ＣＧ電影技術(shù)漫談之《蟲蟲危機(jī)》

《蟲蟲危機(jī)》中栩栩如生的昆蟲形象，惟妙惟肖的動(dòng)物表情都是空前的。以這部電影為標(biāo)志，迪斯尼被捆綁在了Pixar的三維電腦動(dòng)畫技術(shù)快車上，開始了艱難的轉(zhuǎn)型。同時(shí)，這部電影一改以往動(dòng)畫電影“藝術(shù)擔(dān)綱，技術(shù)輔助”的模式，首次把“全渲染”(Pure rendering)模式引入電影制作。CG電影以此為標(biāo)志步入電影殿堂，開始與二維動(dòng)畫電影分庭抗禮

本片的創(chuàng)意來源于古老的伊索寓言故事《螞蟻與蚱蜢》。導(dǎo)演以此為藍(lán)本從一個(gè)昆蟲的視角來描繪一個(gè)聲情并茂的昆蟲世界。影片講述了一群辛勤工作的螞蟻，長期遭到蚱蜢的掠奪。這一年，螞蟻們辛苦地儲(chǔ)備糧食，而蚱蜢也虎視眈眈，一只名叫Flik的螞蟻決定邀請(qǐng)朋友來改變這一切。但是沒想到，他陰差陽錯(cuò)地找來一群馬戲團(tuán)的蟲蟲！經(jīng)過一番波折，最后他們終于達(dá)到了目的，F(xiàn)lik也從此成為螞蟻王國的英雄。

本片的CG制作技術(shù)有兩個(gè)亮點(diǎn)，一是半透明物體的渲染，標(biāo)志為植物葉子的渲染；其次是第一次把多種動(dòng)畫(Animation)技術(shù)用Renderman進(jìn)行了整合，從此Renderman開始成為三維建模和動(dòng)畫制作的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一。

植物葉子的有效渲染一直是CG技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)，主要是光照明的相互作用十分復(fù)雜。這些光照明效果可以分為：散射(Diffuse)、高光(Specular glossy)、粗糙度(Roughness)、相互反射(Inter-reflectance)、散聚(Caustic)以及厚度質(zhì)感(Thickness)。傳統(tǒng)是用光線跟蹤(Ray tracing)方法實(shí)現(xiàn)。光線跟蹤對(duì)于單光源的渲染已經(jīng)十分耗時(shí)，對(duì)于全局光照來說更是昂貴。Pixar的工程師們?cè)谶@部影片中用了一種當(dāng)時(shí)的新技術(shù)，光子跟蹤技術(shù)(Photon mapping)并加以近似和利用專用硬件加速。這種技術(shù)的運(yùn)用使得渲染成本大為降低，并且渲染效果完美。

整合多種動(dòng)畫技巧可歸類為運(yùn)動(dòng)復(fù)制(Instance)、運(yùn)動(dòng)捕捉(Motion Capture)和仿真(Simulation)。“復(fù)制”技術(shù)是比較傳統(tǒng)的動(dòng)畫技術(shù)，藝術(shù)家需要對(duì)一個(gè)個(gè)體的動(dòng)畫加工然后再映射到其他的動(dòng)畫個(gè)體中。但Pixar的動(dòng)畫師們并不局限于簡單的“復(fù)制”，而是加入了很多智能的噪聲，這些噪聲的運(yùn)用可以使群體動(dòng)畫中的動(dòng)畫個(gè)體有相似但不雷同的姿態(tài)，影片中無數(shù)螞蟻在一起的場(chǎng)面就是運(yùn)用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的?！斑\(yùn)動(dòng)捕捉”也是一種運(yùn)用廣泛的動(dòng)畫技術(shù)，在《蟲蟲危機(jī)》中，被采集下來的動(dòng)作并不只是簡單地加以重用，而是加入了人為的更新。至于“仿真”，《蟲蟲危機(jī)》中昆蟲的動(dòng)作很多都出自物理模擬。就是定義動(dòng)畫對(duì)象的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)特性，使對(duì)象的運(yùn)動(dòng)符合客觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)則。由于大部分的角色都是昆蟲而難以“運(yùn)動(dòng)捕捉”，因此運(yùn)用得最多的也是基于物理的仿真。所有的這些技術(shù)現(xiàn)在都已經(jīng)被整合到了Pixar研發(fā)的Renderman軟件中。