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少年派的奇幻漂流:一只老虎的故事

主题:霸王龙模拟 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-03-03

简介:适合不知如何写老虎模拟方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于老虎模拟论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。

老虎模拟论文范文

霸王龙模拟论文

目录

  1. 霸王龙模拟:《少年派》特辑-打造老虎理查德、李安模拟

Editor_彭程

据Rhythm &, Hues 工作室(以下简称R&,H)的视觉效果总监Bill Westenhofer 回忆,《少年派的奇幻漂流》(Life of Pi)( 以下简称《派》)的导演李安于2009 年8 月来到他的办公室,询问一个数字角色在立体效果中看上去会更好还是更糟.“我们回答说,‘不知道,那么为什么不试试呢?’”李安的这一问题启动了一个项目,即再现作家杨· 马特尔(Yann Martel)的同名小说中的故事.小说描写了一个名叫派的印度男孩,在他乘坐的货船不幸沉没后,他与一只老虎、一条鬣狗、一匹斑马和一只猩猩被困在太平洋上的一支救生筏里.几家视觉效果公司一起努力,使得影片中用数字制作的海洋、环境和动物栩栩如生,而这些元素都是讲述这个难以置信的故事所需要的.

作为角色的海洋

“我们的挑战是如何尽可能地把海洋塑造成一个角色,”Westenhofer 说.“这部电影超过五分之三的放映时间都是海洋场景,这是近期内首次出现这种情况.因此我们得找到一种处理海洋和动物的方法.”和R&,H 一道,MPC 特效公司为影片贡献了关键的流体模拟镜头,其中包括戏剧性的沉船连续镜头和被命名为“上帝风暴”的连续镜头.

为了确定海洋扮演的角色和海洋呈现的效果,工作人员进行了大量考察.“我们乘坐一艘海岸警卫艇从台湾出发,前往波涛汹涌的海域,”Westenhofer 说.“这些实地考察起到了很好的参考作用.我们发现海浪起伏可长达14 秒,波浪的波长可以很长,而大量的海水每次可涨到六或七英尺高.”

根据考察结果,相关人员在台湾搭建了一个被蓝幕环绕的水池.水池长75 米,宽30 米,深3 米.为了方便追踪空间位置,他们在水池周围的挡水板上贴了边长为半米的小方格.“我们还在水池的一端放了一个断浪装置,原理是把一些有四个角的物体堆在一起,以挡住撞在水池内壁后弹回的波浪,”Westenhofer 解释道.“我们让一个经营主题公园的公司建造了12 个沉箱,它们就像巨型活塞,可以把水吸进去,然后再以不同速率把水抽出来,形成不同的波形.我们得到的最好效果是持续12 秒钟、四英尺高的海浪起伏.”

解决立体难题

《派》的大多数场景是在水上拍摄,而且是立体拍摄,这是R&,H 面对的最大挑战之一.拍摄团队所用摄影机是卡梅隆佩思集团(Cameron Pace Group) 提供的ARRIALEXA,使用了3D 虚拟影像撷取(Fusion3D)设备.“水和3D 这两个元素碰到一起可不好办,”数字特效总监Jason Bayever 承认道.“他们3D 拍摄的方式是用两台摄影机——其中一台透过玻璃拍摄,而另一台拍摄反射回来的映像.因为水几乎是全部反射的,所以根据你观看的角度不同,你的两眼间的影像的会不同.”另一个严峻挑战是,由于片子是在Technocrane(一种伸缩式摄影机架)上拍摄的,因此很多时候都没有可追踪的参考点——海水在不断流动,小船也在移动,而且还是从上往下俯拍,这些因素都导致很难追踪到小船,很难定位角色的位置和要展现的动作.

解决办法是在片场架设两台不同角度的监视摄影机,以便总览在拍摄过程中发生的一切.Bill Westenhofer 同步了所有摄影机的时间码.然后R&,H 的艺术家们先用监视摄影机追踪小船,而不是用主摄影机.“我们摆对了小船的位置,弄清了它的运动,”Bayever 说.“我们做到了尽可能完美,因此当我们通过摄影机观看时,我们发现摄影机的问题解决了,因为我们解决了船的问题.”

为了匹配左右眼的视像,3D 控制部门使用了能预处理视差图、能预先进行手动检查的专有工具.“许多工作室会独立追踪两眼的影像,然后在合成中修正视差,”Bayever指出.“而我们的方法是提前定位原拍摄素材的信息,我们在《瑜伽熊》(Yogi Bear)中就开始这么做了.这样当他们浏览整个工作通道时,两眼的三维影像就会几乎完美地匹配.当到了追踪这一步时,拍摄数据的空间位置已经匹配好了,其中的失真也被处理掉了.追踪要做的仅仅根据片场摄影机中的数据,解决双眼的问题.”

天空

天空也是R&,H 流体解决方案的一个重要部分.Westenhofer 承认说:“当我们开始这个项目时,我天真地认为,我们只要在网上弄一堆天空的HDRI 图像就行了.让我失望的是,网上几乎没有这样的图像,即使有质量也不高.所有就得有人做这样的工作——带着改装过的HDRI 设备,在六种论文范文设置下从八个不同角度进行拍摄,整合到用作背景的15K 的HDR 的天穹中.”有人去了佛罗里达,坐在沙滩上,等待晴空出现时拍摄天空的照片.”

匹配海浪

《派》中的海面大多是用数字做出来的.不过当然有许多救生筏的镜头是在那个水池中拍摄的,水池中有一个造浪机来提供大量的海浪运动.这意味着R&,H 得让人造海浪匹配“实际海浪”的样子.“Westenhofer 拍摄了在不同的间隔时间和设置下运转的涡轮机,这是我们首先做的事情之一,”Bayever 解释说.“我们用一台同机位的摄影机拍摄了大量素材,并把它带回R&,H.我们负责海洋的人用某些程序工具匹配波浪,匹配频率,制作出与片场拍摄内容相匹配的CG 版本.”

“我们的程序工具使用了一系列倍频程(频率比为2:1 的两个频率的间隔)的模拟波形,”Westenhofer 补充道.“我们最终能让水池里海浪的波形流入我们的虚拟海水扩增中,因为物理是有规律可循的.然后我们还得为白色浪花研发系统,我们用了一个叫Blotcher 的东西——它容许你有选择地放置不同的波形,把它们补画到不同的位置,为镜头的背景增加更多写实感.”

因为水池只有三米深,R&,H 会在必要时会制作超过摄像机的拍摄范围的海水,以解决池中海浪的翻滚问题.“我们让派看起来好像在更大的海浪中,好像真的在海洋上一样,”Bayever 说.“水池只能提供一定高度的海浪.我们超过摄像机,有时我们把救生筏与小船分开,以便给更大波浪提供空间,把船托起再放下,然后再来一波,把派举起又放下——这与他们拍摄的场面完全不同.”

R&,H 调整了Houdini 和专有的流体模拟的设置,这对于他们完成该片是至关重要的.“我们以前的做法是不断地叠加置换贴图,直到海洋看起来很漂亮为止,”Bayever指出.“而这次由于我们得匹配实拍数据,我们就用程序内置的着色器来做.凭借这个着色器,我们可以让海水朝不同方向流动,并让它们之间形成互动.”

R&,H 的流体工具存在于Houdini 中,配有论文范文的专有着色器以及立体效果预览窗口.流体和特效是在Mantra 中渲染的.因为动物是用论文范文的Voodoo 工具做的,使用的是不同的渲染器Wren,所以整个海洋的工作通道要融入到整个制作系统中,以实现海面和其他对象互动和反射.

一只动画老虎

对于动画总监Erik de Boer 来说,《派》是工作室多年来动画作品的论文范文.“我唯一能做的总结是,这是一个我们自《小猪宝贝》(Babe)系列就开始筹备的项目,”他说.“我意识到我们的动画团队积累了如此多的经验,以至于这个项目做起来会很有趣.”

R&,H 参考了许多关于老虎动作和样貌的资料.片场实景拍摄的几只真老虎是由法国驯兽师D论文范文id Faivre提供的,摄制组的一个小组飞到巴黎,花了两年多的时间与老虎待在一起,并收集视频素材.“为了每个镜头,我都会试着收编一些片段,并从参考素材中挑选一些内容,把它们用在后期制作中,并激发动画师的灵感,”deBoer 说.“我们还有许多片段是关于老虎的一般性动作的,例如摇尾巴、跃起落下,甚至有关于老虎的睾丸,以及睾丸在尾巴下面摇晃的片段!”

这些参考素材很关键的一点是捕捉到了老虎具体动作的精细细节,而这些素材来自片场的真老虎和多部纪录片.“我们有许多难以置信的镜头,如挥动爪子、打哈欠、眼跳、下颌——全都是特写的细节,”de Boer 说.“老虎的爪子极具表现力.爪子向前突出,深色的毛发随之伸张开.当它的爪子与地面碰撞时,我们可以看到爪子形状的改变,并且能感到老虎的愤怒和攻击性.”在片场,de Boer 还与扮演派的演员苏拉· 沙玛一起站在小船上,帮助他与老虎对戏.“有一个场景是派和老虎争抢掉在船上的一条金论文范文鱼,派用一只船拖钩向下刺老虎的喉咙.我站在船上推拉船拖钩,努力确保动作的真实可信.有趣的是,我听到片场的广播中越来越频繁地说“再用力些,再用力些”,而实际上我们已经使尽全力地拉拽了.一些特技人员也在帮我,但当我从监视器中去看时,我的动作看上去还是十分绵软无力.所以从这次经验中我意识到使多大的劲都不为过.”

“那之后我就花了些时间训练我的双手和膝盖,我站在一半浸在水里的船上,面对真的飞鱼,还有高温的考验.”de Boer 补充道.“我们只需拿鼠标或激光棒模拟,所以这次实地训练真的很特殊.”

老虎动画流程

动画部分是用R&,H 独有的视觉特效工具Voodoo来做的.据de Boer 说,理查德· 帕克的面部是动画师聚焦的关键方面之一.“我们对他面部的处理方法是用一个层来模拟他的肌肉运动,我们采取程序生成的做法来确保模型的分布是真实自然的.这一层上还有许多表面的融合变形,其中部分变形也是用程序生成出来.模型师在制作老虎怒吼的融合变形时,让老虎下颌上的斑纹翻出来.针对所有的动态,我们都有很棒的参考资料,我们会让一个模型师按照这些资料做,给他艺术上的指导,直到我们满意为止.”

另一个重要方面是理查德·帕克与环境的互动.“我总是鼓励动画师让老虎尾巴的侧部与船碰撞,或让尾巴把船翻过来,或为船桨做动画,然后让老虎爪子在上面保持平衡,”de Boer 说.

“老虎有着强健的身体,松弛的皮肤,”在谈理查德·帕克的肌肉和皮肤结构时,Westenhofer 概述道.“我们有一个肌肉系统和一个两方面的皮肤解决方案——一方面让皮肤受肌肉牵引而来回活动,另一方面是用动态模拟让皮肤脱离肌肉模型的表面,从而形成不同的褶皱.”

混合模拟——如何创建湿老虎

有一个场景是理查德· 帕克半身浸没在救生筏底部,这就要求R&,H 得混合流体模拟和毛发模拟.“挑战是流体模拟是在Houdini 中运行的,但毛发、肌肉和老虎模拟都是在专有软件中运行,”Bayever 解释道.“老虎要浸到水中,毛发随水而动,同时还要模拟老虎,为了达到这样的目的,是该先做动画还是先做模拟呢?在多数情形下,我们都是先很快地过一遍船中的流体模拟,然后我们再把模拟转为动画.”

“然后他们在模拟中制作老虎动画,可以直接看到效果的反馈,这样他们就能重新进行模拟,加入海水与老虎的互动,以及老虎后面的海浪.”特效部门会提供速度数据给我们的技术动画部门,然后在这个速度条件下运行毛发模拟.我们有能力让浮出水面的毛发贴在老虎身上,让浸没在海水下的毛发随水慢慢拂动,就和真的一样.”

让鱼飞起来

在飞鱼场景中,成千上万的鱼在海绵飞梭,撞在船上,打在派和理查德· 帕克的身上,最后落在船里.因为这场戏中的飞鱼数量庞大,因此它成为了R&,H 应对过的最复杂的群体场面之一.“他们得以120 帧每秒的速度运行群体运动模拟,”Bayever 说.“因为鱼在一帧内就要飞行很远的距离,所以如果在某一帧的开头它在船外面,这一帧的结束它就到了船的另一边,这样就得不到鱼撞到船后弹落入水里的效果了.所以他们得以120 帧每秒的速度运行模拟,这样他们就能得到整帧的飞鱼样本,飞鱼也会撞到船后弹落入水中.”

为了确保鱼和翻滚的海浪互动,并能飞过海面和窜入海底,细微调整是很必要的.“群体运动模拟只能利用一帧的画面几何数据来进行互动,虽然它可以接收多帧,但海浪与海洋太过巨大,群体运动模拟很难处理,”Bayever 说.“海浪过来后,飞鱼得顺着海浪起伏——它们不能从海浪中飞穿而过.”

斑马、鬣狗和猩猩

Len Wiseman 重拍的《全面回忆》包含了1600 多个特效镜头,但是正如近来大多数特效制作一样,电影仍是从实景拍摄开始,并且离不开钢丝和数字绘景.“Len 的贡献在于始终都在拍诸如钢丝吊挂的轿车之类的东西,”视效总监Peter Chiang 说,他所在的DoubleNegative 是本片的主力特效团队.“这只对场景延伸有效,但却给合成增加了难度.我认为在一部充满了CG 特效的电影中,你的确得做点儿与众不同的东西,力图保持真实就意味这你得接受很w 理查德· 帕克当然是片中的明星动物,但R&,H 还创造了许多其他生物,包括船上的斑马、鬣狗和猩猩这些重要角色.斑马早早地被救生筏上的鬣狗杀死,斑马还出现在MPC 负责的货轮沉没的场景中.“我们的确有一个Legacy Effects 公司制作的电子动物道具,我们把它用在了小船中,”Westenhofer 说.“后来因为有新增加的互动,我们在许多镜头中替换了它.”

猩猩的参考资料也来源于现实生活.“她代表派的妈妈, 我们得把这种比喻展现在一些场景中,”Westenhofer 解释说,“她被鬣狗杀死之前,她露出了一个神色,那是唯一一次我们加了一些拟人的色彩,猩猩的眼神代表了派看到他的妈妈被杀时,妈妈看他的最后一眼.”

斑马也是参考现实来塑造的.在一个场景中,它得完成相当夸张的动作——因为过度激动在船上跑来跑去.“我们有一匹叫Vlad 的真斑马,”Westenhofer 说.“如果你搔她痒,她会笑,露出她的牙齿,但那看上去超级吓人——她会发出嘶鸣,但其实她很开心.”多约束,这样才能拍出更好的镜头.”

面对如此多的“大场面”,我们没法完整阐述本片的视效制作情况,因此这里是一些主要的特效和虚拟制作方面的内容——包括令人难忘的飞行车追逐场面,单镜头展示的论文范文击,充满机械感的Synths,以及全息图特效和精心制作的地球电梯毁灭.

鲸鱼的时刻

在一个壮观的镜头中,一条鲸鱼破海而出,跃过小船,被海面的生物性荧光照亮.“鲸鱼破海而出这场戏有点增格拍摄的感觉,有点慢动作的感觉,赋予鲸鱼那种重力感是很棘手的,”de Boer 说.“为了增强张力,使画面壮观,我们不断挑战鲸鱼跳跃高度的极限.最后鲸鱼完全从水中出来了,看起来很酷.”

“生物性荧光得照亮场景中的一切事物,”Bayever补充道.“我们并非一定要用这些荧光,但大多数时候,鲸鱼和它的嘴里得被场景中同样多的荧光量照亮.当我们浏览这个场景时,我们可以看到光线照亮鲸鱼.”

小岛的挑战

派最终抵达了一个居住着无数狐獴的小岛.“这里的挑战是几何问题,”Bayever 指出.“这是个错综复杂的小岛,有根和树,还有无数的狐獴和流体模拟.”由于影片是立体的,因此根不能是低分辨率或虚假的.我们得创造一个几何模型基础,把成百上千的树和根放上去.

狐獴是通过群体动画和关键帧结合制作而成的.“我想此时我已经看完《蒙哥一家的故事》(MeerkatManor)(一部关于狐獴的系列剧集)的每一集作为参考了,”Westenhofer 开玩笑说.“但这部电影中的狐獴场景很好玩.”

狐獴对de Boer 为本片做的贡献有着情感上的影响.“两年前,我对李安说了一个想法,那就是一只狐獴坐在树枝上,他没有坐在派身上,把派弄醒,而是自己失去了平衡.在一些参考视频中,我们就看到过他们站着睡着了,他们差点失去了平衡,还好及时醒过来了.我看过最终渲染的镜头后,意识到这段旅程是多么的不可思议.”

霸王龙模拟:《少年派》特辑-打造老虎理查德、李安模拟

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霸王龙模拟引用文献:

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