+
ОБЗОР
Феликс Широков, Владимир Дрожжинов
В этом городе французской Канады есть что-то такое, что привлекает к нему множество людей, связанных с анимационным искусством, от Нади Магненат-Тальман, профессора Женевского университета, до Александра Петрова, художника из Ярославля, который после присуждения ему Оскара-2000 за фильм “Старик и море” (www.oldmansea.com; www.oscar.com/ceremony/winners/win_sha.html) стал наконец-то знаменит и у себя на родине.
В анимационном фильме “Старик и море” сливаются несколько самостоятельных линий развития информационных технологий, о которых мы хотим сегодня рассказать.
Первая из них - это применение искусственного интеллекта (Artificial Intelligence, AI) в анимации и, шире, - в компьютерной графике (Computer Graphics, CG).
Мы проиллюстрируем ее на примерах работ Нади Магненат-Тальман, никоим образом не утверждая, что именно Надя была первооткрывателем, единственным разработчиком или главным идеологом данного направления развития информационных технологий.
За 20 лет своей работы (с 1979 по 1999 г.) Н. Магненат-Тальман написала несколько десятков книг по информационным технологиям вообще и по компьютерной графике и анимации в частности. Около 200 раз ее приглашали в качестве основного докладчика на конференции и симпозиумы, в том числе и на московские “Графиконы”. Надя Магненат-Тальман внесла огромный вклад в теорию и практику современной компьютерной анимации. Начинала она в Канаде, в Квебеке, а затем работала в Монреале.
В 1987 г. Н. Магненат-Тальман, в то время профессор Школы высших коммерческих исследований (Ecole des Hautes Etudes Commerciales) Монреальского университета, вместе со своим супругом Дэвидом Тальманом выпустила фильм “Rendez-vous а Montral” (“Встреча в Монреале”). В нем “синтетическая” Мерилин Монро приходит на свидание с “синтетическим” Ричардом Бертоном в монреальское кафе. Этот цветной фильм был сгенерирован компьютером на системе Human Factory (“Фабрика человека”) и длился 7 мин. Его задача - имитировать жестикуляцию и мимику двух ушедших из жизни звезд Голливуда.
Синтетическая Мерилин появляется и в других фильмах Н. Магненат-Тальман: “Мерилин говорит с орбиты” (10 мин, 1998 г.), “Мерилин в ООН” (2 мин, 1997 г.), “Мерилин на Женевском озере” (1 мин, 1996 г.), “Мерилин в парке Бастионы” (30 с, 1994 г.), “Поющая Мерилин” (1993 г.). Идея создания “синтетического актера давно занимает Н. Магненат-Тальман. Сегодня она нашла свое воплощение в создании синтетических телеведущих (Лара Крофт и др.).
Если угодно, это - атака на видеоверсию теста А. М. Тьюринга: можно ли средствами искусственного интеллекта и компьютерной графики создать столь совершенный образ, чтобы синтетический актер был неотличим от живого. Можно ли “оживить” Мерилин Монро и предложить ей несколько новых ролей на экране?
Пока речь шла о синтезе внешности, мимики и речи, но не о синтезе личности. Недавняя работа индийского физика А. Пателя заставляет по-новому взглянуть на проблему синтеза личности. Патель считает (и подтверждает это научными выкладками), что все явления жизни основаны на квантовых вычислительных процессах, реализующих молекулярную биохимию (синтез нуклеиновых кислот - ДНК и РНК - и белков).
Во всяком случае, опираясь на работы Лова Гровера по квантовому поиску в базах данных, Патель сумел объяснить, почему генетический код четырехбуквенный (A, T, G, C), а белковый - двадцатибуквенный (двадцать аминокислот).
Теория Пателя хорошо гармонирует с новыми теориями “квантового” сознания Р. Пенроуза - С. Замероффа. Если все это действительно так, то синтез личности станет возможным только после создания наукой квантовых вычислительных систем. А это сильно замедлит процесс “интеллектуализации” синтетических актеров и телеведущих. (Впрочем, превращение дикторов в телеведущих без учета их интеллекта, практикуемое на отечественном TV, вызывает ощущение, что перед тобой синтеты.)
Во всем мире идет интенсивнейшая работа по созданию квантовых компьютеров. Например, в Калифорнийском технологическом институте над этой проблемой трудятся профессор Дж. Престел и россиянин А. Китаев. Конгресс США намерен вложить миллиарды долларов в решение этой задачи.
Не это ли предвидел Алан М. Тьюринг, когда сорок лет назад писал, что если мышление зависит от экстрасенсорных явлений, таких, как телепатия, то научить машину мыслить можно только тогда, когда будут построены телепатические машины. Но сегодня мы, пожалуй, столь же далеки от создания квантовых вычислительных систем, как во времена Рене Декарта. Ну, может быть, чуть ближе, поскольку проблема “локализована” и движение началось.
Процесс создания компьютерной анимации по сложности можно сравнить только с машинным переводом. Как известно, существует три основных уровня перевода:
- FAHQT, Full Automatic High-Quality Translation, - полностью автоматический перевод высокого качества;
- HAMT, Human Aided Machine Translation, - машинный перевод с помощью человека;
- MAHT, Machine Aided Human Translation, - перевод, выполненный человеком при поддержке машины.
Автоматический перевод подвергается “трансляционному тесту” Тьюринга. Он должен быть неотличим от “хорошего” перевода, выполненного человеком. Первый уровень - FAHQT - пока остается мечтой и целью. Реально применимы два более низких уровня. Однако “процент” автоматизации перевода установить трудно (сказать, что перевод выполнен на 65% машиной, все равно что сказать, что больной чувствовал себя на 10% лучше).
Такую же классификацию можно применить и к системам анимации:
- FAHQA, Full Automatic High-Quality Animation, - полностью автоматическая анимация высокого качества;
- HAMA, Human Aided Machine Animation, - машинная анимация с помощью человека;
- MAHA, Machine Aided Human Animation, - анимация, выполненная человеком при поддержке машины.
Сегодня, разумеется, возможен лишь последний “рукотворный” уровень: замысел и графическое исполнение - за человеком, а машина выполняет лишь поддерживающие функции.
Но, скажете вы, категория MAHA - “анимация, выполненная человеком при поддержке машины”, - очень широкая, кроме “Старика и моря” в нее попадают такие фильмы, как “Бэмби” и “Белоснежка и семь гномов”. Но надо как-то отличать “Бэмби” от “Старика и моря”. Пока у нас нет четкого искусствоведческого критерия. Мы скажем лишь, что “Старик и море” - это высокореалистичный фильм. Зритель забывает, что перед ним рисованные герои и природа, рисованная гигантская рыба. Как древние наскальные рисунки первобытных художников, фильм поражает нас своим реализмом и своей выразительностью.
Что ж, компьютерная мысль и технология создали условия для человеческого творчества, создали высокосовершенные орудия. Теперь надо посмотреть, на что способен сам человек. Какими “наскальными рисунками” он поразит наших далеких потомков? Фильмом “Терминатор”? Но мы вообще исключаем произведения подобного пошиба из наших рассуждений - кассовый сбор не может служить критерием качества.
Так насколько же приблизится процесс создания компьютерной анимации к уровню FAHQA в конце XXI века?
Возможно, к тому времени будут созданы “телепатические” машины, которые смогут “читать образы” непосредственно из мозга художника, позволят ему движением мысли управлять движением образов на экране.
Весьма вероятно, что в роли таких машин выступят квантовые компьютеры или компьютеры с квантовыми датчиками, используя мозг человека в качестве устройства “прямого ввода”; время от времени поступает информация о попытках такого рода.
Но может быть, людям удастся найти способы визуализации самой мысли, такие, чтобы визуальная картина “синтетической” мысли была неотличима от визуальной картины мысли “естественной”. И тогда появится новый критерий Тьюринга.
Что ж, посмотрим, если только в конце XXI века будет кому смотреть. Тотальный терроризм и “воспитательные” бомбардировки свидетельствуют о какой-то глубокой болезни современной цивилизации.
А пока - пока Н. Магненат-Тальман продолжает свою работу в должности профессора кафедры Информационных систем факультета экономических и социальных наук Женевского университета. (Стоит обратить внимание на то, что экономические факультеты канадских и швейцарских университетов смотрят на предметы своих исследований достаточно широко.)
Успехи теоретических исследований и практических разработок привели к возникновению и развитию коммерческих анимационных фирм. Сейчас в мире существует более ста лабораторий компьютерной графики и анимации. Среди них: Группа научной визуализации Армейских исследовательских лабораторий (ARL), США; Отделение научных приложений и визуализации (Scientific Applications and Visualization Branch) НАСА, США; Лаборатория компьютерной анимации (LSI) в Сан-Паулу, Бразилия; Общество компьютерной графики Массачусетского технологического института (MIT Computer Graphics Society); мощные подразделения компьютерной графики фирмы Silicon Graphics и, разумеется, лаборатория МИРАЛаб при Женевском университете, возглавляемая все той же Н. Магненат-Тальман.
В Канаде также много лабораторий и фирм, связанных с компьютерной графикой и анимацией. В университетах провинций Альберта и Британская Колумбия, городов Торонто, Ватерлоо и др. созданы лаборатории университетского уровня. В одном только Монреале (провинция Квебек) насчитывается более двадцати фирм компьютерной графики и анимации: Abvent, Behavior Entertainment, Digits ’n Art, Discreet Logic, Haptic Technologies, Kaydara, Kunst Machina, Soft Image, Toon Boom и многие другие.
У каждой из них своя экономическая ниша, свой профиль. Это никак не “графическое захолустье”. Многие из этих фирм пользуются мировой известностью.
Сейчас, после присуждения Александру Петрову Оскара, в число всемирно известных вошла монреальская фирма Productions Pascal Blais, названная по имени ее президента Паскаля Блеза; фирму он основал в 1983 г. вместе с Бернаром Лажуа (Bernard Lajoie). Она быстро зарекомендовала себя как один из первых производителей высококачественной анимации в Канаде. Сейчас, в 2000 г., Productions Pascal Blais - площадка величиной 10 000 кв. футов, находящаяся возле Мультимедиа-Сити в Монреале, служит в качестве базовой Студии анимации и Управления Движением.
Достигнув успеха в производстве традиционных анимационных фильмов, фирма расширила штат своих режиссеров, пригласив талантливых мастеров, работающих в разных видах анимационной техники. Занимаясь производством высококачественной анимации, Productions Pascal Blais ограничила свой выбор только режиссерами, завоевавшими призы и имеющими коммерческий опыт.
Сейчас в число “техник”, используемых фирмой, вошла и техника “маслом по стеклу”. Так созданы картины Александра Петрова для “Старика и моря”. Он пишет их прямо пальцами, а не кистью, полагая, что “пальцы - это самый короткий путь от сердца к изображению”.
За последнее десятилетие произведения, созданные на студии “Паскаль Блез”, неоднократно завоевывали призы, а к числу ее заказчиков относятся такие знаменитые компании, как “Белл Канада”, “Видеотрон”, “Нестле”, “Проктер энд Гэмбл” и др.
Наряду с техникой двухмерной анимации фирма Productions Pascal Blais экспериментировала с другими мультимедийными и смешанными техниками. За последние пять лет она пополнилась двумя новыми цифровыми студиями. Теперь фирма имеет в своем составе цифровую студию двухмерной анимации и студию современной трехмерной компьютерной анимации.
Используя программное обеспечение 3D Studio Max, студия компьютерной анимации “встала на собственные ноги” и в настоящее время выпускает ежегодно столько же коммерческих изделий, сколько и другие отделы. Студия полностью укомплектована всеми нужными специалистами, включая производственных и постпроизводственных менеджеров. Она выполняет заказы в любом телевизионном стандарте: PAL, NTSC, SECAM - и на любом языке.
К числу ведущих режиссеров фирмы относятся сам Паскаль Блез, Кордел Бейкер (премия Оскар за фильм “Кот возвращается”), Брег Дюффелл и наш соотечественник Александр Петров.
На счету Александра Петрова, кроме “Старика и моря”, такие фильмы, как: “Корова” (1987-1988 гг.), “Сон смешного человека” (1990-1992 гг.), “Русалка” (1994-1996 гг.).
Фильм “Русалка” был представлен в 1998 г. на премию Оскар, но не получил ее. И вот, наконец, “Старик и море” (1996-1999 гг.), получивший в этом году Оскара по категории короткометражных анимационных фильмов.
Мы не останавливаемся здесь на многих технических подробностях, таких, как управление движением и его аппаратное и программное обеспечение. Эти детали - существенны, но они относятся к самому производству фильмов, а нам предстоит еще большой разговор о технологии IMAX и о кинотеатрах, предназначенных для демонстрации фильмов, созданных с ее помощью.
Это - вторая линия развития, приведшая в конечном итоге к Оскару за фильм “Старик и море”. Дело в том, что он отснят именно в этой технологии, которая впервые “заиграла” в полную силу в руках А. Петрова. Кинотеатр IMAX дает зрителю ощущение личного присутствия, “погружения” в фильм (immersion technology). А. Петров не только снял фильм, он раздвинул рамки самой техники IMAX. О такой возможности никто и не помышлял, а если и помышлял, то отступал, устрашенный трудностью исполнения.
В России нет ни одного IMAX-кинотеатра. Поэтому русский зритель сможет познакомиться с фильмом только в виде его “пересказа” на обычной 35-миллиметровой пленке. Например, в клубах или посредством телевидения.
Конечно, стихотворение “Девушка пела в церковном хоре” можно пересказать прозой и дать читателю некое представление о Блоке как о поэте и о содержании самого стихотворения. Но чуда не свершится. Погибнет музыка слов, пропадет прелесть образов. Также и “пересказ” “Старика и моря” на 35-миллиметровой пленке не вызовет у зрителя чувства личного присутствия, “погруженности”, которое и является сутью технологии IMAX.
Отметим попутно, что в производстве “Старика и моря” участвовала также японская корпорация Imagica - одна из крупнейших кинолабораторий Японии с капиталом в 1,15 млрд. йен (около 10 млн. долл.), продажи которой достигли в 1998 финансовом году 19 млрд. йен (около 200 млн. долл.). Штаб-квартира корпорации находится в Изобразительном центре в Токио (Tokyo Imaging Center).
Насколько мы можем судить (страничка корпорация Imagica в сети Интернет представлена на японском языке, и требуется некоторое время на изучение текстов), роль Imagica в создании фильма “Старик и море” состояла в изготовлении самой киноленты. Ведь технология IMAX использует ленту шириной 70 мм и произвести фильм на такой ленте - непростая задача.
Во всяком случае, фильм “Старик и море” зарегистрирован как совместное российско-канадско-японское произведение.
Перейдем к описанию технологии IMAX, зарождение которой также связано с Монреалем.
Фирма IMAX была основана в этом городе после завершения выставки “Экспо’67”. Ее основатели - Грэм Фергюсон, Роберт Керр и Роман Кройтор. Во время “Экспо’67” кинопродюсеры Фергюсон и Кройтор представили отдельные мультимедийные проекты. С помощью старого школьного друга, инженера Вильяма Шоу, они приступили к проектированию специальной камеры и системы проекции, которые позволили бы воплотить в жизнь задуманную ими идею демонстрации фильма на огромном экране.
Успех на этом пути отнюдь не был гарантирован. Обычная 35-миллиметровая пленка имела недостаточную разрешающую способность и не годилась для этих целей. К счастью, в это время уже началось производство 70 мм пленки. Было решено использовать 65 мм негативы при 70 мм отпечатках.
Чтобы увеличить площадь кадра и разрешение, Фергюсон, Кройтор и Шоу применили прием, уже опробованный другими фирмами, а именно - горизонтальную протяжку вместо вертикальной. Это позволяло увеличить ширину кадра и давало возможность проецировать изображение на огромный экран без потери деталей. Для обеспечения совместимости со стандартными пленками была избрана скорость 24 кадра в секунду.
Проектирование съемочной камеры не вызвало особых трудностей, поскольку время экспозиции кадра очень короткое, а лента может двигаться непрерывно с помощью “коготков”, цепляющихся за перфорацию. Но в проекторе лента должна удерживаться неподвижно гораздо большее время, пока кадр проецируется на экран. Движение ленты - прерывистое. Традиционный мальтийский крест, обеспечивающий прерывистость движения, оказался неприменимым. Инерция быстро движущейся пленки создавала большие нагрузки на перфорацию и приводила к повреждению пленки. Спасение пришло от незнакомого человека: австралиец Рон Джонс опубликовал в техническом журнале статью, в которой предложил альтернативный механизм лентопротяжки. На ленте создается “петля” (“слабина”) шириной точно в один кадр. В нужный момент она протягивается и ложится на фиксационные шпеньки, расположенные по обе стороны апертуры (проекционного отверстия). При движении ленты “слабина” накапливается и затем на перфорационные шпеньки плавно ложится новый кадр.
Испытания нового механизма на обычной 35 мм пленке прошли успешно, молодая фирма IMAX рванулась вперед и построила 70 мм протяжку с “бегущей петлей”. Но... протяжка не работала, она крошила ленту при укладке на “фиксатор”.
Инженер Вильям Шоу решил и эту проблему - с помощью подвижных шпеньков, которые захватывали ленту на бегу и замедляли ее движение перед фиксацией на неподвижных шпеньках.
Однако и это усовершенствование не обеспечило требуемой скорости проектора. При 18 кадрах в секунду механизм надежно работал долгие часы, но при скорости 24 кадра в секунду он снова крошил перфорацию. Казалось, наступил провал всего предприятия.
Окончательное решение пришло к Вильяму Шоу ночью. Ему пригрезилось, что если ротор протяжки уверенно работает при скорости 18 кадров в секунду, то ротор большего диаметра будет также хорошо работать при скорости 24 кадра в секунду. Он увидел это “внутренним взором” и понял, что нашел решение. Проектор будет работать! И проектор стал работать!
Технология IMAX была представлена широкой публике на Всемирной выставке “Экспо’70” в городе Осака (Япония) - тогда был показан фильм “Тигренок”.
Сегодня для демонстрации трехмерных (стерео) фильмов зрителям предлагают надеть специальные очки с жидкокристаллическими линзами. У этих очков, синхронно с движением кадров, открывается то левая линза, то правая. Мозг человека интегрирует эти образы для левого и правого глаза в единое объемное изображение. После каждого использования шлемы с очками очищаются специальным составом в системе высокого вакуума. Звук обеспечивается специальной системой PSE (Personal Sound Environment, персональная звуковая среда), которая дебютировала уже в 1996 г. Проекция на экран производится мощными лампами (15 Вт) с ксеноновой дугой.
Напомним, что начало развития технологии IMAX пришлось на конец 60-х и начало 70-х годов, когда еще не появились микропроцессоры, а цифровых крупномасштабных проекторов не было и в помине.
Искусство инженера-механика играет огромную роль в развитии информационных технологий. Об этом все забывают на фоне огромных успехов самой электроники. Но надо помнить, что без искусных механиков у нас не было бы ни струйных, ни лазерных принтеров. Для окончательной выдачи цифрового результата необходимо аналоговое механическое устройство.
Но вернемся к фирме IMAX. За 30 лет своего существования и развития она решила огромное число механических и электронных задач, необходимых для демонстрации фильмов на экране размером 100х80 футов.
Для показа фильмов, снятых на основе технологии IMAX, требуются специальные кинотеатры с установленным в них фирменным проекционным оборудованием. Таких кинотеатров во всем мире уже более 200. В России, повторяем, нет ни одного, и полноценная демонстрация “Старика и моря” на родине его создателя - режиссера и аниматора Александра Петрова - сегодня невозможна.
Один из новейших IMAX-театров - элегантная ротонда из стали и стекла - был недавно построен в Лондоне на правом берегу Темзы для Британского киноинститута (BFI - British Film Institute).
Строительство (20 млн. фунтов стерлингов) финансировалось во многом за счет лотерейного фонда Английского совета по искусствам (Arts Council of England’s Lottery Fund).
Ширина экрана в этом кинотеатре - 26 м, высота - 20 м.
В зале около 500 зрительских мест. Они расположены в 14 рядов, поднимающихся круто вверх. Благодаря этому любой зритель, даже ребенок, видит без помех весь экран.
Кинотеатр оснащен самой новейшей проекционной аппаратурой IMAX и совершенной системой “звукового окружения” Долби (Dolby surround sound).
Грэм Фергюсон, сооснователь корпорации IMAX, на открытии театра в мае 1999 г. сказал, что корпорация уже построила 180 своих кинотеатров и что к концу года их будет 250.
Думаем, необходимо сказать несколько слов о самом художнике - режиссере и аниматоре Александре Петрове. Он не только сумел найти свое место во всем этом клубке новых технологий, противоречивых личных интересов и коммерческих требований, но и сказал свое, новое, слово.
IMAX-театр Британского киноинститута показывает двух- и трехмерные крупноформатные фильмы. В настоящее время в прокате имеется около 130 таких IMAX-фильмов. От видовых и познавательных до “Старика и моря”, ставшего, пожалуй, первым “игровым” фильмом с нарисованными актерами. Съемки натурных эскизов к фильму проводились в деревушке под Ярославлем. С российской стороны в съемках фильма участвовала анимационная студия “Панорама” из Ярославля.
Всемирная премьера фильма должна состояться 10 июня в Лондоне, на ней будет присутствовать принц Чарльз, наследник британского престола. Фильм сопровождается коротким прологом: “Хемингуэй - портрет”, который был снят режиссером Эриком Капюэлем. Хемингуэй говорил, что “Старик и море” - это лучшее из того, что он смог написать.
Вечером 20 июня А. Петров откроет в Бредфорде (Великобритания) конференцию по крупноформатной анимации. В Бредфорде при Национальном музее фотографии, кино и телевидения также имеется IMAX-театр. Конференция является частью Бредфордского фестиваля анимационного фильма.
На презентации своего фильма А. Петров будет говорить о сложности создания анимационного кино для крупных экранов. По словам самого художника, он нарисовал для “Старика и моря” 29 тысяч картин маслом на стекле. Нарисовал - пальцами! В качестве прообраза Сантьяго - кубинского рыбака - Александр выбрал очень дорогого ему человека, своего тестя.
Фильм начинается сценой, в которой мальчик - помощник рыбака - будит его, чтобы очередной раз выйти в море; 84 дня старый Сантьяго выходил в море, но не мог поймать никакой рыбы. Старик медленно гребет на своей маленькой лодке в утренний морской туман. Внезапно леска натягивается, 18-футовая рыба проглотила приманку. Полдень, борьба началась. Старик борется с рыбой, невольно восхищаясь этим гигантским созданием. Наконец он подтягивает ослабевшую рыбу к борту и вонзает ей в бок свой гарпун.
Сантьяго привязывает рыбу к лодке, но тут появляются акулы, привлеченные запахом крови. Они отрывают от рыбы кусок за куском. В борьбе с акулами старик теряет свой гарпун, и акулы сжирают всю рыбу. Измученный рыбак падает на дно лодки, и сцена завершается показом лодки, окруженной акулами.
Старик открывает глаза и видит над собой встревоженное лицо ребенка. Он лежит в своей хижине на постели. На берегу группа рыбаков рассматривает лодку старого Сантьяго и привязанный к ней остов огромной рыбы+
+21 июля 2000 г. исполнится 100 лет со дня рождения Хемингуэя.
С авторами можно связаться по телефону: (095) 268-1313 или по E-mail: sadroz@cityline.ru.
