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SIGGRAPH Asia 特別專訪:皮克斯如何運用 Real-time 圖像技術?

在 SIGGRAPH Asia 中,來自皮克斯的技術團隊 David Yu、Pol Jeremias-Vila、George Elkoura -主要討論的在 Pixar 自己研發的即時圖像應用技術。講座上也同時帶來了開源的技術分享,將自身的研究帶給廣大使用者,希望能將這份強大的工具永續流傳,幫助整個產業提升。
在 Pixar 裡,Studio Tools 部門負責研發核心的技術,包括最新的 Presto 動畫系統,Hydra 算圖引擎(為動畫工具Universal Scene Description 架構的一部份)以及 OpenSubdiv。「能在皮克斯工作有很棒的一點就是,可以與一群優秀的動畫師和技術型藝術家合作。」他們每天重要的工作,就是要理解每部電影製作中所產生的每個技術型挑戰,並且找到方法提升既有的軟體,同時為新的問題開發專屬解決方案。

Pixar 的團隊不僅僅是顏色和動畫,科技方面也在不斷尋找新的方法來改善他人正在做的工作。 這樣的想法也直接促成了 Presto 的產生,一個為 Pixar 與 Maya 合作的程序,以及一個即時彩現和建模工具庫。 在演講中,他們介紹了 Presto 這個動畫系統,主要是作為 Previs、Layout、模擬、Rig、動畫和群眾動畫的用途。

Presto 的界面對於長時間在 Maya 或 3DSMax 等 3D 建模軟體中操作的任何人,可能都會看起來很熟悉。但事實上,它的工作流是極為創新的,可幫助藝術家在過程的不同部分專注於自己的工作,而不必處理不必要的信息。同時,動畫師和 Riggers 可以找到大量與他們的特定角色有關的數據,以及多個連接網格部分的方法。角色的模型不只是個別的部分。
在演講中,他們介紹了 Presto 這個動畫系統,主要是作為 Previs、Layout、模擬、Rig、動畫和群眾動畫的用途。因為演講內容授權無法全部進行拍攝,但是在去年美國的 SIGGRAPH 上他們也有展現即時的圖像技術!

以下是一些精選問答:

在皮克斯裡,製程上有什麼工具或部分有涉及到 Real-time 的即時圖像技術呢?

即時的圖像技術,從皮克斯非常早期的時候就存在了。在技術的不斷迭代下,我們研發團隊也不斷試圖去找到新的應用程式。公司內的核心部門都有使用到即時的圖像技術,像是 Layout 部門產出的鏡頭以及相機表現;還有 Sets部門,為環境添加細節,在動畫中創造情感表現,並且透過陰影、照明、效果為畫面添加視覺豐富性。這些都會用到 Real-time 即時圖像技術。

我們的 Hydra 即時算圖引擎以及 Universal Scene Description(USD)就是工作流程中的一環,連結所有部門產出的工作。

在製作電影中,使用 Real-time 圖像技術獲得最大的助益是什麼?

製作出任何一部皮克斯電影,都涉及到不同的面向,要作出大量的創意決定。我們發現透過即時的圖像技術,可以幫助藝術家們更有信心、更快速地探索任何創意的可能。我們努力建立起工具,是為了讓藝術家表現更高效率、產出更有價值。

在生產中推動即時圖像技術所面臨的挑戰是什麼? 皮克斯為幫助克服這些挑戰而開發的最新進展有哪些?

關於我們的場景的一切都是複雜的,從幾何學、照明到陰影的角度都是。 我們最近介紹了 Hydra 後端的概念,它使我們的工具能夠從一個渲染器切換到另一個渲染器。 這些是使我們能夠從使用點陣化(rasterization),例如,通過 OpenGL 製作的預覽渲染,交換到使用 GPU 路徑追踪器,進行預覽渲染的構建模塊。

如今,皮克斯的電影製程中,有很多表現、動畫,效果等都是即時發生的。 他們也分享,即使擁有傑出的的硬體和專用軟體,在先前電影《海底總動員 2:多莉去哪兒?》中一些最複雜的框架,也需要花費 600 多個小時才能完成! 像皮克斯這樣的公司必須在電影的預算中考慮這個成本,但內部專用軟體有助於簡化重要工作環節。
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