Hur Moonfalls VFX använde verklig fysik för att få ner månen

Det är inte varje dag man får föra jorden till randen av förstörelse, men det är precis vad regissören Roland Emmerich tänkte göra i sin senaste film, Månens fall.

Regisserad och medskriven av Emmerich, filmen följer ett par före detta astronauter och en konspiration teoretiker tvingas göra en farlig resa till månen för att hindra den från att krascha in Jorden. Varför månen plötsligt slogs ut ur sin bana - och hur man får tillbaka den dit - är mysterier som karaktärerna i film, men de var också ett problem att lösa för teamet som hade till uppgift att grunda filmens kosmiska olycka i massor av mycket verkliga fysik.

Rekommenderade videor

"Visuella effekter handledare Peter Travers, som tidigare arbetat med Emmerich under 2019 Halvvägs och hade en liknande roll Galaxens väktare, Väktare, och andra filmer, fann sig snart göra en djupdykning i astrofysik och begreppsmatematik för att göra Månens fall leva upp till sin titel. Han pratade med Digital Trends om processen att skapa ett realistiskt, katastrofalt möte mellan jorden och jorden månen, samt utveckla utseendet och designen på de mystiska enheter som är ansvariga för det katastrofala scenario.

(Obs: Följande intervju innehåller en diskussion om handlingspunkter från filmen.)

En skyttel flyter genom rymden med månen i bakgrunden i en scen från Moonfall.

Digitala trender: Vad går igenom ditt huvud när du till en början får frågan hur ett projekt kan skildra månen som flyger ur omloppsbanan och eventuellt kraschar in i jorden?

Peter Travers: Det är verkligen, i slutändan, den allra första diskussionen också - för var placerar du ens din kamera med något så stort? Om du lägger ut den i rymden kommer den att vara heltäckande, men det är inte en kamera [perspektiv] vi är vana vid, så det kan ta dig ur ögonblicket. Det är därför vi, varje chans vi fick, försökte sätta kameran i ögonhöjd på jorden, eftersom det är den mest effektfulla kameran.

Tidigt gjorde vi några simuleringar och inställningar, och en sak vi insåg är att om månen bara är en mil eller två upp i rymden kommer den att fylla hela himlen. Så skala och noggrannhet var också mycket viktigt för att ta reda på hur det skulle se ut och hur främmande det skulle se ut för publiken. Det finns alltid en balans du måste hitta för om det ser för abstrakt och konstigt ut är det svårt för publiken och artisterna som arbetar med det att behålla någon verklighetsförankring. Om varje pixel är främmande för dig, kommer det att bli svårt att känna effekten av det du ser.

Mer om Moonfall

  • Moonfall recension: The end of the world känns bra
  • Roland Emmerich om vetenskap, streaming och Moonfalls ursprung
  • Moonfall-trailern visar jorden på randen av förintelse i sci-fi-katastroffilm

Du nämnde att det var verklighetstroget, och filmen hade ett gäng vetenskapsmän och astronauter som ansågs ha konsulterat den. Vilken form tog deras input?

Tja, vi gjorde faktiskt våra egna simuleringar till en början och höll nära kontakt med NASA. jag använde Maya, som är standardprogramvaran för CG för de flesta effekter vi gör. De flesta människor inser inte att Maya faktiskt är en fysiksimulator i dess kärna. Jag började med att ställa några frågor till Roland som, "Hur länge vill du att filmen ska pågå?" och "Hur lång tid tar det att månen faller?” eller "Hur många omlopp gör den innan den verkligen träffar jorden?" På så sätt hade vi lite grundläggande begränsningar. Han ville att månen skulle snurra runt jorden fyra gånger innan den äntligen träffar, och han ville att det skulle ske inom en månad.

Så i Maya skapade jag en exakt, volymskala-hastighetsmodell av ett mini-solsystem av jorden, månen och solen. Det finns många konstiga saker med månen - dess densitet, dess omloppshastighet och att den faktiskt lutar fem grader, till exempel. Så jag började bara koppla in allt det här, och med hjälp av newtonsk fysik fick jag en simulerad måne att snurra med rätt hastighet runt jorden. Sedan började vi bråka med det, försökte saker för att få månen att falla som vi behöver den.

Månen stiger för nära Earth i bakgrunden av ett pyrande landskap i Moonfall.

Du utnyttjade verkligen all astrofysikkunskap du har samlat på dig!

Exakt! Och vi upptäckte så småningom att svaret var att injicera månen med ganska mycket mer massa än vad den har för närvarande. Vi började med att veva upp månens massa i simuleringen och se den falla mot jorden. Det var en iterativ process, eftersom månen till en början precis lanserades ur omloppsbanan, och sedan på andra sidan av det mixtrande vi gjorde, dunkade den in i jorden på bara en dag. Jag injicerade så småningom precis tillräckligt med massa i månen så att den kolliderade med jorden efter fyra varv, under cirka tre veckor, från en inställningspunkt i dess ursprungliga omloppsbana. Det slutade med att det tog en extra massa motsvarande ungefär en tredjedel av jordens massa.

Och du kände tillfredsställelsen som kommer med att skapa en utrotningshändelse.

Höger? Det som var riktigt bra med det är att Roland också ville ha många gravitationseffekter på jorden för alla människor som springer runt, och genom att injicera månen med massa, skapade den faktiskt gravitationen snedvridningar. Vid den tidpunkten i simuleringen, när månen är som absolut närmast, skapade den 3G [aka tre gånger tyngdkraften på jorden] av gravitationskraft mot månen. Det är en hel biljakt i slutet av filmen där de kör och månen går upp, och vid den exakta punkten, baserat på matematik i vår modell, skulle månen verkligen dra karaktärerna i berättelsen och alla föremål runt dem åt sidan med 3G tvinga.

Så det var bara en lycklig slump att matematiken löste sig? Informerade det vad som hände i filmen, eller var dessa scener alltid en del av planen?

Tja, det var en bestämmelse i början, och det råkade bara vara något simuleringen förstärkte, så de tog det och körde med det. Riktningen av gravitationen var intressant för när månen går upp är gravitationen inte rakt upp, den drar sig i sidled. Så du fick den här konstiga klippeffekten på jorden. Det där fysikelementet hos Maya och modellen vi skapade spelade verkligen in. Bilar gled och flöt sedan uppåt i en vinkel, och allt sånt. Det fanns ett första hopp om att vi skulle ha den här typen av gravitationseffekter att leka med, och simuleringen gav den här extra bonusen att berätta oss, "Ja, fysiken i detta övernaturliga tillstånd skapar dessa gravitationseffekter," vilket är vad Roland hoppades att vi skulle ha i berättelse.

Patrick Wilson flyter inne i en rymdfärja i Moonfall.

Hur reagerade de konsulterande forskarna på ditt arbete med att skapa dessa simuleringar och modeller? Fanns det någon press att få deras godkännande?

Jag vet att det här låter konstigt, men den här typen av newtonsk fysik är faktiskt enkla beräkningar när du har ett litet antal gravitationsobjekt. När du kommer in i ett stort antal gravitationsobjekt blir det riktigt komplicerat. Villkoren för det är "Tvåkroppsproblem" och "Trekroppsproblem", baserat på hur många föremål du har att göra med. Jag behövde bara göra det med månen och jorden, så jag kunde hålla den nere, men NASA tittade på modellen och sa: "Japp, det stämmer ungefär!"

Och sedan blir tricket med filmen, "Så hur händer allt detta egentligen?"

Så hur gick det till? Har nanosvärmen och dess utseende utvecklats baserat på modellen, eller var dess design planerad hela tiden?

Tja, allt händer tillsammans. Det är det här galna virrvarret när vi börjar. Men nanosvärmen - eller The Anomaly, som vi kallar det - var alltid mekanismen som fick månen att göra vad den gör. Hur det såg ut började med att Roland visade mig en Mandelbulb — en 3D-plot av en Mandelbrot-ekvation. Roland såg den här saken som såg ut, eftersom den höll på att utvecklas och ekvationen fortsatte att köra, höll den på att svälja sig själv. Det var väldigt matematiskt, väldigt fraktalt, i ett upprepande mönster. Roland sa: "Jag gillar det här. Hur gör vi något sånt här?”

Så det var då vi aktiverade båda våra VFX-leverantörer som arbetade med anomalien tillsammans. De arbetade parallellt: Framestore och DNEG. Framestore hanterade alla attacksekvenser av anomali utanför månen, och DNEG var helt inne på månen. De byggde upp anomalien parallellt, med alla som arbetade tillsammans och hoppas att vi bara kan få allt detta gjort innan filmen kommer ut, som vanligtvis är fallet.

I kärnan är det så mycket matematisk ingenjörskonst som pågår när vi gör CG. Effektanimatörer är förmodligen några av de mest briljanta artisterna i branschen. Det är som en sorts svart låda, genom att du i princip säger, "Här, gör dina geniala grejer och kom tillbaka med de grejer vi behöver”, och det känns alltid smärtsamt vid tillfället, men i slutändan är belöningen så mycket större eftersom anomin bara ser så ut udda. Det är så främmande, precis som det var tänkt att vara.

Patrick Wilson svävar genom rymden i en astronautdräkt i en scen från Moonfall.

I en film med så mycket spektakel är det lätt att förbise osynliga effekter. Finns det något i filmen som folk skulle bli förvånade över att få veta är en visuell effekt?

Det finns massor av osynliga effekter i filmen. Det finns cirka 1 700 bilder i filmen som har någon form av visuella effekter. Ibland är det så enkelt som att ta bort trådar. Ett bra exempel är att i alla rymdsekvenser - som rymdpromenaderna och sånt i öppningssekvensen - är visiren och en stor del av alla hjälmar CG. Vanligtvis kämpar vi för att måla ut eventuella reflektioner när vi har glas i en scen, men i det här fallet, eftersom vi inte hade syre i rymddräkterna, måste hjälmarna vara öppna. Så vi var tvungna att måla in allt som ska synas i den reflektionen.

I öppningsscenen, när du tittar på Brian (Patrick Wilson), kan du se den andra astronauten, Marcus (Frank Fiola), speglad i sin hjälm. Det är allt ren CG. Vi måste bygga en fullständig digital dubbelgång av alla astronauterna, bara så att du kan se dem i någon av reflektionerna. Framestore gjorde det och det ser så bra ut att du inte ens registrerar det. För att vara helt ärlig, ibland glömmer jag bort det. Det är som, "Åh, det stämmer, vi gjorde ett visir i det skottet!" Det ser bara så bra ut att du kan se förbi det.

Det är så mycket som händer i Månens fall från sidan med visuella effekter och det har varit så galna år att få allt gjort. Hur känns det att ha filmen ute? Vilket element är du mest stolt över?

Jag är exalterad över allt. Jag älskar alla mina barn, så att säga, vet du? Och varje litet skott är viktigt. […] Jag älskar tillfredsställelsen av välgjorda planer. Du har alltid ett visst mått av kaos, speciellt i en film som denna, där det är kaos överallt. Men jag älskar den långsiktiga planeringen och utdelningen som kommer på vägen. […] Jag har ett av de coolaste jobben i världen.

Roland Emmerichs Månens fall är på bio nu.

Redaktörens rekommendationer

  • Hur maneter och Neon Genesis Evangelion formade VFX av Jordan Peeles Nope
  • Hur Jurassic World Dominions VFX gjorde gamla dinosaurier nya igen
  • Serierna, färgerna och kemikalierna bakom Ms. Marvels VFX
  • Hur VFX gav Doctor Strange's Gargantos en magisk makeover
  • Hur visuella effekter skapade Snowpiercers frusna värld