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運用新技術為經典 IP 帶來全新的風貌,《STAND BY ME 哆啦 A 夢 2》製作特輯-特效燈光合成篇

從上篇 (從《STAND BY ME 哆啦 A 夢 2》幕後製作,看日本3D動畫製程-角色場景篇),我們了解動畫團隊對於角色與場景的用心,本篇中國媒體 CG 世界將帶你深入了解團隊如何在特效、燈光、合作階段,賦予不同於前作的精緻畫面。

本文已獲得來自 CG 世界授權。


30 種特效,打造情感瞬間與魔幻的時空穿梭

提及特效,製作團隊精心設計了約 30 種效果,使用的工具有 Max 2017 (Particle Flow、Thinking Particles、Fume FX)、Houdini 17.5、Nuke 11.3。製作了包括時空隧道、未來世界等場景,還包括了雨、淚、煙等自然現象,以及泡泡一樣的卡通表情。  

由於大雄的角色設定是一個愛哭鬼,所以眼淚是經常會出現的的效果之一。在這裡使用的工具是則是 3ds Max 的外掛 Thinkbox Frost ,Frost 可使用各種表面和幾何克隆技術從粒子,頂點雲,對象位置和點數據文件生成單個網格。從 A 圖來看,SkinWrap Curve 用於引導流動的曲線,模擬不流動的位置。 B 圖中則使用 Thinking Particles 創建流動的粒子。 C 圖是渲染場景視圖。D  圖就是最後的成品了,我們可以看到流淌著的有透明感的眼淚。此外,還加入了流鼻涕和眼睛周圍的紅色的效果。  

時空隧道則使用 Houdini 製作的。這裡主要是可以透過邊建模邊嘗試進行各種模擬。詳細的製作流程是先在 3dsMax 的 layout 上創建一條曲線,然後在 Houdini 中使它自動形成一條隧道。最後從 Houdini 導出為 Alembic 幾何體加載到 3ds Max 中再用 V-Ray 進行渲染。A 圖是我們最終看到的效果。 B 圖是在 Houdini 中資產化的時間隧道。 C 圖是使用從幾何體創建的矢量操縱粒子。 D 圖是漂浮在時空隧道隨機位置的一些元素。從 E 圖可以看出,雖然時空隧道是一種很矛盾也很複雜的效果,但是裡面的各種元素依舊很有規律的聚集在了一起。  


透過自動化工具,創造美麗光線  

主視覺不是一開始就用 3D 搭建,而是先創建了圖像板和色彩腳本,以此來決定每個場景的製作方向。A 圖是早期階段的概念設計圖,燈光的顏色是在 CG Layout 上通過手工進行繪製的。 B 圖是燈光檢查素材,燈光也是根據概念圖和色彩腳本來決定的。C 圖是最初合成的樣子,這個版本的製作團隊想嘗試完全複製 A 圖,結果搞得太像風景畫。之後在這個基礎下調整,就變成了 D 圖,最後使用了更加自然的顏色,得到了 E 圖的效果。  


下方左圖是相關的角色基礎層,右圖是相關的場景基礎層。人物角色的方面,大約輸出了 3 種填充光和 15 種邊緣光。另外,關於遮罩,在輸出 multi-mat 時需要先設置 Material D 和 Object ID。不過這次可以從 V-Ray 輸出 Cryptomatte,因此可以將遮罩與它們結合使用,這有助於大大的提高工作效率。  

製作中為了提高效率,團隊使用了不少內部工具。比如 A 圖中的 Scene Builder,這些內部工具可以為每個鏡頭調用各種資產、相機、動畫幾何緩存等並構建場景。還有 B 圖中的 SimTree,用於讀取緩存,使渲染資產更加輕量化。然後是 C 圖中的 shot 量產工具,它可以對素材進行分類設置,通過在 Maya 中創建一個層,可以自動分配最新的素材。還有就是 D 圖中的 Sequence Publisher,它可以讓每個合成師都對渲染素材進行更新和確認,然後繼續工作。 


Academy Color Encoding System (ACES)-專業影視色彩管理標準  

其實在第一部時,製作團隊就有遇過在 PC 顯示器與銀幕之間有色差的問題。以前通常都會先將作品投影到電影院的銀幕上,進行比較後再校正顯示器中的色彩,不過這種方法有一個缺點,那就是由於繪圖方法不同,導致出現無法匹配的顏色。  

於是製作團隊採用了美國影藝學院的色彩編碼系統「ACES」,延續了之前的完整 3D 電影流程。在使用 ACES 時,調整了先前作品色調(sRGB 色彩空間),並相匹配的色調校正值作為作品色調 LMT(外觀修改轉換),併入到了 OCIO (OpenColorIO) 中,同時使用 Nuke 的檢視器進行再現,通過下面的大雄對比圖,我們可以看到顏色差異明顯減少。  

sRGB(以前的作品)
sRGB (ACES)
LMT + sRGB (ACES)

運用 ACES 和 Nuke 統一視覺風格  

最後來談合成。與之前使用 After Effects 創建單張圖像不同,這部電影中將色彩空間更改為線性 sRGB (ACES),並將合成工具更改為 Nuke。利用基礎合成和各種自動化工具,在整個工作中實現了圖像色彩的統一。  

與上一部相同,大雄的房間都是以微縮模型和道具為基礎的。大雄房間的鏡頭是通過將 CG 創作的人物與微縮鏡頭素材合成而完成的。先在微縮拍攝階段開關主光,然後根據微縮模型製作的 CG 模型製作 AO、道具陰影、景深等,並在此基礎上進行合成。 A 圖是還沒有經過調整,並且沒有啟用燈光的房間。 B 圖是燈光打開的狀態,我們可以看到來自窗戶的光照在了地板上。C 圖是人物的影子,D 圖是通過在天花板上添加道具、AO 和 CG 陰影來進行調整的效果。窗戶和壁櫥的位置在 CG 上都盡可能的接近了微縮模型,需要微調的位置則使用了 Spline Warp 進行了調整。  

至於要如何合成?先看一下 A 圖,這是使用 3D 建模的住宅區,還有天空以及窗戶上的陰影,做工還算不錯。然後我們看 B 圖,通過向中間的窗戶添加一些污垢,從而調整了背景的曝光度。 C 圖是角色、道具以及未經過調整的 3D 素材。D 圖是對光線進行了一些調整, E圖則是用於調整的部分光線,方便在合成的時候進行處理和修改。 F 圖是 CG 人物素材與真實微縮模型的相結合,並且還沒有經過調整。 G 圖是最後的成品,空間雖然小,但是我們可以看到燈光的合成,更能體現故事性。  


藉由 Mask tools 打造順暢的工作流程  

因為創建的合成圖像很多,因此需要大量的 channel,渲染出來的每個元素都可以使用 ID channel。從 A 圖來看,這部電影中引入了Cryptomatte,對於 CG 上的圖層和對象,都使用了 Nuke 來獲取 channel。然後我們看下面的 B 和 C 圖,為了使用 Cryptomatte 從角色的基礎的元數據中獲取角色信息,並且還可以半自動地存儲每個遮罩,團隊創建了一個 group/-do 的內部工具。 最後看一下 D 和 E 圖, 將基礎合成中內部處理所需的最小零件遮罩存儲在基礎素材中,並將背景中處於被遮罩狀態的字符遮罩儲存在了遮罩材料中。當運行單獨創建的內部 Python 工具時,遮罩元素會自動存儲在 Nuke 的基礎材質中。使用儲存的遮罩時,通過內部工具可以在一個節點內自由組合多個元素的遮罩,並且可以通過減少節點數量,盡可能使工作可以更方便和更順利的進行。


未來都市的燈光與合成細節  

除了大雄房間,未來都市的燈光與合成工作,也是團隊的重點。未來城市的場景基本上是利用之前作品的資產進行搭建的。在下面這幾個鏡頭中,為了創建太陽照射的城市和被雲遮擋的部分,製作團隊對晴天和陰天都進行了分別渲染,並且通過遮罩來調整位置。使用 Cryptomatte 根據窗戶的顏色部分執行顏色校正。  

至於角色,跟未來城市一樣,角色的紋理也是基於以前的作品而打造,但是這次可以透過合成更方便的進行控制。可以通過上面的圖來對比一下美化前的角色和美化 調整後的角色 。藉由最終的 F 圖我們可以看出,調整後的小叮噹的藍色部分的鏡面反射消失了,鼻子和頭部等球形部分反射的邊緣光也都進行了處理。  

合成人物和背景,從而打造出一個場景,也就是 A 圖,然後對整體的色調進行調整,也就是 B 圖。C 圖是製作團隊為了合成的最後階段而創建的一個工具集,這是一個讀取鏡頭的相機訊息應用畸變的工具,主要來自相機的效果,例如光暈和色差,並包含一個用於最終導出的寫入節點。除此之外這個工具集還有一個圖像模糊檢查器,避免用肉眼可能注意不到的一些缺失。  

以上就是《STAND BY ME 哆啦 A 夢 2》的幕後製作。對於那些有志於影視行業的人,兩位導演說到,比起依靠不斷發展的工具,更要依靠的是自己的目標,不管是「可笑的」還是「感動的」場景,都要以「超越那種感覺」為目標來工作,才能有所收穫。

延伸閱讀:從《STAND BY ME 哆啦 A 夢 2》幕後製作,看日本3D動畫製程-角色場景篇 


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