Эффект "bullet time"

Раз уж на Вомбате заговорили про облёты, то самое время вспомнить знаменитый эффект, который стал "фишкой" и визитной карточкой фильма "Матрица".

Фильм вышел в 1999 году и сразу разорвал людям мозг, являясь мощным коктейлем из философии, кунг-фу, киберпанка и запоминающихся спецэффектов. До сих пор вспоминаю свой восторг от первой же сцены, где полицейские пытаются арестовать Тринити, а женщина подпрыгивает, действие застывает, а камера совершает облёт вокруг всей сцены, показывая нам остановившееся мгновение со всех ракурсов. Это было что-то невероятное!

Вачовски знали и любили анимэ, многое из него смело заимствовали. И знатоки кино отмечают, что свой знаменитый эффект авторы подглядели в старом анимешном сериале "Гонщик Спиди (aka Speed Racer)", выходившем аж в 1966 году. (Кстати, позже Вачовски даже сняли полнометражный фильм "Гонщик Спиди".) В опенинге сериала есть момент, когда главный персонаж выпрыгивает из машины и в этот момент время застывает, а камера меняет ракурс.

Но Вачовски хотели, чтоб не просто всё замирало, а чтоб возникало ощущение бесконечного растягивания времени! Чтоб действие, которое в реальной жизни заняло секунду, на экране бы длилось в десять раз дольше! Вот тут и повылазили различные проблемы. Режиссёры обращались к нескольким студиям, создающим спецэффекты, с вопросом, как такое можно сделать? Какое-то время на полном серьёзе рассматривалась идея съёмки сверхскоростной камерой на тележке с реактивным двигателем! Но эту идею отвергли, как небезопасную для оператора и вообще всей съемочной команды.

Наверное, сейчас уже ни для кого не секрет, как были сняты эти эффекты с облётом камеры вокруг застывшей сцены. Гигантское количество камер, выставленных рядком, делают одновременно снимок и эти снимки складываются в траекторию облёта виртуальной камеры. Казалось бы, сам по себе эффект не сложный в воспроизводстве, более того, технология для его серийного воспроизводства была разработана в 80-х годах и в конце 90-х даже была использована в нескольких рекламных и музыкальных видеоклипах, а также в кино за несколько лет до "Матрицы"! И в таком виде эффект называется "time slice", то есть буквально "срез времени", когда застывшее мгновение мы можем рассмотреть со всех сторон.

Вачовски же хотели сильно усложнить этот эффект и по их заказу была разработана технология, которую кинокомпания Warner Brothers запатентовала под названием "bullet time". Здесь время не застывало, а сильно растягивалось, и камера показывала нам уже не застывшее мгновение, а какие-то движения, которые обычным взглядом зритель не мог бы разглядеть.

Для воплощения этой идеи Джоэль Сильвер, продюсер фильма, обратился в студию Mass.Illusions, которая отсняла тестовое видео, используя всего 27 камер. Финальный результат получился настолько удачный, что боссы киностудий наконец выделили на съёмку "Матрицы" нужный бюджет! Но мало кто знает, какие сложности пришлось преодолеть, чтоб тестовое видео получилось таким, каким мы его видим.

Зная, что плёнка в кинотеатрах воспроизводится с частотой 24 кадра в секунду, чисто математически мы понимаем, что 27 кадров - это чуть больше секунды готового видео. А чтоб плавно растянуть эту секунду хотя б раза в три, нужно воссоздать промежуточные кадры. Для этого использовали метод интерполяции на основе существующих кадров. По разнице между ключевыми кадрами сперва просчитывались вектора движения каждого пикселя и по этим векторам уже воссоздавалось положение всех объектов на промежуточных кадрах. Это сейчас такое делается на основе нейросетей, а тогда отработанной технологии ещё не было, технология была сырая и иногда при просчёте вылазили неприятные артефакты. Как ни странно, меньше всего проблем вызвала горящая бочка с дымом, а больше всего артефактов движения создавал актёр, как, например, можете заметить что происходит с левой рукой актёра в финальной фазе замаха назад. Тогда специалисты студии стали копать глубже. Они "разделили" актёра на фрагменты, провели тщательную стабилизацию изображения, и отдельно работали с каждой его частью. Но в результате, технология была отработана, фильм был запущен, а для получения более качественной и плавной картинки с минимумом артефактов просто количество камер увеличили до 120 штук и каждая камера снимала в высокоскоростном режиме, 120 кадров в секунду. Но и здесь, чтоб растянуть время на экране с 5 до 10 секунд, пришлось воссоздавать ещё по одному промежуточному кадру, увеличивая общее время с 120 до 240 готовых кадров.

В сети есть фрагмент беседы двух специалистов, которые работали над этим эффектом:

- Как ты думаешь, когда люди увидят этот эффект, не подумают ли они, что мы с ним слишком перестарались? 

- После выхода этого фильма люди ... подумают, что мы полностью изобрели этот эффект.

В какой-то степени, они как "переизобрели" этот эффект, так его и "закрыли". После "Матрицы" он в своём чистом виде был воспроизведён ещё несколько раз (например в очень эффектной сцене взрыва в фильме "Пароль рыба-меч"), но потом его заменила компьютерная графика.

Во второй "Матрице" Вачовски решили пойти дальше и создать более сложную сцену, в ней они хотели сделать так, чтоб камера не просто совершала облёт, а буквально могла оказаться в любой точке пространства, показывая зрителю самые эффектные моменты. Так появилась известная сцена битвы Нео и толпы клонов Агента Смита. Эта сцена уже была сделана с использованием компьютерной графики, где декорации воспроизвели с помощью фотограмметрии, а драка с эффектными прыжками и полётами - это 3D модели персонажей, выполненные с максимально доступной на тот момент фотореалистичностью.

Даже немного жаль, что выпустив три таких мощных фильма (я из тех, кому и третий фильм нравится наравне с предыдущими), Лана Вачовски решила в четвёртом фильме показать фак зрителям и боссам студии, напрочь отойдя от собственноручно заданной высокой планки качества. В фильме "Матрица. Воскрешение" и драки поставлены крайне слабо и буллеттайма как такового нет, хотя есть эффект замедления времени и медленный полёт пули. Кстати, своё название  "bullet time/время пули" эффект изначально получил именно за высокоскоростную съёмку полёта пули после выстрела. И один из ранних эффектов, сделанных именно в таком виде - это фильм 1981 года, южноафриканский боевик "Убивать и снова убивать", где мастер боевых искусств настолько суперскоростной, что запросто уворачивается от пуль. Но в нём и речи не шло ни о каком облёте камерой.