Карпентер ратовал — и успешно — за как можно большее правдоподобие. Он чувствовал, что недостаточно было просто создать звезды.
Он предложил, чтобы планета вращалась вокруг настоящей звезды Эпсилон Инди, систему которой некоторые исследователи считали возможным местом для существования обитаемых планет, — расстояние от Земли до нее составляет 11,3 световых года. Используя данные Йельского каталога ярких звезд — справочника с информацией по расположению и величине 9100 объектов, он создал для сцены звездное поле, которое бы соответствовало реально видимым с Эпсилон Инди звездам.
Непростой оказалась работа по созданию природы хаоса на планете. Билл Ривз, получивший степень доктора в Университете Торонто, работал в то время над другим проектом. В свободное время он создал революционную технику построения и визуализации сцены (рендеринг), которая просто всех поразила. Эта техника под названием «система частиц» работала со многими тысячами частиц; впервые стало возможным создавать реалистичную анимацию таких явлений, как огонь, дым, вода, пыль. Каждая частица представляла собой целый организм, управляемый информацией о том, когда он был рожден, как двигался и изменял форму в течение жизни, когда прекратил свое существование. Частицы могли двигаться произвольно, что выглядело более правдоподобно.
Чтобы продемонстрировать возможности этой техники, Ривз создал несколько видов анимации огня. Как и горы Карпентера, огонь выглядел более реалистично, чем все, что кто-либо видел до этого. Смит и Карпентер, искавшие способы изображения хаоса, согласились, что имеет смысл заменить извержение вулкана кольцом огня, выполненным в технике «система частиц», который будет стремительно распространяться по планете.
Производственный график был изнуряющим, что усугубилось переездом команды в самом разгаре работы из промышленной зоны в Новато в комплекс Lucasfilm на бульваре Кернера в Сан-Рафаэле. Но, несмотря ни на что, шестьдесят второй коммерческий проект был готов вовремя. На следующий день после внутреннего просмотра «Звездного пути — 2» Джордж Лукас появился у дверей офиса Смита со словами «потрясающие кадры!» и исчез так же неожиданно, как и появился.
После выхода 4 июня «Звездного пути — 2» на экраны зрители были поражены кадрами сцены с «механизмом жизни». Компьютерная анимация использовалась в художественных фильмах не впервые. Уже существовали и «Мир будущего» (с использованием студенческих проектов Кэтмелла и Фреда Парка), и «Звездные войны» с работами Ларри Кьюба, и «Чужой» (1979) с кадрами, выполненными с помощью компьютерной анимации, и «Лукер» (1981) с моделью актрисы Сьюзен Дэй, созданной в этой же технике. Но из всех случаев использования компьютерной анимации в художественных фильмах этот, вероятно, был самым ярким с визуальной точки зрения. Отрывки этой сцены появлялись в последующих сериях «Звездного пути», эпизод стал бессмертным.
Сцена с «механизмом жизни» отражала — на экране это мог увидеть любой, однако видели только специалисты — компьютерную анимацию такой, как ее понимал Кэтмелл. С технической точки зрения Кэтмелл был горячо убежден, что компьютерная анимация должна соответствовать ожиданиям зрителей, вызванным их ежедневными ощущениями. Это отнюдь не означало, что нужно добиваться фотографической точности, однако необходимо избегать некоторых «разрушающих чары» эффектов, которые вызовут у зрителя отторжение, хотя сами по себе эти эффекты могут быть настолько неуловимыми, что никто не сможет сказать, что именно не так.
В качестве примера такого эффекта можно назвать движение без размытости изображения. В прежней, покадровой съемке использовались изображения неподвижных фигур, и отсутствие размытости изображения вызывало стробоскопический[30] эффект или ощущение отрывистости, что делало изображение неестественным. В «Звездных войнах» ILM справилась с этой проблемой с помощью компьютера, который контролировал модели космических кораблей: это позволило им двигаться при съемке кадров, и на пленке появилась нужная размытость.
Компьютерная анимация сталкивалась с теми же проблемами, что и покадровая съемка. Кэтмелл считал, что необходимо было найти алгоритмы для получения реалистичной размытости при движении в их фильмах. Без этого, он был уверен, аудитория никогда не примет компьютерную графику. В 1982 году команда все еще не нашла единого решения проблемы размытости, но смогла использовать некоторое размывание границ там, где требовалось, в сцене с «механизмом жизни» (в звездном поле и огне Ривза).
Вторым вопросом, занимавшим Кэтмелла, был нежелательный визуальный эффект ступенчатости, с которым команда боролась еще со времен работы в Нью-Йоркской лаборатории. Для устранения этого эффекта существовали хорошо известные математические решения, известные как устранение контурных неровностей. Проблема была в том, что специалисты в области компьютерной графики временами не особо беспокоились об устранении этих неровностей или задумывались над этим с большим опозданием. Работая в Lucasfilm, Кэтмелл настаивал на том, чтобы всякая написанная программа устраняла эффект ступенчатости изначально; он обещал, что любому, кто не сможет справиться с этой задачей, он «отрыватэн яйцэн».
Основной конкурент Кэтмелла в сфере художественных фильмов — команда Джона Уитни-младшего и Джери Демоса — выбрала иную стратегическую линию. На взгляд стороннего наблюдателя, обе команды шли в ногу. Уитни и Демос имели ровно столько же очков на кинопоприще: они создали копию Сьюзен Дэй в «Лукере» и компьютерную модель головы Питера Фонды в «Мире будущего»; кроме этого они работали над компьютерными изображениями к научно-фантастическому фильму «Трон», вышедшему на экраны месяц спустя после «Звездного пути — 2». Как и Кэтмелл со Смитом, они мечтали о создании полнометражных анимационных фильмов, когда будет готова технология и снизятся затраты. Однако в том, что касается ступенчатости, команды придерживались противоположных взглядов. Уитни и Демос считали, что решение проблемы — высокое разрешение, а не сложные алгоритмы фильтрации-сглаживания. Сначала в компании Information International, Inc. (более известной как «Три I»), а затем и в собственной фирме Digital Productions они работали над тем, чтобы создать изображения с разрешением в тысячу линий с помощью высокопроизводительного оборудования. Согласно их теории на более детализированных изображениях ступенчатость станет менее заметной, и проблема просто исчезнет. Да, теория была блестящей — блестящей, правдоподобной, но «слишком идеальной», чтобы быть достижимой. Нежелательная ступенчатость появлялась даже при высоком разрешении. Кэтмелл оказался прав: невозможно решить проблему лишь с помощью дорогостоящего оборудования. Необходимо работать над фундаментальными основами.
Так случилось, что в 1978 году руководство ILM обращалось к Уитни и Демосу прежде, чем к команде лаборатории Нью-Йоркского технологического института. Ричард Эдлунд из ILM позже показывал Кэтмеллу и Смиту изображения крестокрылых звездных истребителей, созданных Уитни и Демосом, чтобы получить заказ у империи Lucasfilm. Это были картинки с очень высоким разрешением, прекрасно выполненные, но ILM их не купила. Виной всему были чертовы ступеньки.
Пока продолжалась работа над несколькими компьютерными проектами Лукаса, Кэтмелл и Смит искали новые возможности для производства в области компьютерной графики. Несмотря на успешную работу в «Звездном пути», единственным кинематографическим заказом был следующий эпизод «Звездных войн» — «Возвращение Джедая» (1983). Для сцены инструктажа Билл Ривз и Том Дафф смоделировали голограмму луны Эндора (родина медведеподобных эвоков) и недостроенной станции «Звезда смерти» рядом.
Команда выполняла и учебные задачи, чтобы определить границы своих возможностей по созданию реалистичных изображений.
В апреле 1983 года была завершена работа над изображением «Дорога в Пойнт Рейс[31]», в названии которого обыгрывается название близлежащего национального парка и программы визуализации (Reyes, название программы, складывалось из первых букв выражения Renders Everything You Ever Saw — «визуализирует все, что ты когда-либо видел»). На переднем плане находилось двухполосное загородное шоссе. Дорожное покрытие было выполнено Робом Куком с помощью метода наложения текстуры; на обочине дороги росла трава, созданная с помощью техники Ривза «система частиц»; цвели растения, нарисованные Смитом. На заднем плане виднелись озеро и горы, смоделированные с помощью фракталов Карпентера. Остальные также участвовали в создании изображения. Команда называла его «однокадровое кино» — насмехаясь над длинным списком исполнителей и вместе с тем скрыто подразумевая, что давно изголодалась по работе с настоящим фильмом.
