Chci udělat chlupatého 3D draka

V poslední době se hovoří o renesanci stereoskopie. Přitom se jedná o poměrně starý optický klam, kdy se levému a pravému oku předloží rozdílný obraz, na základě čehož si lidský mozek vytvoří představu o hloubce pozorované scény. Mohl byste přiblížit historii stereoskopie?

Začátek novodobé stereoskopie se traduje od přednášky Sira Charlese Wheatstona, který představil zařízení s názvem stereoskop, v němž pomocí dvou zrcátek každé oko vidělo jiný obraz. V souvislosti s rozvojem fotografie koncem devatenáctého století došlo nejprve k rozvoji stereoskopie, fotka byla tehdy většinou pořízena dvakrát a pomocí čoček byl pak výsledný obraz prostorový. Bohužel, s dalším rozvojem fotografie postupně stereoskopie zanikla. V roce 1952 došlo v USA k obrovskému boomu stereoskopických filmů, ale problém byl v tom, že bylo technicky náročné filmy natáčet i promítat, a když nebyly všechny aparatury přesně seřízené, působilo to na diváky rušivě. Stereoskopii nahradily v padesátých letech širokoúhlé filmy či panoramatické projekce.

Proč se ten prastarý optický klam tedy dnes znovu vrací do kin?

Je to způsobeno postupnou digitalizací kin a také tím, že kino jako takové má v poslední době problém. S příchodem DVD a Blue-ray disků lidé přestali chodit do kinosálů. Proto je potřeba diváky do kin znovu přilákat a jedním z lákadel se dnes stává stereoskopie.

Do české distribuce míří čím dál více „stereoskopických“ snímků, i když zatím pouze animovaných a převážně amerických. U nás je však, pokud se nemýlím, jen jediné stereoskopické kino, takzvaný IMAX, a to v Praze v Paláci Flora…

Tak to právě dnes už není pravda. V českých kinech se používají v poslední době i jiné stereoskopické systémy, než je IMAX. V případě IMAXu se jedná o polarizovanou projekci. Promítá se dvěma projektory: jeden obraz jde do jednoho projektoru a druhý do druhého. Před projektory jsou polarizační filtry a vpředu pak speciální plátno, které polarizaci nemění, ale odráží zpět. Lidé mají na očích 3D brýle se stejnými polarizačními filtry, jako jsou na projektorech. Tomu celému se říká pasivní stereoskopie. U ní je hlavním problémem cenový náklad spojený s projekční plochou, která musí být u IMAXu speciální, proto je takové kino u nás jen jedno. Kromě IMAXu jsou však v Česku úplně nová digitální kina založená na technologii od firmy Dolby. Tam se promítá film jen z jednoho projektoru, který dělá velice rychle za sebou dva obrazy. Ty mají posunuté barevné spektrum a divákovy brýle jsou schopné od sebe tyto barvy odfiltrovat. Nejde však o ony známé červenozelené, případně červenomodré brýle, ale o takové, v nichž každý z filtrů propouští všechny tři barevné složky současně a člověk pak vidí opravdu bez deformace obraz v prostoru.

Říkáte všechny tři barevné složky. Barev však vnímá lidské oko přece mnohem více, ne?

Tak to vás opět vyvedu z omylu. Senzory v lidském oku jsou schopné rozpoznat jen tři barvy: červenou, modrou a zelenou, ostatní jsou jen psychický efekt, který si oko domyslí. Proto stačí, když je film utvořen jen z těchto tří barev. Mozek není dokonce schopen rozeznat ani odstíny těchto barev.

Proč se technologie Dolby u nás rozšiřuje až v poslední době a kde je u nás dostupná?

Základem pro uvedení 3D filmů je digitalizace kin, která probíhá až v poslední době. Její podstatou je, že filmy se nepromítají z filmového pásu, ale shromáždí se na server a přenášejí se do digitálního projektoru. Ten má v sobě už možnosti promítat film třírozměrně. Je v tom také řada dalších výhod: nejsou problémy s kopiemi a nedochází k degradaci filmů. Dnes jsou v Praze digitální kina modifikovaná pro 3D minimálně dvě: Slovanský dům a v Cinema City Paláce Flora je kromě IMAXu i jedno kino kompletně převedené na systém Dolby, tedy na digitální třírozměrnou projekci. Mimo Prahu je takové kino v Plzni a v Hradci Králové. V těchto kinech už se mohou promítat některé nové 3D filmy stereoskopicky, proto do našich kin v poslední době přišly snímky jako Monstra vs. Vetřelci – Monsters vs Aliens, USA 2009, režie Rob Letterman, Conrad Vernon; Cesta na Měsíc 3D – Fly Me to the Moon, USA 2008, režie Ben Stassen; a nejnověji Koralína a svět za tajnými dveřmi – Coraline, USA 2009, režie Henry Selick.

Jak jsme na tom, co se týče stereoskopie, ve srovnání s ostatními zeměmi? Začínají se 3D stereoskopické snímky natáčet i u nás?

V USA je digitálních kin asi jeden a půl tisíce, v Německu je jich asi padesát. U nás vznikají spíše instruktážní či vědecké snímky, umělecké nikoli. Prvním důvodem je, že to tady ještě nikdo pořádně neumí, druhým pak technologie, které u nás zatím nejsou příliš dostupné.

Jak se dá konkrétně využít stereoskopie pro vědecké účely?

Například při robotické operaci, která spočívá v tom, že se dvěma otvory do pacienta zavedou manipulační ramena a třetím se zapustí 3D kamera. Pak se do těla napumpuje oxid uhličitý, což vytvoří tlakovou bublinu, v níž se potom operuje. Lékař nesedí u operace, nýbrž u speciálního počítače a pomocí podobného zařízení, jako je joystick, ovládá ramena, na jejichž konci jsou takové asi dvoumilimetrové pacičky. Ty operují velice přesně. V tkáni je například obtížné rozeznat, co je ještě ona a co už nádor, a proto je prostorový pohled do těla zásadní pro orientaci lékaře při operaci.

Vy jste povoláním chemik. Jak jste se ke stereoskopii dostal a čím se zabýváte ve firmě GALI-3D?

K práci se stereoskopií jsem se dostal jako chemik, protože jsem začal vyvíjet programy, které by chemikům pomáhaly interpretovat chemická data, například na obrázcích elektronové hustoty. Bez prostorové vizualizace by se dalo těžko pochopit, co je vlastně výsledkem výpočtu. V GALI-3D se zabýváme především technologiemi, které nejsou určeny pro digitální kina. Zkoumáme, jak použít počítač na přehrání třírozměrného videa, a vyvíjíme aplikace související nejen s uměním – třeba pro zmíněnou robotickou chirurgii či pro výuku chemie nebo geologie. Také se zabýváme vývojem softwaru, který umožňuje výrobu třírozměrných filmů, a to zejména modifikací existujících programů, například Adobe Premiere, aby byly schopny editovat a zpracovávat stereoskopické filmy. Už čtyři roky je na trhu systém, který jsme napsali pro americkou firmu Lightspeed Design. Mým snem je vytvořit chlupatého stereoskopického draka, kterému by se hýbaly všechny chlupy – to je totiž na animaci to nejpracnější a navíc zatím neznám počítač, který by při takové výrobě takzvaně neshořel.

Jak vlastně vzniká stereoskopický film?

Stereoskopický film může být animovaný i hraný. V případě, že děláte animovaný film, existují v podstatě dvě možnosti. První z nich je plně třírozměrný film, to znamená, že musíte mít opravdové prostorové modely všech objektů ve scéně, a pak je možné do té scény umístit ne jednu, ale dvě digitální virtuální kamery a film renderovat ze dvou pohledů [rendering je tvorba reálného obrazu na základě počítačového modelu, nejčastěji 3D – pozn. KB]. Tato technika byla například použita při tvorbě snímku Cesta na Měsíc 3D nebo Monstra vs. Vetřelci. Kdybyste natáčeli loutkový stereoskopický film, museli byste mít kamery od sebe dva centimetry, což není technicky možné. A proto se to ve filmu Koralína a svět za tajnými dveřmi řešilo tak, že se film celý natáčel jen jednou kamerou, ovšem na robotickém ramenu, které bylo schopné ji pro každý záběr posunout do dvou různých pozic a snímat ho tak, aby byly k dispozici dva stereoskopické pohledy na scénu.

Můžete natočit také hraný 3D film se dvěma digitálními kamerami. Ve Spojených státech takových filmů vzniká dnes celá řada, první z nich byla Cesta do středu země 3D – Journey to the Center of the Earth 3D, USA 2008, režie Eric Brevig, která­ byla kombinací animace a techniky natáčení dvěma kamerami. My sami jsme takto v naší firmě GALI-3D natáčeli pro Škoda Auto či Lesy ČR.

Říkáte, že rozpětí kamer by mělo být dva centimetry. Běžně se však v materiálech o stereoskopii uvádí, že kamera by měla být v rozpětí očí…

To je jedna z největších mystifikací v celé této oblasti. V případě, že byste dělala stereoskopický pohled na hvězdy, tak můžete kamery dát od sebe virtuálně třeba dva světelné roky. Když jsme snímali šnečí tykadla, dali jsme kamery vedle sebe na dva milimetry. Když pracujete na prostorové vizualizaci molekul, dáváte od sebe kamery na méně než dvě miliardtiny milimetru. Ty kamery se nastavují dynamicky na takovou vzdálenost, aby měl snímaný objekt hloubku, a je to jedna z metod v podstatě uměleckých. Po zvuku a barvě je hloubka ve filmu dalším uměleckým prostředkem, jak něco vyjádřit. Ve snímku Bolt – pes pro každý případ, USA 2008, režie Chris Williams, Byron Howard, či Monstra vs. Vetřelci využívali autoři hloubku pro vyjádření emocí. Při klidných pasážích dali kamery blízko k sobě a scéna pak působila ploše. Jakmile však došlo k nějaké akci, třeba k bojové scéně či závodům, naopak hloubku zvětšili a snímek byl emočně výraznější.

Mluvíte o uměleckém využití stereoskopie, ale jedná se zatím v podstatě o zábavné filmy. Na Anifestu už několik let prezentujete s firmou GALI-3D krátké stereoskopické snímky, ale působily dosud spíše jako ukázka toho, co tato technologie dovede. Umělecky ještě nedorostla. Anebo znáte tvůrce, kteří využívají stereoskopii k uměleckým účelům?

U nás určitě ne, ve Francii a ve Spojených státech se o to však už pokoušejí. Je to celé ale v začátcích, protože nebyla poptávka po tomto typu filmů. Navíc se o to většinou zajímají spíše kameramani či technici a k umělcům se tyto možnosti skoro nedostaly.

Může si dnes člověk pořídit stereoskopické domácí kino? Je taková technologie možná i mimo kinosál?

Samozřejmě, na domácí projekci stačí jeden projektor, ovšem jsou k tomu zapotřebí­ poněkud nákladnější elektronické brýle. Celkově stojí základní sestava založená na 3D monitoru kolem 20 000 Kč. V domácnostech se dá využít i autostereoskopie, ke které nepotřebujete dokonce žádné brýle. Je však nutné mít speciální monitor, u kterého musíte sedět ve stabilní poloze. Na monitoru jsou přilepené optické hranoly, které vysílají v určitém směru obraz pro pravé a pro levé oko. Můžete si také umístit na monitor kameru, která sleduje vaši pozici a podle toho nastavuje masku s hranoly. Případně je na trhu i čelenka, která sleduje divákův pohyb a podle něj modifikuje obraz.

Kromě 3D se můžeme setkat i s výrazy 4D či 5D. Jde o nějaké další přídavné efekty?

Přesně tak, jde o to, že k třírozměrnému filmu přidáváte ještě další efekty – při 4D přidáte pohyb, čemuž se říká stereoskopický simulátor. Promítání se odehrává v kabině a simuluje pohyb, který je na plátně. Doplňují se také čichové efekty, při nichž jsou ventilátor a zásobníky různých vůní v kinosálu naprogramovány v závislosti na promítaném filmu, takže můžete film vidět v prostoru a k tomu i cítit. Dokonce se mluví ještě o 6D, tedy o hmatových efektech. Třeba do sedaček vám v kině zamontují vodní trysky, takže když se ve filmu padá do vody, opravdu vás to pocáká. Dokonce jsem v jednom zábavním parku v San Diegu zažil promítání, při kterém v pasáži s krysami vyjely zpod sedaček lechtací cívky s plyšem. Ten pocit, jak po zemi v kině běhají krysy, byl poměrně živý.