"Matrix Reaktywacja": NIE TYLKO BULLET TIME: TWORZENIE WIRTUALNEJ KAMERY

Czego pragną wszyscy ludzie władzy? Więcej władzy.

Proces tworzenia wizualnych efektów specjalnych do filmów Matrix Reaktywacja i Matrix Rewolucje zaczął się w marcu roku 2000, w siedzibie należącej do wytwórni firmy ESC (wymawia się to – „Escape”), zajmującej się tworzeniem efektów. John Gaeta, kierownik ekipy do spraw efektów wizualnych trylogii Matrix nadzorował tam stworzenie ponad tysiąca wirtualnych efektów dla potrzeb jedynie filmu Reaktywacja – dla porównania, pierwsza część trylogii zawierała 412 ujęć tego rodzaju.

Najbardziej znany wynalazek Gaety wykorzystany w pierwszym filmie znany jest pod nazwą „Bullet Time”. Jest to rewolucyjna technika pozwalająca pokazać na ekranie akcję w stylu znanym z japońskich filmów anime. Nazwa Bullet Time odnosi się do stanu wewnątrz wirtualnej rzeczywistości świata Matrix, w którym bohaterowie – głównie Neo – obdarzeni zostają mocą, pozwalającą zapanować im siłą umysłu nad maszyną. Proces, dzięki któremu widzowie oglądali w kinie zapierające dech w piersiach efekty nosi nazwę wirtualnej kinematografii. Stworzyli go filmowcy z ekipy filmu Matrix i John Gaeta, pokazuje on ten stan panowania umysłu nad Matrixem jako zwolniony ruch obiektów, widziany z perspektywy kamery poruszającej się z normalną prędkością.

Realizacja ujęcia w technice „Bullet Time” wymagała precyzyjnego ustawienia 120 aparatów fotograficznych Nikon na trasie, której dokładny wykres projektował komputer. Kamery były następnie uruchamiane we właściwej kolejności, robiąc zdjęcia, które potem skanowano do pamięci komputera. Maszyna przetwarzała dane, dobudowując ujęcia pomiędzy uzyskanymi klatkami. Do stworzonego w ten sposób ujęcia wmontowywano cyfrowo tło. Dzięki temu zespół kierowany przez Gaetę mógł nadawać obrazom dowolną prędkość, nie tracąc przy tym nic z ich jakości.

Ta początkowa wersja wirtualnej kinematografii okazała się jednak niewystarczająca – Gaeta określa ja jako „niemal rzemieślniczą” – do stworzenia wydarzeń, jakie bracia Wachowski chcieli przedstawić w Reaktywacji i Rewolucjach. W ich ambitnym scenariuszu Neo walczył jednocześnie ze 100 Agentami Smithami i leciał z prędkością 3500 kilometrów na godzinę nad megamiastem Matrix (metropolią niemal dziesięć razy większą od Nowego Jorku). Gaeta musiał także znaleźć sposób na pokazanie 250 tysięcy Strażników prześlizgujących się przez potężny tunel, jak również zrealizować niesamowitą, czternastominutową sekwencję pościgu na autostradzie, pełną walk kung-fu, z bohaterami korzystającymi z motocykli, skaczącymi pomiędzy poruszającymi się pojazdami, wypełnioną zderzeniami i wybuchami.

- Było dla nas jasne, że nie możemy nakręcić scen tego rodzaju korzystając z technologii wymyślonej przy realizacji efektów "Bullet Time" dla pierwszego filmu – mówi Gaeta, uhonorowany Oskarem za efekty wizualne w filmie Matrix. – Cały ten system zbyt nas ograniczał, był tez niewiarygodnie pracochłonny. Pomysł „Bullet Time” musiał zostać zrealizowany w innej, nowszej technologii.

Mówiąc innymi słowy, realizacja nowatorskich sekwencji akcji w filmach Reaktywacja i Rewolucje wymagała wykorzystania technologii, jaka nie istniała jeszcze w momencie pisania scenariusza. Sytuacja nie różniła się od tej, jaka miała miejsce podczas realizacji pierwszego filmu z serii, lecz tym razem filmowcy zamierzali posłużyć się wirtualną kinematografią zaawansowaną na tyle, że trudno było sobie nawet wyobrazić granice jej możliwości. Mówi producent Joel Silver – Ekipa zdecydowała się zrealizować ujęcia, których nikt nie będzie mógł skopiować. Wymaga to wiele czasu, wiele pieniędzy i wiele talentu, ale rezultaty są po prostu olśniewające. Ci ludzie nie tyle podnieśli poprzeczkę tego, co można pokazać na ekranie, tego co możliwe jest wizualnie, co po prostu przekroczyli wszelkie granice.

Głównym elementem technologii wymyślonej w kierowanej przez Gaetę firmie było stworzenie wirtualnych, trójwymiarowych opisów głównych bohaterów. Wykorzystywano je później do zrealizowania niezwykle realistycznych scen niemożliwych do nakręcenia przy udziale żywych aktorów. Do stworzenia wirtualnych ludzi ekipa zajmująca się efektami wizualnymi wykorzystała technikę przechwytywania ruchów (motion capture - mocap). Używano skomplikowanych kamer, potrafiących rejestrować precyzyjne dane dotyczące położenia w przestrzeni czujników zamontowanych na kombinezonach aktorów, ludzi wchodzących w skład zespołu kierowanego przez Yuena Wo Pinga, jak również kaskaderów.

Dane zgromadzone w ciągu miesięcy pracy wykorzystano, między innymi, podczas realizacji sceny walki pomiędzy Neo a armią replik Agenta Smitha, w scenie pościgu na autostradzie i podczas realizacji innych ujęć, pokazujących nadludzkie możliwości bohaterów. Specjalna scena do przechwytywania ruchów aktorów – w czasie realizacji filmu było to największe urządzenie tego typu na świecie – była wykorzystywana przez cztery miesiące, w tym samym czasie realizowano ujęcia tradycyjne. Nigdy wcześniej nie zgromadzono tylu danych tego rodzaju, co dla potrzeb filmów Reaktywacja i Rewolucje, jak również dla potrzeb powstającej gry komputerowej Enter the Matrix – ilości danych, jakie wykorzystywane są przy produkcji gier komputerowych, nie można nawet porównywać.

- Praca z wykorzystaniem przechwytywania ruchu jest dla mnie czymś nowym – mówi mistrz sztuk walki i choreograf Wo Ping. – To fantastyczna technologia, pomagająca pokazać na ekranie ruchy, jakie nie są możliwe do osiągnięcia w rzeczywistości. Dzięki przechwytywaniu ruchów możemy nadać ruchom aktora właściwą dynamikę, podkreślić piękno kopnięć, zwiększyć wyrazistość jego ruchów. Bez wykorzystania takiej technologii nie byłoby to możliwe.

Podczas edytowania danych zebranych przy przechwytywaniu ruchów, zespół Gaety niemal dosłownie nadał ciało wirtualnym postaciom, obudowując ich komputerowy szkielet równie komputerowymi mięśniami, a potem ubierając je w stworzone w pamięci komputera kostiumy. Przy tworzeniu mimiki twarzy wykorzystano kolejną nowinkę techniczną, przez artystów pracujących nad filmem nazywaną Universal Capture („u-cap”). Twarz każdego aktora była fotografowana przez pięć kamer o bardzo wysokiej rozdzielczości, ustawionych w półkole dookoła jego głowy. Aktor grał twarzą, pokazując rozmaite uczucia i emocje, a kamery Sony HDW 900 rejestrowały nawet najmniejsze szczegóły – do poziomu porów na twarzy i pojedynczych włosków.

Następnie, wykorzystując nagrania z pięciu kamer, komputery przetwarzały twarze bohaterów w tekstury bardzo wysokiej rozdzielczości. Tekstury te nakładano potem na cyfrowe ciała postaci, otrzymując w wyniku tego procesu najbardziej realistycznie wyglądające postacie cyfrowe, jakie zna współczesne kino.

Po zarejestrowaniu głównej zawartości każdego ujęcia, a potem dodaniu do niej skomplikowanych warstw elementów wizualnych (takich jak wirtualne tła, przedmioty i poprawione komputerowo przedmioty rzeczywiste, w rodzaju błysków na szkle, fal tworzonych przez przelatujące kule i krwi), wirtualna kinematografia stwarza niemal nieograniczone możliwości montowania ujęć, w wyniku czego powstaje coś, co zespół ludzi zajmujących się efektami wizualnymi nazwał „wirtualnym kinem”.

Przykładem działania wirtualnego kina może być scena walki Neo z armią Agentów Smithów. Kamera wiruje dookoła Neo, kiedy Smith i jego 99 identycznych niewolników atakuje bohatera, płynnie przyspiesza, zwalnia, zmienia pozycję, akcja widoczna jest w zwolnionym tempie, a zaraz potem w bardzo przyspieszonym. W scenie pościgu na autostradzie wykorzystanie techniki wirtualnego kina pozwoliło nakręcić ujęcie zderzenia dwóch pojazdów w sposób, który przy użyciu tradycyjnych technik realizacji zdjęć byłby niemożliwy, zarówno ze względu na umiejscowienie kamery, jak i na prawa fizyki.

Pierwszą próbą stworzenia tak hiperrealistycznej rzeczywistości wirtualnej była scena falowania szklanej powierzchni budynku, mająca miejsce podczas ujęcia kraksy helikoptera w pierwszym filmie trylogii. Filmowcy zdecydowali się obejść prawa fizyki, ponieważ w świecie matematycznym, jakim jest Matrix, wizualne nieprawidłowości tego rodzaju wydają się naturalne. W drugim i trzecim filmie tego rodzaju sceny są częstsze i znacznie bardziej widowiskowe.

- Czuliśmy, że możemy przekroczyć bariery fizyki, istniejące w większości filmów, wiążące ich twórców pętami grawitacji i innych sił materialnego świata. Czuliśmy, że możemy pokazać coś, co naprawdę zaspokoi nasze wyobrażenia o tym, jak powinna wyglądać widowiskowa scena zniszczenia – mówi Gaeta. – Niszczenie rzeczy w filmie w sposób, który nie jest możliwy w prawdziwym świecie, jest o wiele zabawniejsze, niż pokazywanie do czego może doprowadzić zmieszanie składników, które można kupić w każdym supermarkecie.

W trakcie opracowywania choreografii zapierających dech w piersiach scen akcji intensywnie wykorzystywano trójwymiarowe planowanie komputerowe. Jedną ze scen opracowanych w ten sposób jest wspomniany już pościg na autostradzie. Nad zaplanowaniem tej sceny zaczęto pracować niemal rok przed wykonaniem pierwszego zdjęcia. W pracach brali udział praktycznie wszyscy inżynierowie i projektanci, pracujący nad filmem. Opisuje to Gaeta: - W trakcie pracy nad sceną pościgu na autostradzie widać jak bardzo pomocne jest wykorzystanie planowania 3D do określenia ścieżek ruchów obiektów poruszających się poszczególnych dużą prędkością i do umiejscowienia poszczególnych wydarzeń. Realizując tę scenę ryzykowaliśmy życiem kaskaderów, dlatego jej większa część została bardzo dokładnie rozpisana. Kaskaderzy wiedzieli co do mili, jaką prędkość mają rozwijać, gdzie i kiedy muszą dokonać korekty kierunku jazdy, by na ekranie widzowie zobaczyli mijanie się samochodów o cale, wiedzieli także kiedy i w którym miejscu dojdzie do zderzenia.

Oprócz wykorzystania wirtualnych postaci ludzkich i pokazania efektów działań dysponujących nadludzkimi mocami bohaterów, którymi nasycone są sceny walki Neo z armią Agentów Smithów i pościgu na autostradzie, w Reaktywacji widoczne jest także wiele innych wspaniałych zdjęć, takich jak wizja Zionu, ostatniego miasta ludzi, mieszczącego się w olbrzymiej jaskini w pobliżu środka Ziemi, a także wizualizacja zwiększonych możliwości postrzegania Neo. Jego intuicja, postrzeganie rzeczy niewidocznych dla przeciętnego człowieka ukazana jest jako przypominające sen błądzenie kamery wśród milionów błyszczących cząsteczek kodu Matrixa, krążących wokół postaci i miejsc.

Zgodnie z tradycją japońskich filmów anime, w Reaktywacji zobaczymy przekonujące obrazy wygenerowanych w komputerze zjawisk pogodowych, wody i ognia, będących abstrakcyjnymi personifikacjami inteligencji, zachowania i charakteru. Dziesiątki elementów graficznych, widocznych w filmie, opracowano na nowo pod względem projektu, stylu i ich działania – Bracia mają prawdziwą obsesję przedstawiania w bardzo plastyczny sposób wydarzeń nadnaturalnych – mówi Gaeta. – Zawsze staraliśmy się wprowadzić nieco równowagi pomiędzy chaosem a porządkiem.

Reaktywacja i Rewolucje łamią także wszelkie dotychczasowe rekordy liczby przedstawianych obiektów. W filmach widoczne są setki tysięcy maszyn, robotów, szturmujących podziemne tunele poduszkowców. Wygląd maszyn widocznych w tych ujęciach opracował Geof Darrow (twórca niezwykle szczegółowych, klasycznych już obecnie komiksów, takich jak Hard Boiled). W trakcie opracowywania ujęć w siedzibie zespołu do spraw efektów wizualnych korzystano z projektów Darrowa, oglądano filmy, takie jak Obcy; 2001: Odyseja kosmiczna; Vertigo; Czas apokalipsy; Koyaanisqatsi i Powaqqatsi (stylizowane dokumenty o życiu na Ziemi); Błękitna planeta w systemie IMAX; 20 tysięcy mil podmorskiej żeglugi; filmy dokumentalne na temat sztuk walki, katastrofy sterowca Hindenberg, dziewiętnastowiecznych okrętów podwodnych, morskich form życia, Rocky’ego Marciano i innych czempionów bokserskich wagi ciężkiej. Oglądano także zarejestrowane przez telewizję sceny pościgów i kraks samochodowych, filmy z testów zderzeniowych, materiały na temat produkcji robotów, wydmuchiwania szkła, budowy tunelu łączącego Francję i Wielką Brytanię, sztucznej inteligencji. Zespół projektowy obejrzał też specjalnie zmontowaną taśmę, na której znalazły się sceny rozmaitych wybuchów, pokazane w japońskich filmach anime.

- Wszyscy jesteśmy fanami filmów Stanley’a Kubricka i Ridley’a Scotta, uwielbiamy mroczną, perfekcyjną wizję świata, tak doskonale widoczną w ich dziełach – entuzjastycznie mówi Gaeta. – Mamy nadzieję, że w naszych filmach kontynuujemy tę tradycję, wykorzystując jedynie najbardziej zaawansowane technicznie środki, do jakich mamy dostęp. Chcemy tak mocno nastraszyć ludzi, by byli przygotowani, gdy któregoś dnia te cholerne maszyny rzeczywiście uderzą.

Liczba koniecznych efektów wizualnych – i czas, jaki konieczny był do ich stworzenia – wymusiły przekazanie części pracy innym specjalistycznym firmom. Pod nadzorem Gaety pracowały one nad konkretnymi ujęciami. Były to firmy: BUF, która stworzyła ujęcia z Kodem i inne efekty widoczne w scenach pokazujących nadzwyczajną percepcję Neo; Tippett Studios, twórcy komputerowych lokacji i części scen z udziałem maszyn; Sony Imageworks, twórcy Tunelu i ujęć, których akcja dzieje się w Tunelu; Giant Killer Robots, twórcy podziemi; Animal Logic, twórcy postaci paranormalnych i niektórych elementów widocznych w scenie pościgu na autostradzie.

W celu zarządzania skomplikowanym procesem tworzenia cyfrowych ujęć od etapu wstępnej wizualizacji, aż do postprodukcji, zespół Gaeta stworzył „Komputer Główny Zionu”, jak nazwano niezwykle funkcjonalny system wymiany informacji i danych. Umożliwiał on nie tylko wyszukiwanie poszczególnych elementów, łączył ze sobą poszczególne działy produkcji zainteresowane danymi w rodzaju cyfrowych grafik, projektami, storyboardami, planami CAD, modelami 3D. System posiadał także wiele innych funkcji, takich jak – chociażby – tworzenie kopii zapasowych wszystkich cyfrowych ujęć zrealizowanych przez podwykonawców. Materiały wykorzystywane przez system były dostarczane głównie przez działy: artystyczny, efektów wizualnych, dział produkcji gry komputerowej Enter the Matrix i przez twórców dziewięciu animowanych filmów, wchodzących w skład zbioru Animatrix.

W pracach nad filmami Matrix Reaktywacja i Matrix Rewolucje brało udział łącznie ponad 500 komputerowych artystów.