Pixars OBEN – die Produktionsphasen eines CGI-Films

Realfilm-Spielfilme sind einfach zu produzieren: Kamera aufbauen, Schauspieler Text aufsagen lassen, abfilmen, fertig. Um Bilder für CGI-Filme wie Pixars OBEN zu erstellen, werden acht unterschiedliche Arbeitsphasenphasen benötigt. Diese stelle ich euch heute in diesem Artikel vor. Natürlich gehört das Drehbuchschreiben, das Charakterdesign und die Vertonung u.ä. ebenfalls zum Produktionsprozeß, heute liegt das Augenmerk auf der Produktion der Bilder. Mehr zum gesamten Produktionsprozeß findet ihr in diesem Artikel. Hatte ich erwähnt, dass sieben der acht Schritte vollständig digital im Rechner ablaufen? Und fürs Storyboard kann man mittlerweile auch Grafiktabletts einsetzen. 😉

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1_Storyboard

Eigentlich ist der Film schon fertig, bevor er gedreht wird. Storyboard-Artists designen im ersten Schritt aus dem Drehbuch die per Hand gezeichneten Bilder. Diese illustrieren nicht nur die Geschichte, sondern definieren auch Parameter wie Framing, Kameraeinstellungen und Bewegungen. Reiht man die einzelnen Bilder eingescannt im Rechner aneinander und gibt ihnen eine Laufzeit, erhält man ein sogenanntes Animatic. Hiermit kann man den Szenen die entsprechende Zeitcharakteristik geben und das Timing des Films planen. Animatics eignen sich hervorragend um Filme bereits in einer frühen Phase zu präsentieren und den Synchronsprechern eine sehr solide Basis für ihre Arbeit zu geben. Das Storyboard zu OBEN stammt von Enrico Casarosa.

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2_Layout

In der Layout-Phase wird der Film grob im jeweils benutzten CGI-Programm angelegt. Die Szene mit ihren Elementen wird gebaut, allerdings nicht in allen Details. Die noch simplen Charaktere werden in ihrer Schlüsselbewegungsphase positioniert. Zudem wird die virtuelle Kamera ausgerichtet, welche den Abstand zu den Figuren, die Einstellung und die Tiefenschärfe festlegt. Im Abschluß dieser Phase liegt der Film in allen Einstellungen in grober Fassung vor.

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3_SetModelDress

Das Set der Szene wird vollständig ausmodelliert und gestaltet. Weitere Details der Textur werden später mit den Schattierungen hinzugefügt. Organische Sets sind immer schwieriger und komplexer als technisch-gegenständliche Sets wie z.B. Gebäude. Es ist weit komplexer Formen in der Natur überzeugend natürlich darzustellen. Auf diesem Bild sieht man, dass die Blätter alle in Richtung Kamera ausgerichtet sind. Dies ist zwar unnatürlich, vereinfacht aber die Szene und damit die Komplexität, was Renderleistung spart. Zudem sind auch die Figuren in einer karikierten Form dargestellt – vereinfacht und doch prägnant.

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4_Animation

Endlich kommt Bewegung ins Spiel! Die Figuren werden animiert, also die Körper und Gesichter der Charaktere, als auch die in der Szene befindlichen Requisiten und Gegenstände. Hierzu wird in der Regel Keyframe-Animation eingesetzt. Schlüsselpunkte definieren den jeweiligen Bewegungsstatus mit sämtlichen Parametern. Einige Bilder später wird ein neuer Keyframe gesetzt und die Bewegung des jeweiligen Objektes verändert. Die Zwischenphasen der Bewegung werden durch den Computer berechnet. Mit dynamischen Systemen lassen sich aber auch Bewegungen von Objekten automatisieren. Beispielsweise unterliegen die Gegenstände in Russells Rucksack einem dynamischen System: bewegt sich Russell auf und ab, bewegen sich auch die Objekte gemäß ihre physikalischen Eigenschaften. Selbstverständlich kann der Animator auch hier durch Keyframes manuell eingreifen. Die Animation der Kleidung erfolgt im Simulation Department.

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5_Clothing Simulation

Während man in den ersten CGI-Filmen noch auf unbekleidete oder flächige Darsteller zurückgriff, kommen heute komplexe Stoffsimulationen für die Kleidung zum Einsatz. Wie knittert eine Leinenhose beim Laufen? Wie fällt ein Seidentuch auf den Boden? Welche bewegt sich ein locker sitzende Hose zum Charakter. Ein Fall für Experten der Clothing Simulation. Der Stoff wird anhand dynamischer Simulation animiert. Im Film OBEN hat es Pixar mit der bisher komplexesten Kleidungssimulation zu tun: Carl Fredricksen trägt lockere weite Kleidung, die von einem Gürtel gehalten wird. Russells Kleidung ist schwierig, da es sich um mehrere Schichten handelt: der Rucksack über dem Halstuch über dem Gürtel mit den Buttons über einem Shirt über Shorts. Da gibt es viel physikalische Interaktion, die es für ein überzeugendes Ergebnis zu berechnen gilt.

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6_Shading

Beim Shading werden die finalen Texturen der Materialien eingefügt. Alle Materialien besitzen charakteristische Oberflächen, die aus Textur, Farbe, Muster und Materialeigenschaften wie z.B. Reflexivität oder Transparenz bestehen. Nur wenn diese Parameter stimmen, wird ein glaubhafter Eindruck erzeugt. Pflanzen haben beispielsweise glänzende Blätter, die mit einer dahinter befindlichen Lichtquelle durchscheinend sind. Gemäß dem Prinzip der „Symplexity“, also der „simplen Komplexität“, sind die Texturen stilisiert um größere Muster zu erzeugen. Manchmal ähneln sie einem Pinselstrich. es geht also nicht im einen Photorealismus, sondern um glaubwürdig aussehende Charakteristiken, die den Regenwald lebendig und glaubwürdig werden lassen.

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7_Effects

Jetzt kömmen die Effektbastler an die Reihe. Bei Effekten geht es nicht nur um Explosionen. Auch natürliche Phänomene wie das im Flußbett laufende Wasser und die Tropfen und Wasserspritzer von Carls Schuh, nachdem er in den Bach eintaucht, gehören dazu. Die Effekte sind also recht unauffällig und lassen dennoch die Figuren in der Interaktion mit der Szene sehr lebendig wirken.

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8_Lighting

Jetzt kommt nochmal Magie ins Spiel. Die Lighting-Abteilung ist für die Integration aller Elemente wie Characteren, Set, Spezialeffekten, Clothingsimulation und Animationen verantwortlich- das finale Bild wird kreiert. In der digitalen Welt scheint ja keine Sonne, für die Beleuchtung sorgen unterschiedliche künstliche Lichtquellen. Diese werden nach ihren Vorbildern in der realen Welt in Charakteristiken wie Größe, Intensität und Farbtemperatur gestaltet und inden virtuellen Raum eingefügt. Um die Szene gut auszuleuchten und komplexe Lichtstimmungen zu schaffen, werden viele Dutzend Lichtquelen benötigt. Zudem werden Beleuchtungseffekte wie die durchs Blätterdach brechenden Sonnenstrahlen eingefügt. Erst das Licht lässt Figuren, Landschaft und Gegenstände real werden, die Bilder verlieren ihre Künstlichkeit. Im Raytracingverfahren berechnet der Computer in mehreren Durchgängen den Verlauf der Lichtstrahlen ausgehend von den Lichtquellen, die wiederum von den Objekten reflektiert werden, Gegenstände oder Haut durchleuchten zu einem hochkomplexen Lichtverlauf. So wundert es trotz „Symplicity“ nicht, dass die durchschnittliche Zeit um ein einziges Bild von OBEN zu rendern, bei fünf bis sechs Stunden betrug. Für besonders komplizierte Bilder brauchte man sogar bis zu 20 Stunden. Und nicht vergessen: eine Sekunde des Animationsfilms besteht aus 24 Einzelbildern…

Ich hoffe, ihr hattet ein paar interessante Einblicke in die Welt der CGI-Filmproduktion. Vielen Dank an Disney/Pixar für die Bereitstellung der Produktionsbilder! Das Copyright für alle Bilder liegt bei Disney/Pixar. In Deutschland ist der Film ab dem 17. September 2009 zu sehen. Und natürlich in ausgewählten Kinos als stereoskopische Fassung in Disney 3D.