История успеха: как россиянин создает невероятные спецэффекты для Disney

Алексей Стомахин Фото: Facebook Alexey Stomakhin

Алексей Стомахин создает волшебство на знаменитой студии Walt Disney, работая там в команде программистов. В интервью российскому изданию «Афиша» Алексей рассказал о своей работе во всемирно известной корпорации и раскрыл некоторые секреты создания знаменитых диснеевских мультфильмов.

Алексей Стомахин. Фото: Facebook Alexey Stomakhin

Личная история

В 2009 году я получил диплом бакалавра в МФТУ и решил поискать образовательные программы за рубежом, чтобы изучать одновременно и математику, и физику. Параллельно с этими предметами я осваивал компьютерную графику – рендеринг картинок, 3-D моделирование. В итоге я поступил в UCLA (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) на факультет математики. Здесь я глубоко занялся изучением статистики. Удалось даже поработать в департамента полиции Лос-Анджелеса. Мы помогали раскрывать преступления. Мы должны были проанализировать статистические данные по преступлениям и предсказать, где случится следующее. Эта работа была познавательной, но мне хотелось заниматься чем-то более значимым.

Примерно в это же время я увидел мультфильм «Рапунцель», и он меня сильно впечатлил. Я увидел, сколько там математики. Тогда я пришел к университетскому профессору, который частично консультировал Disney — занимался вычислительной физикой — и начал работать с ним. Я стал моделировать физические системы, решать дифференциальные уравнения численными методами. Потом попал на практику в Disney.

Кстати, недавно именно то, чем я занимался 4-5 лет назад, попало в мультик «Зверополис». Шкурки и мускулы персонажей делали с помощью той программы, которую я создал во время своей интернатуры.

Однажды я случайно узнал от моего научного руководителя, что на студии нужно сделать снег для «Холодного сердца» и требуются люди. Меня пригласили заняться им. В итоге снег получился довольно успешным, и, собственно, этот проект стал основой для моей диссертации PhD. После чего меня позвали в штат, где я и работаю до сих пор.

Зачем мультфильмам Disney нужна математика

Сейчас требования к визуальной составляющей анимации сильно возросли. Зритель хочет видеть 3D-изображение, чувствовать сопричастность и верить в происходящее на экране.

Да, сейчас, как и и 20 лет назад, персонажей анимируют по отдельности, создают им мимику, двигают практически вручную из кадра в кадр — и это очень тяжелая работа. Но среда, в которой они обитают, их одежда, волосы и прочее создают компьютеры. Чтобы персонаж выглядел реалистичным, у него должно быть, как и у живого человека, 1000 волосинок, а это не так просто нарисовать от руки. Вот на этом этапе и применяется компьютер.

Есть законы физики, которые описывают движение разных вещей: воды, снега, волос, одежды — чего угодно. Есть художники, которые задают начальные условия: допустим, есть вода и скалы, и они сталкиваются. Эти данные отправляются в программу, которая на их основе решает соответствующее дифференциальное уравнение и все обсчитывает. Здесь в основном применяются методы численной математики.

Как разрабатывается проект

Перед запуском мультика в продакшен у режиссера уже есть свое видение. Он приходит к нам и ставит задачу. Мы начинаем ее прорабатывать, собирать информацию, смотреть, из чего состоит предмет, который нам нужно создать, как его рисовали другие, что мы можем сделать. Мы начинаем выписывать характеристики того, что мы хотим нарисовать, а затем пытаемся подобрать математическое уравнение и придумать численные методы.

Тот инструмент, который мы в итоге используем, может создавать и другие визуальные изображения, достаточно поменять переменную. Например, инструмент, который создал снег в «Холодном сердце», в «Городе героев» создал липкую штуку, которую производили бомбы Хани Лемона.

Мы активно публикуем свои результаты и статьи по теме. То есть любой может их прочитать и спрограммировать что-то подобное. Но сама программа — это собственность компании, поэтому она не распространяется.

Каково работать с художниками студии Disney

Мне нравится работать с художниками. Это люди совершенно с другим складом ума и подходом к искусству. Они свои нужды описывают в довольно абстрактных терминах, а моя задача заключается в том, чтобы это переосмыслить и систематизировать, а затем заставить работать.

Например, в «Городе героев» есть армия из целого миллиона маленьких роботов. Когда мы пришли на встречу с режиссерами в первый раз, у них было много зарисовок и комментариев о том, как эти роботы должны взаимодействовать. С одной стороны, они должны вести себя, как колония муравьев, как большой организм, а с другой — они не хотели органического движения. В итоге у нас в руках оказался набор из десяти разных абстрактных характеристик. И вот ты берешь и пытаешься это осознать и представить, какая физика может лежать в их основе.

Были задачи попроще, например, с водой в «Моане». Саму воду сделать просто, уже кучу лет назад были написаны все уравнения. Но в «Моане» океан живой. И хотелось, чтобы эта вода не просто плескалась «по физике», а чтобы какая-то штука вылезала из воды и разговаривала. С одной стороны, штука должна выглядеть, как физическая, с другой — она должна быть нужной формы и двигаться как надо. Это очень тонкий баланс.

Что в анимации Disney важнее — реализм или сказочность

С точки зрения индустрии реализм в анимации — это всегда хорошо. Однако Disney работает несколько иначе. У нас есть свои традиции и способы анимирования персонажей. Это и делает Disney узнаваемым. Скорее всего, Disney работает в так называемом поле беливабилити — чтобы зритель верил происходящему. У нас реалистичные вещи выглядят немного сказочно.

Например, Рапунцель бегает не как человек, у нее движения немножко более резкие. Поэтому, когда на нее надели платье, смоделированное по всем физическим законам, во время бега юбка перелетала через голову. Соответственно, нужно было создать вокруг нее силовые поля, которые эту юбку удерживали.

Или, допустим, взять эпизод в «Моане», где дельфины прыгают перед лодкой. Лодка выглядела вполне реалистично и плыла по всем законам физики, а вот дельфины по задумке двигались со скоростью 100 миль в час, и когда они врезались в воду, получался всплеск как от пушечного ядра. Поэтому стояла задача добавить воде вязкости. В итоге дельфины практически ныряли в подобие глицерина.

Или же там есть момент, когда перед Моаной расходится океан. Обычная вода такого сделать не может, поэтому пришлось заставить гравитационное поле работать совсем иначе, чем в реальном мире.

Но все равно, очень многое делается от руки. Компьютер пока не может автоматически анимировать персонажа полностью, или, например, состарить его. Сейчас аниматоры изучают новые технологии, интересуются машинным обучением, но это уже не по моей специальности.

Читайте также на ForumDaily:

Сколько в действительности стоит посещение Walt Disney World

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.