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Netflix《獵魔士》、夢想動畫都在用！細說群體模擬軟體 Atoms Crowd

2019-09-11, 週三

無論是好萊塢電影中常見的大型戰爭場景、還是近期討論度攀升的國片《下半場》，其中運用到的群眾運動特效，總為人津津樂道。製作群體模擬特效的方法百百種，過程中除了需要有大批的藝術家、工程師投入，也需要模擬軟體的協助。現在市面上，也不乏有許多群體模擬軟體工具，像是 Golaem Crowd、Miarmy等，大家熟悉的特效大廠MPC也有供內部使用的群體模擬引擎「Alice」。在這篇文章中，我們專訪到最新模擬軟體背後的開發團隊 Toolchefs，與 CEO Daniele Federico 一同談談時下竄紅的群體模擬軟體 Atoms Crowd，其中的背後奧秘是什麼吧！

對使用者友善，多方支援、彈性度高

「目標打造第一個適合所有主流程式的群體模擬軟體！」成立於 2014 年的 Tool Chefs，團隊的核心成員—CEO Daniele Federico、CTO Alan Stanzione，於特效及動畫產業都有 20 多年的工作經驗，像是在 Framestore 及MPC 等公司擔任軟體及工作流程的技術開發；舉凡像喪屍爽片《末日之戰》、《星際異攻隊》等電影專案皆有參與。接受採訪的 Daniele 說道，「Alan 之前在 MPC 主要負責群體模擬引擎『Alice』的開發，因此我們也意識到，目前現有的解決方案都會有一些不足之處，例如不好延伸、對使用者不太好上手等等。」因此，團隊也決定要打造一個對使用者友善、客製彈性俱佳的群體模擬軟體。

在 Atoms Crowd 中，使用者會面對許多以「組」為單位的代理人（Agents），且每組都有一些行為模組，用於定義其中代理人的數量及其行為。Daniele 說，「如此一來，就非常上手，即使沒有技術基礎的藝術家，也能在 Maya中輕鬆創建群體模擬。」動畫方面，使用者可以擁有自定義的骨架、任何幾何形狀的角色。我們對此方面的用戶不構成任何限制。「知道C ++ 的使用者，也能很容易地擴展軟體性能。在 Unreal 中可用 Blueprint 系統、而Houdini 則能以 VEX 腳本進行修改。」

以骨架為基的模擬系統

在軟體的支援上，Atoms Crowd 能以獨立的軟體形式在 Maya、Houdini、Katana 中運用；也能支援 V-Ray、Arnold 等渲染引擎，模擬出骨架樣式。在 36 期映 CG 雜誌中我們曾提到，Golaem、Miarmy 等常見的軟體以粒子發射為系統基礎，Atoms Crowd則是以骨架系統為基礎來進行模擬。如此一來，每個代理人（Agents）的骨架都有腳鎖定地面的系統，模擬過程中緊貼在表面上、進而影響骨架的姿勢，避免產生腳滑動的錯誤，提高動畫品質。而非透過 AI 人工智慧驅動，當中的群體運動模擬也是由使用者自行決定運動的方向、範圍。

從軟體研發的角度，Daniele 說，要做到群體模擬，最大的困難點是在處理大量的數據、確保群體動畫的品質。若要求快的話，動畫品質勢必略差，反之亦然。從 VFX 藝術家的角度來說，總是希望可以不費力地就可以快速地得到結果。

首個支援遊戲引擎 Unreal 的群體模擬軟體－AtomsUnreal

在遊戲領域，使用者更傾向使用 C++、Python 來打造自己的客製化工具。進一步談到在遊戲引擎的群體模擬，Daniele說，「在傳統的遊戲引擎中，要處理大量的角色動畫並不容易。」因此針對Unreal引擎，為了要可以牽動代理人（Agent），團隊就花費了數個月的時間來寫出專屬的骨架 Instancer、添加自動的 LOD 生成、視錐體剔除（Frustum Culling）等。在7月釋出的 AtomsRealtime 官方影片展示中，則可看到 1500 個代理人以 26/28 Fps 的速度同時運行。而速度將取決於許多因素，像是角色的關節、Mesh 的品質等等。AtomsUnreal 目前提供 Beta 版測試，預計秋季會正式上市。

重視客戶回饋，做為軟體優先開發項目

已經來到第三版的 Atoms Crowd，Daniele 提到首批採用軟體的客戶－台灣夢想動畫（MoonShine VFX）運用在商業廣告上的案例。夢想動畫曾受訪表示，「在使用 Atoms 之前，如果想添加更多特效，總會因為 Maya 和Houdini 之間的人群模擬文件交換，丟失一定程度的細節。透過 Atoms Crowd，我們不僅可以通過更輕鬆地處理工作、擁有更多控制權可以在 Houdini 中也能掌控更細節的行為。」不僅對程式的支援度讚譽有加，夢想亦表示，運用 Atoms 當中清晰的 API，也能更快地管理和集成至工作流程中。Daniele 說道，無論客戶的規模大小，研發團隊都非常重視使用者的回饋，「雖然我們有自己的產品開發藍圖，但是若有任何客戶提出的回饋是適合大眾使用的，我們就會盡可能開發出對應的功能，滿足所有使用的客戶。」

△夢想動畫運用 Atoms Crowd 在商業廣告製作上（影像來源／Tool Chefs）

入門容易，創意在你手！

而要使用 Atoms Crowd，使用者們又要具備什麼基礎呢？「如果已有角色素材和設定，那麼通常只需一天，就可以在 Atoms Crowd 學會群體模擬。」Daniele 一句話道出軟體的簡易上手程度，他補充，「考慮到每個客戶的團隊會有跨部門的工作流程，我們並不希望讓客戶花費過多的授權費用、在無謂的用途上。因此若只是需要檢視當中的 Cache，是完全免費、不須授權的。」針對獨立工作室及個人使用者，Toolchefs 也很佛心地提供了「Atoms Indie」、「Atoms Free」的授權，只須符合對應條件，即可優惠取得授權。