| Technische Innovationen und Fortschritte bei Cars
Im Verlauf der letzten 20 Jahre haben die Pixar Animation Studios die Möglichkeiten der Computeranimation ständig erweitert und verbessert. Immer wieder wurde das Medium eingesetzt, um die Geschichten und Figuren auf neue und aufregende Weise zu erzählen. Von den frühesten Oscar®-prämierten und -nominierten Kurzfilmen über den ersten abendfüllenden CG-Film TOY STORY bis hin zu CARS hat sich Pixar niemals auf seinen Lorbeeren ausgeruht. Jeder Film war eine neue Herausforderung für das Studio, ob es sich wie in A BUG’S LIFE („Das große Krabbeln“, 1998) um das Generieren von Grashalmen und Gruppenszenen, wie in TOY STORY 2 („Toy Story 2“, 1999) um zwar karikierte, aber doch realistische Menschen oder um die haarigen Figuren und simulierte Kleidung in MONSTERS, INC. („Die Monster AG“, 2001), die farbenfrohe Unterwasserwelt von FINDING NEMO („Findet Nemo“, 2003) oder die actiongeladene Welt und menschlichen Figuren von THE INCREDIBLES („The Incredibles – Die Unglaublichen“, 2004) handelt. Das jüngste Unterfangen, CARS, stellte Pixar vor einige der bislang größten Herausforderungen.
Unter der Leitung des assoziierten Produzenten Tom Porter, des überwachenden technischen Direktors Eben Ostby, und der Gruppe von fest bei Pixar angestellten technischen Zauberern, legte CARS von Anfang an voll los und erzielte auf dem Weg zur Ziellinie ein paar beeindruckende Leistungen.
Die vermutlich größte Herausforderung für das technische Team von CARS war das Erschaffen der metallischen und bemalten Oberflächen der Autofiguren und der Bilder, die sich in ihnen widerspiegeln. Erstmals wurde bei Pixar eine algorithmische Rendering-Technik namens „Ray-Tracing“ eingesetzt, damit die Filmemacher den gewünschten Look und den angestrebten Effekt erzielen konnten.
Ostby erklärt: „Da die Stars unseres Films wohl oder übel aus Metall gefertigt sein würden, hatte John das große Bedürfnis, realistische Reflexionen und eine weitaus ausgeklügeltere und damit schönere Ausleuchtung als in unseren bisherigen Filmen zu sehen. In der Vergangenheit haben wir uns mit Matte-basierten Technologien aus der Verantwortung herausgemogelt, wirklich zufriedenstellende Reflexionen zu erzielen. Bei CARS war das nicht mehr möglich. Also fügten wir zu unserem bereits existierenden Renderman-Programm die Möglichkeit von Ray-Tracing hinzu, um die Latte auf diesem Gebiet deutlich höher zu legen.“
Ray-Tracing gibt es bereits seit Jahren, aber Pixar machte es sich für CARS als erste Firma zur Aufgabe, die Technik bei beinahe jeder Einstellung des Films einzusetzen. Rendering-Chefin Jessica McMackin war verantwortlich für das Rendern der letzten Bilder des Films, während Rendering-Optimization-Lead Tony Apodaca damit beschäftigt war herauszufinden, wie man die Zeit für den aufwändigen Vorgang verkürzen könnte.
McMackin merkt an: „Wir setzten Ray-Tracing nicht nur für die Reflexionseffekte, sondern auch für andere Dinge ein. Mit dieser Herangehensweise konnten wir akkurate Schatten generieren, auch wenn es eine Vielzahl von Lichtquellen gibt und man will, dass der Schatten am Rand ausfranst wie eine Feder. Oder im Fall von Okklusion, also die Absenz von umfließendem Licht zwischen zwei Oberflächen, wie man es bei einer Falte in einem Hemd erlebt. Ein weiteres Einsatzfeld ist Strahlendichte. Wenn man beispielsweise ein Blatt rotes Papier gegen eine weiße Wand hält, nimmt das Licht die Farbe des Papiers an und wirft einen roten Glanz auf die Wand.“
„Unsere Computer sind mittlerweile tausendmal schneller als sie es noch bei TOY STORY waren“, sagt Apodaca. „Aber mit der Geschwindigkeit ist auch unser Appetit gewachsen. Wir stellen uns größeren Herausforderungen. Wegen des Ray-Tracings und all der Reflexionen dauerte es bei CARS im Schnitt 17 Stunden, bis ein Einzelbild gerendert war. Vereinzelte Bilder nahmen mehr als eine Woche Arbeit in Anspruch. Für diesen Film sind uns größere und schönere Bilder gelungen, mit deutlich feinerer Ausleuchtung und Ray-Tracing.“
Zu den Hauptleistungen des Films gehört ein Ground-Locking-System, das dafür sorgte, dass die Autos immer fest mit dem Boden verankert waren – es sei denn, die Geschichte verlangte es, dass diese eherne Regel gebrochen wird. Figuren-Supervisor Tom Milliron, der die Gruppe anführte, die dafür verantwortlich war, dass die Figuren geformt, ausgestattet und mit den richtigen Schattierungen versehen wurden, schrieb den Code für das Programm.
„Das Ground-Locking-System ist eine der Sachen, auf die ich bei diesem Film am stolzesten bin“, sagt Milliron. „In der Vergangenheit waren sich die Figuren des Umfelds, in das wir sie setzten, niemals auch nur im Entferntesten bewusst. Man musste es simulieren, wenn wir einen solchen Effekt erzielen wollten. Bei CARS ist dieses System in die Figuren selbst eingebaut. Wenn man das Auto bewegt, bleibt es von ganz allein mit dem Boden verhaftet. Das war eine dieser Sachen, von denen wir bei Pixar im Vorfeld wussten, dass wir uns darum kümmern mussten – aber keinen blassen Schimmer hatten, wie wir das bewerkstelligen sollen.“
Eine weitere Großtat des Figurenteams war eine universelle Takelage, die für jede einzelne Figur des Films funktionieren sollte. Das bedeutet, dass dieselben Animationskontrollen (oder Avars) bei allen der fast 100 individuellen Autofiguren zum Einsatz kommen konnten, ohne dass neue Artikulationskomponenten geschaffen werden mussten. Dasselbe grundsätzliche Chassis passte sich der Geographie der individuellen Autos an, während die Aufhängung für jedes Auto einzeln programmiert wurde.
„Es gab im Schnitt etwa 1.200 Avars, die einer der Animatoren berühren konnte“, erklärt Milliron. „Bei manchen Figuren wie beispielsweise Hook mit seiner Abschleppvorrichtung waren natürlich ein paar mehr im Spiel. Mehr denn je wurden die Avars entworfen, um ineinander zu greifen. Es gibt zum Beispiel vier große Avars für den Mund. Ein Avar bewegt den Mund von der linken zur rechten Seite, einer bewegt den Rand des Mundes auf und ab, dann gibt es einen Avar, der den Kiefer öffnet und schließt, und schließlich ist da ein Avar, der den Rand des Mundes vor und zurück bewegt.“
Millirons Team war zudem verantwortlich für die Gruppen von Autos, die man bei den Rennsequenzen zu Beginn und Ende des Films auf den Zuschauerrängen sieht. Etwa 120.000 Autos sieht man in den Rängen und noch einmal weitere 2.000 im Infield – das reicht aus, um von den aufwändigsten Massenszenen zu sprechen, die Pixar jemals gemeistert hat. Sie übertreffen sogar die Szenen mit scheinbar unzähligen Ameisen in A BUG’S LIFE („Das große Krabbeln“, 1998). Verkompliziert wird die Szenerie, weil sich eigentlich bei jedem der gezeigten Autos zumindest eine Kleinigkeit bewegt.
Um all die Aufregungen und spektakulären Momente der Rennszenen perfekt einfangen zu können, besuchten Jeremy Lasky, als Kameramann verantwortlich für Kamera und Layout, und sein Team zahlreiche tatsächliche Rennen und unterhielten sich ausführlich mit Kameraexperten, die derlei Events bereits festgehalten hatten. Der erfahrene Fox-Sports-Regisseur Artie Kemper, ein Pionier der Übertragung von Autorennen, erwies sich als hilfsbereites Quell für Informationen.
Lasky sagt: „Artie gab uns ausgezeichnete Aufzeichnungen darüber, wo er seine Kameras normalerweise auf einer Rennstrecke aufstellen würde. Außerdem erzählte er uns von Einstellungen, die er gerne einmal hinkriegen würde. Uns war es ja spielend möglich, eine Anzahl der Dinge umzusetzen, von denen er nur träumen kann. Wir konnten die Kamera unter dem Auto befestigen, konnten sie mitten in der Rennstrecke aufstellen und konnten die Autos direkt über die Kamera hinwegfahren lassen. Artie erzählte uns, dass er viel dafür geben würde, wenn ihm derartige Spielereien zur Verfügung stünden. Die Kamerapositionen bei CARS gaben uns die Möglichkeit, das Publikum ein Rennen hautnah miterleben zu lassen. Wir konnten den Zuschauern eine Welt präsentieren, mit der sie vertraut sind – und sie dann an Perspektiven teilhaben lassen, die sie noch niemals zuvor einnehmen konnten. Es gibt da ein paar spektakuläre Momente, in denen die Autos gerade einmal in zwei Millimetern Entfernung an den Kameras vorbeirasen. In einem Live-Action-Film wären solche Aufnahmen absolut unmöglich – aber wir können das im Computer so inszenieren, dass es absolut glaubwürdig ist.“
Selbst im entschieden ruhigeren und bedächtigeren Ambiente von Radiator Springs leisteten die Filmemacher Beeindruckendes.
Einer der herausragenden und komplexesten Momente des Films trägt sich kurz vor Ende des zweiten Akts zu, wenn die lange erloschenen Neonlichter der zu neuem Leben erwachten Stadt wieder eingeschaltet werden und eine Parade von Autos in ihrem Glanz die Hauptstraße entlangfährt. Aufgrund der vielen hellen, strahlenden und phosphoreszierenden Lichter, die aus zahlreichen Quellen scheinen, und der entsprechenden Reflexionen auf den glatten Oberflächen erwies sich die Sequenz als unfassbar kompliziert. Die Anstrengung lohnte sich, denn es handelt sich um einen der bewegendsten Momente des gesamten Films.
Um die Üppigkeit und Schönheit der Wüstenlandschaft rund um Radiator Springs wunschgemäß einzufangen, richteten die Filmemacher eine eigene Abteilung ein, die für Matte-Paintings und Himmelsansichten zuständig war. Die technische Leiterin Lisa Forsell und ihr Team leisteten auf diesem Gebiet Magisches.
„Digitale Matte-Paintings bieten die Gelegenheit, visuelle Komplexität zu erzielen, ohne unbedingt eine komplexe Geometrie zu errichten oder komplexe Programmierungen vorzunehmen“, berichtet Forsell. „Wir haben viel Zeit mit der Arbeit an den Wolken und ihren verschiedenen Formationen verbracht. Sie sind aus verschiedenen Schichten zusammengesetzt, die sich unabhängig voneinander bewegen. Wolken haben tatsächlich so etwas wie eine eigene Persönlichkeit, einen eigenen Charakter. Wir sind von der Idee ausgegangen, dass Menschen dazu neigen, in Wolken Ähnlichkeiten mit Menschen zu erkennen. Also sehen bei uns die Autos in den Wolken andere Automodelle. Wir sind sehr subtil vorgegangen, aber ein paar Wolken sind schon darunter, die die Form eines Personenwagens haben. Und wenn man genau hinsieht, dann kann man auch welche entdecken, die aussehen wie Reifenspuren.“
„Die Tatsache, dass man sich allein für den Himmel so viel Mühe gegeben hat, spricht für die visuelle Detailbesessenheit des gesamten Films“, meint sie überdies. „Spielt das für die Geschichte eine Rolle? Nicht wirklich. Dennoch befindet sich da kein einziges Pixel auf der Leinwand, das da nicht sein soll. Jedes einzelne ist mehrfach betrachtet und abgesegnet worden. In diesem Film wurde nichts dem Zufall überlassen.“
Steve May, Leiter der Abteilung für Effekte, ging bei seiner Arbeit ebenso sorgfältig vor – und die umfasste immerhin 2.000 Einstellungen. Zu den zahllosen Effekten, die für den Film benötigt wurden, gehören Staubwolken, die hinter fahrenden Autos aufgewirbelt werden, Reifenspuren, Schleuderspuren, Wasser, Rauch und Speichel (der aus dem Mund von Hook tropft).