تکنولوژی Stagecraft در VFX | ترکیب صحنه‌های واقعی و مجازی

فناوری Virtual Production شیوه برنامه‌ریزی و تصویربرداری صحنه‌های دارای جلوه‌های بصری را تغییر داده است. یکی از شناخته‌شده‌ترین نمونه‌ها، ILM StageCraft است؛ مجموعه‌ای از ابزارهای Virtual Production که شرکت Industrial Light & Magic (ILM) توسعه داده و فناوری نمایشگرهای LED، رندر Realtime، رهگیری دوربین و فرایندهای تولید در صحنه را با یکدیگر ترکیب می‌کند. در این روش، محیط دیجیتال لزوماً پس از فیلم‌برداری به تصویر اضافه نمی‌شود؛ بلکه می‌توان برخی محیط‌های مجازی را هنگام تصویربرداری و در حضور دوربین روی صحنه نمایش داد.

StageCraft چیست؟

StageCraft مجموعه ابزارهای Virtual Production شرکت ILM برای برنامه‌ریزی، ساخت و تصویربرداری صحنه‌هایی است که محیط‌های فیزیکی را با محیط‌های تولیدشده به‌صورت کامپیوتری ترکیب می‌کنند. یکی از اجزای مهم بسیاری از تولیدات مبتنی بر StageCraft، LED Volume است؛ صحنه‌ای که اطراف آن را نمایشگرهای بزرگ LED و در بسیاری از موارد سقف LED فرا گرفته‌اند و محیط‌های دیجیتال روی آن‌ها نمایش داده می‌شوند.

این اصطلاح‌ها به یکدیگر مرتبط‌اند، اما معنای یکسانی ندارند. Virtual Production رویکردی گسترده‌تر در تولید فیلم است؛ LED Volume محیط فیزیکی مجهز به نمایشگر است که می‌تواند برای Virtual Production به کار رود؛ و StageCraft مجموعه مشخصی از ابزارها، فناوری‌ها و خدمات تولیدی شرکت ILM است. بنابراین، استودیوهای دیگر نیز می‌توانند LED Volume بسازند، بدون آنکه از StageCraft شرکت ILM استفاده کنند.

StageCraft با سریال The Mandalorian به شهرت گسترده‌ای رسید. ILM و شرکای آن پس از آزمایش‌های اولیه در سال ۲۰۱۸، این روش تولید را برای سریال توسعه دادند. فناوری در فوریه ۲۰۲۰ به‌صورت عمومی معرفی شد؛ درحالی‌که فصل اول سریال پیش‌تر، در نوامبر ۲۰۱۹، پخش شده بود.

StageCraft چگونه کار می‌کند؟

تولید مبتنی بر StageCraft چند سیستم فنی و خلاقانه را کنار هم قرار می‌دهد. جزئیات هر پروژه متفاوت است، اما گردش کار معمول در یک LED Volume معمولاً شامل مراحل زیر می‌شود.

1. ساخت محیط مجازی: هنرمندان محیط‌های دیجیتال، لوکیشن‌ها، صحنه‌ها، آسمان‌ها و عناصر پس‌زمینه را ایجاد یا آماده‌سازی می‌کنند. این محیط‌ها ممکن است بر پایه CG اختصاصی، اسکن لوکیشن‌های واقعی، تصاویر مرجع یا ترکیبی از این روش‌ها ساخته شوند.
2. آماده‌سازی صحنه برای استیج: گروه Virtual Art Department و تیم‌های تولید، محیط دیجیتال را با دکور فیزیکی، وسایل صحنه، برنامه نورپردازی و موقعیت‌های موردنظر دوربین هماهنگ می‌کنند. Previsualization و بازدید مجازی از لوکیشن‌ها نیز به گروه کمک می‌کند تا پیش از فیلم‌برداری، نماها را برنامه‌ریزی کند.
3. نمایش محیط با رندر Realtime: پنل‌های LED با وضوح بالا، محیط دیجیتال را در اطراف بازیگران نمایش می‌دهند. در فصل اول The Mandalorian از Unreal Engine برای رندر Realtime استفاده شد. در تولیدات بعدی StageCraft، بسته به پروژه، از موتور رندر اختصاصی Helios شرکت ILM یا گزینه‌های دیگر در مجموعه ابزارهای StageCraft نیز استفاده شده است.
4. رهگیری دوربین: سیستم رهگیری، موقعیت و جهت دوربین را اندازه‌گیری می‌کند. سپس نمای رندرشده به‌روزرسانی می‌شود تا با پرسپکتیو دوربین هماهنگ بماند و عناصر نزدیک و دور هنگام حرکت دوربین، به شکل متناسب جابه‌جا به نظر برسند. این تغییر دید وابسته به حرکت دوربین، Parallax نام دارد.
5. ثبت تصویر درون دوربین: محیط LED هنگام فیلم‌برداری مستقیماً در تصویر دوربین ثبت می‌شود. بسته به محتوای نمایش‌داده‌شده و تنظیمات نورپردازی، این محیط می‌تواند نور تعاملی و بازتاب‌هایی نیز روی بازیگران، لباس‌ها، وسایل صحنه و اجزای دکور ایجاد کند.
6. تکمیل نما: تصاویر ضبط‌شده بررسی می‌شوند و طبق روند معمول پس‌تولید پروژه تکمیل می‌گردند. برخی نماها ممکن است به اصلاحات اندکی نیاز داشته باشند؛ درحالی‌که نماهای دیگر همچنان به Compositing، پاک‌سازی تصویر، عناصر CG یا دیگر جلوه‌های بصری نیاز دارند.

چرا رهگیری دوربین و پرسپکتیو اهمیت دارند؟

نمایش یک تصویر زیبا روی دیوار LED به‌تنهایی برای ساخت محیطی باورپذیر کافی نیست. اگر پس‌زمینه با حرکت دوربین هماهنگ نشود، ممکن است مانند تصویری تخت و ثابت به نظر برسد. در گردش کار StageCraft از رهگیری دوربین و رندر Realtime استفاده می‌شود تا پرسپکتیو محیط نمایش‌داده‌شده با دید دوربین هماهنگ باشد.

هنگامی که دوربین حرکت می‌کند، زاویه دید مجازی نیز می‌تواند تغییر کند؛ در نتیجه، عناصر پیش‌زمینه و پس‌زمینه با سرعت‌های متفاوتی جابه‌جا به نظر می‌رسند، همان‌طور که در یک محیط واقعی اتفاق می‌افتد. گروه تولید باید اطلاعات لنز، کالیبراسیون دوربین، هندسه نمایشگر و صحنه مجازی را نیز با یکدیگر هماهنگ کند. میزان این یکپارچگی به تجهیزات و گردش کار هر پروژه بستگی دارد.

مزایای StageCraft و تولید با LED Volume

• تصمیم‌گیری خلاقانه در صحنه: کارگردان، مدیر فیلم‌برداری، طراح تولید و تیم VFX می‌توانند هنگام فیلم‌برداری محیط و قاب‌بندی را ارزیابی کنند؛ بنابراین تصمیم‌گیری کاملاً به کامپوزیت نهایی در مراحل بعد وابسته نیست.
• نورپردازی و بازتاب‌های تعاملی: تصاویر LED می‌توانند رنگ، جهت و بازتاب نور را به صحنه منتقل کنند. این قابلیت برای لباس‌های براق، خودروها، شیشه و وسایل صیقلی مفید است؛ هرچند معمولاً همچنان به نورپردازی اختصاصی فیلم نیاز خواهد بود.
• کاهش سفر به لوکیشن: برخی صحنه‌ها را می‌توان به‌جای انتقال گروه تولید به مکانی دوردست، در یک استیج کنترل‌شده تصویربرداری کرد. اگر این روش با نیازهای صحنه سازگار باشد، ممکن است در زمان و تدارکات صرفه‌جویی کند.
• زمینه بصری برای بازیگران: بازیگران می‌توانند محیط اطراف خود را ببینند؛ قابلیتی که در مقایسه با پس‌زمینه کاملاً خالی Chroma Key ممکن است به جهت نگاه، درک فضا و اجرای آن‌ها کمک کند.
• کنترل بیشتر بر شرایط تولید: محیط استودیویی می‌تواند مدیریت آب‌وهوا، دسترسی، تداوم بصری و برنامه فیلم‌برداری را آسان‌تر کند.
• کاهش احتمالی Compositing در مراحل بعد: اگر محیط با موفقیت درون دوربین ثبت شود، ممکن است نیاز به جایگزینی پس‌زمینه در برخی نماها کاهش یابد. بااین‌حال، این فناوری نیاز به VFX در پس‌تولید کل پروژه را از بین نمی‌برد.

محدودیت‌ها و چالش‌های فنی

StageCraft ابزار قدرتمندی برای تولید است، اما برای هر نما بهترین انتخاب نیست. نتیجه نهایی به نیازهای خلاقانه، طراحی استیج، مشخصات نمایشگر، مجموعه دوربین، محتوای مجازی و بودجه در دسترس بستگی دارد.

• هزینه بالای راه‌اندازی و اجرا: یک LED Volume حرفه‌ای به پنل‌های نمایشگر مناسب، سیستم‌های پردازش و همگام‌سازی، رهگیری دوربین، سخت‌افزار قدرتمند رندر، استیج مجهز و گروه متخصص نیاز دارد. هزینه ساخت و آماده‌سازی محیط‌های مجازی نیز باید در نظر گرفته شود.
• محدودیت‌های نمایشگر و دوربین: Pixel Pitch، روشنایی، نرخ نوسازی، رفتار اسکن، پاسخ رنگی، زاویه دید و تنظیمات شاتر دوربین بر تصویر ثبت‌شده اثر می‌گذارند. اگر تجهیزات به‌درستی آزمایش و تنظیم نشوند، ممکن است الگوهای Moiré، Flicker یا مصنوعات تصویری ناخواسته ایجاد شوند.
• بازتاب‌ها و کنترل نور: دیوارهای LED می‌توانند نور تعاملی مفیدی ایجاد کنند، اما به‌طور خودکار نور مناسب هر نما را تأمین نمی‌کنند. روشنایی، رنگ و موقعیت نمایشگرها باید با نورپردازی سینمایی و جلوه‌های عملی هماهنگ شوند.
• محدودیت در حرکت و قاب‌بندی دوربین: ابعاد فیزیکی Volume، لبه‌های نمایشگر، نیازهای پرسپکتیو و محتوای موجود خارج از قاب دوربین می‌توانند برخی نماهای باز یا حرکات دوربین را محدود کنند. استیج‌های بزرگ‌تر یا سفارشی ممکن است بخشی از این محدودیت‌ها را برطرف کنند، اما همه آن‌ها را از بین نمی‌برند.
• آماده‌بودن محتوای مجازی برای تولید: محیط‌ها باید جزئیات کافی، مقیاس صحیح، نورپردازی باورپذیر و عملکرد پایدار در نرخ فریم و وضوح موردنیاز داشته باشند. اصلاح آن‌ها ممکن است به کار قابل‌توجهی از سوی Virtual Art Department و تیم‌های فنی نیاز داشته باشد.
• دشواری برخی تغییرات پس از فیلم‌برداری: چون محیط درون دوربین ثبت می‌شود، بعضی تصمیم‌های خلاقانه مستقیماً در تصویر ضبط‌شده تثبیت می‌شوند. همچنان می‌توان پس‌زمینه را در پس‌تولید تغییر داد یا جایگزین کرد، اما این کار ممکن است به VFX بیشتری نیاز داشته باشد.
• بی‌نیازی نداشتن از VFX سنتی: Green Screen، تصویربرداری در لوکیشن، دکورهای عملی، ماکت‌ها، Motion Control و CG سنتی همچنان کاربرد دارند. یک پروژه ممکن است برای نماهای مختلف از چند روش متفاوت استفاده کند.

StageCraft در چه شرایطی بیشترین کاربرد را دارد؟

StageCraft به‌ویژه زمانی مفید است که تولید به استیجی کنترل‌شده، محیط دیجیتال قابل‌مشاهده، نور تعاملی و تنظیمات تکرارپذیر دوربین نیاز داشته باشد. این فناوری می‌تواند برای صحنه‌های داخلی، نماهای داخل خودرو، محیط‌های علمی‌تخیلی، مناظر دوردست و لوکیشن‌هایی که دسترسی به آن‌ها دشوار یا پرهزینه است، به کار رود.

• صحنه‌های استودیویی: فضاهای داخلی کنترل‌شده، راهروها، اتاق‌ها و دکورهای بخشی که می‌توان آن‌ها را به‌صورت دیجیتال گسترش داد.
• صحنه‌های خودرو و کابین خلبان: محیط دیجیتال بیرون پنجره‌ها می‌تواند همراه با حرکت صحنه نمایش داده شود و هم‌زمان بازتاب و نور را به بازیگران و دکور منتقل کند.
• لوکیشن‌های دورافتاده یا خطرناک: در شرایطی که سفر، آب‌وهوا، ایمنی یا تدارکات، تصویربرداری در محل را دشوار می‌کند، می‌توان برخی محیط‌ها را روی استیج بازسازی کرد.
• صحنه‌هایی با شرایط تکرارپذیر: یک محیط دیجیتال آماده‌شده می‌تواند به حفظ تداوم بصری در برداشت‌های متعدد کمک کند؛ به شرط آنکه تنظیمات استیج و محتوای مجازی ثابت بمانند.

استیج StageCraft صرفاً اتاقی پر از نمایشگر نیست. برای دکور فیزیکی، تجهیزات دوربین و نور، حرکت گروه، سیستم‌های رهگیری و زیرساخت فنی به فضای کافی نیاز دارد. برخی تولیدات از Volumeهای دائمی استفاده می‌کنند و برخی دیگر استیج‌های سفارشی یا موقتی می‌سازند که برای یک پروژه مشخص طراحی شده‌اند.

StageCraft در برابر Green Screen؛ کدام بهتر است؟

هیچ‌کدام در همه شرایط برتری مطلق ندارند. انتخاب روش مناسب به نیازهای هر نما بستگی دارد.

• LED Volume و StageCraft: اغلب زمانی مناسب‌اند که پس‌زمینه قابل‌مشاهده، تغییر پرسپکتیو، بازتاب‌ها و نور تعاملی هنگام تصویربرداری اهمیت زیادی داشته باشند.
• Green Screen یا Blue Screen: زمانی می‌توانند مناسب‌تر باشند که پس‌زمینه باید در پس‌تولید انعطاف زیادی داشته باشد، محیط از محدوده فیزیکی استیج بسیار فراتر برود یا تصویر موردنیاز برای نمایش روی پنل‌های LED مناسب نباشد.
• گردش کار ترکیبی: یک پروژه می‌تواند پس‌زمینه LED، Green Screen، تصاویر ثبت‌شده در لوکیشن، دکورهای عملی و CG را با هم ترکیب کند. حتی صحنه‌ای که در LED Volume تصویربرداری شده، ممکن است برای اصلاح یا جایگزینی بخش‌هایی از تصویر به VFX سنتی نیاز داشته باشد.

بهترین روش باید برای هر نما به‌طور جداگانه انتخاب شود. تولید با LED Volume فناوری Chroma Key را منسوخ نمی‌کند؛ بلکه گزینه دیگری به ابزارهای جلوه‌های بصری اضافه می‌کند.

نمونه‌هایی از تولیدات استفاده‌کننده از ILM StageCraft

StageCraft در تولیدات تلویزیونی و سینمایی مختلفی به کار رفته است. نمونه‌های زیر بر اساس منابع رسمی ILM یا منابع رسمی صنعت انتخاب شده‌اند که استفاده از StageCraft را تأیید می‌کنند. این موضوع به معنای آن نیست که تمام نماهای هر پروژه داخل LED Volume تصویربرداری شده‌اند.

• The Mandalorian (۲۰۱۹ تا ۲۰۲۳): این سریال StageCraft را به مخاطبان گسترده‌تری معرفی کرد. ILM اعلام کرده است که بیش از ۵۰ درصد فصل اول با این روش تولید شده است. در گردش کار فصل اول از Unreal Engine برای رندر Realtime بیش از ۶۰ محیط مجازی فوتورئال استفاده شد. در فصل دوم، ILM ابعاد و وضوح LED Volume را افزایش داد و موتور رندر سینمایی Realtime خود، Helios، را برای تصاویر نمایش‌داده‌شده روی استیج معرفی کرد.
• The Book of Boba Fett (۲۰۲۱ تا ۲۰۲۲): در فهرست رسمی عوامل ILM برای این سریال، اعضای اختصاصی تیم StageCraft معرفی شده‌اند.
• Obi-Wan Kenobi (۲۰۲۲): در فهرست عوامل ILM، سمت‌هایی مانند سرپرست LED Volume مربوط به StageCraft و اعضای گروه Virtual Production با عنوان «Brain Bar» ثبت شده‌اند.
• The Old Man (۲۰۲۲): ILM این سریال را در میان تولیداتی قرار داده است که از مجموعه ابزارهای StageCraft استفاده کرده‌اند.
• Thor: Love and Thunder (۲۰۲۲): شرکت ILM یک LED Volume سفارشی برای این فیلم در Fox Studios Australia ساخت و در فهرست رسمی عوامل نیز نقش‌های مرتبط با StageCraft ثبت شده‌اند.
• The Batman (۲۰۲۲): در فهرست رسمی عوامل ILM، استفاده از Virtual Production مبتنی بر StageCraft ذکر شده است.
• The Midnight Sky (۲۰۲۰): ILM اعلام کرده است که برای این فیلم به کارگردانی George Clooney، یک StageCraft Volume سفارشی و موقتی از نوع «pop-up» به کار گرفته شد.

این نمونه‌ها را نباید با آثاری اشتباه گرفت که از محیط‌های مجازی، تصاویر تولیدشده با کامپیوتر یا دیگر روش‌های Virtual Production استفاده کرده‌اند، اما استفاده از ILM StageCraft در آن‌ها تأیید نشده است. به همین دلیل، در این مقاله The Lion King و Avatar: The Way of Water به‌عنوان نمونه‌های تأییدشده StageCraft فهرست نشده‌اند.

John Knoll و تیم توسعه StageCraft

John Knoll از سرپرستان باسابقه جلوه‌های بصری و از چهره‌های ارشد خلاق در ILM است. نام او در ارتباط با تولیدات مهم این شرکت، از جمله The Mandalorian و The Book of Boba Fett، در فهرست عوامل ثبت شده است. بااین‌حال، این مشارکت به معنای آن نیست که StageCraft را یک‌تنه او اختراع کرده باشد؛ این سیستم حاصل همکاری هنرمندان و مهندسان ILM، فیلم‌سازان، شرکای فناوری و متخصصان تولید است.

StageCraft نشان می‌دهد که VFX مدرن بیش از گذشته به همکاری میان بخش‌های سنتی فیلم‌سازی و تیم‌های فناوری Realtime وابسته است. گروه‌های Virtual Art Department، هنرمندان محیط، متخصصان رهگیری دوربین، تکنسین‌های LED، مهندسان رندر، مدیران فیلم‌برداری، طراحان تولید و سرپرستان VFX همگی در موفقیت این روش نقش دارند.

پرسش‌های متداول درباره StageCraft

آیا StageCraft همان Unreal Engine است؟

خیر. StageCraft مجموعه ابزارهای Virtual Production شرکت ILM است. Unreal Engine یک موتور سه‌بعدی Realtime است که شرکت Epic Games توسعه داده و برای رندر محیط‌ها در فصل اول The Mandalorian استفاده شد. ILM بعدتر سیستم رندر اختصاصی Helios را برای StageCraft معرفی کرد و اعلام کرده است که این مجموعه ابزار می‌تواند، بسته به نیاز پروژه، از Helios یا Unreal Engine استفاده کند.

آیا StageCraft نیاز به پس‌تولید را از بین می‌برد؟

خیر. این فناوری می‌تواند برخی جلوه‌های بصری را مستقیماً درون دوربین ثبت کند و حجم بعضی کارهای Compositing را کاهش دهد؛ اما پروژه‌ها ممکن است همچنان به پاک‌سازی تصویر، شخصیت‌ها و اشیای CG، گسترش دکور، کامپوزیت، اصلاح رنگ و دیگر فرایندهای پس‌تولید نیاز داشته باشند.

آیا هر استودیویی می‌تواند از StageCraft استفاده کند؟

ILM خدمات StageCraft را فراتر از تولید اولیه The Mandalorian گسترش داده و برای پروژه‌ها و مشتریان مختلف، Volumeهای دائمی و سفارشی ساخته است. دسترسی به این خدمات به نیازهای پروژه، بودجه، زمان‌بندی، موقعیت جغرافیایی و خدمات قابل‌ارائه از سوی ILM یا دیگر تأمین‌کنندگان Virtual Production بستگی دارد. هر LED Volume که شرکت دیگری ساخته باشد، خودبه‌خود یک استیج ILM StageCraft محسوب نمی‌شود.

آیا LED Volume همیشه از Green Screen بهتر است؟

خیر. LED Volume زمانی می‌تواند مؤثرتر باشد که پس‌زمینه درون دوربین، بازتاب‌ها و نورپردازی تعاملی اهمیت داشته باشند. Green Screen ممکن است برای صحنه‌هایی مناسب‌تر باشد که پس‌زمینه آن‌ها به تغییرات گسترده در پس‌تولید نیاز دارد یا با محدودیت‌های فیزیکی و فنی استیج LED سازگار نیست. بسیاری از تولیدات از ترکیب هر دو روش استفاده می‌کنند.

جمع‌بندی

ILM StageCraft چیزی فراتر از دیواری از نمایشگرهای LED است؛ این فناوری یک گردش کار یکپارچه Virtual Production به شمار می‌رود که محیط‌های دیجیتال، رهگیری دوربین، رندر Realtime، فناوری نمایشگر و فیلم‌سازی در صحنه را به هم پیوند می‌دهد. مهم‌ترین مزیت آن این است که فیلم‌سازان می‌توانند برخی محیط‌های مجازی را هنگام تصویربرداری ارزیابی و ثبت کنند؛ رویکردی که می‌تواند در نورپردازی، بازتاب‌ها، همکاری خلاقانه و مدیریت تدارکات تولید مزایایی داشته باشد.

بااین‌حال، StageCraft جایگزین همگانی تصویربرداری در لوکیشن، Green Screen، جلوه‌های عملی یا پس‌تولید سنتی نیست. بهترین نتیجه زمانی به دست می‌آید که برای هر نما روش مناسب انتخاب شود و گروه‌های خلاق و فنی از مراحل اولیه تولید با یکدیگر همکاری کنند.

منابع و مطالعهٔ بیشتر

ILM — فناوری StageCraft برای The Mandalorian ILM — The Mandalorian، فصل اول ILM — The Mandalorian، فصل دوم ILM — دریافت جایزه Emmy مهندسی برای StageCraft ILM — عوامل The Book of Boba Fett ILM — عوامل Obi-Wan Kenobi ILM — Thor: Love and Thunder ILM — عوامل The Batman ILM — گسترش خدمات Virtual Production و LED StageCraft