Wie die VFX von Moonfall echte Physik nutzten, um den Mond zum Fallen zu bringen

Es kommt nicht jeden Tag vor, dass man die Erde an den Rand der Zerstörung bringt, aber genau das hat sich Regisseur Roland Emmerich in seinem neuesten Film vorgenommen. Mondfall.

Der von Emmerich inszenierte und mitgeschriebene Film handelt von zwei ehemaligen Astronauten und einer Verschwörung Der Theoretiker war gezwungen, eine gefährliche Reise zum Mond zu unternehmen, um einen Absturz zu verhindern Erde. Warum der Mond plötzlich aus seiner Umlaufbahn geschleudert wurde – und wie man ihn dorthin zurückbekommt – sind Rätsel, mit denen sich die Charaktere in der Serie auseinandersetzen müssen Aber sie waren auch ein zu lösendes Problem für das Team, dessen Aufgabe es war, das kosmische Unglück des Films in einer Menge sehr realer Form zu verankern Physik.

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„Supervisor für visuelle Effekte Peter Travers, der zuvor 2019 mit Emmerich zusammengearbeitet hatte Auf halbem Weg und hatte eine ähnliche Rolle Beschützer der Galaxis, Wächter, und andere Filme, tauchte er bald tief in die Astrophysik und konzeptionelle Mathematik ein, um zu machen

Mondfall macht seinem Titel alle Ehre. Er sprach mit Digital Trends über den Prozess der Schaffung einer realistischen, katastrophalen Begegnung zwischen der Erde und der Erde Mond, sowie die Entwicklung des Aussehens und Designs der mysteriösen Wesen, die für das Desaströse verantwortlich sind Szenario.

(Hinweis: Das folgende Interview beinhaltet eine Diskussion der Handlungspunkte des Films.)

In einer Szene aus „Moonfall“ schwebt ein Shuttle durch den Weltraum mit dem Mond im Hintergrund.

Digitale Trends: Was geht Ihnen durch den Kopf, wenn Sie zum ersten Mal gefragt werden, wie ein Projekt darstellen kann, wie der Mond aus seiner Umlaufbahn fliegt und möglicherweise auf die Erde stürzt?

Peter Travers: Das ist letztendlich auch die allererste Diskussion – denn wo legt man bei so etwas Großem überhaupt seine Kamera hin? Wenn man es in den Weltraum schickt, wird es umfassend sein, aber das ist nicht die Kameraperspektive, an die wir gewöhnt sind, also könnte es einen aus dem Moment herausreißen. Deshalb haben wir bei jeder sich bietenden Gelegenheit versucht, die Kamera auf Augenhöhe mit der Erde zu platzieren, denn das ist die wirkungsvollste Kamera.

Schon früh führten wir einige Simulationen und Einstellungen durch und eines wurde uns klar: Wenn der Mond sich nur ein oder zwei Meilen über dem Weltraum befindet, wird er den gesamten Himmel ausfüllen. Daher waren auch Maßstab und Genauigkeit sehr wichtig, um herauszufinden, wie es aussehen würde und wie fremdartig es für das Publikum wirken würde. Es muss immer ein Gleichgewicht gefunden werden, denn wenn es zu abstrakt und seltsam aussieht, ist es für das Publikum und die Künstler, die daran arbeiten, schwierig, den Bezug zur Realität aufrechtzuerhalten. Wenn Ihnen jedes Pixel fremd ist, wird es schwierig sein, die Wirkung dessen, was Sie sehen, zu spüren.

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Sie erwähnten die Verankerung in der Realität, und der Film hatte eine Reihe von Wissenschaftlern und Astronauten, denen als Berater zugeschrieben wurde. Welche Form hatten ihre Beiträge?

Nun, wir haben anfangs tatsächlich unsere eigenen Simulationen durchgeführt und blieben in engem Kontakt mit der NASA. ich benutzte Maya, die Standard-CG-Software für die meisten unserer Effekte. Den meisten Menschen ist nicht bewusst, dass Maya im Kern tatsächlich ein Physiksimulator ist. Ich begann damit, Roland ein paar Fragen zu stellen, wie zum Beispiel: „Wie lange soll der Film dauern?“ und „Wie lange dauert es?“ soll der Mond untergehen?“ oder „Wie viele Umlaufbahnen macht es, bevor es tatsächlich die Erde trifft?“ Auf diese Weise hatten wir etwas Grundlegendes Einschränkungen. Er wollte, dass der Mond die Erde viermal umkreist, bevor er schließlich auftrifft, und er wollte, dass dies innerhalb eines Monats geschieht.

Deshalb habe ich in Maya ein genaues Geschwindigkeitsmodell im Volumenmaßstab eines Mini-Sonnensystems aus Erde, Mond und Sonne erstellt. Es gibt viele seltsame Dinge am Mond – zum Beispiel seine Dichte, seine Umlaufgeschwindigkeit und die Tatsache, dass er tatsächlich um fünf Grad geneigt ist. Also habe ich einfach angefangen, all diese Dinge einzubinden, und mithilfe der Newtonschen Physik habe ich einen simulierten Mond dazu gebracht, sich mit der richtigen Geschwindigkeit um die Erde zu drehen. Dann fingen wir an, damit herumzuspielen und Dinge zu versuchen, damit der Mond so fällt, wie wir es brauchen.

Der Mond geht in „Moonfall“ zu nahe an Earrth vor dem Hintergrund einer schwelenden Landschaft auf.

Sie haben wirklich Ihr gesamtes Wissen über Astrophysik genutzt, das Sie gesammelt haben!

Genau! Und wir fanden schließlich heraus, dass die Antwort darin bestand, dem Mond deutlich mehr Masse zu verleihen, als er derzeit hat. Wir begannen damit, die Masse des Mondes in der Simulation zu erhöhen und zu beobachten, wie er auf die Erde fiel. Es war ein iterativer Prozess, denn zunächst schoss der Mond einfach aus der Umlaufbahn, und dann, nach all unseren Basteleien, prallte er innerhalb nur eines Tages auf die Erde. Schließlich injizierte ich dem Mond gerade so viel Masse, dass er nach vier Umdrehungen, über einen Zeitraum von etwa drei Wochen, von einem festgelegten Punkt in seiner ursprünglichen Umlaufbahn aus mit der Erde kollidierte. Am Ende nahm es eine zusätzliche Masse auf, die etwa einem Drittel der Erdmasse entsprach.

Und Sie haben die Befriedigung gespürt, die mit der Schaffung eines Aussterbeereignisses einhergeht.

Rechts? Das wirklich Tolle daran ist, dass Roland für alle auch viele Gravitationseffekte auf der Erde haben wollte Menschen liefen herum, und indem er dem Mond Masse zuführte, erzeugte er tatsächlich diese Gravitationskraft Verzerrungen. Zu diesem Zeitpunkt in der Simulation, als der Mond am absolut nächsten war, erzeugte er eine 3G-Anziehungskraft (also das Dreifache der Erdanziehungskraft) auf den Mond zu. Am Ende des Films gibt es eine ganze Verfolgungsjagd, bei der sie fahren und der Mond aufgeht, und genau an diesem Punkt, basierend auf dem Mathematik in unserem Modell würde der Mond tatsächlich die Charaktere in der Geschichte und alle Objekte um sie herum mit 3G von seitwärts ziehen Gewalt.

Es war also nur ein glücklicher Zufall, dass die Rechnung aufgegangen ist? Hat das Aufschluss darüber gegeben, was im Film passiert, oder waren diese Szenen schon immer Teil des Plans?

Nun, das war am Anfang eine Bedingung, und die Simulation hat sie nur noch verstärkt, also haben sie es genommen und damit weitergemacht. Die Richtung der Schwerkraft war interessant, denn wenn der Mond aufgeht, ist die Schwerkraft nicht gerade nach oben gerichtet, sondern zieht seitwärts. Es kam also zu diesem seltsamen Schereffekt auf der Erde. Das physikalische Element von Maya und dem von uns erstellten Modell kam wirklich ins Spiel. Autos rutschten, schwebten dann schräg nach oben und so weiter. Es bestand zunächst die Hoffnung, dass wir mit solchen Gravitationseffekten spielen könnten, und die Simulation lieferte diesen zusätzlichen Bonus an Aussagekraft uns: „Ja, die Physik in diesem übernatürlichen Zustand erzeugt diese Gravitationseffekte“, was Roland gehofft hatte Geschichte.

Patrick Wilson schwebt in Moonfall in einem Space Shuttle.

Wie haben die beratenden Wissenschaftler auf Ihre Arbeit bei der Erstellung dieser Simulationen und Modelle reagiert? Gab es einen gewissen Druck, ihre Zustimmung zu erhalten?

Ich weiß, das klingt irgendwie seltsam, aber diese Art der Newtonschen Physik besteht eigentlich aus einfachen Berechnungen, wenn man eine kleine Anzahl von Gravitationsobjekten hat. Wenn man in eine große Anzahl von Gravitationsobjekten gerät, wird es wirklich kompliziert. Die Begriffe dafür sind „Zwei-Körper-Problem“ und „Drei-Körper-Problem“, je nachdem, mit wie vielen Objekten man es zu tun hat. Ich musste es nur mit dem Mond und der Erde machen, damit ich es auf das Wesentliche beschränken konnte, aber die NASA schaute sich das Modell an und sagte: „Ja, das stimmt in etwa!“

Und dann lautet der Trick mit dem Film: „Wie passiert das alles eigentlich?“

Wie ist es also passiert? Hat sich der Nanoschwarm und sein Aussehen anhand des Modells weiterentwickelt oder war sein Design von Anfang an geplant?

Nun, es passiert alles zusammen. Es ist dieses wahnsinnige Durcheinander, als wir anfangen. Aber der Nanoschwarm – oder die Anomalie, wie wir ihn nennen – war schon immer der Mechanismus, der den Mond dazu veranlasste, das zu tun, was er tut. Wie es aussah, begann damit, dass Roland mir ein zeigte Mandelzwiebel – ein 3D-Diagramm einer Mandelbrot-Gleichung. Roland sah dieses Ding, das aussah, als würde es sich selbst verschlucken, während es sich weiterentwickelte und die Gleichung weiterlief. Es war sehr mathematisch, sehr fraktal, in einem sich wiederholenden Muster. Roland sagte: „Das gefällt mir. Wie machen wir so etwas?“

Zu diesem Zeitpunkt haben wir unsere beiden VFX-Anbieter aktiviert, die gemeinsam an der Anomalie gearbeitet haben. Sie arbeiteten parallel: Framestore Und DNEG. Framestore verwaltete alle Angriffssequenzen der Anomalie außerhalb des Mondes, und DNEG befand sich vollständig im Mondinneren. Sie haben die Anomalie parallel aufgebaut, alle haben zusammengearbeitet und gehofft, dass wir das alles schaffen können, bevor der Film herauskommt, wie es normalerweise der Fall ist.

Im Kern steckt so viel mathematische Technik dahinter, wenn wir CG machen. Effektanimatoren gehören wahrscheinlich zu den brillantesten Künstlern der Branche. Es ist so etwas wie eine Black-Box-Sache, bei der man im Grunde sagt: „Los, mach deine genialen Sachen und komm mit den Sachen zurück, die wir haben.“ Es fühlt sich zu diesem Zeitpunkt immer schmerzhaft an, aber am Ende ist die Belohnung umso größer, weil die Anomalie einfach so aussieht seltsam. Es sieht so fremdartig aus, genau so, wie es sein sollte.

Patrick Wilson schwebt in einer Szene aus „Moonfall“ in einem Astronautenanzug durch den Weltraum.

In einem Film mit so viel Spektakel übersieht man leicht unsichtbare Effekte. Gibt es irgendetwas in dem Film, von dem die Leute überrascht wären, dass es sich um einen visuellen Effekt handelt?

Es gibt eine Menge unsichtbarer Effekte im Film. Es gibt etwa 1.700 Aufnahmen im Film, die irgendeine Form von visuellen Effekten haben. Manchmal ist es so einfach wie das Entfernen von Drähten. Ein gutes Beispiel ist, dass in allen Weltraumsequenzen – wie den Weltraumspaziergängen und anderen Dingen in der Eröffnungssequenz – die Visiere und ein großer Teil aller Helme computergeneriert sind. Normalerweise fällt es uns schwer, etwaige Reflexionen auszublenden, wenn wir in einer Szene Glas haben. In diesem Fall mussten die Helme jedoch offen sein, weil wir keinen Sauerstoff in die Raumanzüge hatten. Also mussten wir alles einmalen, was in dieser Spiegelung zu sehen sein sollte.

Wenn Sie in der Eröffnungsszene Brian (Patrick Wilson) anschauen, können Sie den anderen Astronauten, Marcus (Frank Fiola), in seinem Helm sehen. Das ist alles reine CG. Wir müssen ein vollständiges digitales Double aller Astronauten erstellen, damit Sie sie in allen Spiegelungen sehen können. Framestore hat das geschafft und es sieht so gut aus, dass man es nicht einmal registriert. Um ganz ehrlich zu sein, vergesse ich es manchmal. Es ist wie: „Oh, das stimmt, wir haben in dieser Aufnahme ein Visier gemacht!“ Es sieht einfach so gut aus, dass man darüber hinwegsehen kann.

Es ist so viel los Mondfall Was die visuellen Effekte angeht, waren es ein paar verrückte Jahre, bis ich das alles hinbekommen habe. Wie fühlt es sich an, den Film draußen zu haben? Auf welches Element sind Sie am meisten stolz?

Ich bin von allem begeistert. Ich liebe sozusagen alle meine Kinder, weißt du? Und jeder kleine Schuss zählt. […] Ich liebe die Befriedigung gut gemachter Pläne. Es herrscht immer ein gewisses Maß an Chaos, besonders in einem Film wie diesem, wo überall Chaos herrscht. Aber ich liebe die langfristige Planung und die spätere Auszahlung. […] Ich habe einen der coolsten Jobs der Welt.

Roland Emmerichs Mondfall ist jetzt im Kino.

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