравнивается лицом к лицу с кейсами, использующими более старые (по отношению к описываемой в разделе) технологии.

Исследование опирается на текстовые источники, сайты по VFX, интервью с супервайзерами и оффициальные видеоролики и брейкдауны от VFX студий.

Во времена, когда технологии ещё были недостаточно развиты для cоздания сложных цифровых эффектов, в производстве кино не было иных вариантов кроме использования живого огня.

Работа с живым огнём с одной стороны не имеет никаких ограничений (физически сжечь можно почти что угодно), с другой зажимает создателей в жесточайшие рамки, особенно если мы говорим о подожжении живого актёра. Например, подожённый актёр не может гореть долго. Так же, при работе с практическим огнём ограничения так же накладывает техника безопасности, - актёру нужен защитный костюм. Проблемы начинаются тогда, когда подожённый персонаж, например, должен быть голым, а так же в сложных огненных сценах: когда требуется демонстрация магических огненных эффектов, струй пламени и тд. И так же не стоит забывать, что физический огонь крайне трудно контролировать.

Такие тонкости в итоге и создают надобность в чём-то, что могло бы заменить практический огонь и развять создателям руки.

При использовании данного метода целиком отснимается живой огонь на черном фоне и затем полученный материал накладывается поверх кадра. Чёрный фон при наложении становится прозрачным (используется альфа-канал). Для имитации формы объекта, на который предполагается наложение, может быть подожжён иной черный объект, форма которого напоминает целевой (например шар или цилиндр).

Добавление огня композитингом имеет определенные особенности, которые важно учитывать. Направление языков живого пламени всегда одно - вверх. В кадре из фильма Терминатор 2: Судный день (1991) заметна следующая деталь: направление наложенного огня на руке персонажа некорректно, он горит "вбок". (Композитинг не исключает правильного направления пламени, в данном примере эта деталь, по видимому, намеренный недочёт, который однако выдаёт эффект).

Живой огонь не даёт яркого света со стабильной яркостью, свет от него динамический, мерцающий. При наложении композингом для изображения света от огня использовались классические осветительные приборы: лампы и прожекторы. Имитирование такого поведения света этими приборами затруднено, что демонстрируется вышеназванным кадром.

Форма живого огня всегда динамически следует за горящим объектом. Имитация этой особенности - недостижимая цель при традиционном методе композитинга.

Как было упомянуто ранее, работа с огнём, наложенным в кадр традиционным методом композитинга, имела серьёзные ограничения. Эта технология до сих пор хорошо работает для статичных обьектов, однако её использование для двигающихся в кадре объектов (в особенности — персонажей) нереально. При работе с ней невозможно учитывать геометрию объекта, что критически важно при изображении объектов, поверхность которых полностью объята пламенем. Этот огонь не объёмен. Более современная технология — система частиц, была призвана исправить это.

Отснимаются отдельные маленькие элементы огня (пучки пламени, вспышки, фрагменты дыма) на чёрном фоне, как и в первом варианте он затем отсекается. Эти маленькие элементы в дальнейшем именуются "спрайты". Спрайт - это плоское изображение, всегда повернутое лицевой стороной к камере. Положение, движение и количество cпрайтов огня привязано к виртуальным частицам, которые в свою очередь взаимодействуют с 3D моделью. Они привязаны к её поверхности, которая бесконечно испускает их. Управление поведением частиц через придание им физических свойств гравитации, летучести, плотности и тд. позволяет имитировать поведения реального огня.