Cinesite、ILM和DD在复联4中的精彩制作详解

时间:2019-05-17 15:30:27          浏览:185 次


         《复仇者联盟4:终局之战》自上映以来,票房一路飙升。这个系列不仅改变了漫威的电影宇宙,也为漫威10多年22部电影传奇故事留下了惊叹号。精彩的电影当然离不开特效的贡献,下面我们首先看到Cinesite公司在此片中的制作细节。

         特效主管西蒙曾经参与《蚁人》《荒野猎人》《美国队长3:内战》《罗宾汉》等影片的制作,并与Marvel有过合作的经验,所以很早就参与了竞标。西蒙说道:“VFX主管Dan DeLeeuw为我们的镜头提供了所有资料。最初,我们通过cineSync每周都进行电话远程会议沟通。随着项目的进展,cineSyncs和电话会议的增加,在最忙的时候,监制和制片人会来到伦敦进行一对一的会议。”

         Cinesite在这部影片中共完成了六个镜头,其中最大的是:

    ◆  钢铁侠陷入迷失空间的开场镜头; 奎恩的M型飞船的内部和外部镜头,从钢铁侠和星云玩桌上足球到太空船的广角镜头。

    ◆  星云,战争机器,鹰眼和黑寡妇访问莫拉格星球。

    ◆ 2013年纽约市在斯塔克楼大厅内,钢铁侠和蚁人计划从一个手提箱里偷走了tesseract。

    ◆  20世纪70年代,钢铁侠和美国队长在利哈伊营地,钢铁侠遇到他的父亲,同时寻找这个地方。

    ◆ 在复仇者基地遭到破坏之后,鹰眼被Outriders追赶的同时并取回了护手。



    西蒙继续说:“我们使用到的这艘飞船是DNEG公司的模型资产,并修改了迷失太空镜头,让它在复联3中从泰坦星球逃脱时能够显示出更多的破坏和磨损一些细节。”

          资产主管Tim Potter说:“通过迷失太空的镜头,我们从另一个供应商那收到了飞船的模型资产,并开始在材质中建立材质映射。随着项目的推进,我们发现不得不给飞船雕刻出一些受损破坏的部分,并创建了纹理贴图,用铆钉和镶板的形式来体现更多的细节。我们还为挡风玻璃创建了霜的贴图,视觉研发部门使用我们的材质贴图测试各种数值,以便达到最好的效果。”
          西蒙:我们大约一年前开始将Gaffer作为我们的主要照明工具,我们的灯光主管Roberto Clochiatti负责监督复联4的打光照明工作。

    Gaffer是免费的开源的应用,是由特效公司Image Engine开发的基于节点的 针对于电影特效行业的视觉研发师,灯光师,合成师进行创建修改并渲染场景的工具。




          西蒙:我们在复联4第一部预告片的时候确定了M型飞船的外观。在迷失太空镜头中,我们看到了这只孤立无援的飞船,其中有三个主要镜头展示了当时的环境:一个特写镜头,一个广角镜头,以及钢铁侠在驾驶舱内回来的镜头。导演想要表达飞船在空间的孤独感,我们的解决方式就是在更远的镜头中逐渐减少细节,广角镜头中几乎完全是黑色空间,并带有来自气态星云的小块颜色,所以你真的能感受到飞船的孤独的感觉。

           西蒙:在斯塔克楼里找到tesseract时的地下实验室进行拍摄的时候,我们将室内布景从相机的两个方向展开,场景必须与原版的场景尺寸相匹配,同时借鉴了原始电影的元素。当钢铁侠和霍华德离开实验室穿过前院时,他们头顶上有一个巨大的摄像机镜头,显示了基地的整个范围。导演从美国的军事基地为我们提供了非常具体的参考资料,特别是关于士兵宿舍的颜色和布局。



    西蒙:照片的前景部分包含了所有的实景元素,大约是整个基地布局的三分之一。我们将布景扩大了70%左右,增加了建筑、车辆,并拍摄了数百个临时演员的蓝背镜头,将他们放到NUKE 里,创造了一个繁忙、拥挤的场景。

          西蒙:时光穿梭到2013年的纽约时,蚁人在这一时间段中收缩潜入到钢铁侠的T恤和RT胸部,这样做的目的是第二次尝试窃取tesseract。我们基于《钢铁侠2》的RT单元设计,构建了一个模仿该版本外观的3D环境。我们把设计提交给导演,导演给出了修改的建议。
       西蒙:Outriders的形象是来自工业光魔的Outriders模型。Outriders是追逐镜头成功的关键。“鹰眼”绝对不能被抓住,但是Outriders以极快的速度在移动,所以我们让它们在隧道里迂回前进,几乎就像一个滑板运动员沿着管子的一侧上升,尽可能的走最长的路来减慢他们的速度,动画总监 Chris Petts更详细地描述了这一镜头的挑战。

         Chris:在动画方面,Outriders是一个特别的挑战。我们利用了猿类、狗,甚至蜘蛛来做动作,我们意识到,在风格上,它们既强大速度又很快。我们在《无限战争》中看到这些生物能够轻易地在开阔的地面上超越人类,所以我们的挑战是鹰眼如何在穿越地下隧道时保持不被抓到。在动画拍摄的过程中,它们在数量上的优势很快就显现出来,同时这也是它们在隧道环境中的弱点。它们会在一个狭小的空间里互相妨碍。首先,我们创建了许多循环动画——跑步、爬山、爬行和跳跃,根据他们在镜头中的位置使用适当的动作。随着一个镜头内的动作确定后,动画师也会为该特定镜头内的每个生物进行细化。在最终的拍摄中,细化后的动画取代了这些早期的循环,因为每个Outriders都与环境紧密地交互,每个生物都有8条腿,而且它们之间有大量的互动,这对动画师来说可能特别耗时。由于Outrider受到如此大的限制,其中任何一个动作的变化都会很快影响到其他的动作。每一个生物都有一个由我们的生物特效部门制作的模拟肌肉系统,它被配置成可以让动画师预览,以便在动画场景中看到最终的身体形态。



         西蒙:莫拉格星球的镜头以四个完全的CG镜头,从太空中展示了这颗行星,然后将M型飞船的装载舱和逃生舱放置在行星表面。这一小段的最后一个镜头与奎恩在《银河护卫队》中降落在莫拉格上的镜头完全吻合,但镜头移到了屏幕左侧,给人一种略微不同的视角。随着镜头的进展,同样的技术被重复使用,我们看到了奎恩唱歌和跳舞,就像在《银河护卫队》中一样,从战争机器和星云的角度看,我们将绿屏的设置部分扩大了100%,增加了立柱,滴水和树叶来填充环境的细节。之后仍然在莫拉格星球,星云和战争机器进入了内腔,从激光网中取出里面有能量石的球体,再次重复《银河护卫队》的相应镜头。星云伸进激光网时,摧毁了她的手臂,手臂被剥得只剩灼热的裸露的金属。当她手臂上熔化的金属冷却下来时,她把球体交给战争机器。



           西蒙:奎恩的船降落在莫拉格星球表面的广角镜头是最复杂的一个镜头,其中使用了许多技巧,从环境搭建到特效,灯光,动画,材质和合成,这要求很高。我真的很喜欢这个镜头,在大屏幕上看时真的很棒,一切努力都是非常值得的。我们在2018年9月左右开始制作这个项目,前后共有160人参与其中。



    照明主管Roberto:我在几乎参与了所有角色,车辆,道具和环境的镜头上做灯光监制(项目的最后3个月),负责与艺术家的灯光照明反馈,在VFX主管面前进行质量审核,重新组织灯光团队,协调其他部门之间的关系,讨论技术和组织方面的问题,出席早场制作会议和VFX的日常会议。
          对于大多数镜头而言,工作流程非常顺利,一些具有挑战性的情况是由于涉及角色动画的复杂镜头的展示,包括角色动画、渲染大量的FX模拟以及它们与环境的交互。 为了使效果看起来更加的写实,我们研发了新的技术和流程。灯光的另一个挑战是在从前期和动画到后期中,概念想法在不断的变化,从组织的角度来看,这是对灯光部门的一个压力测试。
          Gaffer为我们提供了一种完全不同的方法,它具有更多的程序和模块化结构,有很大的可扩展性来管理照明场景,我们迅速从制作一个镜头转变为同时制作多个镜头,这不但减少了工作量,还保持了镜头中的一致性。奎恩的M型飞船在宇宙中漂浮,周围只有遥远的星云和恒星。这部分挑战在于保持一份孤独感和空虚感,我们使用的照明技巧相当微妙,只使用了很少的灯光与模拟星星的灯光。同时我们使用了一些通过合成的HDR图来获得一些合理的反射。



    CG主管 Petts:我参与了关于生物或基于人的效果等任何肢体的制作。在动画中,任何类似人类的动作都可能是一个挑战。用人体比例的人物进行动作捕捉,或直接从镜头上拍摄的动作,通常可以成功地使用。但是某些角色尽管通常符合人类的形状,但与人类有非常大的不同,如果使用动作捕捉是不切实际的,手工动画是必要的,Outrider就是这样一个例子,除了用手调出类似人类的动作,Outrider面临的另一个挑战是,他们有四对肢体来与环境交互,每一个动画都像同时让两个人在动一样。

          “蚁人在纽约”的这些CG镜头包括Cinesite的艺术家设计的标志性RT的内部,由Cinesite设计并向客户提出了几个RT内部的设计变化,客户选择了一个他们喜欢的版本,我们开始根据这个首选的设计来设计镜头。

          在每一个镜头中,蚁人的动作都必须经过精心的配乐,使用保罗·路德预先录制的声音来指导动作。团队使用Cinesite的内部动作捕捉系统直接捕捉角色的动作,而且这个动作要与CG的预设仔细对齐。在整个拍摄过程中,保持与RT外部的视觉联系是很重要的,以便将动作和周围的镜头联系起来。使用淡蓝色的RT作为拍摄的基本颜色,并通过镜头背景中保持独特的RT三角形是可见的。



         资产负责人Potter:关于Benatar这个飞船的镜头很有挑战性,因为我们要表现出它已经在太空中迷失了一段时间,并受到了损坏,但还要确保它依然能够飞行。起初我们所做的模型很难在特定的镜头中拍摄出来,所以我们不得不研发一些特殊的材质,最后的效果令我们很满意。

         自从无限战争以来,蚁人的服装经历了多次升级和改变。我们的资产是从另一家供应商那里获得的,但是由于在纽约的镜头是非常接近相机的,我们必须提高纹理和材质的水平以表现物体的细节。在Cinesite的NYC拍摄中,蚁人缩小并进入了钢铁侠胸前的反应堆制造了故障。我们最终在RT内部建立了一个大型的环境,并详细展示了蚁人登陆并造成严重破坏的特定区域。我们的目标是在内部创造一种紧密的,幽闭的感觉,并给予他移动的空间。由于反应堆环境的内部是蓝色的,因此保持衣服的外观是红色的也是一项不小的挑战。

          终于到了第二部分了,接下来要说的就是灭霸这个角色实现的技术手段了。



          Digital Domain和Weta Digital在终局之战中共同帮助灭霸完成了复杂而微妙的表演。Digital Domain在这部分的制作相比于《无限战争》中的流程,变化不多,但是加入了更多的机器学习。相比之下, Weta Digital还计划推出多部即将上映的阿凡达电影,所有这一切都意味着Weta团队为面部表演捕捉技术的优化上投入了大量的开发资源。

    灭霸之WETA 篇


    Weta在原有的FACETS(weta自己的一套面部跟踪技术)流程上继续深度开发,在过往已有的解决方案中,加入了机器学习方案,在之前的项目中也有所运用。

           流程的第一步,按常规完美的匹配真人版和数字版Josh Brolin(灭霸的表演者)之间的表演,第二步把digital Josh的数据映射到灭霸身上,中间当然是会遇到一些小问题,所以在绑定和校准的过程中进行了大量的数据迭代和匹配,最终建立比较完美的传递性,整个过程跟阿丽塔非常类似。

          Josh的数字资产精度跟其他weta制作的生物角色精度完全在同一个级别,使用lighting stage 扫描以及DRS Medusa 4D data capture 的数据(也是Disney Research Studio今年获得奥斯卡技术讲提名的一个技术),同时用Josh的Medusa 数据做了ROM测试(Range of Motion 动态范围测试),最终得到了一个精确的数据匹配。



         虽然《无限战争》里面的灭霸已经可以让人wow一下了,但是weta觉得他嘴角的动画还是有点不太好看,所以在Endgame中找到了修复这个bug 的时间和机会。在修复的过程中weta开发了一个新技术— Deep Shapes ,这个技术的应用也是“Gemini Man(双子星)”的预告看着上去很棒的一个原因。这是一种改进动画和外观之间的关键混合形状的新方法。

    Deep shape 就是尽可能的提高动画和画面上的key blendeshapes,使角色动画有一个高保真的还原度,可供动画师有选择的使用。 简单说就是建立了两个面部表达,在想要呈现的细节度上加上了一个0-100%阈值控制,来分析计算出一些细微的动画以增加关键动画中的惯性感,这个计算的过程属于非肌肉模拟的过程。

         如上所述,复仇者联盟4与战斗天使Alita并行。在某些方面,Alita要求更高,因为她的皮肤更加人性化。这意味着虽然Thanos有动画位移贴图来模拟皮肤毛孔的拉伸和压缩,但Endgame团队并没有像Alita团队那样在这方面做到这一点。Alita还推动了在建模和渲染方面开发复杂眼睛的需求。灭霸和Alita在Weta都用了类似的技术。





    正是因为动画表演层面上细节的提高,灭霸在电影中失败消散的那一刻才更让观众觉得同情和惋惜,因为这个部分纯靠表演,没有台词。

         除了惊奇队长摧毁外星人船只以及水,水坝等镜头之外,Weta Digital完成了大部分镜头。

        由于Josh Brolin比雄伟的灭霸矮得多,他经常会站在一个物体上进行对话,或者在他的背上戴一个杆子,头上方有一块灭霸镂空纸板,供其他演员表演时做参考。在复杂的打斗场景中,这些都没有帮助,大部分战斗只是全CG 动画。

         灭霸是用Weta的肌肉系统建造的。这个系统可以像真实的身体一样,在动画关键帧中自动向前看,并在运动前触发肌肉来弯曲。但由于灭霸比真人还大,动画师也能完全控制肌肉的抽搐和弯曲。





    因为Josh比角色还是要矮很多,所以跟其他演员演对手戏的时候还是需要一些穿戴来保证其他演员眼线位置的正确性以及交互动作位置的准确性,对于负责的打斗场次,基本还是依靠动画来实现了。

          灭霸整个用了Weta自己的肌肉系统,这个系统可以像真实身体一样在动作触发前自动完成肌肉的预备动作。

    灭霸 之DD 3.0 篇

    DD和Weta在onset 数据层面上共享的是完全相同的数据。基于之前DD写实角色中的优秀表现,流程上他们放弃了FACS,走的是机器学习的道路,开发了一个叫Masquerade软件。

           Masquerade可以利用150个稀疏的面部点,预测出一个新的高分辨率大概70,000个点的3D人脸以及MoCap数据。



    鉴于Masquerade的成功,DD决定采用类似的机器学习方法来跟踪演员面部的标记。按过去做法,每次解算需要几天到一周或两周的时间。而这次在Endgame上使用的解决方案做了一个自动化流程优化。DD写了一个新软件名为Bulls Eye,它大概只需要大约一个小时左右就能完成面部跟踪和解算,相比过去需要几周的时间来说,是一个非常大的进步。

          Masquerade软件仍然像在《无限战争》中一样使 用,在Brolin面部重建低网格模型,Bullseye用来处理HMC素材,在三个空间中跟踪标记并解算数据。在校准过程中,Bullseye每天都会训练新的数据,因为即使有指导手册,这些跟踪点也不会每天都画在相同的位置。

           另外,DD同时还研究了如何提高流程效率并优化Josh嘴唇的保真度。



    DD正在使用的流程称之为 Direct Drive scenario(数据直接驱动模型的方案),简单的理解就是用捕捉到的数据去直接驱动另外一个需要匹配动作的角色,这个方法的缺点是可能会让动画师失去太多的掌控力,所以团队在尝试解决这个问题,让驱动数据底层能和常规的动画UI界面关联,这样可以让动画师来控制更加复杂的驱动数据。同样他们也有其他的工具来辅助提高由直接驱动系统产生的内容,这个工具叫WPSD(pose shape deformation).这个技术让DD在整个制作过程中更快的处理和转换镜头,并在最终动画中保持了更多的控制力。

        在电影中, “我们真的想在面部展示不同程度的细节,以显示灭霸的损伤程度,同时在他的左侧脸部引入瘫痪的部分。我们想展示他的神经末梢没有完全发挥作用,他正在经历肌肉的失调,尤其是眼睛周围的肌肉。”DD的团队在眼睛周围和嘴唇周围添加了很多细节。这是为了向观众表明脸上的肌腱,不再完全连接。




    正如我们所报道的,DD也一直致力于Digital Doug的研发。虽然许多技术和方法看起来与灭霸类似,但Digital Doug是一个实时的过程,在很大程度上是对新想法的测试。也许有一天它们会像《复仇者联盟》一样被用于电影制作中。


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