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Tears of Steel. Film als Open Source- Artikel in Digital Production 1205

Ende September soll das neue Open Movie „Tears of Steel“ (Codename: Project Mango) der Blender Foundation fertig gestellt werden. Es handelt sich dabei um einen Film zum Anfassen, zum Untersuchen und zum Studieren. Bis ins kleinste Detail werden die Quellen des Films offen gelegt. Für den VFX-Interessierten eine wahre Fundgrube. Gleichzeitig dient der Film dazu, die Blender-basierte Produktions-Pipeline zu erkunden, zu verbessern und fit zu machen für VFX. Digital Production wagt einen Blick unter die (offene) Haube.

Die Open Movies der Blender Foundation stellen in vielerlei Hinsicht eine Ausnahmeerscheinung dar. Denn sie sind, wie der Name schon sagt, offen, und das in einem erstaunlichen Ausmaß. Die Filme werden nach Fertigstellung unter einer freien Lizenz zum Download angeboten. Diese erlaubt auch kommerzielle Nutzung und Änderungen und erwartet lediglich die Nennung der Blender Foundation in den Credits. Unter gleichen Bedingungen wird auch das Master, also die unkomprimierten Einzelbilder, freigegeben. Doch es geht noch weiter. Alle Produktions-Dateien, die für ein erneutes Rendern des Films notwendig sind, werden ebenfalls frei veröffentlicht- sprich alle 3D-Modelle, Animationen, Composites et cetera. Beim Open Movie „Sintel“ ging man sogar so weit, das gesamte Produktions-Log freizugeben. Damit lässt sich jeder einzelne Schritt der Entstehung nachvollziehen.

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Storyboard-Zeichnung mit der Kuppel von David Revoy.
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Konzept-Zeichnung für die Kuppel von David Revoy.

Inhouse für Open Source

Hinter den Open Movies steht aber noch mehr als die Erschaffung eines quelloffenen Films. Die Entwicklung der Software selbst soll vorangetrieben werden. Dies ist direkt mit der Geschichte von Blender verknüpft, das als Inhouse-Software begann und später Open Source wurde. Um das direkte Feedback zwischen Künstlern und Entwicklern an konkreten Projekten, wie es bei der Inhouse-Entwicklung tagtäglich stattfindet, auf die Open Source-Entwicklung von Blender zu übertragen, wurden die Open Movies ins Leben gerufen. In regelmäßigen Abständen von zwei Jahren wird seither im Blender Institute in Amsterdam ein Kurzfilm erstellt. Dabei arbeiten Künstler und Entwickler wie zu Inhouse-Zeiten gemeinsam vor Ort. Bei der Produktion wird dabei so weit wie nur möglich auf Blender zurückgegriffen, sonstige Tools (zum Beispiel zum Zeichnen von Concept Art) werden aus dem Open-Source-Umfeld hinzugezogen. Denn Ziel ist eine reine Open- Source-Pipeline.

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Technische Ziele

Für jedes Open Movie gibt es technische Ziele, die die Entwicklung von Blender betreffen. Für "Tears of Steel" sind dies Camera- und Motion-Tracking, fotorealistisches Rendering, eine bessere Color-Pipeline, Verbesserungen beim Compositing und eine Überarbeitung der Feuer- und Rauchsimulation. Über Motion-Tracking in Blender hat die Digital Production bereits berichtet, für das Open Movie wurde planares Tracking hinzugefügt. Das fotorealistische Rendering wird mit der neuen Render-Engine "Cycles" durchgeführt, über die ebenfalls schon ein Bericht erschienen ist. Hier wird hauptsächlich die Geschwindigkeit optimiert. Zusätzlich wurden weitere Möglichkeiten geschaffen, den Renderer zu kontrollieren. Ein für das Projekt noch in Arbeit befindliches Feature ist Motion Blur, eventuell wird zudem volumetrisches Rendering realisiert. Über den neuen Compositor mit OpenCL-Boost hat die DP im Sonderheft "Compositing" berichtet, hier sind diverse Keying-Tools und die Integration mit den ebenfalls neuen Masking-Tools hinzugekommen. Für die Color-Pipeline wird auf Open Color IO (OCIO) gesetzt.

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Vereinfachte Skizze der Pipeline- Vereinfachte Skizze der Pipeline. Am Anfang steht immer ein Track, der als Basis für Layout und Maskierungen dient. Aus dem Layout wird eine Kopie mit Links für die Animation erstellt. Nicht dargestellt ist die Aufteilung innerhalb der Dateien in verschiedene 'Scenes', was den Einsatz unterschiedlicher Render-Engines erlaubt.

Die Verbesserungen der Rauchsimulation befinden sich momentan größtenteils noch in einem separaten Entwicklungszweig, dazu kommt ein weiterer Zweig mit zusätzlichen Arbeiten eines Google Summer of Code-Studenten. In den Hauptzweig wurde immerhin schon die Unterstützung für bewegliche Kollisionsobjekte übertragen.

Nicht nur nette Nebeneffekte, sondern klare Sekundärziele sind die Erschaffung eines Vorzeigewerkes, welches die Möglichkeiten von Blender darlegt, und das Bereitstellen von Lehrmaterialien in Form der offenen Quelldateien. Dieses Jahr geht das Blender Institute aber noch einen Schritt weiter und dokumentiert den Produktionsprozess schon während der laufenden Arbeiten. Zudem werden die entwickelten Software-Komponenten dieses Jahr bereits deutlich früher in den Hauptentwicklungszweig eingepflegt, weshalb sich die bereitgestellten Beispiele und Demos auch mit der aktuellen Blender-Version 2.64 größtenteils nachvollziehen lassen.

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Brain & Mad Scientist? Für die verschiedenen Realitätsebenen und Locations werden unterschiedliche Stile eingesetzt.

Roboter über Amsterdam

Die Story des Films ist im postapokalyptischen Amsterdam der Zukunft angesiedelt, in dem Roboter ihr Unwesen treiben. Dieses Setting wurde ausgewählt in Bezug auf die Fähigkeiten der Render-Engine Cycles. Denn so müssen weniger Features implementiert werden, schließlich haben Roboter weder Haare noch benötigt ihre Metalloberfläche Subsurface Scattering.

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CGI-Roboter- Für Tears of Steel wurde u.a. deswegen eine Story mit Robotern entwickelt, um die Anforderungen an die Render-Engine gering zu halten. Denn Subsurface Scattering z.B. ist in Cycles noch nicht implementiert.

Die zerstörten Teile der Stadt werden komplett in Blender erstellt, wobei der Import von Open Streetmap-Daten bei der korrekten Platzierung der Gebäude half. Das Skript dafür ist seither in Blender als Addon integriert. An insgesamt vier Tagen wurde der Realfilm-Anteil gedreht, drei davon im Studio und einer an Originalschauplätzen. Als Kamera kam die Sony F65 zum Einsatz. Vom Dreh finden sich Zeitrafferaufnahmen auf der Mango-Seite, ebenso zwei unbearbeitete 4k-Shots in RAW direkt aus der Kamera und diverse Einzelbilder als OpenEXR in verschiedenen Farbräumen und als PNG.

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Realfilm- Der Großteil dieser Szene besteht aus realen Kulissen.

Wenn die Produktion fertig ist, werden von allen Shots die RAW-Dateien veröffentlicht. Zusätzlich nach OpenEXR konvertiert für diejenigen, die die proprietäre Konverter-Software der Sony F65 nicht ihr Eigen nennen. Weiterhin stehen an: Die Clean Plates in 4K, ebenfalls als OpenEXR mit Alpha-Kanal, die finalen Render vor dem Grading in HD als OpenEXR und die final gegradeten Dateien in HD in diversen Formaten.

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Bockheads- Die Proxy-Charaktere für das Animatic können ebenfalls heruntergeladen und studiert werden.

Anlaufpunkt für alle Informationen über das Projekt ist die Internetseite mango.blender.org bzw. tearsofsteel.org. Dort finden sich Updates in Blog-Form, die Suche nach spezifischen Informationen wie die Download-Links zu den oben beschriebenen Rohdaten gestaltet sich daher leider schwierig, eine Suche über Google kann hier Abhilfe schaffen. Nach Abschluss des Projekts werden die Daten auf dem DVD-Set, das man momentan vorbestellen kann, erfahrungsgemäß in besser organisierter Form verfügbar sein. Ebenfalls angedacht ist ein USB-Datenträger (Sponsoren erhalten diesen sowieso). Das Produktions-Log wird vermutlich nur online verfügbar sein.

Offene Meetings

Jeden Freitag trifft sich das Team zu einer Besprechung, die öffentlich über das Internet gestreamt und auf YouTube archiviert wird. Zusätzlich darf die Besprechung nach Voranmeldung auch vor Ort in Amsterdam besucht werden, wobei allerdings aus Platzgründen die Anzahl der Besucher stark beschränkt ist.

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Offene Besprechung- Die wöchentlich stattfindenden Besprechungen des Teams werden öffentlich gestreamt und auf YouTube archiviert.
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Das VFX-Team von "Tears of Steel" v.l.n.r.: Nicolo, Ian, Sergey, Kjartan, Jeremy, Francesco und Sebastian. Nicht zu sehen auf dem Bild: Der Entwickler Brecht, der zum Zeitpunkt des Fotos noch von zu Hause arbeitete.

Weiterhin kommt es immer wieder vor, dass Team-Mitglieder ein Streaming ihres Bildschirms veranlassen, wie zum Beispiel beim Compositing von Andy Goralczyk. Zusätzlich finden sich dort kurze Anleitungen für die für den Film entwickelten Features, wie beispielsweise den planaren Tracker oder die neuen Masking- und Keying-Tools sowie kurze Demos des Workflows.

Ein Beispiel ist das Demo-Video von Sebastian König für den Keying- und Integrations-Workflow. Zuerst wird die Bewegung der Kamera getrackt und in einer Blender-Datei gespeichert. Daraus wird eine zweite Blender-Datei für das Keying erstellt. Die getrackten Marker lassen sich dabei fürs Maskieren wiederverwenden. Die gesäuberte Footage wird daraufhin als 4k OpenEXR mit Alpha-Kanal gespeichert und in eine dritte Blender-Datei geladen, die ebenfalls aus dem Track erstellt wurde. Dort wird die Footage durch die Clean Plate ersetzt und die Background-Plate hinzugefügt, der Rest geschieht im Compositor.

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Ausschnitt aus einem Demo-Video von Sebastian König, das den Keying-Worfkflow zeigt.

Mini Open Movie

Um sich einzuspielen, hat das Mango-Team zu Beginn der Arbeiten einen kleinen Mini-Film mit dem Namen "Quit Blender! (or die)" innerhalb von 5 Tagen realisiert. Dieser wurde ganz in Open- Movie-Tradition inklusive sämtlicher Footage und allen Produktionsdateien unter einer Creative- Commons-Attribution-Lizenz freigegeben. Zum Stöbern, Lernen und Weiterbearbeiten. Einfach bei Google nach "Quit Blender Source" suchen oder den Download-Bereich der Digital Production aufsuchen.

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Open Source Footage- Da „Tears of Steel“ Open Source ist, werden Sie nach der Fertigstellung das gesamte Material herunterladen können unter http://mango.blender.org/.

 

Dieser Artikel erschien im Magazin Digital Production, Ausgabe 1205. Herunterladen können Sie ihn hier als PDF. Darüber hinaus gibt es noch ein Interview mit dem 3D-Artist und Animator Francesco Siddi, der auch für die Internetpräsenz des Projekts verantwortlich ist.