Намалювати тварин, яких не існує, відродити давно забуті історичні сцени, створити цілий альтернативний світ чи навіть більше – Всесвіт, – населити його невідомими істотами – для сучасної комп'ютерної графіки не існує майже нічого неможливого.

Вона стала невід'ємним складником нашого життя. ЇЇ використовують у фільмах, відеороликах, комп'ютерних іграх, дизайні та ще у багатьох галузях.
Як виникла та еволюціонувала комп'ютерна графіка?

Комп'ютерні ігри, поряд з кіноіндустрією, є основним осередком застосування комп'ютерної графіки. Проте знадобилися роки на те, щоб вони відійшли від примітних векторних зображень та ще більше часу на те, щоб персонажі ігор почали розмовляти замість того, щоб просто дивитися та кивати тоді, коли розпочинався діалог.

Перші ігри з'явилися у 1950-х роках і суттєво відрізнялися від тих, які ми звикли бачити зараз – мали примітивний та простий дизайн. З плином часу вони, як і навколишній світ, змінювалися, еволюціонували та ставали усе більш довершеними.

Перші комп'ютерні ігри базувалися на векторній графіці. Основним елементом у них була лінія. Саме за допомогою неї розробники створювали різноманітні, хоч і дещо схематичні зображення. Наприклад, квадрат створювали з чотирьох взаємопов'язаних ліній, а куб – з дванадцяти.

Саме за цим принципом 1962 року було створено першу комп'ютерну гру - Spacewar! Вона була розрахована на двох гравців. У ній потрібно було керувати космічними кораблями, намагатися вразити противниками ракетами та ухилятися від комет.

Боєзапас та паливо для маневрування були в обмежених кількостях. Гра була досить популярною у 1960-ті, її навіть адаптували під різні платформи.

Однією з перших аркад стала Pong (1972), виготовлена компанією Atari. Її механіка також була досить простою – два гравці мали змагатися у «настільному тенісі» та не пропускати м'яча.

Рік потому розробники також створили Space Race – у цій грі потрібно було керувати ракетами та ухилятися від перешкод.

А два роки потому з'явилася знакова гра TV Basketball (1974), у якій гравцеві потрібно було керувати баскетболістами так, щоб вони забили м'яч до одного з кошиків. Вона стала першою грою, у якій були використані такі елементи комп'ютерної графіки як спрайти – двомірні зображення, що вільно пересуваються екраном.

Вони були застосовані і розробником культової гри Space Invaders, що вийшла 1978 року. Її сюжет був доволі простий – потрібно було захищати Землю від нашестя інопланетян, які поступово висаджувалися на поверхню планети і починали стріляти у гравця.

Попри те, що графіка була доволі простою навіть на час створення, творцю програми все одно довелося попітніти і створити для Space Invaders власну апаратну платформу, що функціонувала на основі процесора Intel 8080.

Однак це не надто допомогло вирішити проблему, яка його турбувала – швидкість появи спрайтів усе одно дещо сповільнювалося, коли графічних фігур на екрані було багато.

Зрештою, автор вирішив зробити це своєю родзинкою – чим менше ворогів лишалося, тим спритнішими ставали прибульці і тим важче було у них поцілити.

Свого часу Space Invaders була настільки популярною, що коли вона з'явилася на ігрових аватоматах у Японії, то через кількість охочих пограти навіть виник дефіцит монет відповідного номіналу.

Наприкінці 1970-х років з'явився перший симулятор швидкісних перегонів – Speed Freak (1979). Гра також була першими перегонами, створеною за допомогою векторної графіки – траса, автомобіль та перешкоди виконані за допомогою ліній.

Та комп'ютерні ігри розвивалися і вже 1982 року Speed Freak отримала "молодшого брата" – гру Pole Position, конфігурація гонкових треків у якій повторювала реальні траси.

Вона мала спрайтову графіку та, навідміну від Speed Freak, була кольоровою та велася від третьої особи. Тривалий час Pole Position була зразком для усіх подальших ігор схожого плану.

У 1980 році з'явилася культова японська відеогра Pac-Man. Вона була орієнтована як на хлопців, так і дівчат, і не містила насильства. Протагоністом гри стала жовта істота на ім'я Пакмен, що пересувається лабіринтом і шукає, чим можна поживитися.

На 80-ті припадає і поява багатьох платформерів – жанру відеоігор, ігровий процес у якому складається зі стрибків персонажа різноманітними платформами та через перешкоди.

Саме тоді з'явилася Donkey Kong (1981) – гра, у якій вперше з'явився культовий персонаж – кумедний італійський сантехнік Маріо. За сюжетом, він мав врятувати дівчину на ім'я Полін від горили Донкі Кога.

Гра мала настільки великий успіх, а чоловічок Маріо так сподобався геймерам, що чотири роки потому вийшла ще одна гра – у якій персонаж виконав головну роль. Вона отримала назву Super Mario Bros (1985).

Ще одним культовим платформером, який з'явився у той час, стала перша гра з серії ігор The Legend of Zelda. Вона з'явилася у 1986 році. Перед головним героєм – Лінком – стояло амбітне завдання – він мав врятувати королівство від армії принца Темряви.

Тож герой подорожував світом у пошуках магічного Артефакта, змагався з ворогами та розвивав різноманітні навички, необхідні для того, щоб досягти мети. Усі перші платформери мали двовимірну графіку.

Популярності у середині 80-х років також набули файтинги. Тоді вийшла ціла низка подібних ігор, наприклад, Street Fighter (1987) та Prince of Persia (1989). 1992 року з'явилася культова гра Mortal Kombat (1992), яка й донині вважається однією з найкращих представників жанру.

У Mortal Kombat можна було грати одним з великого переліку персонажів, кожен з яких мав свої особливості.

Анімація рухів персонажів створювали так – творці гри оцифрували рухи акторів та створили на основі цього відповідні спрайти.

На початку 90-х з'явилися перші прототипи сучасних ігор із тривимірною графікою. Ними стали, зокрема, Hovertank 3D (1991), Doom (1993), Wolfenstein 3D та Tekken (1994). Хоч зображення у них й були дещо примітивними, однак усе одно суттєво відрізнялися від 2D.

По-справжньому революційною на той час грою став Quake (1996). Розроблений тією самою компанією, яка створила Doom, цей шутер не надто відрізнявся від свого попередника сюжетом – і там, і там, геймер опинявся у ролі звичайного солдата, що знищує монстрів на воєнній базі.

Проте графіка перебувала на набагато вищому рівні – якщо у Doom та Wolfenstein 3D-вороги були звичайними двовимірними спрайтами, які лише збільшувалися у розмірі, коли гравець до них наближався, то у Quake можна було оглянути фігуру з різних боків – і, загалом, графіка була набагато ближчої до реальності.

1998 року вийшла Unreal. Вона багато у чому була схожою на Quake, проте мала значно більший масштаб – величезні карти та більш деталізовані текстури. Ця гра стала також однією з перших, для підтримки якої потрібно було мати відеокарту.

На ігровому рушієві Unreal згодом було створено такі ігри як Deus Ex, Bioshock, Duke Nukem Forever, Brothers in Arms, Star Wars: Republic Commando, Thief: Deadly Shadows тощо.

Велике значення з погляду еволюції комп'ютерної графіки має також гра Max Payne, що вийшла 2001 року. У ній користувач грає за персонажа, що є агентом управління боротьби з наркотиками, Макса Пейна. Протагоніст потрапив у халепу і змушений переховуватися від арешту через неправдиві звинувачення у скоєнні злочину.

Гра Max Payne стала першою, де було використано ефект сповільнення часу, також відомий як bullet time – коли головний герой стріляє з вогнепальної зброї, усе навколо ніби завмирає, і можна простежити, як і куди саме летять кулі.

Передовою та надзвичайно реалістичною на момент створення графікою вирізнялася й четверта частина серії ігор The Elder Scrolls, що отримала назву Oblivion.

Вона з'явилася 2006 року та відрізнялася від своєї попередниці – Morrowind – якістю текстур, анімації та великою кількістю візуальних ефектів.

Для того, щоб створити якомога реалістичніші ландшафти, спеціалісти навіть використовували спеціально навчені програми-генератори.

Їх було також застосовано для створення таких ігор як Fallout 3 та The Elder Scrolls V: Skyrim (2011).

Остання, зокрема, задала нові висоти у плані реалістичності ландшафтів, графіки та фізики і донині має надзвичайно багато прихильників. Проте й цю планку незабаром вдалося перевершити.

2015 року з'явилася гра The Witcher 3: Wild Hunt, створена на основі серії фантастичних романів польського письменника Анджея Сапковського про відьмака Геральта, що бореться з різноманітною нечистю.

Для створення бойових анімацій розробники консультувалися з експертами у галузі фехтування. А для того, щоб зробити протагоніста якомога реалістичнішим, використовували технологію захоплення рухів – анімацію Геральта було побудовано на основі рухів каскадера.

Високої оцінки заслуговують батальні сцени, дизайн довкілля та лицева анімація персонажів.

Комп'ютерна графіка не стоїть на місці й зараз. Щоб переконатися у цьому, досить лише поглянути на один з найочікуваніших цьогорічних релізів – гру-вестерн Red Dead Redemption 2.

На перший погляд, її не складно сплутати з кінофільмом – вона має надзвичайно реалістичний дизайн.

Так, наприклад, можна побачити, як тануть сніжинки на обличчі головного героя, а від пострілів з дула зброї піднімається сивий дим.

Довершений дизайн у Red Dead Redemption 2 поєднується з надзвичайно великим та деталізованим ігровим світом.

Широко використовується комп'ютерна графіка й у сучасному кінематографі. Хоча й з'явилася у ньому вона далеко не відразу.

Історія кінематографу розпочалася ще у ХІХ столітті – саме тоді, 1895 року, брати Люм'єр винайшли пристрій сінематограф, що складався з плівки та проекційного ліхтаря. Цей витвір дозволив їм створювати чорно-білі кінострічки хронометражем не більше 50 секунд – перші фільми. Першу кінострічку вони презентували цього ж року 25 грудня у Парижі – це був запис того, як потяг прибуває на станцію.

Справу братів Люм'єр продовжив француз Жорж Меліс – він винайшов своєрідну ілюзію руху. 1902 року він навіть створив фільм під назвою "Подорож до Місяця" (за 67 років до місії Аполлон 11) та попри технологічні обмеження "посадив" корабель на поверхню супутника Землі.

1917 рік позначився появою кольорових фільмів – Герберт Калмус та Деніел Комсток винайшли технологію Техніколор, що дозволила додати фарб у чорно-білі кінострічки.

Усі перші фільми були "німими" – звук вони отримали лише у 1927 році. Цей технологічний прорив став можливим завдяки системі Vitaphone, профінансованій компаніями Warner Bros та First National studios. Вона дозволяла записувати музику та людський голос на диск, який програвався водночас із фільмом.

Перший анімаційний фільм з'явився у 1927 році. Він був створений студією Walt Disney "Пароплавчик Віллі" та розповідав про пригоди кумедної мишки Міккі Мауса.

Проте минуло не одне десятиліття, поки у виробництві мультфільмів та кінострічок почали використовувати комп'ютерну графіку. Першовідкривачами у цьому плані стали студії Disney, та пізніше Pixar.

Нові на той час технології були застосовані у мультфільмі "Красуня та чудовисько" 1991 року, який розповідає про кохання дівчини на ім'я Белль та принца, якого прокляли.

Сам мультик був створений на основі традиційних намальованих художником зображень. Однак їх поєднали з комп'ютерною графікою, щоб створити ілюзію руху камери протягом танцю закоханих.

1993 року відбувся знаковий для комп'ютерної графіки у кіноіндустрії момент – за допомогою передових технологій було створено динозавра.

Над створенням мешканців парку працювала команда фірми візуальних ефектів ILM. Спершу спеціалісти малювали дизайн та простетику тварин, а вже потім сканували їх та завантажували на комп'ютер.

Анімаційне програмне забезпечення використовувалося для того, щоб створити рухи передніх та задніх лап тварин. Згодом додавали текстуру шкіри, усе це поєднували, та поміщали динозаврів у потрібні сцени у фільмі.

Проте до кінця 1990-х використання комп'ютерної графіки було не надто поширеним. Ера розквіту настала після того, як 1995 з'явився перший мультфільм, побудований повністю за допомогою цієї технології. Він отримав назву "Історія іграшок" (Toy Story).

Пізніше Pixar почала використовувати комп'ютерну графіку й у інших своїх виробах, зокрема у мультфільмах "Корпорація Монстрів" та "У пошуках Немо".

1999 року вийшов культовий фільм "Матриця". У ньому вперше у кінематографі було застосовано популярний зараз ефект bullet-time.

Його було використано тоді, коли головний герой стрічки, Нео, намагається врятувати свого ментора Морфеуса, та потрапляє у перестрілку. Ворог стріляє у протагоніста, час ніби завмирає, і глядач може спостерігати, як Нео ухиляється від шквалу куль.

Як було створено сцену? Фактично, ефект 3D було досягнуто за допомогою 2D. Щоб показати, як герой повільно ухиляється від куль, його потрібно було зняти з різних кутів.

Тож актора, що виконував головну роль, – Кіану Рівза – помістили у центрі кола, по краях якого було розташовано низку камер.

Усе це відбувалося на фоні зеленого екрана – щоб потім додати змодельовані комп'ютерною графікою елементи, такі як довкілля та кулі.

Кіану Рівз виконував необхідні для сцени рухи, а камери знімали це з різних кутів.

Комп'ютерну графіку використовували також і для відтворення історичних моментів. Зокрема, у відомому фільмі "Перл Харбор", який вийшов 2001 року.

Грандіозна атака японців на морську базу США була створена за допомогою двох знімків USS Arizona та низки візуальних ефектів, щоб як слід змоделювати кадр, тіла жертв вибуху та додати пари диму.

Першим створеним за допомогою графіки героєм, що з'явився на екрані віч-на-віч з реальними акторами, став Голум з відомої саги "Володар перснів" (перша частина якої вийшла у 2001 році).

Це стало можливо за допомогою технології – Motion capture (захоплення рухів), що тоді почала активно використовуватися у виробництві кінострічок, і дала змогу записувати рухи об'єктів та людей. Розробники фіксували руки актора Енді Серкіса, а згодом наклали на них зображення Голума.

Використовує передові технології комп'ютерної графіки й відомий серіал "Гра престолів". Від моменту свого запуску 2011-го серіал отримав дві премії "Еммі" за найкращі візуальні ефекти та дві премії від Visual Effects Society за найкращі візуальні ефекти у телевізійній програмі.

Над створенням Вестеросу працювали кілька студій, серед яких Pixomondo, Screen Scene, Spin VFX, BlueBolt, Look FX, Gradient FX тощо. Саме вони зробили фантастичні елементи серіалу такими реалістичними.

Так, наприклад, чорно-білий дім, у якому навчається Ар'я, – насправді величезний звуковий павільйон. Справжніми у ньому є усього чотири колони, усі інші – додані за допомогою комп'ютерної графіки. Витворами спеціалістів також є дракони – у реальному житті моторошні рептилії це лише кумедні макети.

За допомогою комп'ютерної графіки було створено й дракона зі стрічки "Хоббіт: Пустка Смога", яка вийшла 2013 року.

Рухи звіра імітував той самий актор, що й озвучував його, – Бенедикт Камбербетч. Це фіксувалося за допомогою технології захоплення рухів. А вже потім спеціалісти накладали зображення Смога.

2016 року у прокат вийшла картина "Фантастичні звірі та де їх шукати", знята за однойменним романом Джоан Роулінг, що розповідає про пригоди магічного зоолога Ньюта Скамандера.

Фантастичні звірі відіграють у фільмі значну роль. Проте численних вихованців Ньюта неможливо було б створити без спеціальних ляльок та комп'ютерної графіки.

Зараз комп'ютерна графіка є невід'ємним складником кінематографу, що дозволяє творцям фільму реалізовувати навіть найсміливіші ідеї. З'являються фільми, створення яких би було повністю неможливим без комп'ютерної графіки.

Так, наприклад, 2019 року на екрани кінотеатрів має вийти стрічка "Король Лев" – адаптація популярного 2D-мультфільму про левеня на ім'я Сімба.

Усі герої у ній, серед яких культові персонажі Мусафа, Сімба та Рафікі – створені за допомогою комп'ютерної графіки. Проте це не заважає їм виглядати надзвичайно реалістично.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: