Perspectivas futuras no cinema e efeitos especiais

Já nos últimos anos, a indústria do Cinema tem vindo a revelar várias tecnologias inovadoras com o objectivo de melhorar a experiência e aumentar a imersividade do telespectador.

Cinemas IMAX, 3D e “Grey Screen”

IMAX

IMAX é um acrónimo para Image MAXimum, e o seu nome explicita exactamente o que a tecnologia ao certo é: Um formato de fita de filme muito grande. Bastante maior do que o formato considerado “normal”.

Comparação entre o formato “normal” de 35 mm (milímetros) e o formato IMAX de 70 mm.

Com o formato IMAX, onde antes era visto o normal 24 frames por segundo, agora é possível ver filmes em 48 frames por segundo. Mas as salas de cinema não viram só melhorias nas qualidades de imagem. Com tecnologia que envolve o uso de várias colunas especificamente colocadas á volta da sala (surround sound) e de muitas outras técnicas complexas de design e composição de som, o som do filme no formato IMAX é ouvido e sentido como nunca antes tinha sido possível.

3D

Se olharmos para um determinado objecto perto de nós e taparmos um dos nossos olhos, ficamos com a sensação de que o objecto se mexeu para a direita (se taparmos o olho direito) ou para a esquerda (se taparmos o olho esquerdo). Isto é porque cada um dos nossos olhos tem uma diferente perspectiva do mundo. O nosso cérebro é que, habituado a estas descrepâncias milimétricas, funde as duas imagens e permite-nos ver a três dimensões. Este fenómeno é chamado de visão estereoscópica.

A tecnologia de cinema a três dimensões, ultimamente muito usada e falada, trabalha precisamente com esta característica da visão humana. Com o uso duma câmera com duas lentes, separadas pela mesma distância milimétrica a que os nossos olhos estão um do outro, obtêm-se duas filmagens distintas uma da outra. Depois, num sistema de projeção IMAX 3D, o projector da esquerda, emite a filmagem feita na lente esquerda, e o projector da direita a filmagem feita na lente direita. No entanto, o projector da esquerda emite a sua luz polarisada num plano vertical, enquanto que o projector da direita emite a sua luz polarisada num plano horizontal.UntitledQuando estamos a usar os óculos 3D, a lente da esquerda apenas permite ver a imagem da esquerda (vertical), e a lente da direita apenas a imagem da direita (horizontal). A separação de vermos duas imagens distinas em cada olho cria a sensação de profundidade e distância que vemos no nosso mundo real, fazendo assim com que a tecnologia 3D crie uma mais imersiva sessão de cinema.

Nota: Os lados das polarisações podem mudar de acordo com a pesquisa feita nesta tecnologia. Algumas fontes indicaram exemplos como foi descrito acima, e outras exemplos com o plano horizontal do lado esquerdo e o vertical do lado direito.

Perspectivas futuras no cinema e efeitos especiais

Quais são então as perspectivas futuras na área em que se focou o blogue?

“Grey” Screen

Já são usados em alguns estúdios os Grey Screen e não os famosos Green ou Blue Screen. Este sistema avançado e recente usa um pano cinzento que é feito de milhares de pequenas, quase invisíveis ao olho nu, esferas de vidro. Depois, um anel de luz LED verde é colocado nas lentes da câmera, que foca a luz no pano. Este reflete a luz de volta às lentes, o que instantaneamente produz uma luz verde muito brilhante na câmera, necessitando-se assim de muito menos métodos de iluminação do que os normais green e blue screen.

O resto do processo é bastante semelhante ao do green screen, no que toca à substituição da reflexão intensa de luz verde por ambientes virtuais.

Impressoras 3D

Apesar de parecer um bocado estranho, impressoras 3D já foram utilizadas no mundo do Cinema, em filmes como Jurassic World: The Lost World, Iron Man 2 e Avengers: Age of Ultron para criar utensílios como o fato de Iron Man. Este processo não só poupa tempo e dinheiro, pois evita que se gastem semanas a criarem-se moldes para os objectos pretendidos, como possibilita também aos designers produzirem peças extra para os fatos ao simplesmente imprimirem-nas.

Realidade Virtual e Cinema 4D

Já é uma ideia relativamente comum, a de ultrapassar o 3D e entrar mesmo nas quatro dimensões cinematográficas onde o telespectador hipoteticamente poderia interagir a tempo real com o ambiente que o rodeia e até mesmo com a história ao entrar num ambiente completamente virtual com tecnologias como o Oculus Rift. Seria também possível assistir a filmes vistos de perspectivas diferentes, por exemplo o ponto de vista de uma certa personagem.

Um dos grandes objectivos presentes na indústria dos efeitos visuais é a criação de duplos humanos feitos digitalmente, isto é, a possibilidade de criar em computador personagens humanas, com expressões e emoções humanas e inseri-las em filme, junto a actores reais em tempo real usando a mesma tecnologia usada em Avatar, onde se filma a ação numa câmera que permite visualizar o ambiente virtual.

Nunca vamos estar totalmente imersos enquanto estivermos a olhar para um quadrado, quer seja uma tela de uma sala de cinema, quer seja um ecrã de computador. Temos de nos livrar disso e pôr o jogador dentro da experiência, para onde quer que olhes, estás rodeado por um espaço a três dimensões. Isso é o futuro.” – Steven Spielberg.

Referências:

http://www.virtualstudio.tv/blog/post/14-what-is-chroma-keying-and-how-do-green-screens-work

http://www.physics.org/article-questions.asp?id=56

https://en.wikipedia.org/wiki/IMAX

http://www.hookedupinstalls.com/the-future-of-movie-special-effects/

http://www.dazeddigital.com/artsandculture/article/20476/1/the-future-of-visual-effects-and-immersive-content

http://www.digitalartsonline.co.uk/features/motion-graphics/oscars-future-of-vfx-framestores-tim-webber-double-negatives-paul-franklin-cinesites-eamonn-butler-discuss-whats-next-for-visual-effects/

http://thecreatorsproject.vice.com/blog/10-expert-opinions-on-the-future-of-film

http://blog.leapmotion.com/storytelling-4th-dimension-whats-future-vr-cinema/

Chroma Key (Green/Blue Screen) e Motion Capture

Chroma Key (Green/Blue Screen)

Chroma Key é uma técnica, já antes falada no blogue, onde se combinam duas imagens no computador (frames), mas substitui-se uma cor (ou um grupo de cores) duma dessas frames pelas cores (ou grupo) da outra frame. Isto é juntam-se duas frames e apenas é retirada de uma delas uma específica cor.

O Green Screen, é um exemplo disto mesmo, onde se coloca os personagens numa frame com um fundo verde atrás, e depois se mistura a outra frame, com um fundo desejado. Depois a cor verde é retirada digitalmente da frame inicial e “fundem-se” as duas imagens numa só.

Por vezes, a cor verde não resulta bem para o efeito, por exemplo pelos fatos das personagens serem de cor verde, e assim, mais tarde, na pós-produção irão ser confundidos com o fundo verde. Nestas ocasiões usa-se o Blue Screen (antecessor do Green Screen). Exemplo disto é o filme “Homem-Aranha”:

Neste filme, devido ao fato do vilão Green Goblin ser da cor do Green Screen, usou-se Blue Screen para as cenas com esta personagem.

Ao contrário do que acontece com Green Goblin, o fato de Spider-Man é vermelho e azul, e devido à cor azul, foi usado o Green Screen nas cenas onde o herói aparecia.

Motion Capture

Motion Capture (ou Mo-cap) é o processo onde se grava o movimento, tanto a postura como a localização, de objectos ou pessoas.

Primeiramente, esta técnica era apenas usada em estúdio onde os actores dentro dos fatos com os sensores de movimento, estavam sozinhos, apenas rodeados de luzes e câmeras espcializadas neste tipo de filmagem. Foram filmes como “Lord of the Rings” e “Avatar” (como já antes referido no blogue), que revolucionaram completamente esta tecnologia ao introduzirem actores que representavam personagem feitas em computador (Gollum), que interagiam em tempo real com os outros actores, no caso de Senhor dos Anéis, e no caso de Avatar, a “performance capture”, onde as expressões faciais e movimentos de lábios foram filmados ao pormenor e mostrados num mundo inteiramente criado em computador.

Esta imagem é retirada do filme “The Hobbit”, um filme mais recente do que “Lord of the Rings”, mas passado no mesmo mundo, daí a tecnologia nesta altura ser mais avançada. Pois quando Lord of the Rings foi lançado, a personagem feita a computador não era tão pormenorizada como acima mostrado.

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Exemplo retirado do filme “Avatar”, que mostra o pormenor nas faces dos actores transferido para as personagens criadas digitalmente.

Mas como é que este processo complexo funciona?

Os sistemas que usam câmeras que gravam o movimento, são chamados sistemas ópticos. Estes sistemas detectam pequenos marcadores de posição, processam a informação recebida e montam uma aproximação muito realista do movimento do actor. Sistemas activos usam marcadores luminosos ou que piscam, enquanto que os sistemas passivos usam objectos inertes, como bolas brancas ou pequenos pontos de tinta, como é ilustrado no exemplo acima de Avatar. Estes últimos são frequentemente usados para capturar expressões faciais. Existem também sistemas que não necessitam de marcadores, e usam no seu lugar algoritmos criados num software capaz de inserir gráficos feitos em computador nas filmagens feitas ao vivo. Assim que capturado, o movimento é então transferido para um esqueleto virtual da personagem animada.

Um exemplo do referido é um pequeno vídeo do filme “Dawn of the Planet of the Apes”:

Referências:

http://filmmakeriq.com/lessons/5-elements-of-a-great-chromakey/

https://www.techopedia.com/definition/476/chroma-key

http://www.engadget.com/2014/07/14/motion-capture-explainer/

http://www.ptiphoenix.com/what-is-motion-capture/

Animação

Apesar do tema do nosso grupo não ser especificamente animação, vamos dar uma pequena noção de como os sistemas computacionais participam nesta área do cinema. Para exemplo disto, foi escolhido em particular o exemplo do filme “Brave”.

O cabelo da personagem principal deste filme, a princesa Merida, foi feito duma forma nunca antes vista devido à sua complexidade. Foram digitalmente e individualmente esculpidos mais de 1500 fios ruivos encaracolados, que geraram no total, 111 700 cabelos para a personagem.

Para que isto fosse possível, foi criado um programa de simulação de movimento, pois nunca antes tinha sido pedido tanto pormenor numa específica área do corpo duma personagem. Os programas de simulação anteriormente usados pela Pixar eram demasiado simples para a criação do cabelo de Merida porque: o cabelo desta necessitava de muito mais cálculos em termos de colisão cabelo com cabelo (soft body colisions), do que algum outro filme da Pixar já tinha necessitado, e porque os caracóis em si eram um grande desafio do ponto de vista da simulação de movimento.

A equipa de simulação demorou três anos para obter os resultados pretendidos. Para fazer o trabalho no resto do filme inteiro, a equipa demorou apenas 6 meses, o que é bastante fora do comum.

Referências:

https://www.fxguide.com/featured/brave-new-hair/

http://pixar.wikia.com/wiki/Merida

Filmes marcantes na utilização de efeitos visuais

Tron“, de 1982 – Contém quase 15 minutos de imagens 3D feitas em computador.

Young Sherlock Holmes“, de 1985 – Primeira personagem criada em computador aparece durante apenas alguns segundos. A equipa a cargo dos efeitos visuais demorou 6 meses para conseguir este feito.

The Abyss“, de 1989 – Primeiros efeitos realisticos de água feitos em computador.

Terminator 2: Judgement Day“, de 1991 – Foi um marco na história dos efeitos visuais, porque ao contrário do verificado em “Young Sherlock Holmes”, o realismo das personagens geradas em computador é ainda hoje considerado muito grande. Foi também a primeira vez que os efeitos especiais foram gerados em PC e não como aconteceu nos exemplos anteriores, onde foram feitos em super computadores.

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Jurassic Park“, de 1993 – Apesar de maior parte dos dinossauros serem bonecos gigantes mecânicos (o que por si só é um grande feito para a altura), Jurassic Park trouxe efeitos visuais incríveis para a sua época e é ainda hoje considerado um clássico na história do cinema e dos efeitos visuais.

Toy Story“, de 1995 – Este eterno clássico de animação foi o primeiro filme inteiramente feito em computador.

The Perfect Storm“, de 2000 – A construção de fluídos (no caso, água) em computador, foi a base em que muitos filmes que vemos hoje, se inspiraram para fazer os efeitos não só de água, mas também de gases e chamas.

O Senhor dos Aneis“, de 2001 a 2003 – Para além da evolução de efeitos de água, fogo, animação e movimentos de câmara digital vista nos fantásticos filmes de Peter Jackson, a grande contribuição de Senhor dos Aneis foi o primeiro uso de inteligência virtual para as cenas com grandes exércitos feitos em computador. Usando um programa específicamente criado para o pretendido, a equipa de efeitos visuais, criava enormes grupos de personagens feitas digitalmente, e cada uma destas era caracterizada aleatoriamente (o seu peso, tamanho, sujidade, roupa e até mesmo personalidade). Cada personagem tinha também uma variedade de acções que podia concretizar, isto é, foram criadas milhares de acções possíveis , e depois eram atribuídas às personagens, mais uma vez aleatoriamente, as que estas podiam realizar. Tudo isto era processado no “cérebro digital” da personagem, e assim ela comportava-se calculando uma entre várias possibilidades de agir. O resultado final era uma “escolha” de se comportar de uma certa maneira, diferente de todas as outras animações presentes, criando assim exércitos onde todos os personagens teriam uma animação única.

Final Fantasy: The Spirits Within“, de 2001 – Apesar de “Senhor dos Aneis” ter ficado conhecido como o primeiro filme que usou Motion Capture para a criação da personagem Gollum, foi em The Spirits Within, que esta tecnologia apareceu pela primeira vez.

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The Matrix Reloaded” e “The Matrix Revolutions“, ambos de 2003 – Melhoraram significativamente a tecnologia de Motion Capture, com pormenores super realisticos acrescentados às mãos e cara das personagens.

Sky Captain and the World of Tomorrow“, de 2004 – Primeiro filme a usar o cenário (fundo) inteiramente criado em computador (CGI). Apesar de não ter sido um sucesso de bilheteira, o set de green e blue screen são hoje utilizados praticamente em todos os filmes que recorrem ao uso extensivo de efeitos especiais, como “300” ou “The Hobbit”.

Avatar“, de 2009 – Após 12 anos de espera pela tecnologia apropriada, o enorme sucesso de bilheteira e espectacular filme de James Cameron junta toda a tecnologia, previamente referida em Avatar. Cameron não se limitou a usar tecnologias já disponíveis, inventou também as suas. Para além de filmar os actores nos fatos onde os seus movimentos seriam transpostos para um computador, e depois usados no corpo de uma personagem feita digitalmente (Motion Capture), o realizador colocou uma pequena câmara directamente á frente da cara dos actores. Estes teriam sensores por toda a face nos locais onde as micro-expressões faciais eram mais salientes. Tudo para lhe ser possível assistir à performance da cara computadorizada do actor. Isto é, Cameron, com esta técnica, podia ver a personagem computadorizada e os seus movimentos faciais no momento em que os actores estavam a ser gravados, não tendo assim de esperar pelo processo de animação digital para ver o resultado final. Também foi usada pela primeira vez no set de Avatar, uma câmara que mostrava ao camera man, através de um monitor, o que ele estaria a filmar, dentro do mundo digital. Isto servia para o camera man ter noção de qual seria o melhor ângulo e posição para filmar o mundo computadorizado.

Gravity“, de 2013 – Os realizadores de Gravidade fizeram quase o inverso de James Cameron em Avatar, em vês de levarem os actores ao set, levaram o set aos actores. Isto é, o filme Gravidade, antes de sequer ter os seus actores contratados, já tinha sido “realizado” várias vezes em computador. Quando foram escolhidos os actores, estes apenas se limitaram a ser filmados dentro de uma espécie de cápsula que simulava o ambiente sem gravidade do espaço. Para além desta peculiar maneira de filmar, Gravidade mostrou efeitos no que toca à luminosidade, nunca antes visto em filme. Para que ilustrassem a luz digital o mais próximo possível da luz real, os realizadores calcularam exactamente como esta seria no espaço, no local onde os personagens se situavam.