Masívne LED steny a stropy, špičkové herné enginy, fotorealistické skeny materiálov a objektov generované do spoločného 3D obrazu v reálnom čase. Svet moderných vizuálnych efektov v televíznych seriáloch a v nízkorozpočtových filmoch prešiel do celkom novej éry a navždy rozbil staré zažité postupy.
Keď v roku 2020 trikové štúdio Industrial Light & Magic a filmové štúdio Disney odhalili, ako prebiehalo natáčanie ich nového seriálu Mandalorián, v celom odbore nezostal tak povediac kameň na kameni.
Do praxe vošlo niečo, čo ešte pred piatimi rokmi skrátka nebolo možné a len málokto si to vôbec dokázal predstaviť. Viac ako 50 % záberov prvej sezóny tohto seriálu bolo natočených pomocou prelomovej metódy virtuálnej produkcie, pri ktorej herci nehrajú vo fyzických lokalitách, ani pred modrým či zeleným plátnom, ale vo volumetrickom LED štúdiu. Teda v miestnosti zloženej z displejov, na ktorých sa okolité prostredie zobrazuje v reálnom čase priamo pri natáčaní.
Na prvý pohľad to môže vyzerať hlúpo. Prakticky divadelné pódium, s niekoľkými fyzickými rekvizitami, okolo ktorého sa do kruhu rozmiestnia 6 metrov vysoké steny z displejov. Celý priestor sa následne zhora uzavrie rovnako riešeným displejovým stropom a na obrazovkách sa spustí obraz, či už nejakého interiéru, púšte, alebo cudzej planéty. Herci následne hrajú svoje scény, pričom sa medzi nimi pohybuje kamera a všetko nahráva.
Trochu to pripomína ranú éru čiernobielej kinematografie, kde kamera natáčala hercov napríklad v aute, pričom sa za nich umiestnilo plátno, kde sa v reálnom čase premietal vopred nakrútený záber z idúceho vozidla. To vyvolávalo dojem, že stojace auto s hercami ide mestom či iným prostredím.
Vyzeralo to trochu smiešne a umelo. Záber bol plochý a kamera sa pravdaže nemohla hýbať, pretože by okamžite bolo jasné, že nejde o reálnu scénu v 3D priestore, ale nemenný obraz, natočený len z jedného smeru.
Určite viete, že ak sa pozeráte na televízor, je jedno ako budete nakláňať svoju hlavu, žiadnu inú novú informáciu neuvidíte. Nie je možnosť sa vlastným naklonením pozrieť za roh, či pod stôl ktorý sa v zábere nachádza, tak ako sa o to často snažia malé deti či zvieratá.
To isté platí aj pre pohybujúcu sa kameru, ktorá natáča hercov, ktorí sa pred takýmto plátnom alebo stene z displejov pohybujú. Akonáhle sa kamera pohne, zmení sa uhol pohľadu a plochosť premietaného záberu v pozadí okamžite udrie do očí, pretože nijak na pohyb nezareaguje.
A toto všetko nová prelomová metóda, ktorá v posledných rokoch vošla do praxe, úplne zmenila. Do hry totiž vstúpil nový a v tejto oblasti celkom nevídaný pomocník – vysokovýkonný pokročilý herný engine.
ŠPIČKOVÝ HERNÝ ENGINE A KAMERA AKO HRÁČ
Herný engine je softvér, ktorý poskytuje architektúru a súpravu nástrojov na vývoj a výsledné prevádzkovanie hier. Ide predovšetkým o renderovací mechanizmus pre 2D a 3D grafiku, do ktorého herní vývojári môžu vkladať svoje 3D modely, pričom engine poskytuje fyzikálny model, detekciu kolízií objektov, rôzne druhy nasvietenia, špeciálne efekty, animácie, až po podporu integrácie audia, sieťových prvkov a podobne. Tie následne programátori a grafici konfigurujú podľa svojich predstáv a tvoria tak samotnú hru, ktorú hráč následne môže hrať.
Medzi súčasné veľké a vrcholové herné enginy patrí predovšetkým Unreal Engine, CryEngine a Frostbite, v ktorých je vytvorená drvivá väčšina súčasných špičkových herných titulov. Ten prvý menovaný je považovaný za súčasného vizuálneho lídra. Podrobnejšie sme sa tejto problematike venovali v článku „Ako sa vyvíjajú dnešné herné trháky a koľko to vlastne stojí?“.
V základe si herný engine možno predstaviť ako pokročilé softvérové prostredie, ktoré umožňuje vytvárať komplexné a konfigurovateľné 3D svety a v základe je úplne jedno, či ho použijete na generovanie sveta na účely hry, architektonickej vizualizácie nejakej stavby alebo prostredia pre filmovú alebo seriálovú scénu
Obraz, ktorý herné enginy generujú, nie je statický. Je grafickou kartou počítaný a budovaný v reálnom čase a prispôsobovaný podľa pohybu a teda aj očí hráča. To určite dobre poznáte z vlastnej skúsenosti. Keď v rámci akejkoľvek 3D hry ako Witcher, Call of Duty či inej otáčate svoj pohľad myšou (alebo vlastnou hlavou v rámci VR), scéna reaguje podľa toho, z akého uhla sa pozeráte. Ak sa vydáte dopredu, dozadu či do strany, objekty v popredí sa hýbu inak, ako tie v pozadí a všetko je správne spočítané v rámci trojrozmerného priestoru.
Tak ako herný engine reaguje na váš pohľad, respektíve pohyb myši, tak môže byť poľahky nakonfigurovaný na to, aby namiesto toho reagoval na pohyb kamery a jej pohľad. Keď herný engine generuje obrazovú scénu, ktorá sa zobrazuje na stenách poskladaných z displejov, tak ako sa kamera pohybuje a nahráva jednotlivých hercov, herný engine reaguje v reálnom čase a mení perspektívu obrazu ich pozadia, ktoré kamera vidí tak, ako od trojrozmerného prostredia očakávame.
Pre herný engine ide o niečo celkom prirodzené a ide vlastne o prácu, na ktorú bol od začiatku navrhnutý. V súvislosti s použitím v rámci kinematografie, respektíve seriálovej produkcie to však otvára celkom nové dvere. Nejde len o to, že najšpičkovejšie herné enginy súčasnosti, akým je predovšetkým Unreal Engine 5, dokážu s dostatočne výkonným hardvérom generovať prakticky fotorealistické prostredie.
Ide aj o to, že filmári môžu natáčať aj scény, ktoré z dôvodu času, financií alebo použitých kostýmov a materiálov nebolo možné až doposiaľ vytvárať. Zmena je pritom taká obrovská, že do budúcnosti si už prakticky nie je možné predstaviť seriálovú alebo filmovú produkciu, ktorá by tieto technológie aspoň sčasti nevyužívala. Nové možnosti sa pritom nevyhnutne prejavia na kvalite budúcej produkcie seriálov a filmov a ako diváci z toho budeme nepochybne veľmi ťažiť.
PREČO JE SILA VOLUMETRICKÉHO LED ŠTÚDIA TAKÁ OBROVSKÁ
Volumetrické LED štúdio (skrátene označované aj ako LED Volume), je v základe uzavretá, alebo takmer uzavretá kruhová miestnosť zo stoviek, alebo tisícok LED panelov, ktoré môžete bežne vídať napríklad umiestnené na pódiách, alebo na reklamných plochách.
Pre prvú sezónu Mandaloriána používalo trikové štúdio Industrial Light & Magic a filmové štúdio Disney kruhovú miestnosť s priemerom 23 metrov, obohnanú takmer dookola 6-metrovými vysokými LED stenami s 270° uhlom.
Základnou silou tohto spôsobu natáčania je, že samotný vizuálny efekt, obvykle vo forme prostredia, v ktorom sa herci nachádzajú (interiér domu, hustý les, povrch inej planéty, atď.), sa vytvorí vopred a je prítomný behom samotného natáčania. Nevkladá sa do obrazu dodatočne. Je jeho súčasťou už od začiatku, pretože sa premieta na obrazovky, pred ktorým herci hrajú.
To je diametrálne odlišné od amorfného a nič nehovoriaceho prostredia zelených plachiet, kde herci sedia a len sa snažia predstaviť si, čo okolo nich má byť. A to vie byť poriadne vyčerpávajúce. Ako príklad z praxe môže slúžiť natáčanie filmu Hobit, pri ktorom sa herecký veterán Ian McKellen, hrajúci Gandalfa, zlomil a rozplakal, pretože celé hodiny sedel v malom zelenom boxe, kde predstieral dialóg s neexistujúcimi hobitmi, v neexistujúcej jedálni.
Toto vo volumetrickom LED štúdiu skrátka neplatí. Herci sa naozaj nachádzajú v prostredí, v ktorom hrajú. Pozerajú sa naň, „žijú v ňom“. Nepredstierajú, že niečo v diaľke vidia. Naozaj to vidia, čo nepochybne napomáha hereckým výkonom a vcíteniu sa do roly.
To isté platí aj pre režisérov, kameramanov a ďalších ľudí, ktorí samotné natáčanie filmu či seriálu realizujú. Všetci vidia výsledný vizuálny efekt a virtuálne prostredie a vďaka hernému enginu ho môžu upravovať podľa svojej potreby už priamo pri natáčaní. Môžu voliť ten najlepší uhol kamery, vyberať, čo vo virtuálnej scéne má byť a čo nemá a nekonečné množstvo iných vecí.
Pri natáčaní sú obvykle prítomní niekoľkí „operátori“ enginu, ktorí sedia za samotnými počítačmi, a vygenerovanú scénu v programe upravujú podľa požiadaviek. Treba posunúť nejaký kus skaly mierne inam? Zmenšiť alebo presunúť horu na pozadí? Dvere hangára kozmickej lode priblížiť alebo inak natočiť? Nie je problém. Všetko je možné v priebehu pár minút či dokonca sekúnd a natáčanie môže pokračovať.
Základnú konfiguráciu majú obvykle k dispozícii aj samotní režiséri a kameramani a napríklad orientáciu objektov či polohu slnka môžu rýchlo konfigurovať sami jednoduchým používateľským rozhraním a posuvníkmi na displeji tabletu, ktorý držia v ruke.
Tieto relevantné výhody však ani zďaleka nie sú všetko. Obrovskou zmenou pri tomto type natáčania je aj to, že herci môžu byť bez akýchkoľvek problémov oblečení v kostýmoch, ktoré by boli v prostredí zeleného alebo modrého pozadia úplnou nočnou morou. Typicky ide o oblečenie na ktorom je vidieť veľké odrazy (napr. kovové brnenie), alebo o oblečenie či iné prvky, ktoré sú priehľadné.
Tieto problémy sa pri štandardných metódach tvorby vizuálnych efektov riešia obrovským zvýšením matnosti materiálov, aby nebolo vidieť, čo sa vlastne odráža, alebo kompletným digitálnym oblečením, ktoré sa hercom „nasadí“ dodatočne v rámci editácie obrazu. To si pravdaže vyžaduje ďalšiu trikovú prácu, a teda aj značné financie.
Vo volumetrickom LED štúdiu to nie je potrebné. Všimnite si napríklad len samotný oblek Mandaloriána, ktorý je veľmi lesklý a odráža svoje okolie, či napríklad naleštenú kapotu motorky, alebo okuliare hercov, ktoré sa správajú takmer ako zrkadlo. Nič netreba riešiť. Odrazy, ktoré na týchto objektoch vidíte, nie sú trikom. Sú ozajstné, pretože sa fyzicky naozaj nachádzajú v prostredí, v ktorom ich v rámci daného filmu či seriálu vidíme.
Ak je pred nimi hora, les, či kozmická loď, vidíme, ako sa v odleskoch naozaj odráža. Ak je na „divadelnom“ pódiu kaluž vody, herec sa v nej odráža aj so záberom oblohy, ktorý sa premieta na displejoch na strope. Nič netreba dorábať dodatočne. Celý vizuálny efekt je súčasťou obrazu už pri samotnom natočení.
Táto prirodzenosť, efektívnosť a flexibilita virtuálneho prostredia pritom vonkoncom nemusí byť používaná len pri scénach, ktoré nie je možné natočiť v realite. Vo volumetrickom LED štúdiu filmári virtuálne používajú aj obyčajné prostredia, ktoré reálne existujú.
Hlavne pri seriálovej produkcii je veľmi nákladné vyslať celý štáb a nahrávacie zázemie napríklad do púšte či skalísk, najmä ak je to potrebné len pre krátku scénu. Namiesto toho je možné vyslať len malý tím kameramanov, ktorí potrebné prostredie natočia vo vysokom rozlíšení a tento nahratý obraz sa následne vloží do herného enginu, kde sa obohatí o ďalšie digitálne prvky a spustí v rámci štúdia.
Výhodou je, že prostredie je už následne plne konfigurovateľné a naveky replikovateľné. Ak to bude potrebné pri ďalších sezónach, je ho možné použiť opakovane aj o celé roky neskôr. To pri reálnom prostredí nemusí platiť, pretože sa medzičasom môže zmeniť, alebo nemusia byť na ňom aktuálne vhodné podmienky z hľadiska počasia či ročných období.
Schopnosť rýchlo striedať lokality z celého sveta a mať rovnaké počasie a svetelné podmienky medzi jednotlivými zábermi, vytváranými v iný čas, má obrovský vplyv na rýchlosť produkcie a takisto aj na finančné náklady. Umožňuje to takisto voliť scény, ktorým by sa inak režiséri vyhýbali. Napríklad v televíznej, respektíve seriálovej produkcii obvykle nevidíte komplexnejšie scény odohrávajúce sa pri západe a východe slnka, pretože ich natáčanie je nesmierne náročné na časový plán. Potrebné svetelné podmienky panujú len krátky čas a jedna krátka scéna sa tak natáča napríklad aj celý týždeň, keď sa vždy čaká na správnu časť dňa. Počasie pritom môže pokus skaziť kedykoľvek a náklady na štáb a natáčanie rastú a rastú.
Volumetrické LED štúdio tento problém nemá. Prostredie je konfigurovateľné a generované herným enginom a scénu pri západe slnka nie je problém natáčať hoc aj desiatky hodín. Vhodné svetelné podmienky sú skrátka generované dovtedy, dokým sa všetko potrebné nenakrúti.
Táto prirodzená vlastnosť pritom rieši aj komplexný problém osvetlenia hercov a ich okolia, ktorý je obrovskou časťou práce pri vytváraní klasických vizuálnych efektov.
Keď herci hrajú pred zeleným alebo modrým pozadím, plátno je potrebné čo možno najlepšie a najrovnomernejšie osvetliť, aby ho neskôr bolo možné čo najlepšie digitálne nahradiť. Veľké množstvo tohto ostrého svetla sa však nevyhnutne prejaví na tom, že herci majú pri priblížení k plátnu tento farebný nádych, pretože zafarbené svetlo sa na ich pokožke nevyhnutne odráža.
Pri tvorbe dodatočného vizuálneho efektu, keď sa pridá na ich pozadie nejaké iné prostredie, je teda ich farbu nutné detailne korigovať a scénu digitálne nasvecovať, tak aby herci a dodatočne vložené okolie pôsobili ako jeden celok. Často je to pritom veľmi komplexné, najmä ak sa zistí, že umelé svetlo pri natáčaní bolo značne nevhodné z hľadiska intenzity, smeru a farebného odtieňa.
Vo volumetrickom štúdiu je naproti tomu špecializované nasvecovanie hercov vopred alebo dodatočne digitálne takmer nepotrebné. Obrovská miestnosť z displejov totiž generuje prakticky všetko potrebné svetlo sama. A to je navyše presne také, aké je pre scénu potrebné, pretože je to práve tá scéna, ktorá ho generuje. Ak sú herci v jasnom dni, sú jasní, ak je večer a slnko zapadá, svetlo, ktoré sa na nich odráža je správne a dostupné, pretože scéna okolo nich naozaj taká je. Netreba umelo imitovať nažltnuté „svetlo púšte“ alebo namodralé osvetlenie v súvislosti s nejakými interiérmi či nazelenalé a pestrofarebné v súvislosti s bohatou vegetáciou. Toto svetlo vrhajú na hercov samotné displeje, ktoré tento obraz vo veľkosti desiatok metrov zo všetkých strán zobrazujú.
Kameramani a režiséri obvykle vykonajú len drobné úpravy, ako napríklad lepšie osvetlenie tváre či očí pri detailoch, čo je možné takisto sprostredkovať samotnými displejmi, napríklad umiestnením veľkej bielej plochy na niektorý displej pred hercami, ktorí sa pozerajú rovno do kamery (a svetlo teda ide spoza kamery).
Virtuálna produkcia je skrátka ohromným zlomom, ktorý v posledných troch rokoch transformuje filmový a seriálový biznis priamo „pred našimi očami“.
POUŽÍVANÉ DISPLEJE A ENGINY A ICH SCHOPNOSTI A LIMITY
Steny, ktoré obraz okolo hercov vytvárajú, sú zložené predovšetkým z pokročilých LED alebo microLED displejov, pri ktorých je každý pixel tvorený samostatnou neorganickou farebnou LED diódou.
Ide o bezrámikové panely, z ktorých sa výsledná stena postupne skladá, pričom ide napríklad o displeje Samsung Wall, či Ruby od firmy ROE Visual, ktoré ponúkajú relatívne veľmi vysoké rozlíšenia na každú samostatnú dlaždicu.
Filmové štúdiá s volumetrickou LED výbavou začali v posledných dvoch rokoch pribúdať po celom svete ako huby po daždi, pričom ide napríklad o americké Studio lab, NantStudio či Trick 3D, kanadské Pixomondo, alebo v Európe o britské 80six či v Nemecku dostupné Dark Bay.
Priestor v týchto volumetrických štúdiách si môžu prenajímať jednotliví filmári, pričom obvykle dostávajú steny vysoké 4 až 7,5 metra, s dĺžkou 20 až 63 metrov, rozmiestnené do polkruhu či takmer kruhu (bežne 270° + strop)
Z hľadiska používaného softvéru dominuje takmer výhradne Unreal Engine, ktorý výslednú scénu generuje obvykle v 4K či 8K rozlíšeniach. Počítajú ju grafické karty v rámci niekoľkých zosynchronizovaných herných počítačov v reálnom čase, ktoré sú na dané displeje neprestajne napojené.
Typicky sa scéna v najvyššom detaile počíta len priamo v pohľade kamery, zatiaľ čo okolie (ktoré vidia herci, a ktoré vrhá svetlo a odrazy) je v o niečo nižšom, napríklad HD rozlíšení. To je v základe podobný princíp, ako sa používa pri hrách alebo VR, kde je z hľadiska plného výkonu takisto relevantná len scéna, na ktorú sa pozerá samotný hráč.
V reálnom čase sa vykonáva pre kameru aj špeciálny postprocesing obrazu, ktorý dopočítava a digitálne maskuje ostrú hranu, ktorá vzniká medzi podlahou, na ktorej sú herci a stenou s displejmi. Rovnako sa v reálnom čase maskuje aj hrana medzi stenou a stropom, pričom na fotografiách môžete vidieť, že výsledok je veľmi dobrý.
Fakt, že displejová stena je de facto len „veľký televízor“, ktorý má nejaké finálne obrazové vlastnosti, má pravdaže nevyhnutne aj limity na to, čo sa môže touto metódou natáčať. V blízkosti hercov sa nachádzajú fyzické rekvizity, ktoré pre potrebný detail slúžia, avšak niekedy je potrebné mať efekt aj vo veľkom detaile priamo nablízko vedľa nich.
Na tento proces sa myslí a kameramani či režisér môžu na niektorých displejoch namiesto obrazu z Unreal Enginu zobraziť len zelený štvorec. Herný engine nemá problém zakryť zeleným prvkom ktorúkoľvek časť scény a správne meniť jeho perspektívu a polohu pri ľubovoľnom pohybe kamery bez toho, aby to ovplyvnilo zvyšok. Natočená scéna sa tak môže dodatočne upraviť klasickou metódou tvorby vizuálneho efektu, len na danom konkrétnom mieste.
Pravdaže, nie všetky limity sa dajú obísť. V prostredí virtuálnej produkcie je napríklad nemožné vytvoriť vysokorýchlostný záznam, tvorený niekoľkými stovkami či tisíckami snímok v jednej sekunde, ktorý je následne použitý na spomalenú sekvenciu.
Natáčanie vo volumetrickom LED štúdiu môže prebiehať len v reálnom čase, respektíve v obnovovacej frekvencii displejov, ktoré obraz generujú, teda napríklad 60 či 120 Hz, v rámci ktorých obraz generuje aj samotný herný engine (FPS).
Vo výsledku tak napríklad spomalený záber padajúceho herca, alebo nejaké spomalenie rozbíjania nejakého objektu, musí byť natočené v reálnom prostredí alebo v rámci klasickej dodatočnej tvorby vizuálneho efektu.
V rámci diskusie o limitoch a slabinách virtuálnej produkcie napadne zrejme každému, že obrazová kvalita generovanej scény nemôže byť na vrcholovej vizuálnej úrovni, aká je momentálne dostupná. Herný engine, nech je akokoľvek dobrý, predsa nemôže v reálnom čase generovať 3D scénu v kvalite, aká sa dosahuje pri klasickej výrobe vizuálnych efektov. Predsa len, keď počítače v rámci herného enginu vypočítajú a zobrazia 60 obrazových snímok počas jednej sekundy, nemôžeme ich výstupnú kvalitu porovnávať s tým, keď serverová farma počíta jeden obrazový snímok napríklad niekoľko hodín či dokonca dní a výsledný niekoľkominútový efekt filmového trháka trvajúci pár sekúnd sa tak môže renderovať napríklad celý mesiac.
To je nepochybne pravda, avšak treba povedať, že vrcholová úroveň efektov je vždy dostupná len pre filmy s najväčším rozpočtom. Na špičkové efekty v rámci bežnej seriálovej produkcie nie sú financie a vlastne ani čas. Ak má seriál 10 či 20 nových dielov každý rok, tak k jeho 20 hodinám obsahu sa skrátka nemôže pristupovať tak ako k 2-hodinovému kino filmu, ktorý ma za sebou niekoľkoročnú produkciu.
Vizuálne efekty v seriáloch a filmoch s nižším rozpočtom tak nevyhnutne vždy mali výrazne nižšiu kvalitu efektov, pričom ich odstup od súčasného špičkového herného enginu sa raketovo stiera. Kvalita obrazu, ktorú dokáže v reálnom čase pri dostatku výkonu vyprodukovať súčasný Unreal Engine 5 je vskutku dych berúca. Najmä vďaka novým Lumen a Nanite technológiám (viď. nižšie) dnes prakticky bez problémov dosiahne na vizuálnu úroveň dodatočne generovanej pokročilej VFX scény spred niekoľkých rokov.
To platí pritom len pre tie zložité prípady. Pri statických a menej komplexných scénach prostredia môže herný engine dosiahnuť prakticky aj úplný fotorealizmus, ktorý sa z pohľadu diváka už prakticky nijako nelíši od tých najpokročilejších dodatočných VFX metód či dokonca reality, čo môžete vidieť na vlastné oči na fotografiách, či na spomenutých seriáloch ako je Mandalorián.
A toto otvára dvere k tomu, aby sa mimoriadne dobrý vizuál stal súčasťou aj lacnejšej seriálovej produkcie, či dokonca aj nezávislých filmov. Nech je to totiž akokoľvek prekvapivé, Unreal Engine a jeho masívne možnosti začali byť dostupné pre kohokoľvek a takýto stav v histórii efektov skrátka nemá obdobu.
UNREAL ENGINE A MEGASCANY DO POČÍTAČA KAŽDÉHO NADŠENCA
Disrupciu, ktorú moderné herné enginy v súčasnosti priniesli do oblasti filmovej a seriálovej produkcie, však netreba vonkoncom spájať len s volumetrickými LED štúdiami. Schopnosti, ktoré vypustil do sveta v tomto roku vydaný Unreal Engine 5, totiž celkom menia pravidlá hry a posúvajú o svetelné roky vpred to, čoho bol rendering scény v reálnom čase schopný.
Nielen filmové štúdiá a veľké produkčné a vývojové tímy, ale aj nezávislí filmári a iní kreatívni ľudia môžu najpokročilejší a najlepší herný engine na svete používať na svojpomocné generovanie detailných digitálnych prostredí, vizuálnych efektov a vizualizácií, v rámci klasickej editácie a spojení so zeleným pozadím. Môžu tak v reálnom čase renderovať 3D scény a „filmovať“ ich virtuálnymi kamerami z rôznych uhlov.
Stačí si program len stiahnuť a nainštalovať. Spoločnosť Epic Games, ktorá za jeho vývojom stojí, sa ho rozhodla poskytovať komukoľvek a zdarma, bez akýchkoľvek obmedzení. Nie je v tom žiadny háčik.
Ide pritom o neprestajne vylepšovaný top level softvérový produkt, ktorý masívny vývojový tím spoločnosti Epic neustále vyvíja pre použitie v hernom priemysle a o aktualizácie a vylepšenia nemá núdzu.
Prelomovými technológiami, ktoré v roku 2022 vošli do ostrej prevádzky, sú predovšetkým Lumen a Nanite.
Lumen je dynamická a veľmi vierohodná simulácia globálnej iluminácie scény, ktorá sprostredkováva odrazy svetla od jednotlivých 3D objektov. Aby digitálna vizualizácia vyzerala fotorealisticky, je nutné veľmi presne zachovať odrazy svetla a jeho šírenie, na čo sa v rámci renderingu používa veľmi časovo a výkonovo náročné sledovanie svetelných ciest (Path tracing), teda presné počítanie svetelných lúčov a ich odrazov od jednotlivých objektov. Pri klasických metódach sa pre každý pixel obrázka opakovane simuluje tok svetla a sledujú sa jeho možné cesty, vďaka čomu detailný rendering jednej komplexnej snímky môže trvať pokojne hodiny.
To pri renderingu v reálnom čase pochopiteľne nie je možné a herné enginy v minulosti svetelné podmienky vo veľkej miere simulovali „podvodom“, pri ktorom sa svetlo vypočítalo vopred a tzv. upieklo (baking) do scény formou textúry. Svetlo tak pravdaže nemohlo byť dynamické. Lumen toto všetko zmenil a pomocou extrémne vynaliezavých metód presné metódy sledovania svetelných ciest imituje v reálnom čase, v takmer perfektnej kvalite. Vo výsledku je tak možné veľmi ľahko budovať a prevádzkovať dynamické svetelné scény a meniť ich nasvietenie v reálnom čase.
Nemenej prelomovou technológiou je Nanite, čo je nový virtualizovaný geometrický systém, pomocou ktorého Unreal Engine zvládne renderovať scény so státisícmi vysoko detailných 3D objektov v reálnom čase.
Každý digitálny 3D objekt je zložený z tzv. polygónov, teda základných geometrických prvkov, pričom čím detailnejší objekt je, tým je zložený z viacerých polygónov a tým náročnejší je jeho rendering. Ak by sme v scéne mali príliš veľa detailných objektov, nebolo by ju možné z hľadiska potrebného výkonu renderovať v reálnom čase. Hry toto odjakživa riešili tzv. LOD systémom (Level of Detail), pri ktorom sa uplatňuje ich postupná redukcia. Čím ďalej od kamery, respektíve od očí hráča daný 3D objekt je, tým menej polygónov sa na jeho rendering použije. To ste si pri hrách zrejme všimli v súvislosti s tým, že objekty začnú byť pri vzďaľovaní „hranatejšie“ a skrátka menej detailné.
Manuálne generovanie totožného modelu s rozličným počtom polygónov pre každú vzdialenosť, aby bol zachovaný uspokojivý výkon a rendering v reálnom čase, je náročné a úmorné. Toto všetko Nanite celkom zmenil. Nie je treba generovať nič. Nanite vykoná dynamický kolaps polygónov do jednoduchších štruktúr celkom automaticky, podľa toho ako ďaleko objekt od hráča či kamery je. To vo výsledku značí, že extrémne vysoko detailné 3D objekty s miliónmi polygónov (vytvorené pre detailný rendering) je možné do Unreal Enginu importovať a používať v rámci scén renderovaných v reálnom čase, bez akýchkoľvek obmedzení.
Kde ale extrémne detailné 3D modely na budovanie virtuálnych svetov vziať? Nepotrebujete byť 3D grafikom a stráviť mesiace na ich práci. Spoločnosť Epic Games v roku 2019 odkúpila firmu Quixel, ktorá prevádzkuje najväčšiu databázu vysoko detailných 3D skenov reálnych objektov a materiálov, ako sú napríklad skaly, rastliny, prvky domov a podobne, ktoré poskytuje v rámci svojej knižnice Megascans. Tieto modely a materiály vo vysokom rozlíšení (8K/4K) a vo fotorealistickej kvalite sú cez rozhranie Unreal Enginu dostupné zdarma a môžete ich bez obmedzení používať vo svojich projektoch a budovať z nich komplexné svety.
Nemenej užitočný je veľmi výkonný integrovaný generátor vysoko detailných ľudských postáv, tzv. MetaHumans, v rámci ktorého si je možné jednoducho nakonfigurovať fotorealistickú postavu, importovať ju do svojej scény a následne animovať.
Okrem toho je dostupný takisto Unreal Engine Marketplace, teda používateľská tržnica, kde je možné nájsť tisícky modelov postáv, objektov, animácií až po celé komplexné prostredia, ako lesy, továrne a podobne. Mnohé sú pri tom dostupné za veľmi malé ceny (jednotky eur) alebo celkom zdarma.
Rozsah technológií a možností, ktoré Unreal Engine poskytuje, je skrátka dych berúci. A práve tým mení nielen profesionálnu tvorbu filmov a seriálov, ale aj tú nezávislú. Akýkoľvek nadšenec si totiž tento herný engine môže stiahnuť a používať na akékoľvek filmové projekty a tvorbu, bez zaplatenia jediného centu.
Aj keď Unreal Engine je pravdaže veľmi komplexný softvér, ktorý si vyžaduje mesiace či roky praxe a štúdia, šikovný nadšenec už po pár dňoch začne zvládať základné prvky a naozaj tvoriť, pričom mu nepochybne pomôže aj takmer nekonečný zástup detailných návodov a kurzov na YouTube. A toto skrátka nezávislú filmografiu nevyhnutne premení od základu.
Mimochodom, ochudobnení nie sú ani záujemcovia, ktorí chcú Unreal Engine využívať na jeho prioritný účel, teda na vývoj hier. Môžete si ho zdarma stiahnuť, nainštalovať a plnohodnotne používať bez akýchkoľvek obmedzení, či už na učenie alebo aj tvorbu svojho vlastného herného projektu. Licenčné poplatky váš čakajú až v prípade, keď váš zárobok v rámci konkrétnej hry prekročí 1 milión dolárov, po ktorom sa začne uplatňovať poplatok 5 % z následných tržieb (spätne na prvý milión sa neuplatňujú).
A to je vzhľadom na to, že ide o de facto najpokročilejší herný engine na svete, ktorým sa produkujú aj tie najväčšie herné trháky, skutočne úctyhodné a pred spoločnosťou Epic a jej nastavením licenčných podmienok sa dá naozaj len zložiť klobúk. Mnohým mladým aj nezávislým herným vývojárom, či filmárom a kreatívnym ľudom akéhokoľvek veku, to totiž otvorí celkom nové dvere a možnosti, ktoré by inak navždy zostali snom.
Prečítajte si aj:
