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.
Цель исследования — проследить, как менялись методы визуализации интерфейсов и голограмм и какие технологии определили переход от аналоговых способов создания к виртуальным.
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:
- Аналоговые методы и оптические эффекты — от ручной анимации до двойной экспозиции.
- Переход к CGI и цифровым интерфейсам — развитие композитинга, виртуальных камер и motion capture.
- Современные гибридные технологии — использование volumetric lighting, LED Volume и real-time рендеринга.
Аналоговые методы и оптические эффекты
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.
Космическая Одиссея 2001-го года, 1968
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.
Кадр из фильма Космическая Одиссея 2001-го года (реж. Стэнли Кубрик, 1968)
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.
Кадр из фильма Космическая Одиссея 2001-го года (реж. Стэнли Кубрик, 1968)
Звёздные войны. Эпизод IV: Новая надежда, 1977
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.
Оптический принтер, со съёмок Звёздные войны. Эпизод IV: Новая надежда. Использовался для наслоения кадров с помощью перематывания плёнки, или наложения плёнок друг на друга.
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.
Побег из Нью-Йорка, 1981
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.
«Я решил, что если смогу построить похожую модель Манхэттена из контрастных черных и белых твердых тел, то смогу добиться убедительного имитации компьютерной каркасной модели».
— Марк Стетсон
Кадры с процесса создания фильма Побег из Нью-Йорка (реж. Джон Карпентер, VFX-супервайзер Роберт Скотак, 1981)
Бегущий по лезвию, 1982
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.
«Мы покрасили подносы в непрозрачный черный цвет, а затем нанесли на них сухую серебряную краску. Это стало нашим проекционным экраном с пиксельным изображением».
— Марк Стетсон, художник по визуальным эффектам.
Трон, 1982
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.
«Технически Tron представляет собой смесь игрового кино, классической рисованной анимации и компьютерной графики. Все три компонента были сложными в производстве. Все спецэффекты добавлялись на этапе пост-продакшена, поэтому актёры играли на пустых, полностью чёрных декорациях.»
— Стивен Лисбергер, режиссёр Трон
Кадр из фильма Трон (реж. Стивен Лисбергер, VFX-супервайзер Питер Андерсон, 1982)
Каждый кадр смонтированного чёрно-белого материала увеличивался как минимум на два листа специальной высококонтрастной плёнки Kodalith, которые затем повторно фотографировались на анимационной установке вместе с различными другими элементами, чтобы получить итоговый цветной негатив.
Дина Бёркетт, одна из десяти координаторов сцен, рассматривает укрупнённый кадр живой съёмки, напечатанный на плёнке Kodalith.
До широкого распространения цифровых технологий создание голограмм, интерфейсов и визуальных образов будущего опиралось на сочетание ручной анимации, проекций, оптических трюков и инженерной изобретательности. Каждая иллюзия — от голографических шахмат Star Wars до светящихся каналов Tron — рождалась в результате кропотливой покадровой работы, комбинирования миниатюр, негативов, проекционных экранов и сложных операторских техник вроде slit-scan. Авторы фантастических фильмов буквально «строили будущее вручную», соединяя физические материалы и эксперименты с плёнкой, чтобы создать эффекты, которые зрители тогда ещё даже не могли представить. Именно благодаря этим аналоговым методам сформировался визуальный язык ранней научной фантастики и киберпанка, ставший фундаментом для современных цифровых эффектов.
Переход к CGI и цифровым интерфейсам
С плотным внедрением CGI в. киноиндустрию и переход к редактированию и пост-продакшену в цифровом пространстве, многие голографические элементы и интерфейсы стали вставляться на зелёный фон, для лучшего соединения с движениями актёра использовали motion tracking, а для соединения кадров виртуальных с реальными использовали уже не оптический, аналоговый композитинг, а цифровой.
Матрица, 1999
Одним из культовых голографических эффектов стал эффект «цифрового дождя» в Матрице. Саймон Уайтли — разработчик эффекта — рассказал, что рисовал символы вручную, добавляя неровности, обрезая буквы, а затем сканировал, чтобы в дальнейшем, на компьютере Джастин Маршалл с помощью шейдеров окрасил их, подсветил и санимировал их так, чтобы создавался эффект «дождя».
Маршалл рассказывает, что вместе со студией визуальных эффектов Animal Logic, они усложнили эффект, добавив туда глитчи и сделав так, что его можно было корректно накладывать на 3D модели разных форм как анимированную текстуру.
Особое мнение, 2002
Для создания голограмм-воспоминаний главного героя в фильме Особое мнение, отдельно снимались сцены с главным героем Джоном вне голограммы, и сцена с голограммой Лары Кларк — на зелёном фоне с помощью 11 разных камер, чтобы создать достоверную проекцию в компьютерной 3D-программе, которая сможет генерировать геометрию для накладывания эффектов и текстур и последующего встраивания этой сцены в сцену с Джоном в комнате.
В этом же фильмы есть кадры с голографическим экраном, которым Джон управляет с помощью движений рук. Конечно, в реальной жизни на съёмочной площадке никакого экрана не было, актёру приходилось импровизировать, а специалистам по визуальным эффектам синхронизировать анимацию интерфейса с движением рук актёра.
Джон Андеркоффлер — специалист по жестовым интерфейсам — в коллаборации со студией Imaginary Forces и дизайнером Алексом МакДовеллом создали пред-визуализацию интерфейсов и голографических кадров, а также технологические принципы их работы, которые стали основой для создания визуальных эффектов на пост-продакшене.
Чтобы синхронизировать движения актёра и анимацию интерфейсов, на актёре были надеты специальные перчатки с подсветкой. Это облегчило работы специалистам на пост-продакшене, которым необходимо было подстроить анимацию под положение рук и их скорость передвижения.
Железный человек, 2008
Одними из самых культовых интерфейсов в фильмах считаются HUD (head-up display) интерфейсы в Железном человеке. Как говорили VFX-художники Кент Секи и Дэв Роч, создание интерфейсов для этого фильма стало одним из самых больших испытаний, начиная от дизайна элементов, заканчивая их интеграцией в пространство фильма.
Кадр из фильма Железный человек (реж. Джон Фавро, VFX-супервайзер Джон Нельсон, 2008)
Художники вдохновлялись космической одиссеей 2001, и первые прототипы выглядели гораздо проще, чем-то, что мы в итоге видим в фильме. Дизайнеры скрупулёзно продумали и анимировали каждый виджет, каждый элемент на экране имел конкретную функцию и анимировался в соответствии с происходящей на экране ситуацией, как рассказывает Дэв Роч — супервайзер дизайна HUD.
В нулевых компьютерная графика делилась на две части: 3D-моделирование и анимация и композитинг из 2D-объектов — рендеров локаций и текстур. Интерфейсы Железного Человека же были где-то между — это реагирующие на движение актёра и камеры 2D-плоскости в 3D пространстве с от исходящим от них светом — поэтому для специалистов тогда создание такого HUD стало вызовом.
В 2000-х произошёл переход от аналоговых методов создания футуристических интерфейсов и голограмм к компьютерной графике, но многое всё ещё давалось художникам сложно из-за ограничений в программах, поэтому специалистам приходилось использовать ручной труд в отрисовке, анимации, сопоставлении в кадров с множества разных камер вместе, чтобы создавать как можно более естественные и проработанные интерфейсы, в которые можно поверить.
Современные гибридные технологии
Начиная с 2010-х годов компьютерная графика стала более удобной для создания голограмм и интерфейсов. Мало того, что технологии в мире стали развиваться и интерфейсы становились всё более близкими к тому, что считалось классикой научной фантастики, так ещё и технологии позволяли облегчить задачу VFX-художникам, появился real-time rendering, в киноиндустрии стали активно использовать игровые движки, процедурную анимацию, волюметрическое освещение. Всё это позволило ускорить работу и сделать интеграцию голограмм и интерфейсов в мир фильма более естественной.
Бегущий по лезвию 2049, 2017
Один из ярких примеров — голограмма Джой из Бегущего по лезвию 2049. Из снятой на зелёном фоне актрисы с розовым гримом сделали 3D-модель c наложением множества эффектов и отслеживанием и переносом движений актрисы
Этапы создания сцены с большой голограммой Джой в фильме Бегущий по лезвию 2049 (реж. Дени Вильнёв, VFX-супервайзер Пьер Баффин, 2017)
Кадр из фильма Бегущий по лезвию 2049 (реж. Дени Вильнёв, VFX-супервайзер Пьер Баффин, 2017)
Мы называем эту сцену «Розовая Джой». Мы сняли ее в первые дни съемок. Мы сняли Ану в розовом макияже и без особого гардероба на зеленом экране, смотрящую на вырезанную из бумаги фигуру К. размером с бутылку колы. Затем мы также установили камеры для наблюдения. Мы отслеживали движения тела Аны и накладывали ее на компьютерную версию Джой. Мы создали множество проекционных эффектов, эффектов интерьера и эффектов задней формы. Затем мы добавили небольшие зазубрины на ее лице, которые должны были выглядеть как пиксели. Мы назвали это «эффектом долларовой купюры», когда вы смотрите на купюру вблизи и видите эти маленькие пиксели на ней.
— Джон Нельсон, супервайзер по производству визуальных эффектов
Призрак в доспехах, 2017
Ещё один яркий пример — гигантские голограммы в Призраке в доспехах. Если ещё 15 лет назад в Особом мнении даже с помощью съёмки актёра для голограммы с 11 разных камер и последующей оцифровки не удавалось создать достаточно естественную, встроенную в пространство голограмму, то в Призраке в доспехах с помощью съемки актёров на специальной площадке, оцифровке и наложении современных шейдеров, голограммы в городе естественно выглядят не только н полностью компьютерных рендерах, но и встроенными в пространство реального города, в котором проводились съёмки.
Кадр из фильма Призрак в доспехах (реж. Руперт Сандерс, VFX- супервайзеры Джон Дикстра, Гийом Рошерон, 2017)
Для создания этих фотореалистичных объемных изображений поставщик системы камер для фотограмметрии движения, компания Digital Air, разработала новую специальную установку из 80 камер для съемки объёмных кадров с актёрами, в которых захватываются движения и геометрия реального мира с разных ракурсов.
Дюна, 2021
Многие фильмы для создания футуристических сцен перешли на виртуальное производство, потому что теперь программы могли считывать геометрию реального пространства и им стало проще считывать глубину и движения. Для создания же реалистичного освещения часто сцены с актёрами в реальности снимаются с помощью LED-панелей и проекций объектов, которые в полном формате уже добавлялись с помощью компьютерной графики, как в Дюне.
Кадры со съёмок сцены «охотник-искатель» из фильма Дюна (реж. Дени Вильнёв, VFX-супервайзер Пол Ламберт, 2021)
Как рассказывает Пол Ламберт — супервайзер по визуальным эффектам Дюны — для создания эффекта того, что главный герой Пол Атрейдес проходит сквозь голографическое дерево, пришлось как бы разрезать модель дерева на сотню кусков, чтобы сделать проекцию освещения, через которую проходил актёр как через ветви. После уже в программе в кадр добавили саму голограмму, которое реагировала на сгенерированную геометрию актёра, движения которого отслеживались при съёмке.
Эти красивые проекции стали очень важной частью визуальных эффектов. Если делать всё виртуально и оператор-постановщик не видит, что происходит, то у каждого будет своё представление о том, каким должен быть финальный эффект.
— Пол Ламберт, VFX-супервайзер
Сейчас создание интерфейсов и голограмм в фильмах всё сильнее стремится к аутентичности — чтобы они сидели в пространстве реальности более естественно, будто бы актёры действительно взаимодействуют с ними в процессе съёмки. Поэтому реализация голограмм и интерфейсов не происходит исключительно с помощью CGI, художники разными способами стараются включить интерфейсы в реальное пространство — например, с помощью проекций или LED экранов для вывода изображения из компьютера в реальный мир. Казалось бы, с развитием технологий создавать естественные футуристические кадры станет проще, но всё-таки каждый раз перед специалистами по визуальным эффектам появляются новые испытания и приходится придумывать новые способы совместить фантастику с реальностью.
Заключение
За несколько десятилетий развитие технологий создания голограмм и кибернетических интерфейсов в научно-фантастическом кино прошло путь от кропотливых аналоговых методов до гибридных цифровых систем. Если в 1970–1980-е годы сцены с голограммами создавались с помощью макетов, проекций на стекло, оптической печати и ручной анимации — как в «Звёздных войнах» и «Троне» — то сегодня VFX-художники используют CGI, motion capture и системы реального времени, позволяющие интегрировать виртуальные объекты прямо в физическое освещение сцены.
При этом даже с ростом цифровых возможностей важную роль сохраняют практические элементы. В «Бегущем по лезвию 2049» и «Призраке в доспехах» актёры взаимодействовали с физическими маркерами, проекциями и LED-панелями, что обеспечивало правдоподобность освещения и реалистичность реакции света на объекты. Этот подход сочетает преимущества виртуального производства с ощущением физического присутствия цифровых сущностей, создавая более убедительное взаимодействие человека и машины.
Вместе с тем, методы CGI эволюционировали от простого композитинга и рендеринга отдельных элементов до комплексного использования real-time визуализации, volumetric lighting и виртуальных камер. Такое сочетание практических приёмов и современных технологий позволяет современному кино не только демонстрировать впечатляющие голограммы и интерфейсы, но и формировать новый визуальный язык, в котором граница между физической реальностью и цифровым миром становится практически незаметной.
Watch Larry Cuba explain how he animated the computer graphics for the original Star Wars // cdm URL: https://cdm.link/watch-larry-cuba-explain-how-he-animated-the-computer-graphics-for-the-original-star-wars/ (дата обращения: 26.11.2025).
Doug Trumbull: Special Effects on 2001 A Space Odyssey // media+art+innovationA forum about innovation in old and new media URL: https://mediartinnovation.com/2014/08/05/doug-trumbull-special-effects-on-2001-a-space-odyssey/ (дата обращения: 26.11.2025).
TRON (1982) — The cult movie visual effects // Front Effects URL: https://fronteffects.wordpress.com/2014/04/17/tron-1982-the-cult-movie-visual-effects-seen-through-interviews-with-harrison-ellenshaw-and-chris-casady/ (дата обращения: 26.11.2025).
The Making of Tron // American Cinematographer URL: https://theasc.com/articles/making-of-tron-1982 (дата обращения: 26.11.2025).
Gullfire Over Leningrad: The Glider Navigation Sequence in ‘Escape from New York’, 1981 // We are the mutants URL: https://wearethemutants.com/2017/02/14/the-glider-navigation-sequence-in-escape-from-new-york-1981/ (дата обращения: 26.11.2025).
The miniature models of Blade Runner // VFX Voice URL: https://vfxvoice.com/the-miniature-models-of-blade-runner/?cn-reloaded=1 (дата обращения: 26.11.2025).
Secrets of ‘The Matrix’ code // Befores & afters URL: https://beforesandafters.com/2019/03/27/secrets-of-the-matrix-code/ (дата обращения: 26.11.2025).
Minority Report // Imaginary Forces URL: https://imaginaryforces.com/project/minority-report (дата обращения: 26.11.2025).
Heads up: the oral history of Iron Man’s original HUD // vfxblog URL: https://vfxblog.com/ironman/ (дата обращения: 26.11.2025).
More Joi: how the giant ‘Blade Runner 2049’ hologram shot was pulled off // vfxblog URL: https://vfxblog.com/2017/10/24/more-joi-how-the-giant-blade-runner-2049-hologram-shot-was-pulled-off/ (дата обращения: 26.11.2025).
Ghost In The Shell VFX Breakdown // Empire URL: https://www.empireonline.com/movies/features/ghost-shell-exclusive-vfx-breakdown/ (дата обращения: 26.11.2025).
https://propstore.com/product/star-wars-a-new-hope-1977/lot-409-robert-blalacks-praxis-optical-printer-used-to-composite-every-vfx-shot/ (дата обращения: 25.11.2025)
https://www.reddit.com/media?url=https%3A%2F%2Fi.redd.it%2Fh0ukramxb4f11.jpg (дата обращения: 25.11.2025)
https://www.redsharknews.com/hubfs/2001_Stargate_sequence.jpg (дата обращения: 25.11.2025)
https://i0.wp.com/beforesandafters.com/wp-content/uploads/2021/07/EFNY-MS-0061.jpg?w=1200&ssl=1 (дата обращения: 25.11.2025)
https://i.guim.co.uk/img/media/b26a1d712334b0f21f1d32be86fb706b92136024/284_0_2432_1460/master/2432.jpg?width=1900&dpr=1&s=none&crop=none (дата обращения: 25.11.2025)
https://vfxblog.com/wp-content/uploads/2017/10/br-vfx-dn-055.jpg (дата обращения: 25.11.2025)
https://media.idownloadblog.com/wp-content/uploads/2018/05/Iron-man-3-hud.jpg (дата обращения: 25.11.2025)
https://www.indiewire.com/wp-content/uploads/2017/03/036_yc_0020_1119_r.jpg (дата обращения: 25.11.2025)
https://cloudfront-us-east-2.images.arcpublishing.com/reuters/A5UG4JMMRNLXXPOUJBQ2PXTHEA.jpg (дата обращения: 25.11.2025)
https://drive.google.com/drive/folders/1tZlWkrC1QyeTZYPmxSkiy-xhs402Q1m1 (дата обращения: 25.11.2025)
https://cdn.theasc.com/tron_kodalith.jpeg (дата обращения: 25.11.2025)
https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/E62MZSbrTvEzR6Bgp693yd.jpg (дата обращения: 25.11.2025)
