Эволюция технологий создания интерфейсов и голограмм в фильмах

Современный научно-фантастический кинематограф достиг высокого уровня в изображении кибернетических интерфейсов и голограмм, превращая цифровые технологии в неотъемлемую часть визуального повествования. Если в конце прошлого века такие эффекты создавались с помощью оптических трюков и проекций, то сегодня им на замену пришли компьютерные технологии, благодаря которым гигантские голограммы и жестовые интерфейсы выглядят в кадре как никогда естественно. Такие технологии позволили расширить возможности режиссёров и VFX-специалистов.

Данное исследование направлено на анализ эволюции технологий создания кибернетических интерфейсов и голограмм в научно-фантастическом и киберпанк кино — от аналоговых оптических трюков и проекций до современных систем виртуального производства. Основной фокус работы  — на разборе приёмов, которые позволяют режиссёрам формировать ощущение присутствия цифровых сущностей, а также демонстрировать взаимодействие человека и машины как неотъемлемую часть экранного пространства.

Исследование опирается на три основных типа источников: публикации профессиональных журналов, включающие анализ визуальных эффектов и интервью с VFX-супервайзерами; технические брейкдауны и официальные материалы студий создания визуальных эффектов для кино, а также академические статьи по истории визуальных технологий и взаимодействию человека с интерфейсами.

Работа структурирована по трём основным блокам, отражающим этапы технологического развития:

1. Аналоговые методы и оптические эффекты — от ручной анимации до двойной экспозиции.
2. Переход к CGI и цифровым интерфейсам — развитие композитинга, виртуальных камер и motion capture.
3. Современные гибридные технологии — использование volumetric lighting, LED Volume и real-time рендеринга.

Производство научно-фантастических и киберпанк-фильмов началось ещё задолго до того, как в мире начали активно развиваться цифровые технологии, интерфейсы и инструменты дополненной реальности, поэтому создание аутентичного мира будущего стало задачей особой сложности для художников по визуальным эффектам.

Началось всё с ручной графики, макетов и анимации, наложения плёнок и оптических трюков, которые позволяли имитировать дополненную реальность. Перед актёрами лежала задача представить, что они действительно взаимодействуют с этими фантастическими элементами, а художники и технические специалисты должны были настроить графику под поведение актёров и композицию кадра.

В Космической Одиссее 2001-го года графические элементы представляли собой анимированные диаграммы и схемы из сотен технических журналов, окрашенные с помощью гелевых фильтров и встроенные в кадр с помощью проекции.

В той же Космической Одиссее использовалась slit scan — съёмка через щель, с помощью которой создавались научно-фантастические голографические элементы.

Это работало так: камера, закреплённая на слайдере, фокусировалась на небольшой щели, за которой двигалась картинка, и то надвигалась на эту щель, то отъезжала. Яркие объекты оставляли следы на тёмном фоне вокруг щели, создавая эффект анимированной голограммы.

При создании сцен с голограммами персонажей в фильме Звёздные войны. Эпизод IV: Новая надежда использовался приём двойной экспозиции с наслоением друг на друга кадров. Так снимали сцену с голографическими шахматами: сначала снимали «битву»‎ шахмат с помощью стоп-моушен анимации и фигурок на чёрном фоне, а затем наслаивали эти кадры на основную сцену с помощью оптического принтера.

В создании же научно-фантастических интерфейсов на экранах особое место отводилось аниматорам и ранним компьютерным алгоритмам — технические модели объектов, необходимых для создания элементов, оцифровывали и с помощью компьютеров задавали им движение, а затем проецировали на экраны.

Ларри Куба продемонстрировал процесс создания визуализации Звезды Смерти.

Тот же художник, который работал над макетами для Звёздных войн, которые после оцифровывали для интерфейсов, Марк Стетсон, разрабатывал визуализацию города для фильма Побег из Нью-Йорка, но работал здесь не так, как Куба, а более аналоговым способом — использовал физический макет города из чёрных домов с белой окантовкой, которые после были подкрашены в характерный зелёный оттенок.

В фильме Бегущий по лезвию голографические вывески в городе создавались с помощью проекционных экранов, которые, как рассказывали авторы, были подносами для детской игры в мяч. Все крупные кадры города снимались с помощью макетов и накладывались на плёнке, если необходимо было снять движущийся объект с голографической вывеской.

Фильм Трон стал одним из первых, где активно стали внедрять компьютерные технологии в производство, однако для создания эффектных голограмм и интерфейсов не хватило возможностей компьютера, поэтому над этим работали аниматоры. На почти пустые кадры с одними лишь актёрами добавлялись фантастические фоны из 3D-моделей, а поверх этого аниматоры кадр за кадром добавляли голографические элементы, используя негативы, чтобы создать реалистичное свечение.