Эволюция цифровых технологий создания разрушений
Рубрикатор
- Доцифровая эпоха разрушений - Раннее 3D и переход к симуляциям - Ранние продвинутые симуляции (2009–2015) - Поздние продвинутые симуляции (2016+) - Заключение
Концепция
Исследование посвящено демонстрации эволюции цифровых технологий создания разрушений зданий, сооружений и крупных объектов в кино. Основной фокус — прогресс в достижении реалистичности разрушений: от первых экспериментов с трёхмерной графикой до сложных процедурных симуляций. В рамках исследования также рассматриваются технологии, способствующие убедительности разрушений — работа со светом, пылевыми и звуковыми эффектами, а также интеграция разрушенных объектов в окружение.
Структура исследования разбита на разделы, каждый из которых охватывает определённую фазу развития: от практических эффектов до полностью цифровых симуляций. Разделы сосредоточены на технологиях, применяемых либо для моделирования разрушений, либо для их симуляции и финального включения в кадр. Порядок следования разделов соответствует хронологии появления и распространения этих технологий в индустрии. Финальная часть исследования посвящена современным способам интеграции разрушений в VFX-пайплайн.
Для демонстрации технологий в каждом разделе приводятся конкретные кейсы из фильмов разных лет (от 1920-х до 2020-х), содержащие сцены разрушения. Подбираются примеры с максимально схожим драматическим или визуальным контекстом — например, обрушение зданий, провалы земли, разрушения мостов и конструкций. Это позволяет оценить, как менялся визуальный язык разрушений и насколько реалистичнее стали выглядеть разрушенные объекты.
Для наглядности эволюции каждая описываемая технология сравнивается с более старыми подходами, позволяя увидеть конкретные улучшения в детализации, контроле, повторяемости и интеграции разрушений в кадр.
Исследование опирается на открытые текстовые источники, интервью с VFX-супервайзерами, статьи с профильных ресурсов (Art of VFX, FXGuide и др.), а также на официальные видеоматериалы и breakdown-презентации от студий визуальных эффектов.
⠀
Доцифровая эпоха разрушений
Миниатюры и модельные конструкции
До появления цифровых технологий разрушения воспроизводились с помощью физических миниатюр. Художники строили точные копии зданий, которые затем разрушались под контролем камеры. Такие сцены снимались в замедленной съемке для создания ощущения масштаба. Примером может служить «Метрополис» (1927), где разрушения зданий достигались вручную. Такой технологический процесс массово практиковался в плоть до начала 2000-х годов. Далее — лишь в редких исключительных случаях.
Пиротехника и практические эффекты
Во второй половине XX века широко применялась пиротехника: реальные взрывы, дымовые заряды, гидравлика. Например, в «Крепком орешке» разрушение небоскреба снималось с применением макетов и управляемых детонаций. Эти эффекты были зрелищны, но требовали большого бюджета и оставались одноразовыми.
Ограничения и достоинства практических эффектов
Главное преимущество — натуральная физика, взаимодействие света и материала. Но у этого подхода были ограничения: отсутствие гибкости, невозможность повторного съема, трудоемкость постпродакшена. Эти факторы подтолкнули индустрию к цифровым решениям.
Раннее 3D и переход к симуляциям
Первые CG-разрушения в кино
CG разрушения впервые начали появляться в начале 2000-х. Эти сцены часто были частью гибридных эффектов, где CG дополняло практические элементы.
Появление физических движков
Физические движки вроде Havok, ODE, Newton начали использоваться в тестах для кино. Они рассчитывали столкновения и движения твердых тел в реальном времени.
Утверждение CGI как стандарта
Фильмы как «Transformers» и «Cloverfield» стали поворотными точками, где разрушения в CGI стали массовыми и центральными в повествовании.
Ранние продвинутые симуляции (2009–2015)
Bullet Physics и разрушения в кино
Bullet, как open-source библиотека, нашёл применение в кино. В «2012» разрушения зданий и обвал дорог рассчитывались через модифицированный Bullet. Алгоритмы учитывали массу, сопротивление и взаимосвязь фрагментов.
Houdini и процедурные разрушения
Houdini вывел разрушения на новый уровень: Voronoi-фрактуры, Boolean-операции, SOP/DOP-узлы. Это позволило моделировать материалы с разной плотностью, учитывать точки крепления и гравитацию.
Метод конечных элементов и инженерные подходы
Технологии вроде DMM (FEM-симуляции) позволили моделировать реалистичную деформацию: металл гнется, стекло крошится. Такие подходы применялись в кино для достижения высокой достоверности.
Поздние продвинутые симуляции (2016+)
Проекты с Houdini FX и кэшированием
Симуляции строятся через сети узлов: SOP (геометрия), DOP (динамика). Это позволяет точно настраивать массу, импульсы, гравитацию, точки закрепления и силы. Кэширование симуляций позволяет сохранять промежуточные результаты и экономить ресурсы.
Интеграция разрушений в VFX-пайплайн
Симуляция разрушений разбивается на этапы: подготовка (pre-sim), расчёт (sim), сохранение (cache), рендеринг. FX-художники работают совместно с моделлерами и композиторами, чтобы разрушения выглядели достоверно в контексте кадра.
Современное моделирование разрушений основано на процедурных симуляциях, где физика управляется через системы ограничений (constraints) — жёстких, мягких и клеевых соединений, определяющих, как фрагменты объекта будут отделяться при нагрузке. Для построения таких симуляций используется слоистый подход: сначала задаётся основная геометрия (стены, балки), затем — фрагментация (через Voronoi- или Boolean-разбиение), и, наконец, добавляются мелкие обломки, пыль, вторичные эффекты. Симуляции часто рассчитываются в специализированных узловых системах, где на каждом этапе настраиваются физические параметры — масса, плотность, трение, сопротивление.
Все расчёты кэшируются, чтобы их можно было использовать на стадии композитинга без повторного просчёта. Такой подход обеспечивает максимальный контроль, повторяемость и возможность адаптации разрушений к сцене, камере и драматургии кадра. Развитие GPU-ускорения и методов кэширования позволило рассчитывать сложные сцены разрушений с высокой детализацией и в относительно короткие сроки, что сделало процедурные симуляции неотъемлемой частью современного VFX-пайплайна.
Заключение
Технологии создания разрушений в кино прошли долгий путь — от физических миниатюр и пиротехники до высокоточных процедурных симуляций. Это заметно как в сложности самих разрушений, так и в уровне их интеграции в окружающее пространство, освещение и взаимодействие с другими элементами сцены. С годами разрушения стали более масштабными, детализированными и управляемыми, а их поведение — ближе к реальному миру. Несмотря на развитие цифровых инструментов, современные фильмы часто комбинируют практические и цифровые методы, выбирая наиболее уместные подходы в зависимости от задач, бюджета и стилистики проекта.
The Art of VFX. Interviews & Breakdowns [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.artofvfx.com
VFX Artists React to AVENGERS ENDGAME Bad & Great CGi / Corridor Crew. — [Электронный ресурс]. — URL: https://www.youtube.com/watch?v=7SvLzKby0lg (дата обращения: 22.05.2025)
Avengers: Endgame — VFX Breakdown by Weta Digital / Movie VFX. — [Электронный ресурс]. — URL: https://www.youtube.com/watch?v=HEeaKOOGSFE (дата обращения: 22.05.2025).
San Andreas — VFX Breakdown by Scanline VFX (2015) / FilmIsNow Movie Bloopers & Extras. — [Электронный ресурс]. — URL: https://www.youtube.com/watch?v=XeJN0-tG_wI (дата обращения: 22.05.2025).
War of the Worlds — VFX Breakdown by RealtimeUK / Movie VFX. — [Электронный ресурс]. — URL: https://www.youtube.com/watch?v=XmuVxgdv_FY (дата обращения: 22.05.2025).
Independence Day: Resurgence — VFX Breakdown by Cinesite (2016) / Movie VFX. — [Электронный ресурс]. — URL: https://www.youtube.com/watch?v=JJ9xkc8P9Og (дата обращения: 22.05.2025).
Tenet: How We Did The Visual Effects / Movie VFX. — [Электронный ресурс]. — URL: https://www.youtube.com/watch?v=hmC2YfkPlgc (дата обращения: 22.05.2025).
«День Независимости» (реж. Роланд Эммерих, 1996)
«Земное ядро» (реж. Джон Амиел, 2003)
«Война миров» (реж. Стивен Спилберг, 2005)
«Знамение» (реж. Алекс Пройас, 2009)
«Разлом Сан-Андреас» (реж. Брэд Пейтон, 2015)
«Мстители: Финал» (реж. Энтони и Джо Руссо, 2019)
«Довод» (реж. Кристофер Нолан, 2020)
