Эволюция технологий создания На’ви во франшизе «Аватар»

Данная работа посвящена эволюции технологий создания на'ви во франшизе «Аватар». В исследовании рассматриваются фильмы «Аватар» (2009) и «Аватар: Путь воды» (2022), между которыми прошло тринадцать лет развития цифровых визуальных эффектов.

На'ви сочетают в себе: актерскую игру, facial animation, сложный рендеринг и многое другое. При этом оба фильма решают схожую задачу: создать убедительного персонажа, который воспринимается как живой участник съемки, несмотря на полностью цифровую природу изображения.

Работа сосредоточена не на всех визуальных эффектах франшизы, а именно на эволюции технологий при работе над главными. Такой подход позволяет проследить, как за время между двумя фильмами изменились инструменты Weta Digital и Weta FX, и как эти изменения повлияли на изображение на'ви.

1. Сохранить актёрскую игру в цифровом персонаже

Главная задача команды Джеймса Кэмерона заключалась не просто в создании реалистичных CGI-персонажей, а в переносе мимики, эмоций, движений и пластики на цифровых На’ви.

По словам создателей, На’ви должны были выглядеть как полностью компьютерные персонажи, но при этом сохранять индивидуальность конкретного актёра.

2. Создать эмоционально убедительных персонажей

Главной задачей команды Weta Digital было создание полностью цифровых персонажей, которые сохраняли бы особенности актёрской игры и воспринимались зрителем как живые. В книге The Making of Avatar подчёркивается, что Кэмерон стремился не к стилизованной анимации, а к цифровому существу с полноценной драматической игрой.

До «Аватара» motion capture в основном фиксировал движения тела, однако для На’ви этого оказалось недостаточно. Основная проблема заключалась в лицевой анимации. Команда должна была передать мельчайшие сокращения мышц лица, движения губ, глаз и щёк, сохранив индивидуальную мимику конкретного актёра.

3. Объединить живую режиссуру и компьютерную графику

Кэмерон хотел снимать цифровой мир так же, как обычный фильм: работать с актёрами в реальном времени, выбирать ракурсы и двигать камеру непосредственно во время съёмки.

Это привело к созданию системы виртуального производства (Virtual Production).

Одним из главных достижений создателей «Аватара» стало внедрение технологий, которые позволили максимально точно перенести игру актёров в цифровую среду. Особую роль сыграла система Facial Capture. На головы актёров крепились специальные шлемы с миниатюрными камерами, постоянно фиксировавшими движения, с помощью точек на лице. Благодаря этому, персонажи могли воспроизводить не только основные эмоции, но и едва заметные изменения мимики, передавать посыл актёров, их чувства, что сделало На’ви более живыми и убедительными для зрителя.

Важным отличием «Аватара» от предыдущих CGI-персонажей стала система performance capture. Она объединяла:

1. захват движения тела;
2. facial capture;
3. запись голоса;
4. синхронизацию всех данных в единую
5. анимационную систему.

Ричард Бэйнем отмечал, что аниматоры больше не создавали игру персонажа «с нуля». Основой становилась уже существующая актёрская игра, которую затем адаптировали под анатомию На’ви.

При этом Weta не использовала данные motion capture напрямую. Захваченные движения служили основой для дальнейшей анимационной доработки. Это особенно касалось рук, плеч и пластики движений, поскольку пропорции На’ви значительно отличались от человеческих.

Не менее важной инновацией стала технология Virtual Camera. Она позволила Джеймсу Кэмерону работать с компьютерным миром практически так же, как с реальной съёмочной площадкой. Во время записи сцен режиссёр видел на экране уже не актёров в костюмах захвата движения, а готовых персонажей в виртуальном окружении. Это дало возможность выстраивать кадры, выбирать ракурсы и управлять камерой в реальном времени, сохраняя привычный процесс кинопроизводства даже в полностью цифровой среде.

Отдельной задачей стала работа с глазами. В книге «The making of Avatar» несколько раз подчёркивается, что именно глаза чаще всего выдают цифрового персонажа. Поэтому Weta Digital уделяла огромное внимание отражениям света, движению зрачков и влажности поверхности глаза. Даже небольшая ошибка делала персонажа «неживым». Команда пыталась избавиться от эффекта зловещей долины, когда персонаж выглядит почти человеком, но всё равно вызывает ощущение искусственности.

Сложной оказалась и работа с кожей На’ви. Она не должна была выглядеть как обычная текстура, нанесённая поверх модели. Художники создавали многослойную систему шейдеров, чтобы кожа реагировала на свет почти как настоящая: просвечивала в ярких сценах, меняла оттенки в тени, сохраняла объём и ощущение живого материала. Особенно это было важно в крупных планах, где зритель видел мельчайшие детали лица.

Кроме того, создатели уделяли большое внимание движению волос, хвостов и элементов костюма. В обычной анимации такие детали часто прорабатывались отдельно или упрощались, но в «Аватаре» они становились частью общей физики персонажа. Волосы реагировали на движение тела, хвост помогал удерживать баланс, а украшения и ткань должны были двигаться естественно вместе с персонажем. Из-за этого сцены требовали огромного количества вычислений даже по меркам своего времени.

В книге объясняется, что проблема была не только в самих волосах, а в том, как они взаимодействуют с движением тела На’ви. Обычная анимация волос для «Аватара» не подходила, потому что персонажи постоянно двигались очень активно: бегали, прыгали, ездили верхом, летали на банши. Если волосы двигались слишком плавно или с задержкой, CGI сразу начинал выглядеть искусственно.

Особенно сложной была главная коса На’ви, через которую они соединялись с существами Пандоры. Она должна была выглядеть как часть живого тела, а не как отдельный объект. Из-за этого аниматоры отдельно настраивали её гибкость и поведение в движении.

Несмотря на высокий уровень реализма, технологии первого фильма имели ограничения. Facial capture фиксировал только основные группы движений лица, поэтому часть микроэмоций аниматоры дорабатывали вручную.

Кроме того, система performance capture работала преимущественно в сухом павильоне. Все взаимодействия с водой, мокрыми поверхностями и сложными симуляциями создавались уже отдельно на этапе CGI.

Также рендеринг требовал огромных вычислительных мощностей. В книге отмечается, что обработка отдельных кадров занимала много часов даже на вычислительных фермах Weta Digital.

К моменту производства второго фильма студия Weta Digital была переименована в Weta FX, а её инструменты значительно обновились. Основная задача осталась прежней — сохранить актёрскую игру внутри цифрового персонажа, однако теперь На’ви должны были убедительно существовать в гораздо более сложной среде: воде.

Главным технологическим изменением стало усложнение всей системы performance capture.