淺析粒子特效在影視后期中的應(yīng)用

摘要：在影視后期特效的制作中，粒子特效對影視場景的表現(xiàn)效果起著至關(guān)重要的作用，它的地位同模型、材質(zhì)、燈光和渲染合成同樣重要。本文集中闡述了影視后期中粒子特效的相關(guān)概念及應(yīng)用，圍繞粒子特效在影視后期制作中具體應(yīng)用方向做出了相應(yīng)的分析，剖析粒子特效在模擬仿真特效合成上具體應(yīng)用的表現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：粒子特效；影視后期制作；場景擬真特效

一、影視后期中對粒子特效的應(yīng)用

由于粒子系統(tǒng)有著豐富的自然物理現(xiàn)象和空間扭曲、模仿的優(yōu)勢，因此可以模擬出拍攝需要的場景，最常見的就是煙、霧、沙塵、火焰、爆炸等。相較于攝像機(jī)拍攝出來的效果，粒子特效的優(yōu)勢在于真實性與精確性，以及更多的可修改、操控性①。特效師通過粒子特效技術(shù)與其他后期合成技術(shù)的結(jié)合，模擬出來的效果與現(xiàn)實生活中的爆炸、濃煙、碎裂等效果非常相似，極大程度提高了影片在此類場景演繹的真實性。

粒子特效除了應(yīng)用在特殊效果的仿真模擬上外，在影視作品的場景設(shè)計、角色設(shè)計等方面也有著廣泛的應(yīng)用。在許多影視作品的設(shè)計要求中，前期的渲染和鋪墊都是利用特效中光、霧的變化或流動來烘托出場景的氛圍。光應(yīng)用隨著影視作品的需求提高已經(jīng)得到了開發(fā)，但是隨著科技手段的發(fā)展，影視作品在實拍時能夠營造的燈光效果和場景氛圍已經(jīng)無法滿足觀眾對于節(jié)奏變化豐富的當(dāng)今電影的需求。因而粒子技術(shù)也被應(yīng)用在調(diào)整場景光效的方面，粒子特效可以直接調(diào)節(jié)虛擬等的參數(shù)，實現(xiàn)光與影的相互作用，使得制造角色與場景的融合時，給觀眾帶來更加逼真的體驗。

二、粒子擬真特效合成的應(yīng)用

1.粒子系統(tǒng)組成及功能

粒子系統(tǒng)的英文叫做Particle system，是Reeves在1983年提出的利用粒子模擬自然場景的一種技術(shù)②。粒子系統(tǒng)所模擬出的雨、雪、煙霧、爆炸等場景是根據(jù)物理模型計算出來的，因此粒子系統(tǒng)可以說是建立在物理模型基礎(chǔ)上，用于解決制作大量具有一定規(guī)則性運動變化物理性質(zhì)的物質(zhì)的應(yīng)用系統(tǒng)。

粒子系統(tǒng)應(yīng)用在影視后期制作方面主要通過各種特效軟件的粒子系統(tǒng)插件完成。如Houdini粒子系統(tǒng)，主要面對電影工業(yè)的特效制作與合成，F(xiàn)umefx粒子系統(tǒng)則具有強大的模擬煙霧、火焰類流體、爆炸的功能，可以完美的實現(xiàn)此類粒子與場景物體的交互，同時有較為逼真的渲染效果；Maya 粒子系統(tǒng)則已經(jīng)比較成熟，已被用于大部分影視作品后期中粒子特效的制作，用戶群體更加廣泛。

2.粒子系統(tǒng)與流體系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用

流體與粒子有很多不同之處，粒子是獨立進(jìn)行運算的，因此粒子不能與其他粒子發(fā)生互相影響，也不會以整體為單位進(jìn)行渲染，由于粒子間不產(chǎn)生相互作用，因此用于粘性流體的模擬較為困難，而流體系統(tǒng)中的流體以更加一致的方向或形式運動，因此流體更適合運用在元素之間相互影響的場景，例如水、火等。

對于粒子系統(tǒng)與流體系統(tǒng)結(jié)合在影視后期方面的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以水和火這類具有流體特征代表性的特效制作方面，如影片《海云臺》中海嘯席卷海云臺，海水沖擊城市行人狂亂奔跑的場面，這里的流體粒子就與場景發(fā)生了高度的交互，此時單純的粒子系統(tǒng)就無法達(dá)到要求，需要粒子系統(tǒng)和流體系統(tǒng)的共同作用才能實現(xiàn)。在流體容器的控制下粒子在容器中被流體影響從而達(dá)到可以限制水流沖刷方向的效果，使得海浪席卷城市時通過粒子特效技術(shù)制作的海水更具有逼真的破壞性。

3.粒子系統(tǒng)在擬真特效合成應(yīng)用方面的具體分析

粒子特效在當(dāng)代電影，尤其是科幻以及戰(zhàn)爭題材電影中的使用尤為重要，當(dāng)今各類視覺效果在現(xiàn)實中無法做到的場景很多都可以運用粒子特效模擬出逼真的場景。以《X戰(zhàn)警：天啟》中的“快銀”在爆炸發(fā)生時與時間賽跑救出爆炸發(fā)生建筑物內(nèi)所有人的段落為例，鏡頭中爆炸所產(chǎn)生的建筑物碎裂、爆炸沖擊波造成的影響以及產(chǎn)生的煙霧、塵土等都是由粒子特效制作而成，要進(jìn)行非常逼真的特效模擬，在應(yīng)用粒子特效時是一個比較復(fù)雜的過程。

首先由于爆炸物不同導(dǎo)致制作特效的材質(zhì)也不同，在利用建模軟件完成模型制作后，對不同材質(zhì)的物體進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，以便能更好的基于各種物體所具有的物理特征進(jìn)行爆炸場景的模擬。其次，爆炸產(chǎn)生的煙塵在仿真模擬中也是不可或缺的一部分。利用粒子系統(tǒng)制作煙塵特效的優(yōu)越性主要在于可以根據(jù)基于物理模型對煙塵進(jìn)行方便且有針對性的調(diào)整，比如空氣的阻力和浮力值可以影響粒子制作的煙塵是揚塵還是塵土，可以調(diào)整煙塵停留、揮發(fā)、消散的時間，并可以調(diào)整粒子的顏色使制作出的煙塵效果可以匹配影片的色調(diào)。

三、總結(jié)

可以預(yù)見粒子特效技術(shù)在未來影視行業(yè)的發(fā)展中還將會更加趨于成熟，并能更廣泛的應(yīng)用于視覺效果制作。一部優(yōu)秀的影視作品需要大量時間的醞釀，即使目前國內(nèi)影視行業(yè)中的特效技術(shù)由于游戲行業(yè)的發(fā)展有了相應(yīng)的提高，但是由于制作時間、資金和經(jīng)驗的限制，影視作品中的粒子特效技術(shù)仍存在許多不足之處。在經(jīng)濟(jì)和文化交融的世界趨勢下，全球技術(shù)的不斷交融發(fā)展中，影視行業(yè)的逐漸發(fā)展將會讓越來越多的專業(yè)人員和影視從業(yè)者將國內(nèi)的影視粒子特效技術(shù)帶入一個全新領(lǐng)域。

注釋：

①冷佳霖.粒子特效技術(shù)在影視動畫中的應(yīng)用——以影視動畫《復(fù)仇者聯(lián)盟》為例[J].藝術(shù)教育，2015.

② REEVES W T.“Particle systems-a technique for modeling a class of fuzzy objects”[J].Computer Graphics，1983.

參考文獻(xiàn)：

[1]冷佳霖.粒子特效技術(shù)在影視動畫中的應(yīng)用——以影視動畫《復(fù)仇者聯(lián)盟》為例[J].藝術(shù)教育， 2015，（6）.

[2]REEVES W T.“Particle systems-a technique for modeling a class of fuzzy objects”[J].Computer Graphics，1983：359-376.

作者簡介：周效逸（1996.01）女，籍貫：湖北省荊門市，中南財經(jīng)政法大學(xué)中韓新媒體學(xué)院，研究方向為電影學(xué)（影像內(nèi)容）。endprint