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《汽车总动员》特效制作揭密

[日期:2007-05-11] 来源:  作者: [字体: ]
         
迪斯尼与皮克斯共同制作的最新CG电影《汽车总动员》,由John Lasseter和Joe Ranft共同导演,他们在影片中为我们展现了一个汽车的世界。在这个世界里,汽车并不是人类的交通工具,这是真正属于汽车自己的世界。昆虫就像是长了翅膀的大众汽车,而花则被做成了Calla lilies的样子;拖拉机则被涂成了奶牛的颜色;而从充满了sagebrush的平原上升起的大山,则像是Cadillac上面的tail fins;高空的云朵就像是轮胎上的条纹,如果从近处仔细看,还可以看到汽车形状的云彩,后面似乎还有尾气喷出。



  “我有一个想法认为汽车在这个世界上是有生命的,他们能感觉到自己的存在,”制作人Bill Cone说道。“所以从那时开始我们就有了整个的制作思路。”

  《汽车总动员》的故事发生在加利福尼亚州北部的一个夜晚,在这里影片的主人公McQueen——一个骄傲自大的小车(由Owen Wilson配音)为了觊觎已久的波士顿杯而在道路上行使着。为了赢得奖杯,McQueen必须到加州参加冠军比赛。影片描述了其从加州北部到西南沙漠的这段路程。在Radiator Springs居民的帮助下,McQueen懂得了生命中最重要的不是第一个通过终点,而是整个的过程。影片在加州举行的冠军赛中结束。

  而制作人Cone的整个制作过程包括产品设计、灯光设计和概念图片是从蜡笔开始的。“这简直是完全的手工绘制”,他说道,“我用深蓝的颜色将想法画到纸上,然后有人会用胶泥将其雕刻出来。”

  为了进行调研,Cone参加了汽车比赛,并且和设计组的其他成员以及编剧小组组成了一个由9辆Cadillac组成的旅行队,沿着第66公路从俄克拉荷马州行驶到了加州。一路上,他们被路旁的汽车旅馆所吸引。这些汽车旅馆最终变成了影片中Radiator Spring镇的Cozy Cone旅馆。Sally Carrera(Bonnie Hunt)——一辆保时捷 911经营着这个旅馆,当McQueen闯入Radiator Spring时,是她将其变速箱(bumper)锁上了。

  至于在Radiator Springs以外的景色,Cone提到了Maynard Dixon的绘画。“他有一种奇妙的还原方法,可以将西南部的景致有机地组织起来,”Cone说到。“另外,他非常喜欢阳光,所以在他的作品中都体现出一定级别的亮度。而且他对一个地方的气候和光照有惊人的感知能力。”

Beyond Photorealism

  Cone将《汽车总动员》中的背景称为自然主义的,而并非真实主义。他坚信电脑图像技术在一点上会比电影更加的有优势,这就是:灯光在场景中可以根据人类眼中的世界进行调整,而不是摄像机眼中的世界。“人们也许会在《汽车总动员》身上加上真实的标签,但是我们并不这样认为,”Cone说到。



  根据Dixon的绘画思路,Cone设计了一个他自己称为“illuminated atmosphere”的场景,而皮克斯自己开发了相关的工具,用以实现这种效果。“Atmosphere意味着由于空气中的泥土和灰尘,原本的面貌都要经过改变”,Cone说道。全新的被皮克斯的技术主管称为“aerosol fluids”的流体模型对烟雾和灰尘进行了渲染。

  由Steve May领导的特效团队利用两种形式的粒子模拟创造了影片中的尘土和烟雾。对于场景中远距离大范围的尘云,特效人员采用了“huge particles rendered volumetrically”,以在里面增加更多的流动细节。而对于近处的景物,他们则使用Maya动力学的功能创造了复杂的动态效果,同时利用RendereMan对细小的粒子进行渲染。

  用在城镇霓虹灯的新的区域光源,同时也帮助照亮外面的场景。“光源也许是一片区域,一个地带或是一个形状,”Cone说道。“天空就是一个光源,任何的物体都可以向着任意的方向发神出光芒——就像一个光源发射器、颜色传播装置,与光线跟踪正好相反。”

  制作团队采用了PRMan——RenderMan的商业版本进行渲染。由于汽车表面需要很多的反射效果,他们决定在整部电影中使用PRMan的光线跟踪工具。光线跟踪可以制作出高质量的夜间比赛的场景,耀眼的光线可以带来Cone称之为“zillion reflections”的效果,这种效果可以起到滤波的作用,并且可以使汽车表面拥有更多高质量的细节。但是除了汽车表面的反射,光线跟踪还提供了两项额外的技术,帮助实现Cone认为的自然主义的效果:ambient occlusion——可以使得物体的裂缝更加的自然真实,diffuse radiance——可以使得光线从一个物体洒落到另一个物体。

  在《汽车总动员》之前,皮克斯使用拍摄下来的遮罩贴图。利用ambient occlusion和diffuse radiance,遮罩贴图与颜色完美的结合起来。

  “假如你在停车场观察汽车,”Cone解释道,“汽车下面的阴影会更深一些,因为它们见不到天空,但是如果阴影是投射在汽车旁边的混凝土建筑物上,那么它的颜色就会变蓝。在《汽车总动员》中汽车的阴影开放的,是动态变化的,它们会根据物体实际的影子情况而改变它们的数值和颜色。为了实现这种效果,我们花费了很大的精力。”

  此外,渲染工具可以计算出物体和镜头之间的距离,从而有针对性地改变颜色值和对比度。

  “任何时候,当你拍摄灯光和影子的时候,如果照明区域的灯光和颜色过于强烈,阴影区域的颜色信息就会丢失,”Cone说道。“你的眼睛会不断地根据明亮状况进行补偿调整,但是在电影中,你要做的只能是使场景适度曝光,”

  “在CG中,你可以将照明区域光的强度细微的调低一些,同时保持阴影区域的颜色。所以,你可以创造出电影所达不到的自然的场景。人们认为这是一种真实主义,但是我认为是自然主义,这取决于你的眼睛如何对待光线。”

  来自皮克斯的灯光师们利用自己开发的工具可以交互的控制阴影和灯光的方向。



  借助Cone的蜡笔画的扫描图和胶泥场景的图片,团队人员可以体会到Cone的想法。在制作过程中,Cone经常会在Photoshop中为渲染好的图增加更多的细节。

  “这就像是个纠正过程一样,”Cone说道。“比如说,有人在进行悬崖和山体的建模的时候会决定是使用置换贴图还是模型。而前期的图片给我们提供了这样一个功能:在不用建模和贴图的情况下我们依然可以确定合适的方案。这样我们就从产品设计转移到了艺术设计上来,当制作过程开始的时候我们再转到产品设计上。”

Heave Metal

  当McQueen意外的闯进Radiator Springs的时候,他必须调低档位,以改变先前的快节奏的旅程。为了制作出Radiator Springs的面貌,Cone走访了加州东部的小城镇和过去以淘金为名的内华达州的沙漠。“你从来不会知道你将会发现什么。”

  在这些古老的城镇中,Cone注意到了人行道裂缝中的黑色纱带,破旧建筑物上喷涂的标志,用艺术装饰的加油站,这些所有的元素都对最后的设计方案产生了影响。但是,最为显著的还是以汽车所作的类比。在Radiator Spring中,鞋店里卖的是轮胎。Flo’s V-8 café——一个自助餐馆,里面卖的是汽油。而café本身看起来就像是个V8引擎。Radiator Spring法院的大门看起来则是个水箱的样子。再往上面,玫瑰色的窗户则是一个Model T上的旧的温度计。
  法院的负责人是Doc Hudson(Paul Newman),他是城镇上的医生和机械师,同时也是一个法官。Doc是一辆1951年产的Hudson Hornet。其他的主要成员包括:Mater(Larry the Cable Guy)——一辆生了锈的拖车、Fillmore(George Carlin)——一辆1960 VW公共汽车、还有Sarge(Paul Dooley)——1942年产的WWII Willy的军用吉普车。

  所有的角色都在挡风玻璃处长了眼睛,在保险杠的地方长了嘴巴。除了这些,他们看起来像是真正的汽车。他们没有鼻子,也不会两条腿走路。

  “在整个的制作过程中,John Lasseter一直鼓吹的是‘真实的材质’,”James Ford Murphy说道,他是《汽车总动员》四个主要的动画师之一。“我们知道环境看起来需要相当的真实,或者是超现实,所以我们需要真实的材质来达到这个目的。我们非常喜欢迪斯尼的Susie,那是一辆小的蓝色的马车,我们希望模仿他的样子去做。但是《汽车总动员》并不像Susie那样卡通,我们不能使汽车像卡通那样夸张的拉伸和收缩,这样子的话汽车的金属质感就会荡然无存。所以,我们所面临的挑战是如何将一个3000磅重的且带有面部表情的汽车做出感情来。”



  《汽车总动员》的制作团队拥有40到50名动画师,皮克斯将整个电影的制作过程分出次序,并对应出相应的场景。随后,主动画师根据每个动画师的能力和水平将场景分派给他们。每个动画师将处理每个场景中的所有角色。“我们试着将尽可能多的场景分派到同一动画师的身上,这样他们对场景就会产生主人公的意识,”Murphy说到,“当电影制作完成的时候,看着里面由自己负责的部分是一件自豪的事情。”

  制作过程中关键的部分是将场景无缝结合起来。“那是我们的工作,”Murphy说道。“我们每天都会和导演、其他的动画师们进行碰头。有时候我们能看到一些动画师的作品和其他的场景格格不入,并且在作品中加入了自己生活中的元素。”

  R&D小组制作了一个骨架,可以用到所有的汽车上。动画师们可以调节每辆汽车的自动轮系统和悬挂系统。“我们可以创建一条路径使得汽车就像真正的汽车那样随着路径行驶,”Murphy说道,“并且,通过骨架我们可以对汽车进行控制——怎样行驶或是轮胎的表现。”比如:超重的sheriff的轮胎是柔软的,而1949 Mercury Police Cruiser和McQueen截然不一样,McQueen拥有跑车的轮胎和紧紧地悬挂系统。

  尽管动画师们拥有基于物理原理的工具,可以使得汽车在路面上自然的行驶。但是,他们也会经常调整汽车的表现,同时手工绘制出角色的面部动画。

  影片中的模型采用了细分表面建模,索套上拥有足够的控制点,使得动画师可以将汽车转变为toons,但是,他们并没有这样做。“我们知道我们做得越少,动画就会变得越有效、越真实,”Murphy说道。“Marter和Luigi,生锈的拖车和菲亚特小车比Paul Newman配音的又老又重的车显得更加的卡通化。我们使得Luigi在速度的过渡上更加自由,但是我们始终强调这不是一辆卡通车,而是真正的汽车。”

  在影片的整个制作过程中,动画师们都在探索如何能创造出真正的汽车,同时又是可以令人信服的角色。汽车的嘴巴可以不停的变动,眼睛也可以在挡风玻璃上来回的滑动。为了使眼睛能够传达更多的表情,挡风玻璃上的那块金属被当成了眉毛,一个上下可以移动的阴影则被当成眼睑,所以所有的角色都能够眨眼。男性角色的眼睑是直线型的且轮廓比较鲜明;而女性角色的眼睑比较的圆润和柔和。最后,影片中汽车的运动和真实的车辆相差并不大。

  “另两个棘手的事情是:当汽车不开动的时候,轮子将如何滚动,并且以怎样的方式才能使静止的汽车具有表演的效果”,Murphy说道。动画师们发现他们不能使得影片中的角色猛踩刹车,然后停下来。他们必须使轮子前后的滚动,当汽车停下来的时候,需要在轮子上加一些挤压和弹起的效果,时刻提醒观众这些汽车是具有生命的。

  “我们没有胳膊,也没有腿,所以我们要通过轮胎来传递我们的意思,”Mruphy说道。“开始的时候我们只是操纵一个没有太多细节的简单的模型。我们希望通过控制来表达轮子的挤压和伸展,但是当我们在大屏幕看到渲染好的汽车的时候,可以看到所有的细节,包括纹理、stickers、轮胎的花纹。”虽然动画师们可以轻易的使得轮子或是车灯进行挤压和伸展的变化,但是车身的金属依然保持其刚性和应有的硬度。



Ending Words

  对于Murphy来说将汽车刚硬的金属车身和柔和的面部表情结合起来,是影片中最大的挑战同时也是最为有趣的地方。“在开始的时候,这看起来完全是不可能的,”Murphy说道。“行业中的其他一些人也在嘲笑我们的想法。但是动画意味着什么,这个每秒钟24帧的充满魔力的东西使得你相信一些东西是具有生命力的。如果你懂得这种魔力,同时你拥有剧本、角色、艺术家和技术工具,那么这种魔力将有自己的生命。你可以证实那些和你唱反调人的愚蠢。你不仅可以制作出像《汽车总动员》这样伟大的影片,并且它还会迷惑你,使你坚信这些角色是真正的人,你也会喜欢上影片中的故事。”

  《汽车总动员》是迪斯尼/皮克斯合作的第七部CG电影。前六部都取得了惊人的票房成绩,并且全部挤进了影史票房的100强。而最近的两部电影《海底总动员》和《超人总动员》更是分别排名11位和26位。来吧,到影院中去欣赏这个业界标志性工作室的又一里程碑式的作品。


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