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好萊塢罷工後的浩劫,到遊戲世界重生,專訪《米奇 17 號》與《戰爭機器:事變日 》暴雪資深技術美術、綁定師楊顓瑋
楊顓瑋面臨人生的交叉點:「是否繼續留在電影產業?」最後他離開 DNEG 進到 Microsoft The Coaltion Studio,在遊戲產業展開新跑道。專訪中以《米奇 17 號》與《戰爭機器:事變日》兩部作品為例,分享綁定在特效電影跟遊戲在製作上的差異。
疫情過後,緊接著 2023 年好萊塢爆編劇工會與演員工會相繼罷工,製作全面停擺,拍攝中與預計開拍的電影、影集幾乎中斷。導致後期製做與視覺特效團隊受到衝擊:因為無法拍攝新素材,陷入沒案子可做的窘境。
當時楊顓瑋任職於 DNEG ,剛結束《米奇 17 號》製作。他正面臨人生的交叉點:「是否繼續留在電影產業?」他觀察到,自 2019 年《曼達洛人》率先導入 Unreal Engine 的虛擬製片技術(Virtual Production)。 最初 Unreal Engine 專用於遊戲製作,隨著技術的進步,各大影視公司也紛紛將 Unreal Engine 應於製作流程。影視製作與遊戲引擎之間的界線逐漸模糊。他希望在每天有限的 24 小時內,將日常工作與學習相結合,實際掌握 Unreal Engine 這項對未來重要的技術。基於這樣的考量,他最終選擇轉向遊戲產業,展開全新的職涯道路。
在影視與遊戲製作中,楊顓瑋負責綁定(Rigging),他形容這項工作:「綁定是模型與動畫之間的橋樑,綁定師為模型加上控制器,讓動畫師可以操控模型來製作動畫。好的綁定讓角色的肢體、表情能夠流暢地控制,並且產生自然地變形,讓動畫師能專注於動作表演與情感表達。」接下來,角色綁定師楊顓瑋以電影《米奇 17 號》以及遊戲 《戰爭機器:事變日》跟大家解析實務製作經驗。
朋友相約跨洋追逐電影夢,從程式設計走入 CG 領域
楊顓瑋畢業於元智大學資訊傳播學系,最初專攻程式設計。畢業製作選擇做遊戲,身為組長的他一肩扛起遊戲的 3D 模型,讓他與 3D 結下意想不到的緣分。而踏上海外發展的轉捩點,則來自大學期間,深受懷有導演夢摯友王化正影響,畢業後兩人相約遠赴北美深造。他為了減輕家裡的經濟負擔,最終選擇就讀為期一年的溫哥華電影學院(Vancouver Film School)。
在出國前服兵役期間,他不斷思考:「僅有一年加拿大的學習經驗,如何在影視產業脫穎而出?」為了更充實自己,他決定參加臺灣頂尖動畫公司西基電腦動畫的培訓課程,作為邁向動畫師之路的準備。遇上四年開辦一次的綁定課程,對綁定一無所知的他硬著頭皮報名,學習後意外發現骨架綁定的製作脈絡,與自身思考方法非常相符。
由於綁定在動畫製作中屬於冷門領域,外加他喜歡挑戰別人不喜歡做的事,因此更堅定地朝綁定的專業領域發展。
綁定師與 3D 角色動畫師、模擬團隊的協作流程
在製作流程中,綁定師與 3D 角色動畫師、模型、模擬團隊的互動十分緊密。楊顓瑋工作時,會先與 3D 動畫師討論,進一步了解他們的需求,並提供基礎測試的綁定。他強調:「初步綁定不必做到完美,因為一開始就追求完美,若動畫師最後無法使用,反而徒增製作成本。」
一般來說,綁定師憑藉過去的產業經驗與 3D 動畫師累積的合作默契,已能掌握 3D 動畫師所需的控制器。多數角色在初步綁定完成後,皆能應付大部分的動作需求。除了主要角色會投入更多時間精細製作,以及具有特殊設計的角色客製化調整。
綁定師也需要與模擬團隊密切合作。以裙擺飄動為例,若是完全仰賴模擬運算,裙襬模擬的效果會變得太軟。因此會先有裙擺的動畫,再透過動畫的權重去驅動模擬。為此,綁定設計須提供 3D 動畫師調整空間,讓他們能靈活調整裙擺飄動受模擬運算影響較多,還是受動畫的權重影響較多,並在兩者之間找到平衡。甚至團隊為了達到最佳效果,在確保動畫連戲的前提下,會一幀一幀雕刻裙襬形狀。值得注意的是,模擬團隊並非所有製作公司都具備,這類資源通常僅會出現在預算較為充裕的大型製作中。
踏入視覺特效的殿堂 DNEG
楊顓瑋決定應徵 DNEG 的契機,源自於當年在 YouTube 上看到前輩 Peter SHEH 分享如何出國工作的經驗,當時 Peter 正在 DNEG 任職,讓他關注到 DNEG 在過去八年奪得六座奧斯卡金像獎,激起了他想挑戰「小金人」的念頭。同時,他對《沙丘:第二部》這項大型製作充滿興趣。後來受曾一起工作的導演引薦,讓 DNEG 關注到他的作品集。在公司中他的職位是 Creature Technical Director 也常被簡稱為「生物藝術家」。主要的工作內容是替生物角色進行綁定以及生物特效的模擬。不過當他進到 DNEG 開始工作時,他原先預期參與《沙丘:第二部》的製作部分幾乎已經完成,後來被分派參與《米奇 17 號》。
以《米奇 17 號》為例,了解伏蟲的綁定以及模擬技術
電影《米奇 17 號》的製作過程中,伏蟲的綁定讓楊顓瑋印象深刻。由於這隻生物身上包覆大量甲殼,在伏蟲活動的時候,甲殼跟甲殼之間容易發生穿插。因此,需要設計一套避免穿模的綁定。
起初,團隊嘗試透過 Distant Drive 的方式去解決穿模的問題,該方法是透過設計條件反應。例如,當伏蟲身體旋轉到特定角度時,透過甲殼之間的距離驅動收縮,這需要考量多方受驅動的運動範圍。但面臨極端角度時,會發生多重驅動,出現不可預期的過度收縮,最後效果並不理想。
最終,團隊改為更直觀的方法處理,把驅動甲殼的關節釘在簡單的 NURBS 曲面上,將甲殼關節的移動限制在 NURBS 裡,如此一來,縱使伏蟲蜷縮成球體,也不會與身體產生穿插,用簡單的方式達到最佳效果。
除了綁定工作,楊顓瑋綜合在 Scanline VFX 與 DNEG 等大型特效公司的常見工作流程。他補充道:「所有綁定都必須寫成程式碼。這樣一來,無論是誰接手,團隊都可以載入最新模型,確保伺服器上的程式碼可以正確重建綁定。」
另外,伏蟲身上也使用了許多模擬技術。伏蟲會透過身體抖動帶動甲殼,所以甲殼並不是完全堅硬的。這裡運用到 Maya 的插件 Ziva Dynamics 來製作肌肉驅動甲殼的模擬,目前這項技術已經所屬於 DNEG,已不對外開放始用。
在《米奇 17 號》劇情當中,有許多冰原上強風徐徐的畫面,需透過伏蟲的毛髮模擬來符合劇中氛圍,而毛髮模擬以 Houdini 製作效果比起 Maya 內建的 nHair 更快且效果更好。楊顓瑋進一步說明,在 2020 年代 Houdini 已經成為模擬製作的主流工具,不同工作室會依據需求,選擇適合的技術製作模擬。例如,數字王國 Digital Domain 便運用 Houdini 為《復仇者聯盟 4》的薩諾斯進行肌肉模擬,達到與 DNEG 的 Ziva Dynamics 相當的肌肉模擬效果。
好萊塢罷工後的抉擇:前進遊戲產業!
2023 年好萊塢大罷工,北美的影視產業陷入停滯。讓楊顓瑋重新思考影視產業的未來,電影產業逐漸成為流水線的製作,以往一間工作室能承包一整部電影,如今則是拆解給不同公司分工完成,一部電影動輒數百家公司,最後成品的獲利會被多個公司瓜分掉,即便電影大賣,利潤也無法回饋給幕後人員。公司為了維持營運,需要不斷接下更多專案,運作模式形同代工,團隊的研發與技術探索,也只能壓縮在專案交替的空檔或短暫的前製期進行。
相比之下,遊戲公司多半掌握自有 IP,當作品成功時,團隊能更直接地分享到收益成果。遊戲的製作週期也相對較長,時程規劃更充裕,留給員工學習與探索的空間更大。
另外,他也認為 Unreal Engine 的是未來產業趨勢,有越來越多影視作品運用 Unreal Engine 製作。但目前這套軟體的應用仍以遊戲為主,正因如此,他也打算投入遊戲產業進一步了解這套工具。
揭開《戰爭機器:事變日》綁定幕後
後來,楊顓瑋進入微軟旗下的遊戲公司 The Coalition Studio,成功展開遊戲產業之路。公司主要分為 Cinematic Team 與 Gameplay Animation Team 兩大團隊,前者負責遊戲過場與宣傳動畫,後者則專注於遊戲動畫。
在《戰爭機器:事變日》的製作流程中,各階段會使用不同軟體,建模、骨架與綁定均以 Maya 為主。在公司的流程當中,綁定師能順利實現將 Maya 的綁定轉移到 MotionBuilder。接著,遊戲動畫師會視情況選擇在 Maya 或 MotionBuilder 製作動畫,其中 MotionBuilder 常運用在動態捕捉動畫,該軟體保有專屬功能,因此遊戲動畫師使用率更高。
與此同時,綁定師還需將 Maya 所完成的綁定,轉換至 Unreal Engine 的 「Control Rig」系統,並進行校正確保與 Maya 綁定結果一致,以及為角色製作即時動態模擬。因此,最終成果皆整合於 Unreal Engine 呈現。
在 The Coalition Studio 工作中他遇到許多深刻的挑戰。面對各種獸族(Locust)生物與物件都需要與動畫導演溝通,其中最難忘的是處理一個角色被電鋸鋸成兩半,被鋸開後甩飛的身體,繼承動畫的同時,需要製作次級控制器(Secondary Rig),讓遊戲動畫師能調整斷裂後的動態細節。
此外,影視與遊戲最大的差異在於「即時運算」。影視製作只需專注鏡頭可見的畫面,並能將每幀畫面算圖完成後再完整呈現,較不受時間成本限制。例如 2013 年《冰雪奇緣》就曾創下單幀算圖高達 132 小時的紀錄;遊戲則必須即時運算呈現,並保持每秒 60 幀,所以過複雜拖慢遊戲效能的綁定無法使用。隨著遊戲引擎進步,如今已能支援更多關節與變形器,使表現更趨近電影畫面的精緻度。
進入嚮往公司暴雪娛樂,重心轉往程式開發
在遊戲公司 The Coalition Studio 這份工作合約即將到期之際,楊顓瑋再度尋找其他機會,正好看到嚮往的遊戲公司暴雪娛樂開出職缺,招募具備 Unreal Engine 經驗的技術美術人才。他投遞履歷後,歷經數月的努力突破重重面試關卡,終於成功錄取資深技術美術、綁定師(Senior Technical Artist, Rigging)。這份工作讓楊顓瑋能參與 Unreal Engine 的技術開發,也為他的職涯開創更多新可能。
FK 與 IK 傻傻分不清楚?一窺常見的綁定方法
綁定常見的方法有: FK、IK、Spline IK……等。楊顓瑋進一步介紹,FK 完整名稱為正向動力學(Forward Kinematics),綁定的概念是由父層級去帶動子層級。當擺動手臂時,作為父層級的肩關節,手肘與手腕等子層級關節會隨之被牽動。
IK 完整名稱為反向動力學(Inverse Kinematics)運作方式則不一樣,它由末端關節的移動,來計算父層級的旋轉值。楊顓瑋舉例:「當我們移動手腕,手肘與肩膀關節的旋轉,會根據手腕移動的距離來驅動。」
他補充 FK 與 IK 在角色表演上各有優勢。FK 以旋轉為主要運動方式,特別適合製作帶有弧度的運動軌跡。以走路擺動手臂為例,只需控制肩膀的旋轉,就有很漂亮的擺動弧度 。相對的,Maya 在計算 IK 位置資訊時,採用一個點到另一個點,最短直線路徑。若使用 IK 製作走路時的手擺動,當手從身後揮到身前,手會以平移呈現,需額外加入更多關鍵格(Key Frame)才能製作出流暢的手擺動弧度,較為耗時。
關於 IK 的使用情境,楊顓瑋舉例,若角色用手腕撐在桌面作為支點,這種情況使用 FK 做動畫相當困難,如果移動父層級的肩膀或手肘,手腕位置就會偏移,需要額外花心力調整回來。此時 IK 便展現優勢,能在父層級移動時保持手腕位置不變。
所以綁定師(Rigger)在綁定角色時,會同時設定 FK 與 IK 兩種模式,讓 3D 動畫師應情境需求自由地切換。另外一個常見的綁定方法為 Spline IK,其關節會被釘在曲線(Curve)上,而關節的動作由曲線控制,讓骨頭呈現流暢的曲線。像脊椎、蛇類、尾巴、藤蔓則常使用 Spline Ik。最後,較進階綁定方法為 Ribbon Rig,其技術使用 NURBS 曲面,綁定師會把關節釘在 NURBS 上面,讓這些關節隨著曲面的變形、位移、縮放、旋轉。
不只是擺姿勢,T pose 與 A pose 的使用情境
一般綁定完成後,角色都會有一個初始姿態,常見的是 A pose 與 T pose。A pose 指角色站立時雙手微開、自然垂放;T pose 則是雙手水平張開,呈十字形。
A pose 與 T pose 的選擇多取決於動畫工作室的製作流程。楊顓瑋分享,業界在綁定角色時多以 A pose 為主。如果選擇 T pose,從解剖學角度來看,當大臂關節旋轉超過 90 度,這時候主要的旋轉發生在鎖骨,以及肩膀並不是放鬆的狀態,三角肌跟胸大肌都會拉伸。在動畫中,角色大多時候手臂是自然垂放在身體兩側,所以若是以 T pose 去製作模型,要特別去修角色手臂垂放時肩膀、胸的形狀,會增加很多製作內容。
有些人誤以為遊戲角色多以 T pose 為主,原因是遊戲製作常使用動態捕捉技術(Motion Capture),而捕捉系統的預設掃描姿勢正是 T pose。流程上,演員捕捉下一個動作前,必須先擺出 T pose 以供系統初始化。此姿勢會對應到角色骨架的肩膀、腰部、脊椎與胸腔等部位,讓後續捕捉到的動作,依身上的標記點傳輸到 3D 軟體中。實際上,遊戲角色只在動態捕捉時才擺成 T pose 姿勢,普遍仍以 A pose 製作綁定。
另外,有些卡通風格的角色傾向使用 T pose。由於卡通角色的手臂設計比較風格化、簡潔,因此面數不高,常常呈現誇張的動畫效果,比如說製作卡通角色的手臂像義大利麵一樣甩動。這類基礎造型更適合加入變形器(Deformer)對模型操控,在此情境下使用 T pose 再適合不過了。
總結來說,A pose 與 T pose 的選擇,除了取決於角色風格,也依動畫工作室的技術、配套工具、製作流程而定。
受訪者
楊顓瑋(DaveZ)
暴雪娛樂資深技術美術、綁定師
曾任職於 Scanline VFX、 DNEG 等知名特效公司,並參與《千萬別抬頭》、《蝙蝠俠》、《米奇 17 號》等知名電影。 後轉往遊戲產業發展,在 The Coalition Studio 擔任角色綁定師,負責遊戲中的角色與生物綁定製作(Character Rigger)。現在任職於暴雪娛樂資深技術美術、綁定師(Senior Technical Artist, Rigging)。
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