Virtuaalinäyttelijät ja hahmot elokuvissa

Transkriptio

1 TEKNILLINEN KORKEAKOULU Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedia laboratorio Tik Sisällöntuotannon seminaari Syksy 2006 Virtuaalinäyttelijät ja hahmot elokuvissa Atte Järvinen 51767N

2 Virtuaalinäyttelijät ja hahmot elokuvissa Atte Järvinen Tiivistelmä Tässä seminaarityössä kerrotaan elokuvissa käytettävien virtuaalinäyttelijöiden ja hahmojen taustasta ja toteutustekniikasta. Tekniikoiden yksityiskohtiin ei perehdytä tarkasti vaan asioita käsitellään pintapuolisesti antaen kuvan koko tuotantoprosessista. Eri tekniikkavaihtoehtoja käydään läpi kertoen niiden eroavaisuuksista ja mitä seikkoja tulee ottaa huomioon niitä käytettäessä. 1 JOHDANTO Ihmisiä on aina kiinnostanut yliluonnolliset ja epärealistiset tapahtumat. Näihin tarinoihin liittyy paljon mitä erikoisempia hahmoja joita kirjailijat kuvasivat teoksissaan ja jotka ihmisten mielikuvitus lopulta muodostivat. Heti elokuvan alkuajoista luvun vaihteesta lähtien on näitä visioita yritetty siirtää valkokankaalle. Elokuvatekniikan ollessa vielä lapsenkengissään eivät toteutukset olleet nykymittapuun mukaan kovinkaan vakuuttavia. Tekniikka saneli selvät säännöt mitä elokuvassa voitiin tehdä ja mitä ei. Lisäksi yleensä budjetti rajoitti tekijöiden visioita, sillä erikoistehosteiden tekeminen oli erittäin kallista sen lisäksi, että ylipäänsä elokuvien tekeminen on aina ollut kallista niiden vaatiman työmäärän, osaamisen ja tekniikan takia. Kalliita erikoistehosteet ovat edelleenkin, mutta tietokonegrafiikka on vapauttanut elokuvantekijöiden kädet lähes täysin ja nykyään on mahdollista toteuttaa villeimmätkin visiot. Kynnys erikoistehosteiden tekemiseen on madaltunut huomattavasti ja niiden laatu on kasvanut tietotekniikan käytön yleistyttyä elokuvien tekoprosesseissa. Virtuaalinäyttelijät ja hahmot ovat elokuvassa esiintyviä hahmoja joita ei oikeasti ole olemassa vaan ainoastaan elokuvassa. Niitä ei ole ollut kuvaushetkellä tai niiden tilalla on ollut vain jokin korvike helpottamassa näyttelijöiden työskentelyä ja kuvaamisen toteuttamista. Hahmot lisätään kuvaan jälkituotantoprosessissa ja vasta silloin voidaan alkaa näkemään kohtauksen loppulinen ulkoasu konkreettisesti. Virtuaalihahmot voivat olla ihmisiä, eläimiä tai mitä tahansa mielikuvituksen tuotteita joita ei oikeasti ole olemassa. Virtuaalinäyttelijöitä käytetään yleensä korvaamaan ihmisnäyttelijä sellaisissa kohtauksissa joissa ihmisnäyttelijän käyttäminen ei olisi ollut mahdollista. Esimerkiksi vaaralliset stuntit joiden toteuttaminen ihmisvoimin olisi liian vaarallista ja ylipäänsä mahdotonta, ovat yksi yleinen käyttökohde. Jos hahmon halutaan vaikka lentävän, on useasti helpompaa samoin kuin turvallisempaa toteuttaa se 3dtietokonegrafiikalla sen sijaan, että stunt-näyttelijää oikeasti lennätettäisiin vaijereiden varassa. Yleensä virtuaalinäyttelijän keinotekoisuuden on tarkoitus olla huomaamatonta 1

3 elokuvan katsojalle ja luoda vaikutus todellisesta näyttelijästä, jonka ainoastaan ehkä yliluonnolliset temput paljastavat epätodelliseksi. Virtuaalinäyttelijöiden käyttäminen suurissa joukkokohtauksissa on myös yleistä, koska avustajia ei tarvita suuria määriä kun merkittävin osa ihmisistä voidaan korvata virtuaalinäyttelijöillä. Tämä säästää rahaa ja vaivaa. 2 VIRTUAALIHAHMOJEN HISTORIA Ennen virtuaalinäyttelijöitä erikoiset ei-ihmishahmot toteutettiin yleensä maskeerauksella ja puvuilla joissa saattoi olla useampikin ihminen näyttelemässä yhtä hahmoa, nukeilla joita liikutettiin reaaliajassa erilaisin menetelmin tai animoitiin pysäytyskuva-menetelmälllä (stop-motion). Esimerkiksi Tähdien Sodan episodien IV- VI (Kuva 1) R2d2-robotti toteutettiin kohtauksesta riippuen joko pienen robottipuvun sisällä olevan ihmisnäyttelijän voimin, radio-ohjaimella tai narulla vetäen liikutettavalla robottinukella. Alkuperäisessä King Kong elokuvassa (RKO Radio Pictures, 1933) jättiläisgorilla toteutettiin pysäytyskuvatekniikalla animoidulla pienoismallinukella, joka taustaprojektiolla saatiin samaan kuvaan muun toiminnan kanssa. Gorilla oli siis taltioitu ennen varsinaista näyttelijöiden kuvausta filmiruutu kerrallaan liikuttaen sitä aina hiukan kuvien välissä jolloin saadaan liikkeen vaikutelma aikaiseksi. Menetelmässä on yhteistä nykytekniikan kanssa se, että virtuaalihahmot muodostetaan eri aikaan kuin kuvassa näkyvät oikeat hahmot, mutta nykyään virtuaalihahmot lisätään kuvaan filmauksen jälkeen, jolloin kuvaushetkellä näyttelijät eivät näe lopullista vastanäyttelijäänsä. Kuva 1: R2D2 ja 3CPO robotit Tähtien Sota elokuvista (Lucasfilm Ltd. 1977, 1980, 1983) Virtuaalihahmoja on myös toteutettu yhdistämällä piirrettyjä animaatiohahmoja filmattuun kuvaan (Esim. Roger Rabbit (Kuva 2)). Tähän toteutukseen on mahdollista yhdistää rotoskopia-tekniikkaa (rotoscoping), jossa kuvautun hahmon päälle piirretään toinen hahmo, jolloin animoinnin liikkeet tulevat suoraan filmatun materiaalin perusteella. Tämä tietysti rajoittaa hahmojen olemuksen ja liikkeet ihmismäisiin. 2

4 Tekniikan etuja on, että virtuaalihahmon ja todellisen maailman vuorovaikutus onnistuu helposti kun esimerkiksi esineiden liikutus ja varjot muodostuvat (ainakin lähes) oikein jo kuvausvaiheessa. Jos kuvaustilanteessa hahmon tilalla ei voi olla sijaisnäyttelijää täytyy esineiden liikuttaminen ja varjot toteuttaa muulla tavoin. Kuva 2: Virtuaalijänis Roger Rabbit oikean näyttelijän puristuksessa (Who Framed Roger Rabbit, Touchstone Pictures 1988) Vielä nykyäänkin virtuaalihahmojen toteutuksissa käytetään monesti useampaa tekniikkaa yhdessä. Jos nukeilla voidaan toteuttaa jokin hahmo tietyissä kohtauksissa riittävän laadukkaasti, on se mahdollisesti helpompi vaihtoehto kuin tietokonegrafiikan käyttäminen. 3 NYKYPÄIVÄN VIRTUAALIHAHMOJEN TOTEUTUSPROSESSI Tietokonegrafiikan käyttö elokuvissa rupesi yleistymään 1980-luvulla tekniikan kehittymisen myötä. Filmiskannerit mahdollistivat kuvamateriaalin siirtämisen tietokoneelle jolloin siihen voitiin lisätä elementtejä ja sitä voitiin käsitellä digitaalisesti. Laskentatehon kasvun myötä 3d-mallintamisesta tuli käytänöllinen menetelmä tehosteiden luomiseen. Lopputulos valoitetaan takaisin filmille ja leikataan mukaan elokuvaan joka vielä nykyäänkin useimmiten esitetään elokuvateattereissa filmiprojektorilla vaikka tuotantoprosessi onkin digitalisoitunut pikkuhiljaa (tätä artikkelia kirjoitettaessa Suomeen avattiin ensimmäinen digitaalinen elokuvateatterisali). Nykyään elokuvankäsittelyyn käytetään digitaalitekniikkaa muuhunkin kuin vain erikoistehosteisiin, jolloin koko filmimateriaali saatetaan muuttaa digitaaliseen muotoon ja leikkaus sekä värimäärittelykin tehdään tietokoneilla jolloin aukeaa uusia mahdollisuuksia ja prosessit ovat vanhoja tapoja joustavampia. Erikoistehosteiden luomisprosessi koostuu useasta työläästä vaiheesta ja vaatii usean ihmisen ryhmätyöskentelyä hyvän lopputuloksen saavuttamiseksi d-mallinnus Virtuaalihahmot ja -näyttelijät toteutetaan pääsääntöisesti 3d-mallinnuksella, sillä se tarjoaa tehokkaan tavan hallita monimutkaisikin hahmoja. 3d-mallien rakentaminen alkaa yleensä hahmotelmista. Elokuvan käsikirjoittajalla, ohjaajalla ja konseptoijilla on näkemys jonka 3d-graafikko yrittää toteuttaa. 3d-mallit voidaan rakentaa joko 3

5 manuaalisesti yhdistelemällä erilaisia kappaleita ja manipuloimalla niitä muokkaamalla verteksien paikkaa. Lähtökohta voi olla yksinkertainen pallo josta muovataan esimerkiksi hahmon pää muokkaamalla sitä luonnollisemman malliseksi. Hahmojen anatomia mallinnetaan usein hyvinkin realistisesti, sillä se helpottaa niiden animoimista. Mallien pohjalla on luurankorakenne jonka päälle muodostetaan loput kehosta. Tämä luuranko toimii liikkeiden perustana ja se määrittelee hahmon liikeradat. Jos toteutettavasta hahmosta on olemassa fyysinen malli kuten yleensä on tapauksissa jossa tehdään virtuaalisijaisnäyttelijää, voidaan sitä hyödyntää 3d-mallin rakentamisessa. Ihmisen kasvonpiirteet voidaan skannata tietokoneelle (Terzopoulos & Waters, 1993) ja muodostaa 3d-malli niitä hyödyntäen. 3d-mallin tekstuureissa eli pinnoitteissa voidaan myös hyödyntää jo olemassa olevaa materiaalia. Näyttelijän kasvojen kuva voidaan kuvata 3d-mallin kasvoille jolloin saadaan esimerkiksi oikea silmien- ja ihonväri sekä laatu. Vaatteiden kankaat ja muut materiaalit voidaan myös rakentaa vastaavasti. 3d-malleilta vaadittava tarkkuus riippuu niiden roolista lopullisessa elokuvassa. Jos hahmot toistuvat vain pieninä esimerkiksi joukkokohtauksessa ei niiltä vaadita samaa tarkkuuttaa kuin lähikuvissa esiintyviltä. Joukkokohtausten hahmoja voidaan myös monistaa muutamasta eri yksilöstä sillä kaukaa katsottuna erityispiirteet häviävät ja yksilöt sulautuvat massaksi. 3.2 Animointi Hahmojen animointi vaikuttaa vahvasti niiden muodostamaan vaikutelmaan katsojassa. Jos 3d-mallilla yritetään korvata oikeaa näyttelijä, täytyy sen liikkeiden vastata todellisia, jotta se näyttäisi uskottavalta. Myös muun kaltaisilla virtuaalihahmoilla liikkeet ovat oleellisia elementtejä sen elävöittämisessä ja luonteen kuvaamisessa. Tietokoneanimaatioiden ongelmana on ollut liikkeiden jähmeys ja mekaanisuus. Animointi on ollut liian konemaista ja niistä on puuttunut luonnollinen pehmeys ja satunnaisuus, jotka elävöittävät hahmoa ja tekevät siitä ei-robottimaisen uskottavan olennon. Animointia on tehty perinteisesti käsityönä. Hahmojen eri osia liikutetaan erikseen liikesarjojen eri asentoihin. Nykytekniikoilla jokaista animaatioruutua ei tarvitse erikseen määritellä vaan tietokone osaa interpoloida eri asentojen välillä halutulla menetelmällä. Lineaarinen interpolointi tuottaa yleensä varsin jäykkää liikehdintää joten esimerkiksi splini-käyrillä saadaan useissa tapauksissa jouhevampaa liikettä aikaiseksi. Liikejaksoja voidaan monistaa jolloin esimerkiksi kävelyliike saadaan aikaiseksi vain yhdellä molempien jalkojen askelten animoinnilla. Liikejaksoja toistettaessa liikkeestä tulee helposti robottimaista ja epätodellisen tasaista. Tätä voidaan käyttää tehokeinona, mutta uskottavan ihmishahmon luomisessa se ei vakuuta katsojaa todellisesta elollisesta hahmosta. Kun liikkeeseen lisätään epäsäännöllisyyttä ja variaatiota, realismin vaikutelma lisääntyy. Hahmojen anatomiaa voidaan myös mallintaa luurankorakenteilla. Tällöin hahmon ulkokuoren alle rakennetaan luurankomalli jonka mukaan sen liikeradat määräytyvät. Nivelille asetetaan sallitut rotaatioakselit ja kulmat. Tällöin animointi helpottuu sillä esimerkiksi kämmentä liikutettaessa myös käsi- ja kyynervarsi liikkuvat eikä jokaista raajan osaa tarvitse siirtää erikseen. 4

6 Myös oikeita näyttelijöitä voidaan käyttää virtuaalihahmojen liikkeisiin. Tällöin näyttelijän liikkeet siirretään digitaaliseen muotoon ja kuvataan 3d-mallin liikkeiksi. Tekniikkaa kutsutaan liikkeenkaappaukseksi (motion capture). Liikkeiden digitalisointiin voidaan käyttää mm. paikannussensoreita tai videokameroita. Paikannussensoreilta saadaan suoraan tieto sensorin sijainnista sekä asennosta ja kun tiedetään missä kohdassa hahmoa tämä sensori on, voidaan määritellä hahmon asento. Luentevan animoinnin tallentamiseksi sensoreita pitää tietysti olla useita. Videokameroita käytettäessä hahmon asento tunnistetaan visuaalisesti. Tällöin kameroita pitää myös olla useita jotta koko hahmo saadaan katettua kaikista suunnista. Näyttelijällä on päällään puku (kuva 3) jossa on paljon visuuaalisia tunnisteita, erityisesti nivelien kohdilla. Usean kamerakuvan yhdistelmällä saadaan näiden tunnisteiden paikka selville 3d-avaruudessa ja näyttelijän asento voidaan siirtää virtuaalihahmolle. Virtuaalihahmon ei välttämättä tarvitse vastata ruumiinrakenteeltaan täysin ihmisnäyttelijää. Tietysti kovin erilaisen hahmon animointi ei onnistu, vaikkapa käärmeen animointi ihmisen liikkeiden pohjalta ei ole luentevaa, mutta jos hahmolla vastaavat nivelet ja raajat niin hahmojen eri mittasuhteet voidaan ottaa huomioon kuvatessa liikkeitä näyttelijältä virtuaalihahmolle. Kuva 3: Vasemmalla Andy Serkis liikkeenkaappauspuvussa näyttelemässä Klonkkua Taru Sormusten Herrasta elokuvissa (The Lord of the Rings, New Line Cinema ). Oikealla lopullinen hahmo elokuvasta. Myös tekoälyä käytetään virtuaalihahmojen animointiin erityisesti joukkokohtauksissa (Soraia Raupp Musse & Daniel Thalmann, 2000). Tällöin tietokoneet hoitavat animoinnin hyvinkin pitkälti täysin itsenäisesti noudattaen laadittua käyttäytymisalgoritmia. Tekniikka on vastaavaa kuin tietokonepeleissä joissa tietokone ohjaa vastustajien liikkeitä. Tällä tavoin voidaan toteuttaa valtavia (ihmis)massoja liikkumaan luontevasti ilman, että jokainen hahmo pitäisi animoida erikseen. Hahmojen liikkeitä voitaisiin tietysti monistaa, mutta niihin pitäisi saada riittävästi variaatiota jotta ne erottuisivat toisistaan ja tämä vaatii taas käsityötä. Esimerkiksi Taru Sormusten Herrasta elokuvissa käytettiin ensimmäisiä kertoja tekoälytekniikkaa armeijoiden liikkeiden animointiin. Usein ainoastaan yhtä tekniikkaa käyttämällä ei saavuteta haluttua lopputulosta tai se on liian työlästä vaan eri tekniikoita yhdistelemällä päästään parempaan lopputulokseen tai 5

7 säästetään aikaa ja rahaaa. Pullen ja Bregler (2002) esittävät tekniikan jossa ihmisnäyttelijän liikkeisiin yhdistetään käsin animointia, jolloin liikkeestä tulee luonnollisen näköistä kun se pohjautuu oikeaan ihmiseen, mutta animoijalla on mahdollisuus vielä vaikuttaa liikkeisiin jos ne eivät ole olleet alunperin täysin halutun kaltaisia. Usein liikkeenkaappauksella saadaan hahmon suurimmat liikkeet, kuten raajat, animoitua hyvin, mutta pikkutarkempien liikkeiden kuten esimerkiksi ilmeiden animointi lisätään käsin, sillä liikkeentaltioinnin tarkkuus ei useasti riitä kattamaan yksityiskohtia riittävän hyvin. 3.3 Kompositointi Kun virtuaalihahmot ovat valmiita täytyy ne liittää muuhun materiaalin, joka yleensä elokuvien tapauksessa on oikea kuvattu kuva. Jos elokuva on kuvattu perinteisesti filmille (mikä vielä tänä päivänä on suosituin menetelmä) täytyy kuvamateriaali siirtää ensiksi digitaaliseen muotoon. Tähän liittyy jo omat ongelmansa, sillä siirrettävä tiedon määrä on valtava. Kuvan resoluution täytyy säilyä riittävän tarkkana jotta se isolta valkokankaalta katsottuna näyttää terävältä. Yleensä filmi skannataan vähintään 2kresoluutiossa mikä tarkoittaa 2048 pikseliä vaakasuunnassa ja kun kuvia on sekunnissa yleensä 24 (tai 25 Euroopassa) kappaletta niin datamäärät ovat helposti teratavuja. Kun alkuperäismateriaali on saatu digitaaliseksi täytyy virtuaalihahmot saada sulautumaan oikeaan maailmaan. Tässä oleellista on 3d-virtuaalikameran vastaavuus oikeaan kameraan. Kameroiden sijainnin ja polttovälin on oltava samat jotta kuva muodostuisi yhteneväisesti. Usein kuvaustilanteesta pidetään päiväkirjaa ja esimerkiksi käytetty polttoväli tiedetään, mutta kameran paikka (erityisesti jos se vielä liikkuu) ei ole välttämättä tarkasti tiedossa. Kameran sijainti ja liikkeet voidaan kuvaustilanteessa tallentaa ylös liikesensoreiden avulla tai ne voidaan laskea kuvatun materiaalin perusteella. Kuvaan asetetaan visuaalisiatunnisteita joiden sijainnit tiedetään. Näiden tunnisteiden paikkaa kuvasta seuraamalla voidaan muodostaa vastaava virtuaalinen kamera, joka liikkuu samaa rataa alkuperäisen kanssa (Roble, 1999). Kameran sijainti voidaan myös laskea ilman tunnisteita Simonin, Fitzgibbonin, Zissermanin (2000) esittämällä menetelmällä, mutta se vaatii kuvamateriaalilta erityispiirteitä kuten tasomaisia rakenteita ja ei näin ole sovellettavissa jokaiseen tapaukseen. Sama virtuaalikameran ja oikean kameran vastaavuusongelma on myös päinvastaisissa tilanteissa joissa oikeat näyttelijät istutetaan virtuaalilavasteisiin. Nämä kohtaukset kuvataan sinistä tai vihreää taustaa vasten josta näyttelijät voidaan erottaa ja yhdistää 3d-lavasteisiin. Viher- tai sinistudion taustaa asetetaan merkkejä tarkoin mitatuille paikoille jolloin kameran liikkeet saadaan tietoon kuvatusta kuvasta. Tällöin siis oikein kameran liikkeet määräävät lopullisen kameran paikan. Jos halutaan toimia toisin päin, pitää käyttää motion control tekniikkaa jossa oikeaa kameraa pystytään ohjaamaan tarkasti vastaamaan virtuaalikameran liikkeitä. Tämä tapa on monimutkaisempi ja kalliimpi, koska se vaatii monimutkaisempaa tekniikkaa, sillä kameraa pitää liikuttaa täysin tietokoneohjatusti. Pelkkä virtuaalikameran ja hahmon mallintaminen ei vielä riitä realistisen illuusion luomiseen. Maailmasta pitää mallintaa ainakin objektit joiden taakse virtuaalihahmo voi mennä ja piiloutua. Jos kuvaustilanteessa virtuaalihahmon paikalla on ollut vastaavan kokoinen ja mallinen näyttelijä, heittää se kuvaan virtuaalihahmon varjot eikä niitä tarvi 6

8 tehdä enää jälkikäteen. Usein tämä ei ole kuitenkaan mahdollista johtuen esimerkiksi virtuaalihahmojen koosta tai epärealistisesta liikkumisesta kuten lentämisestä. Tällöin Maailmasta pitää mallintaa myös objektit joihin hahmo voi heittää varjon. Näitä objekteja ei renderöidä vaan niitä käytetään ainoastaan varjojen ja heijastusten laskemiseen. Virtuaalihahmon varjo piirretään käyttäen alpha-kanavaa jolloin alkuperäinen kuva tummenee varjon kohdalta. Hahmon mennessä jonkin objektin taakse ei hahmoa piirretä objektin kohdalta jolloin alkuperäiskuva jää näkyviin, tekniikasta tarkemmin Thalmannin & Thalmannin (1995) artikkelissa. Liikkuvat objektit kuten muut näyttelijät aiheuttavat lisää vaivaa sillä nekin pitää mallintaa vähintäänkin yksinkertaisella tasolla jos hahmo voi kulkea niiden takaata. Varjoihin ja heijastuksiin vaikuttaa oleellisesti valaistus, joka myöskin tulisi mallintaa oikeata vastaavaksi. Valon suunta määrää varjojen paikan ja valon laatu vaikuttaa varjojen pehmeyteen. Elokuvaa tehdessä valaistukseen kiinnitetään paljon huomiota ja se voidaan dokumentoida 3d-mallintajia varten. On myös olemassa tekniikoita joilla kuvaustilanteessa voidaan valaistusolosuhteet tallentaa valokuvaamalla peilipintaista palloa joka heijastaa ympäristönsä. Valokuvatessa käytetään laajan dynamiikka alueen kuvaustekniikkaa, jossa kohteesta otetaan monta kuvaa eri valoituksilla, sillä kohteen dynamiikka on niin laaja ettei sitä voida taltioida vain yhdellä kuvalla. Kun tiedetään kuvien valoitusarvot voidaan niistä muodostaa hdr-kuva (high dynamic range) jonka dynamiikka riittää kattamaan kaikki valaistukseen vaikuttavat valolähteet. Debevec (1998) on kuvannut artikkelissaan tälläisen menetelmän toimintatavan. Pallon kuvien perusteella voidaan mallintaa ympäristön valaistusolosuhteita ja syntyviä heijastuksia, joita hyödynnetään 3d-mallia renderöidessä (radiance maps). Valaistus vaikuttaa suuresti kohtauksen värimaailmaan, mutta se ei ole ainoa tekijä. Myös käytettävä kuvauskalusto, filmimateriaali, suodattimet ja värimäärittely ovat oleellisia tekijöitä elokuvan lopullisessa ulkoasussa. Myös nämä pitää huomioida virtuaalihahmojen tekoprosessissa. Jos kuvassa on paljon filmimateriaalista johtuvaa rakeisuutta tai digitaalikameran kohinaa, näyttää hahmo irtonaiselta jos samoja epätäydellisyyksiä ei simuloida sen päälle. Vastaavasti myös 3d-mallien värit pitää määritellä vastaamaan alkuperäisen kuvamateriaalin. Kuvan kontrasti ja kirkkaus pitää olla vastaavalla tasolla. Tähän vaikuttaa kuvaustekniikan lisäksi myös valaistus. Erilaisilla valonlähteillä on eri värilämpötilat jotka kuvaavat valon sävyä. Keinovalo on kelvineissä mitattuna kylmempää kuin päivänvalo ja näyttää kameran kuvassa keltaisemmalta. Jos eri värilämpöisä valon lähteitä sekoitetaan tulee kuvasta kirjavan väristä ja vastaavat sävyt pitää toistua virtuaalimallin valaistuksessa. Ihmissilmä ei havaitse eri värilämpötiloja vastaavasti vaan ne suodattuvat näkösysteemissä lähemmäksi toisiaan ja siksi kuvamateriaali missä on eri värilämpötiloja vaikuttaa epäluonnolliselta. Sen takia yleensä eri värilämpötiloja ei sekoiteta samassa kuvassa. 4 ONGELMAT Suuri ongelma virtuaalinäyttelijöissä on niiden ohjaaminen. Miten vastanäyttelijän tulisi reagoida kun sen täytyy näytellä tyhjää vastaan. Joissain tapauksissa virtuaalihahmon tilalla voi olla sijaisnäyttelijä joka myöhemmin korvataan tietokonegrafiikalla, mutta usein vastanäyttelijä jää vain mielikuvituksen ja jonkun kuvan ulkopuolelta lukemien vastarepliikkien tuotteeksi ja näyttelijän on osattava kuvitella lopputulos etukäteen ja näyteltävä sen mukaisesti. Tämä vaikeuttaa näyttelijän ja ohjaajan suoritusta entisestään 7

9 ja näiden asioiden merkitys on useasti suurempi lopputuloksen kannalta kuin näyttävät erikoistehosteet. Vuorovaikutus virtuaalihahmojen kanssa on muutenkin ongelmallista. Jos hahmo esimerkiksi avaa oven täytyy oven jotenkin oikeastikin aueta tai sitten myös sen täytyy olla virtuaalinen. Vielä vaikeampia tapauksia ovat fyysinen vuorovaikutus näyttelijöiden kanssa. Jos virtuaalihahmo kantaa sylissään oikeaa näyttelijää pitää näyttelijä saada lentämään kuvassa tai jos virtuaalinäyttelijä ja oikea näyttelijä tappelevat täytyy oikean näyttelijän pystyä toteuttamaan koreografia yksinään. Virtuaalinäyttelijät harvoin ovat täysin virtuaalisia vaan niiden takana on oikea ihmishahmo tai useampia. Nykyään vielä vähintään virtuaalihahmon ääni on ihmisnäyttelijän tuottama. Puhesynteesillä ei pystytä vielä luomaan riittävän realistista ihmisääntä joka kykenisi tottelemaan ohjaajan käskytystä ja luomaan erilaisia tunnetiloja tarpeeksi vivahteikkaasti. Hahmon liikkeetkin ovat useasti oikean näyttelijän tekemiä motion capturella tai animaattorin toteuttamia. Elokuvien tapauksissa ei kuitenkaan välttämättä ole ollenkaan tarpeellista, että virtuaalihahmot olisivat täysin itsenäisiä tekoälyllisiä olioita. Tietokonegrafiikka on jo sillä tasolla ettei se enää juurikaan aseta rajoituksia toteutettaville visiolle. Käytettävä aika ja raha kuitenkin määräävät pitkälti sen mitä voidaan tehdä. 3d-grafiikan luominen on edelleen työläs prosessi ja vaatii taakseen ryhmän koulutettuja osaavia ihmisiä ja kalliita laitteita. Tarina on edelleen elokuvan tärkein elementti ja vaikka mahdollisuudet ovat yhä laajemmat, on sisältö ulkokuorta tärkeämpää. 5 YHTEENVETO Virtuaalihahmojen ja näyttelijöiden toteutustekniikat ovat kehittyneet valtavasti viime vuosina. Prosessit ovat vakiintuneet ja hioutuneet vakaammiksi. Enää ei tekniikka aseta rajoja vaan tekijöiden mielikuvitus ja taidot. Osaavia ammattilaisia vaaditaan hyvään jälkeen ja 3d-grafiikan toteuttaminen vaatii edelleen rahaa ja aikaa. Erikoistehosteiden käytön lisääntymisen myötä elokuvien budjetitkin ovat kasvaneet. Nykypäiväinen elokuvan tuotantoprosessi on mielenkiintoinen sekoitus uutta ja vanhaa tekniikkaa. Siihen liittyy useasti jo yli 100 vuotta vanhaa filmitekniikkaa kuin myös uusinta uutta tietokonegrafiikkaa. Virtuaalinäyttelijät eivät korvaa oikeita näyttelijöitä kokonaan. Yksityiskohtaiset ilmeiden mallintamiset ja reaktiot eivät vielä ole kuitenkaan riittävän tarkkoja ja roolisuoritukset eivät pärjää oikeille ihmisille, mutta eivät niiden tarvitsekaan aina pärjätä. Virtuaalinäyttelijöille on omat sovelluksensa joissa niiden käyttö on perusteltua ja järkevää, mutta ei ole syytä yrittää korvata niillä kaikkia näyttelijöitä. Pitää myös muistaa, että ainakin vielä toistaiseksi virtuaalihahmojen takana on liuta oikeita ihmisiä joiden työn yhteisvaikutuksesta virtuaalihahmo syntyy. Oikea näyttelijä tekee edelleen virtuaalisenkin näyttelijän äänisuorituksen mikä on kuitenkin erittäin tärkeä osa elokuvien keskeisien hahmojen ominaisuuksista. Tekniikka ei luo tarinaa. 8

10 VIITTEET Soraia Raupp Musse, Daniel Thalmann From One Virtual Actor to Virtual Crowds. Proceedings of the fourth international conference on Autonomous agents. ACM Press Nadia Magnenat Thalmann, Daniel Thalmann Virtual Actors Living in a Real World. Computer Animation '95., Proceedings. Page(s):19-29, 210 Gilles Simon, Andrew W. Fitzgibbon and Andrew Zisserman. Markerless Tracking using Planar Structures in the Scene. Augmented Reality, (ISAR 2000). Proceedings. IEEE and ACM International Symposium. Page(s): Doug Roble. Vision in Film and Special Effects. November 1999 ACM SIGGRAPH Computer Graphics, Volume 33 Issue 4. ACM Press Katherine Pullen, Christoph Breglerl Motion Capture Assisted Animation: Texturing and Synthesis. ACM Transactions on Graphics (TOG). Proceedings of the 29th annual conference on Computer graphics and interactive techniques SIGGRAPH '02, Volume 21 Issue 3. ACM Press Paul Debevec Rendering Synthetic Objects into Real Scenes: Bridging Tradiotional and Image-based Graphics with Global Illumination and High Dynamic Range Photography. Proceedings of the 25th annual conference on Computer graphics and interactive techniques table of contents. Pages: ACM Press ELOKUVAVIITTEET Star Wars (1977), The Empire Strikes Back (1980), The Return of the Jedi (1983), Lucasfilm Ltd. King Kong (1933), RKO Radio Pictures Who Framed Roger Rabbit (1988), Touchstone Pictures The Lord of the Rings: The Fellowship of the Ring (2001), The Lord of the Rings: The Two Towers (2002), The Lord of the Rings: The Return of the King (2003), New Line Cinema 9