Сколько Вам в D? О технологиях 3D, 4D, 5D-кинотеатров.

Вступительное слово

Так уж вышло, что я на протяжении последних 6 лет руковожу одним из крупнейших 5D кинотеатров. За прошедшее время я бесчисленное количество раз отвечал, что же такое 4D/5D кинотеатры, чем они отличаются от Effects and Motion Theaters? Из каких модулей состоят? В чем причина их успехов в одних местах и провалов в других?

В конце концов, мне надоело отвечать на одни и те же вопросы и я сел писать обобщенный материал, который и будет представлен ниже. Знакомьтесь с материалом, задавайте вопросы, если что-то покажется Вам непонятным. Я постараюсь на все ответить.

БОЛЬШАЯ-БОЛЬШАЯ ОГОВОРКА - если Вы инвестор, девелопер или любой другой человек, собирающийся потратить свои деньги или время - НЕ ПРИНИМАЙТЕ ЭТУ СТАТЬЮ ЗА РУКОВОДСТВО К ДЕЙСТВИЮ!!! Дьявол кроется в деталях и успех или провал Вашего дела зависит от правильных оценок многих факторов. Обратитесь за консультацией к специалистам. Например, к нашей компании. Отрасль очень интересная, но рисковая. Имейте это ввиду.

Немного истории…

Первые модели кинотеатров с подвижными креслами возникли в США – на родине рельсовых горок (т.н. «Американских Горок»).

[singlepic id=122 w=320 h=240 float=left]Дело в том, что «Американские Горки», как аттракцион, вещь довольно неудобная для эксплуатации. Дорогое внедрение, недешевое обслуживание, которое в целях безопасности надо делать с педантичной щепетильностью, иначе – недовинченый болт и чья-то человеческая жизнь на совести инженера. Опять же вопросы аренды земли, которая, как назло дорожает и дорожает. Сезонность, которая не позволяет успешно эксплуатировать горки в континентальном климате и северных широтах… Вопросов, в общем, куча. Причем, вопросы, как назло, носят постоянный характер и будут Вам, как владельцу, надоедать во время всего периода эксплуатации.

Уж не знаю, кому пришла в голову эта светлая идея, но какой-то умный человек сказал: «А давайте-ка попробуем воссоздать атмосферу американских горок в каком-нибудь кинотеатре». Выбрали зал, а в качестве фильма использовали съемки с реальных «Американских горок». Т.е. ставили кинокамеру на "вагонетку", стартовали, записывали все прохождение аттракциона, в том числе и звук реально визжащих зрителей, а потом выдавали это в кинотеатре.

Естественно, реалистичность – ни-ка-ка-я! Поэтому пошли дальше. Решили зрителя двигать в пространстве. Гидравлика, как инженерная наука, существует уже сотни лет, да и в отрасли аттракционов она себя хорошо зарекомендовала, поэтом решение использовать гидравлические цилиндры в качестве основной движущей силы – было естественным инженерным ходом.

Кино с «Американскими горками» показывают на экране, зритель трясется в зале на подвижной платформе – так выглядел первый Motion Theater – кинотеатр с подвижными креслами.

В дальнейшем в «пленочную эпоху» совершенствование таких кинотеатров-аттракционов осуществлялось только в направлении увеличения числа степеней свободы (о чем см. ниже), качества хода, да величины перегрузок.

Да, дополнительно, как опция, у этих кинотеатров было стереоскопическое изображение, но сложность в съемках и последующем воспроизведении не позволяли широко внедрить стереопоказ. Плюс, распространенный в то время анаглиф (прим.: одна из стереотехнологий), больше портил картинку, чем доставлял удовольствие.

Предприимчивые американцы смекнули, что можно ставить такой кинотеатр как стационарно, так и мобильно. И мобильное решение в условия США было предпочтительней, т.к. сама концепция американских парков развлечений была направлена на сезонные перемещения из города в город. Так появились Motion Theaters в виде прицепов для грузовиков.

[singlepic id=123 w=460 h=306 float=center]

По сути, это концептуальное решение живо и до сих пор, только с той оговоркой, что, зачастую, кинотеатр собирается не в самом кузове, а представляет собой симулятор, установленный на платформе. Наверняка, многие из вас видели эти капсулы во многих парках развлечений. Так вот – это и есть ответвление тех самых первых кинотеатров с подвижными креслами, которые в связки со стереоизображением начали называться 3D Motion Theater.

«Цифровой век»

По настоящему расцвет индустрии наступил на рубеже 80-90-х годов, когда появилась возможность задействовать в производстве фильмов технологи компьютерной графики.

Как я уже говорил, раньше для производства фильмов использовали реальную кинокамеру, установленную на… Да много куда ставили. И на самолеты, и на гоночные машины, и на доски скейтов и на радиоуправляемые игрушки. Решений было найдено тысячи! Но все это было как то слишком приземленно.

Компьютерная же графика открыла новые горизонты, показала фантастические миры, которые до сих пор тревожат умы зрителей. Да, по большому счету в сюжетной линии все осталось все то же самое. Зритель куда-то в чем-то летит. Но те же самые американские горки «снятые» в космосе "заводят" намного сильнее, чем на Земле.

Плюс - появление цифровых проекторов также благотворно повлияло на развитие. Эксплуатация стала дешевле, техническое обслуживание стереоустановок на порядок проще. А еще прибавьте широкое проникновение поляризационной технологии в кинозалы, что позволило создавать полноценную стереокартинку в полном цвете и значительно снизить нагрузку на глаза.

Без сомнения – это было революционное время. Новые технологические решения значительно повышали зрелищность и, как следствие, вызывали просто ажиотажный спрос на новые 3D симуляторы.

Какие же залы существуют в настоящее время? Каковы преимущества каждого из них?

Виды залов

1. Зал с плоским экраном либо экран немного изогнут

Эти залы существуют с начала времен и по сей день.

Их преимущества: простота, причем, как в установке, так и в обслуживании, а также - огромное количество фильмов для них. База фильмов – вещь вообще во многом определяющая, какой тип экрана будет использоваться, и скоро вы поймете почему.

Недостаток: он один, но существенный - нет перекрытия периферического зрения. В результате зритель вроде бы втягивается в сюжет фильма, но стоит только немного повернуть голову и чувство присутствия в сюжете портится. Небольшая степень изогнутости экрана, которая иногда используется, призвана компенсировать искажения перспективы для боковых зрителей, но никак не для исправления ситуации с периферическим зрением.

Проблема, в принципе, решаема большими экранами, но не всегда владельцы могут себе эту роскошь позволить.

2. Залы с несколькими плоскими экранами

Очень редкий тип зала. Плоские экраны по бокам были призваны решить проблему с периферическим зрением, но так как для этих экранов требовалось совершенно особенное производство видео, то и связываться никто не хотел. Примеры таких залов наблюдались в стационарных больших парках (типа Диснеевских), где можно было создать один фильм по мотивам «раскрученного» мультфильма и показывать его на протяжении всего времени эксплуатации.

3. Изогнутый экран - с углом обзора до 180 градусов.

В принципе - имеет все преимущества залов с плоскими экранами и лишен их недостатков. Однако, как всегда, ничего не бывает просто так. Изогнутый экран забирает место. Забирает много. Для примера: на одинаковых площадях разница по максимальному количеству мест между плоскими и изогнутыми экранами составляет до 60%. Весьма большая жертва. Естественно, есть нюансы, но они будут интересны только специалистам. Также следует отметить некоторые особенности производства фильмов для таких экранов, что также ставит палки в колеса их продвижению.

4. Залы с цилиндрическими экранами

Угол обзора от 180 до 360 градусов. Очень интересный тип зала ввиду того, что перекрывает поля зрения практически полностью. Однако такие экраны имеют большое число ограничений и недостатков, препятствующих их широкому распространению. Во-первых: в таком зале нельзя создать идеальную стереокартинку. Т.е. стереопроекцию, конечно используют, но неизбежны «спайки» стереопар, что заставляет либо делить зал на сектора, либо как-то декоративно оформлять места склеек прямо в зале. Вторая проблема – отсутствие стандартов производства видео. В результате: каждый поставщик оборудования вынужден решать эту проблему самостоятельно и с самого начала, что, естественно, отражается на цене и выражается в крайне скудной базе фильмов. Фактически, несмотря на то, что эти залы имеют высокую зрелищность, они повторяют судьбу залов несколькими плоскими экранами. Также эти залы тянут за собой недостатки и от изогнутых экранов по занимаемому месту.

В тоже время, любопытен опыт некоторых компаний, которые отказалась от стереопроекции в таком типе кинотеатра. В результате: снижение количества проекторов и как следствие упрощение эксплуатации, гладкая склейка картинки. Эффект присутствия же достигается тем, что перекрываются все поля зрения, а это очень существенно влияет на восприятие происходящего.

5. Сферические экраны

О них совсем коротко. Их применяют в виртуальных обсерваториях и симулируют звездное небо. Также эти экраны появляются на некоторых имитаторах, но широко на рынок не входят и вряд ли когда-нибудь войдут, т.к. рассчитаны больше на индивидуальное использование.

Технологии стерео и звука

Со звуком все понятно, более-менее. Ничего революционного в специфических 3D/4D/5D-кинотеатрах не используется. Технологий создания окружающего звука сейчас много и все они достаточно хороши и пригодны для использования, так что каждый делает выбор на свой вкус, а вот о стереотехнологиях в видео можно сказать дополнительно пару слов.

Да, всегда используются очки для разделения каналов. Да, очки бывают разные, как и технологии.

В кинотеатрах как обычных, так и необычных, изначально использовалось два способа демонстрации: с использованием анаглифа и поляризационное разделение каналов. Оба этих способа подразумевало всегда использование количества проекторов кратное двум. Т.е. каждый проектор выводил свой ракурс на экран через специальный фильтр на линзе.

[singlepic id=130 w=200 h=136 float=right]1. Анаглиф технология (сине-красные очки) с цветовым разделением. В случае с анаглифом – это были простые цветные фильтры, точно такие же использовались и в очках. Все же встречали картонные очки с цветными красными и синими стеклами? Это вот они и есть. Следует отметить, что анаглиф – сейчас практически умер. Отвратительные цвета, головные боли, усталые глаза. Зрителю сейчас это совершенно не нужно.

2. Технология поляризационного разделения. Проста и удобна. Но, к сожалению, требует двух комплектов проекторов, что приводит к удорожанию кинотеатра. Два ракурса стереоизображения разделяются с помощью поляризационных фильтров и проецируются на специальный металлизированный экран, не меняющий поляризации падающего света. Направление поляризации фильтров в очках подбирается таким образом, чтобы каждый глаз видел только свою картинку. Удобный способ и практически не утомляет глаза. Стереоэффект получается тоже достаточно качественный. У технологии имеются, конечно, недостатки, например, в виде рассеивания «паразитного» света экраном и получение стерео-теней, но решение этих проблем предоставим специалистам.

[singlepic id=131 w=320 h=240 float=center]

3. Говоря о пассивных технологиях разделения ракурсов нельзя не упомянуть цветовое разделение внутри спектра цветов.[singlepic id=132 w=200 h=115 float=right] Это новая технология, которая присутствует на рынке довольно недавно. Технология интересная и элегантная. В отличие от анаглиф-технологи используется разделение не на красный и синий каналы, а на полоски внутри спектра цветов. В результате имеем высокое качество стереоэффекта, также отсутствует необходимость в специальном экране. Без подводных камней опять же не обошлось, иначе этот способ давно бы вытеснил все остальные. Итак, в минусе: дорогие очки, есть все-таки небольшие искажения цветов (к слову, их не видят большинство зрителей, однако, есть отщепенцы), а также требуется место для дополнительного оборудования, такого, например, как колесо с фильтрами в технологии Dolby 3D.

4. Покончив с пассивными технологиями можно упомянуть и активную. Приветствуем - Затворная технология, которая использует жидкокристаллические очки. Технология явно предназначена для дома и бизнеса, однако, судя по тому, что на рынке есть предложения и для кинотеатров, значит, кто-то все-таки пользуется. В затворной технологии изображения для левого и правого глаза выводятся на экран последовательно с очень большой скоростью. Настолько большой, что глаз это мерцание не замечает. Соответственно, синхронно по очереди закрываются фильтры и на очках. В результате каждый глаз получил свой ракурс. Задача выполнена! Недостатки? Конечно, есть! Как я уже говорил, технология практически неприменима для массового показа по причине того, что очки хрупки и весьма дороги.

[singlepic id=129 w=200 h=145 float=center]

У каждой технологии есть и плюсы и минусы. Выбор технологии основывается на длительности фильмов, форме зала, размере экрана, контингенте зрителей и т.п. Какую технологию использовать в конкретном случае решает специалист.

Я сознательно не останавливаюсь подробно на технологиях стерео, т.к. информации в интернете очень много и тех, кого заинтересовало что-то, легко могут найти более подробный материал.

Итак, мы рассмотрели видео и звук. Давайте вернемся и добьем тему с Motion, т.е. движением кресла в зале.

Подвижные кресла

Подвижные кресла – неотъемлемая часть киноаттракционов. Да, есть модели залов, которые не используют движение, а только системы окружающих спецэффектов, но… кому это интересно?

Движение движению рознь! Есть два определяющих фактора, которые говорят, насколько полные ощущения получит зритель – количество степеней свободы и величины вариаций в пределах каждой степени.

Начнем со степеней свободы (Dimensions of Freedom или DOF). Из курса физики каждый знает, что материальная точка в трехмерном пространстве обладает тремя степенями свободы. Т.е. ее положение задается тремя пространственными координатами. Применимо к платформе с креслами мы можем говорить о движении вперед-назад, сдвигах влево-вправо, и движению по высоте вверх-вниз. Вот первые три степени свободы.

Абсолютно твердое тело, за которое мы условно примем нашу платформу с креслами, обладает, 6-ю степенями свободы. Кроме перечисленных трех появляются наклон, подъём, поворот (или часто используются авиационные термины: крен, тангаж, рыскание).

Чем большим числом степеней свободы обладает кресло, тем лучше оно передает ощущения от перемещений в пространстве. По количеству степеней DOF можно смело судить о качестве Motion в зале. Зачастую, при малом количестве степеней свободы, кресла даже не монтируются на специальную платформу, зритель, фактически, никуда не перемещается.

Например: при 1-DOF Вам, максимум, устроят при просмотре вибрацию и небольшое падение. При DOF 2-3 кресло будет крениться и поворачиваться.

Полноценные же Motion-гондолы дадут вам 5-6 степеней свободы и вытрясут из Вас душу.

К слову, обычно, количество степеней свободы обратно пропорционально длительности фильмов. Если платформа вращается как ненормальная, то зритель получает весьма ощутимые перегрузки сравнимые с поездкой, например, на «американских горках». Сможете ли вы выдержать 10 поездок подряд? Нет. Вот поэтому и сеансы на киноаттракционах длятся обычно не более 10 минут. Более спокойные кинотеатры, имеющие малое число степеней свободы, но, тем не менее, обладающие какими-то дополнительными эффектами могут позволить себе сеансы большей длительности.

Выбирает опять же зритель. Куда ему пойти? Накачаться адреналина за 10 минут и выйти счастливым и изнеможённым, пойти в Effects Theater, где просто набраться новых ощущений за 20 минут, или предпочесть обычный стереофильм в стерео-кинотеатре без подвижных платформ, но зато на полтора часа.

Опыт показывает, что зрители выбирают все. В зависимости от ситуации посетителям удобен какой-то один вид развлечений. И это нормально.

Покончив с подвижными эффектами, переходим на самую вкусную часть – системы спецэффектов.

Системы спецэффектов начали появляться в кинотеатрах после второй половины 90-х годов. До той поры просто не было технической возможности обеспечить ту необходимую степень управления волшебством, творящимся в зале во время показа треков, снабженных FX-дорожками.

Задача спецэффектов воздействие на оставшиеся органы чувств зрителя, которые остались нетронутыми в Motion стерео-кинотеатрах.

Для удобства, разделим все эффекты на две больших категории: внешнее воздействие и индивидуальное воздействие.

К эффектам внешнего воздействия относятся, скажем так, все, что снаружи. Это могут быть: ветер, дождь, дым, туман, всевозможные вспышки молний и взрывы, огонь,  шоу-эффекты (типа мыльных пузырей и конфетти), запахи. Эти эффекты воздействуют на весь зал разом.

[singlepic id=134 w=320 h=240 float=left]К индивидуальным эффектам можно отнести: всевозможные форсунки в платформах для имитации брызг в лицо воды и крови, парогенераторы и ветровые установки для «дыхания зверя», тиклеры-щекотунчики для эффектов ползания чего-либо по телу, колонки в подголовниках.

Круто, да?

Интересно? Несомненно!

Но сложно… К сожалению, практически с каждым залом разработчикам приходится работать по этому направлению индивидуально. Системы управления сложны, ведь все это нужно синхронизировать с картинкой и движением. Кроме того, многие разработчики не могут решить чисто инженерные проблемы (например: как привязать системы активных индивидуальных спецэффектов к подвижной платформе имеющей большое количество степеней свободы). Т.е. платформа дополнительно должна быть нагружена имитационным оборудованием, а это не всегда возможно. Плюс, снова возникает проблема – отсутствие стандартов. Вот ВООБЩЕ!

Сделаю небольшое отступление – в свое время мы столкнулись со всеми этими проблемами. Поставщики оборудования не могли предоставить нам необходимые модули и блоки. Либо это все было очень убого, либо запредельно дорогою Мы решали все вопросы сами. Как? Это отдельный разговор. Но сейчас мы обладаем реально – одной из лучших систем управления в мире.

К чему это я? А! К тому, что все это, конечно, затрудняет внедрение 4D/5D-FX в залы. Но, знаете, это того стоит. Эффект от внедрения колоссален. Можно сказать, что именно с приходом окружающих спецэффектов в зрительский зал, киноаттракционы получили второе дыхание. Вот нисколько не преувеличиваю.

Подводя итог этого раздела, позвольте Вам представить сводную таблицу, какой же кинотеатр и как называть. Что такое 4D или 5D-кинотеатр, а что считать театром эффектов, где граница?

[singlepic id=126 w=550 h=400 float=center]

И последнее, на чем хотелось бы остановиться - КОНТЕНТ. Сами фильмы и FX- треки к ним. Вся наша индустрия находится в не очень хорошем положении по фильмам. Производство треков для театров-аттракционов это не то же самое, что производство для кинотеатров.  Другие законы, другие правила, другие договоры проката.

Когда вы читали про залы, вы видели, что каждый зал – это новый тип фильма. И это проблема. Очень большая проблема. А знаете почему? Рискованно. Хозяин будущего кинотеатра взвешивает большое количество факторов, выбирая тот или иной тип зала. Студия-производитель выбирает из каких-то своих соображений тоже какой-то зал, для которого она будет производить свой фильм. И не всегда хозяин и студия выбирают одно и то же… Танец студии, дистрибьютора фильмов, производителя и владельца кинотеатра весьма сложен и именно поэтому преодоление дефицита фильмов – первоочередная задача, которую должен решить каждый кинотеатр в первую очередь.

Надеюсь, материал был Вам интересен.

Очень много осталось за страницами этой статьи. Маркетинг, эксплуатация, технологические аспекты производства контента. Кое-что представляет коммерческую тайну, кое-что будет интересно только специалистам.

Если вы просто заинтересовавшийся читатель – задавайте вопросы.

Если Вы представитель студии или какого-то кинотеатра - выходите на контакт, мы всегда рады новым связям.

Спасибо за внимание!