Singapur Formel 1 Grand Prix

Im September 2008 fand in Singapur der Formel 1 Grand Prix statt. CINEMA 4D war dabei.

Die Firma Red Bull beauftragte Peter Clausen Film & TV aus München mit der Produktion eines längeren Werbefilms, der alle wichtigen Streckendetails veranschaulichen sollte. Darüber hinaus sollte der Trailer mit einer simulierten Vorschau vermitteln, dass es sich zum einen um ein Nachtrennen - eine Premiere in der Formel 1 - handelt und um das erste Strassenrennen in Asien. Die Grundidee baute darauf, die F1-Piloten Sebastian Vettel (Scuderia Toro Rosso) und Mark Webber (Red Bull Racing) in ein packendes Kopf-an-Kopf-Rennen zu schicken - virtuell versteht sich.

Die Wahl von Peter Clausen Film & TV für die Umsetzung des komplett in 3D produzierten Films fiel auf die ebenfalls in München ansässige Firma AixSponza Animation und VFX.

Nicht zuletzt, da die Rennstrecke noch nicht fertiggestellt war, schied ein Live-Shooting vor Ort aus. Einer der Vorzüge komplett auf 3D-Animation zu setzen lag darin, mit Hilfe von in der Realität nicht realisierbarer Kamerpositionen einen sehr aussergewöhnlichen visuellen Stil entwickeln zu können. Das Konzept entwickelte sich dahin gehen weiter, dass fotorealistische F1-Autos in einer stilisierten Umgebung zum Einsatz kamen.

Nachdem man mit der Layoutphase fertig war, blieben noch zwei Monate übrig, um das komplette Projekt umzusetzen. Ein Team von neun 3D- und Composite-Artists arbeitete Full-Time an der Fertigstellung. Das gesamte Projekt wurde auf 8-Core Xeon-Workstations mit Hilfe von CINEMA 4D, Vray, After Effects und Nuke realisiert.

Zweieinhalb Minuten vollständig computergenerierten Film in Full-HD in nur zwei Monaten zu produzieren, stellte uns vor eine echte Herausforderung. Vor allem der Anspruch fotorealistische Fahrzeuge zu erzeugen, als auch die riesige Menge an Blurry-Reflections in einer metallisch anmutenden Umgebung zu rendern, waren herausfordernd", so Manuel Casasola Merkle, Creative und Managing Director bei AixSponza. "Wir mussten uns gut überlegen, welche Software-Tools wir einsetzen wollten. Die Entscheidung hier aufgrund unserer positiven Erfahrungen auf CINEMA 4D und VRay zu setzen, stellte sich als sehr gut heraus."

Als erstes musste der RB4, das Red Bull Rennfahrzeug, in CINEMA 4D gebracht werden. Praktischerweise stellte Red Bull hierfür original CAD-Daten zur Verfügung. Mit Hilfe der Software Rhinoceros wurden diese CAD-Daten dann in ein Polygonmodell umgewandelt. An dieser Stelle wurde es auch notwendig einige fehlende Fahrzeugteile neu zu modellieren. Grundsätzlich wurde hier mit zwei Modellvarianten gearbeitet, einer hochauflösenden Variante für Nahaufnahmen und einer polygonsparenderen Version für größere Kameraentfernungen. Mit Hilfe des Wavefront .obj-Formats wurden die Modelle dann in CINEMA 4D importiert und unter Benutzung komplexer XPresso-Schaltungen geriggt. Die CINEMA 4D XRef-Technologie half anschliessend dabei einfach zwischen den Low- und Highpoly-Modellen zu wechseln - eine große Arbeitserleichterung, die viel Handarbeit spart. Sei es beim Szene-Setup, beim Animieren oder beim Rendern.

In der Zwischenzeit wurden in CINEMA 4D rund 120 charakteristische singapurer Gebäude modelliert und zur singapurer Innenstadt zusammengesetzt. Hierbei auf kommerziell erhältliche Fertigmodelle zu setzen, war keine mögliche Alternative, da die Modelle einen sehr spezifischen Look haben mussten. Es wurde viel Mühe in jedes einzelne Gebäude gesteckt. Problematisch war die Dicke von Stahlplatten. Je nach Kameraentfernung hätte die Dicke justiert werden müssen, um realistisch auszusehen. Um letztlich eine auflösungsunabhängige Dicke zu erreichen, zweckentfremdete man CINEMA 4Ds Cloth Nurbs.

Aufgrund der enormen Komplexität der Rennstrecke war von vornherein klar, dass es nicht möglich sein würde, eine einzige riesige Szene zu erstellen. Das Ganze Szene nach Szene zu erstellen, hätte jedoch einen deutlich erhöhten Arbeitsaufwand bedeutet. Das wiederum war aufgrund des engen Zeitplans nicht möglich. Also begannen die Artists von AixSponza damit ein "Racetrack Construction Kit" zu entwickeln, dass die prozeduralen Möglichkeiten von CINEMA 4D nutzt. Als erstes wurden die Rennstrecke und alle benötigten Teile als einzelne Objekte modelliert. Anschliessend wurden die Modelle texturiert und gerigged, um auf dieser Basis ein automatisches Setup Tool mit Hilfe von MoGraph zu erstellen. So war es möglich, die gleiche Ausgangsbasis mit wenigen Anpassungen für alle Einstellungen zu nutzen.

Während sich diese Bestandteile des Films in der Entwicklung befanden, begann Direktor Peter Clausen und sein Animationsteam damit am Film selbst zu arbeiten. Nachdem man ein einfaches Storyboard entwickelt hatte, begannen die Animatoren damit Animatics zu produzieren. Für jede Szene wurden unterschiedliche Animationen erstellt, die nach vielen weiteren Verfeinerungen dann als Referenz für den restlichen Produktionsprozess fungierten.

Ein kritischer Punkt war das Rendering. Es gab eine Menge an Effekten, die der Renderer bewältigen musste. Fürs Erste war die Anzahl der Polygone, bedingt durch die riesige Szene und die Verwendung von CAD-Daten bei den Fahrzeugen, extrem hoch. Dann basierte der gesamte Look auf Reflektionen, so dass die Render-Engine eine Menge an Raytracing-Arbeit zu leisten hatte. Um die bestmögliche Beleuchtung zu erzielen, kam ausserdem im gesamten Film Global Illumination zum Einsatz. "Last but not least" erforderte der Nachtlook der Stadt einiges an volumetrischen Effekten.

"CINEMA 4D ist sehr flexibel, wenn es um Render-Engines geht. In Ergänzung zum schnellen und stabilen Advanced Render gibt es eine ganze Reihe von Thirdparty-Lösungen. An erster Stelle möchte ich da VRay nennen, eine der besten Render-Engines am Markt. Das gute daran ist, dass sich die beiden hervorragend ergänzen", so Manuel Casasola Merkle.

Bereits kurz nach Beginn der Produktion wurde klar, dass AixSponza diese Kombination nutzen würde. Von beiden Programmen wurde die 64-Bit-Version genutzt, so dass auch die hohe Polygonanzahl keinerlei Problem darstellte. Um den Motion-Blur der Reifen zu realisieren, griff man auf eine eigene Plugin-Entwicklung zurück, die auf den Advanced Render aufsetzt.

Um die Erzeugung der Global Illumination zu vereinfachen, wurde das Multipass-Verfahren genutzt. Hierbei wurde der Hintergrund mit gebackenen Lichtern in VRay gerendert. Diese Vorgehensweise hatte den Vorteil, dass jeweils nur ein GI-Durchgang gerendert werden musste. Die Strecke als auch die Fahrzeuge benötigten dagegen eine GI-Methode, die für bewegte Objekte geeignet war. Hier griff man auf VRays "smoothed light cache" zurück. Das daraus resultierende Fehlen von Schattendetails bügelte dann wiederum der Ambient Occlusion Pass des Advanced Render aus. Bei einigen Szenen, in denen dennoch ein Flackern zu sehen war, nutze man die Brute Force Methode von VRay in Kombination mit dem "Licht Cache". Dies bedeutete zwar längere Renderzeiten, aber dafür frei von Flackern jeglicher Art.

Am Schluss wurden dann alle Layer in Adobe After Effects zusammengeführt. Die Möglichkeit Kameradaten direkt aus CINEMA 4D zu übernehmen, erwies sich hierbei als sehr nützlich. So war es auch recht einfach verschiedene Effekte zu bearbeiten. Das Motion Blur wurde komplett in After Effects erstellt und griff hierbei auf die Vektor-Pfade von CINEMA 4D zurück.

CREDITS

Title
Vettel & Webber in Singapore - "Let's do a lap"

Client
Red Bull Media House GmbH

Production Company
Peter Clausen Film & TV Produktionsgesellschaft mbH, Munich
www.peterclausen.de

Director / Producer
Peter Clausen

Line Producer
Cecilia Trück

Animation Studio
AixSponza, Tietz Tyroller Casasola Merkle Müller GbR
www.aixsponza.com

CD / Design VFX Supervisor
Manuel Casasola Merkle

Editing / VFX Director
Christian Tyroller

Technical Director
Achim August Tietz

VFX Supervisor
Christian Stanzel

3D Lead Artist
Matthias Zabiegly

3D Operators
John Strieder  
Sven Mai  
Arpad Beres  
Matthias Popp  
Gianni Ciatola
Ingo Walde
Jan Haluszka
Christian Förg
Leonhard Akinbiyi

3D Juniors
Holger Aumüller
Tobias Szabo

Rigger
Fabian Rosenkranz

Animator
Philipp Strasser
Johnathan Ben Dor

Junior Compositor
Jan Glöckner

Production Manager
Anne Tyroller, Eva Kunze

Music
Andrej Melita
Peter Clausen