重慶動(dòng)畫公司解析《即視風(fēng)暴2》的特效制作
在眾多海外留學(xué)生中，在短短17周時(shí)間里，重慶動(dòng)畫公司的主創(chuàng)人員創(chuàng)造了電影級(jí)的科幻短片--《即視風(fēng)暴2》，并一舉獲得了最佳短片獎(jiǎng)，這也許是驚嘆于他們的創(chuàng)新創(chuàng)造力，也許是你為重慶動(dòng)畫行業(yè)的崛起而歡欣鼓舞，也許你也躍躍欲試想在CG行業(yè)大展身手，那么在重慶博得傳媒這個(gè)動(dòng)畫制作團(tuán)隊(duì)中，我們必須看到一些潛在的觀點(diǎn)。
聆聽他們?yōu)槲覀兘馕觥都匆曪L(fēng)暴2》的特效制作與后期合成，看看這群CG精英是如何克服一個(gè)又一個(gè)困難而完成作品的，希望他們的奮斗歷程，能為中國(guó)CG之路上的迷途者們點(diǎn)亮前行的方向。
全CG鏡頭——“三角艦聚集能量”的合成
鏡頭分析
全CG的鏡頭在特效電影中被經(jīng)常運(yùn)用，但難點(diǎn)是很難去把握每一個(gè)CG元素之間的匹配度，所以，塑造整體氛圍與前后的鏡頭很好的匹配與銜接就顯得至關(guān)重要的。三角艦攻擊的鏡頭在這部重慶動(dòng)畫制作的短片中是比較重要的一個(gè)部分，因?yàn)橐w現(xiàn)出三角艦的威力巨大的攻擊，那么自然聚集能量的過程是一個(gè)看點(diǎn)。
這個(gè)鏡頭也是主要的運(yùn)用的NUKE X v6.2這個(gè)合成軟件進(jìn)行合成制作的。這個(gè)鏡頭中的難點(diǎn)在于如何把粒子與CG物體相匹配，以及三角艦?zāi)芰烤奂^程中的一些細(xì)微的影響，包括光影的影響，溫度的影響等等。
下面我們先看一下整體的效果。（圖01）
制作天空背景
在這個(gè)鏡頭中我先選擇的是一張符合環(huán)境的天空的圖片，然后進(jìn)行了校色，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的環(huán)境是充滿黑暗和壓迫感的，所以我減低了背景的明度和飽和度，而且我們的視覺中心是在三角艦的能量聚集上面，所以我把背景圖片進(jìn)行了適度的Defocus。（圖02）
三角艦與背景的合成
接下來就是把CG三角艦結(jié)合到畫面中，這里要注意的是前面的三角艦和背后的三角艦的空間關(guān)系，近實(shí)遠(yuǎn)虛的去調(diào)整，當(dāng)然還要注意與背景天空的虛實(shí)對(duì)比。這里一定要注意CG元素的邊緣，大多數(shù)的CG初學(xué)者沒有注意到CG元素的邊緣與背景的融合，所以才產(chǎn)生了看上去不是在一個(gè)空間的感覺。在這里我用到了NUKE中的LightWarp節(jié)點(diǎn)來解決這個(gè)問題。（圖03）
粒子能量的制作
這時(shí)候我要把這個(gè)鏡頭中的重點(diǎn)“能量粒子”合成到畫面中。在這里有一個(gè)難點(diǎn)，特效的渲染是非常慢的，那么這時(shí)候作為一個(gè)合成師，我們可以用合成的概念和思路去讓原本效果簡(jiǎn)單的特效看起來不簡(jiǎn)單。我們來看一下最初渲染出來的能量是什么樣子的。（圖04）
最開始的能量粒子看起來比較平均化沒有能量與能量間的相互關(guān)系，而且沒有重量感，顏色上面也比較平均，然后我們?cè)賮砜纯醋罱K的效果。（圖05）
通過對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，這里我加強(qiáng)了能量之間的空間以及顏色的關(guān)系，讓它看起來有自己的重量感覺。在這里我是運(yùn)用的大家都知道的RGB的三個(gè)通道的疊加來最終實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果的。
首先我需要做的是擁有只有RGB顏色的序列幀，這樣我就可以在NUKE中分別把RGB的通道提取出來進(jìn)行分別的疊加以及修改顏色和明度對(duì)比度等。這樣通過幾層的疊加就可以很好的解決了這個(gè)問題，從而大量的節(jié)省了時(shí)間。
不過這里要提醒大家的是，RGB的范圍我們還可以通過色階進(jìn)行選取調(diào)整，也就是說R通道我們還可以通過調(diào)整色階，然后提取出不同的范圍，這樣可以進(jìn)行更多的細(xì)節(jié)調(diào)整，同樣G通道和B通道也可以進(jìn)行這樣的微調(diào)。（圖06、07）
2飛機(jī)群滅的粒子能量的噪波制作
在我們完成了能量粒子的調(diào)整后，下面的一個(gè)重點(diǎn)是要把能量粒子結(jié)合到CG三角艦中，這個(gè)時(shí)候我們需要注意的是高亮度的能量粒子對(duì)三角艦的光的影響以及溫度噪波（Heat Wave）的影響。所以我們需要針對(duì)三角艦受影響的范圍進(jìn)行提亮。
至于溫度的噪波，在這里我定義為能量粒子是具有高溫的，所以周圍會(huì)產(chǎn)生空氣扭曲噪波，所以這里我直接運(yùn)用了能量粒子本身作為一個(gè)素材，然后進(jìn)行模糊以及噪點(diǎn)和扭曲的處理，重慶影視公司這樣就會(huì)虛擬出來一個(gè)溫度噪波的效果，當(dāng)然這里還要注意的是噪波層和能量粒子層的前后關(guān)系，當(dāng)然我們需要利用Alpha來進(jìn)行遮擋就ok了。（圖08）
制造三角艦的空間感
因?yàn)槲覀冎笆轻槍?duì)每一個(gè)CG素材進(jìn)行了調(diào)整，但是所有的元素都是為了這個(gè)鏡頭的整體氛圍來服務(wù)的，所以現(xiàn)在我們要進(jìn)行的是綜合的調(diào)整，這也是最關(guān)鍵的一步。其中需要注意的是每一個(gè)CG元素的空間關(guān)系，以及色調(diào)明暗關(guān)系。
在這個(gè)鏡頭中，CG三角艦是在天空中聚集能量的，所以我在Photoshop中手工繪制了幾層靜態(tài)云，然后作為空間的云層從而加強(qiáng)CG物體之間的空間。不過要注意，這一些靜態(tài)云是需要移動(dòng)的，否則會(huì)看上去很假。為了加強(qiáng)能量聚集時(shí)的強(qiáng)大的力量，所以這個(gè)時(shí)候需要鏡頭的抖動(dòng)去體現(xiàn)，于是我后期加入了鏡頭的抖動(dòng)（根據(jù)能量聚集的程度，從小幅震動(dòng)到大幅震動(dòng)）。最終再加上鏡頭光暈，這樣這個(gè)鏡頭就基本上達(dá)到了我們需要的效果。（圖09）
流體、動(dòng)力學(xué)——飛機(jī)群滅的制作
制作概述
飛機(jī)群滅，這個(gè)鏡頭主要是描繪外星母艦飛船，在能量波攻擊的一瞬間將人類飛機(jī)彈開并擊落的場(chǎng)景。我之所以選擇這樣一個(gè)鏡頭作為特效部分講解，是因?yàn)樗依撕芏嗥谐Ｓ玫募夹g(shù)。主要涵蓋maya的流體和粒子系統(tǒng)兩大部分。
眾所周知，maya的流體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)強(qiáng)大但效率很低，尤其面對(duì)此片極短的制作周期，7周內(nèi)要完成所有特效鏡頭的模擬，測(cè)試，運(yùn)算，渲染。所以在有限的時(shí)間內(nèi)選擇出好的方法就顯得尤為重要。
場(chǎng)景分析
拿到場(chǎng)景以后，首先對(duì)鏡頭進(jìn)行分析，整個(gè)鏡頭只有不到4秒，卻包含了母艦的能量光波，飛機(jī)的爆炸，飛機(jī)的破碎，飛機(jī)身上的火焰，粉塵和煙柱等幾大部分。而最大的制作難點(diǎn)在于，怎樣從超高速運(yùn)動(dòng)的物體（飛機(jī)）身上發(fā)射持續(xù)的流體。
母艦粒子能量的制作
首先是母艦的能量，母艦需要一種蔓延的能量感，于是我選擇在maya中用流體驅(qū)動(dòng)粒子的方法，先用低精度解算出流體的初步形態(tài)，cashe后在驅(qū)動(dòng)n粒子將形態(tài)傳遞，最終用細(xì)小的particle cloud輸出，受機(jī)器限制的影響，粒子使用數(shù)目約為1000萬。（圖10、11）
飛機(jī)碎片與拖尾制作
飛機(jī)身上的碎片由maya粒子替代和常用表達(dá)式結(jié)合完成，而破碎時(shí)產(chǎn)生的粉塵則用粒子發(fā)射流體并開啟motion streak選項(xiàng)。由于飛機(jī)移動(dòng)速度很快，在三維空間是很長(zhǎng)一段距離， 于是乎使用粒子緩存后發(fā)射流體的方法，保證了從尾部發(fā)射持續(xù)的尾煙。（圖12、13、14）
3《即視風(fēng)暴2》背景合成
飛機(jī)的爆炸和火焰使用
爆炸的動(dòng)態(tài)效果是由多個(gè)動(dòng)畫過的發(fā)射器向不同方向發(fā)射實(shí)現(xiàn)的。高數(shù)值的simulation rate和 gradient force 有助于實(shí)現(xiàn)爆炸的起始沖擊效果。（圖15、16）
將所有運(yùn)算完成后，再將流體輸出RGB－normal pass和fluid Id pass（以便合成師可以更方便的使用運(yùn)算的素材），就可以交給合成部門去合成啦！
《即視風(fēng)暴2》背景合成
背景制作分析
大家可能要問為什么做背景也需要合成，有啥好分析的，不就用PS畫圖，修圖拼起來就好了么？最早的背景制作確實(shí)是這樣的，而且最原始的背景制作甚至是畫到布料上再拍攝下來的?？墒窃凇都匆曪L(fēng)暴2》的背景創(chuàng)作過程中，導(dǎo)演梁嘉文要求要有舊金山都市被毀壞之后的殘景，并且必須要有一定的鏡頭運(yùn)動(dòng)。單單一張PS圖片，再后期加上鏡頭運(yùn)動(dòng)是不夠的，無法準(zhǔn)確的產(chǎn)生景深和parallax（視差）。
備注：視差就是指在不同距離的物體由于鏡頭的運(yùn)動(dòng)（比如放大縮小焦距）而產(chǎn)生的位移，并且在不同層次上的物體，位移速度是不同的，從而帶來真實(shí)拍攝的感覺。
街景分析
我們第一個(gè)背景鏡頭是舊金山Kearny街的近景，但是因?yàn)槭堑谝粋€(gè)背景，要求在城市以內(nèi)，所以空間感不夠強(qiáng)，不算太好的講例，所以我們這里會(huì)以第二個(gè)背景鏡頭為例進(jìn)行講解。
這是第一個(gè)街鏡的制作過程截圖，用Nuke制作合成，這里只做個(gè)參考。（圖17）
緊接著是鏡頭拉遠(yuǎn)之后，舊金山的中景，整個(gè)背景的出現(xiàn)序列是以近及遠(yuǎn)，最后伸展到外太空來展開的。這是舊金山中景圖，完成。（圖18）
街景制作
在最初制作的時(shí)候，我們?cè)?jīng)到舊金山的比較高的位置進(jìn)行實(shí)拍，之后用PS進(jìn)行處理，包括修圖和添加各種毀壞建筑和殘骸的元素。街景部分具體可以分解成三個(gè)層次：
第一層離鏡頭最近，要求處理最細(xì)致，并且只有非常微量的模糊。（圖19）
第二層中層，要有一定的模糊，這里只放出PS后的圖層，具體的模糊和少量煙霧效果在實(shí)際制作特輯里面能看到。
第三層，最后一層，要求在后期處理的時(shí)候比較模糊，而且視差中位移最慢。（圖21）
3D鏡頭節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)
在有了這些最基本的圖層之后，怎么樣達(dá)到相對(duì)比較準(zhǔn)確的視差，然后怎樣將它們進(jìn)行融合呢？這就要放到NUKE里面來講了。NUKE里面有自帶的3D鏡頭節(jié)點(diǎn)，通過這個(gè)節(jié)點(diǎn)可以模擬一個(gè)鏡頭在3D環(huán)境中移動(dòng)，從而達(dá)到真實(shí)鏡頭移動(dòng)的效果。把上述幾個(gè)層次放到這個(gè)3D環(huán)境中作為cards（卡片層）的形式來控制每個(gè)層次離鏡頭的遠(yuǎn)近，從而達(dá)到比較標(biāo)準(zhǔn)的視差。下面是我在制作時(shí)的截圖。（圖22）
截圖中這幾條斜線是鏡頭所及的范圍，三個(gè)卡片層分別按由近及遠(yuǎn)的順序排列?？ㄆ瑢又g的相互距離可以慢慢調(diào)試直到滿意為止，而最后一層則是天空。由于模擬3D空間的關(guān)系，當(dāng)鏡頭運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，視差就自動(dòng)完成了。
基本的比例和層次關(guān)系搞定以后，剩下的就是把CG物體合成進(jìn)去，比如外星戰(zhàn)艦和濃煙，還有流星。具體的合成思路和方法請(qǐng)參看梁嘉文的合成特輯，里面有非常詳細(xì)的講到怎樣用NUKE來合成CG和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。這里只簡(jiǎn)單講一下關(guān)于調(diào)色。
調(diào)色是合成中后期比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，由于《即視風(fēng)暴2》整體的色調(diào)比較偏灰暗，所以在較色的過程中，我也把顏色的飽和度降得比較低，從而達(dá)到一種比較末世的感覺。在使用NUKE較色的過程中，還有一個(gè)好處就是可以把RGB，三個(gè)通道分別拆開，每個(gè)通道作為一個(gè)單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)來調(diào)整顏色，這樣能順利的控制不同顏色通道。
最后提一下還有更方便、效果更大氣的matte painting專用軟件VUE，完全上升到全3D的領(lǐng)域，做出來后效果更加逼真寫實(shí)。我們?cè)凇都匆曪L(fēng)暴2》中因?yàn)闀r(shí)間原因，沒有用到VUE，下一個(gè)項(xiàng)目會(huì)更多的使用VUE來完成更宏大的場(chǎng)面。
街角的合成特輯
前期準(zhǔn)備
街角（Corner）的合成特輯，這個(gè)鏡頭講述的是兩個(gè)人正在奔跑往巷子里逃生，但不料，怪物已經(jīng)在街角從右到左的追了過來，然后往巷子的方向追趕。拍攝的方法是無軌道輔助手持拍攝，使用的拍攝器材是5DMARK2，拍攝的時(shí)間是晚上的7點(diǎn)。三維制作的軟件是MAYA2011，渲染器是Mental ray，合成軟件為NUKE X v6.2，追蹤軟件為 PF TRACK 5.0。
拍攝難點(diǎn)
由于當(dāng)時(shí)拍攝的時(shí)間比較晚，日光不足，所以相機(jī)在拍攝的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些拖影，這會(huì)直接關(guān)乎到如何讓CG怪物和拍攝素材的拖影匹配，所以產(chǎn)生了第一個(gè)制作難點(diǎn)。然后在這個(gè)路口，可以看到很多的櫥窗，要把怪物放到這個(gè)鏡頭里面，鏡面的反射就變成了必不可少的一個(gè)元素，這是難點(diǎn)之二。第三就是，拍攝的手法是手持，鏡頭的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的，還有手抖等等，這些都是追蹤的難處。
鏡頭分析
我先拿到了原始的影視素材，然后分析畫面中影像的拖尾情況有多嚴(yán)重。接著就要很理性去分析當(dāng)時(shí)的光照狀況，光源從哪來，有多少個(gè)光源。然后去觀察和思考，CG怪物將會(huì)跟哪些影像中的物體產(chǎn)生關(guān)系，例如玻璃反射，地面的塵埃等等。然后，就要在心中安排所有CG物體的排放位置，怪物是從哪里出來，垃圾桶需要放在哪里，放多少個(gè)，這些都是需要考慮的。最后，就是要看時(shí)間表，到底安排了多長(zhǎng)時(shí)間去制作這個(gè)鏡頭，查明后，開始渲染passes和合成。（圖23）
Matchmoving（映像三維空間追蹤）
本人習(xí)慣采用Pf track這款追蹤軟件。加上PF TRACK擁有很高的靈活性，很多很人性化的功能供使用者進(jìn)行細(xì)微的操作，從而達(dá)到更精準(zhǔn)追蹤結(jié)果。如果按照這個(gè)鏡頭來說，主要match街道的前景中景，因?yàn)榍熬俺霈F(xiàn)的有兩個(gè)垃圾桶，中景會(huì)出現(xiàn)一只狂奔的CG怪物，而后景是沒有什么東西需要添加的，所以為了減少工作的時(shí)間量，我只全力去match前中景的路面和墻壁。（圖24）
動(dòng)畫調(diào)整
完成了鏡頭追蹤后，把pftrack完成的追蹤結(jié)果import到MAYA里面，進(jìn)行三維空間匹配和動(dòng)畫調(diào)節(jié)。在動(dòng)畫調(diào)節(jié)之前，一定要做好幾個(gè)準(zhǔn)備，一是必須有一個(gè)準(zhǔn)備到位的綁定的動(dòng)畫角色，二是要了解好你調(diào)整的這個(gè)角色的性格（兇惡？遲鈍？），比例（多高多壯？），動(dòng)態(tài)特征（前肢驅(qū)動(dòng)？后肢驅(qū)動(dòng)？），還有怪物的重量（跳一步落地后地會(huì)裂開？還是只有塵埃揚(yáng)起？）。
這些都必須要跟動(dòng)畫師好好溝通，以免出現(xiàn)交流上的錯(cuò)誤，這都是會(huì)影響制作時(shí)間的。（圖25、26、27、28）
CG怪物初步合成
追蹤和動(dòng)畫調(diào)整過后，就到了CG元素的單件合成了，這次的怪物的渲染passes大概分為BEAUTY，OCC，Vector Blur，Incandescent，shadow，Zdepth。 由于想減少合成和渲染的時(shí)間，我直接把高光，反光等元素內(nèi)陷到beauty層上面，合成起來也相對(duì)減少很多節(jié)點(diǎn)的調(diào)整，雖然說這不利于后期細(xì)微的調(diào)整，但對(duì)于時(shí)間不足的情況下，把渲染前期的質(zhì)量先做好，減少后期工作也是一個(gè)加速的方法。（圖29）
5顏色調(diào)整和鏡頭抖動(dòng)
CG垃圾箱的合成
其原理與第三步一樣，要注意的是，CG垃圾桶和真實(shí)地面的光影關(guān)系要注意，垃圾桶是固定不動(dòng)的，跟怪物這些動(dòng)態(tài)的不一樣。重慶影視制作固定物件的投影是不能出現(xiàn)任何突然變化的，這個(gè)就要從渲染上注意，有些渲染器渲染出來的投影層會(huì)出現(xiàn)閃爍過著過黑的狀況，這些都是會(huì)影響到最后合成的效果。
大體場(chǎng)景CG元素的光影空間關(guān)系
這個(gè)環(huán)節(jié)有很多人都會(huì)直接無視，但我來說，這個(gè)環(huán)節(jié)相當(dāng)重要，這會(huì)幫助到整個(gè)鏡頭的最后的空間關(guān)系是否正確。我先在追蹤過后的maya文件里面重新建造替代模型，然后把CG元素放到場(chǎng)景里面，最重要一步就是要把CG元素的可渲染性關(guān)閉，保留其他屬性。然后就可以用OCC材質(zhì)進(jìn)行渲染，之后就可以得到一個(gè)整體場(chǎng)景的occ空間光影關(guān)系層（圖31）。
增添細(xì)節(jié)
增加細(xì)節(jié)是一個(gè)合成師必不可少的技能，更多的細(xì)節(jié)可以讓CG物件看上去更實(shí)在，更像是存在這個(gè)畫面里面的證據(jù)。往往很多初學(xué)的合成師都會(huì)犯兩個(gè)錯(cuò)誤。第一個(gè)是沒有細(xì)節(jié)，簡(jiǎn)單的合成讓CG看上去像剪紙一樣貼在畫面上。另外一個(gè)是，過多的細(xì)節(jié)讓人覺得視覺疲勞，對(duì)CG物件在這個(gè)虛擬空間里面的真實(shí)性產(chǎn)生更多的疑問。
在這個(gè)鏡頭里面我就增加了鏡面反射和怪物落地的塵埃，讓這個(gè)怪物跟這個(gè)場(chǎng)景經(jīng)行更多的交互反應(yīng)，從而產(chǎn)生真實(shí)存在的感覺。圖32圖33分別為鏡面反射層和腳步塵埃層（MAYA DYNAMIC）。
鏡面反射最大的難度是，把畫面里鏡面用ROTO的方法一幀幀勾出來，為何要一幀幀來？因?yàn)榕臄z方式是手持，每幀的移動(dòng)都不是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，帶有強(qiáng)烈的隨機(jī)性，所以不能依賴智能運(yùn)算來進(jìn)行Roto。
這是最關(guān)鍵的部份，在軟件中添加Motion Blur功能
在這個(gè)鏡頭畫面中，我們選擇的是后期動(dòng)態(tài)高斯式模糊，而不是在前期拍攝中就產(chǎn)生的，前期動(dòng)感模糊是在3D軟件的渲染前在VRAY渲染器里調(diào)節(jié)好的這個(gè)模糊，直接把模糊效果完成后的畫面輸出，這個(gè)方法速度慢，而且更不便于合成軟件的最后處理。
