动画大片《超级大坏蛋》制作解析

林伟贤

编者按：超级英雄形色各异，而且你永远不会知道他们在哪儿。不过你可以在梦工厂动画公司的走廊上发现几个，他们穿着t恤和蓝色牛仔裤，默默地创造着世界，创造着另一个自我。最新的动画大片《超级大坏蛋》（Megamind）就是在这里问世的，其轰动之处不仅在于票房，更在于其视觉效果。在这里视觉特效总监Philippe Denis（以下简称Denis）和FX总监David  Lipton（以下简称Lipton）会向我们讲述《超级大坏蛋》的制作过程。即使是超级英雄有时也会遇到困难，但是梦工厂的这些英雄们总是能渡过难关，化险为夷。

剧情及人物简介

　　《超级大坏蛋》是一出颠覆漫画英雄电影的动画片。按照传统，超级英雄与超级坏蛋一个代表正义、一个代表邪恶，正义终究战胜邪恶，但在这部动画片里，超级坏蛋Megamind却最终打败了超级英雄Metroman。不过没有了对手的日子相当枯燥，于是Megamind就自己造了一个“超级英雄”Tighten出来。



　　Megamind从一开始就和超人命运相似。在Megamind出生的时候，他的星球要毁灭了。和超人一样，他被用飞船送到了地球。不过和超人不同的是，Megamind来到地球后，并没有被好心的农家父母收养，取而代之的，他的飞船的降落地点是一座监狱。Megamind便在这监狱里长大，自然他不会像超人一样成为超级英雄，反倒是变成了一个犯罪天才。



　　Metroman是一个肌肉发达，着装酷似猫王的超级英雄。



　　电视记者Roxanne，超人的女友，Megamind也对她情有独钟。



　　Minion是Megamind的犯罪助手，机器猩猩。



　　Megamind自己创造的超级英雄Tighten。

构建城市以及炸毁城市的特效制作

　　构建城市以及炸毁城市都是很大的挑战。Denis仔细讲解了他们是如何解决这个难题的。“我们考虑为一些建筑制作英雄模型。这项技术在之前的某些项目中曾经使用过，并且整体而言效果不错。因此大部分的拍摄都是用的程序CG建筑，甚至包括一些建筑特写。”

　　这个巨大的城市是通过电脑程序建起来的，花了九到十二个月的时间才完成，并且还要让里面住上人。Denis说，“我们要确保这个城市人来人往，充满生气。并且我们使用了群组动画软件Massive来模拟城市中往来的车辆。”他们还用了maya，Houdini，Blast Code插件，用于影像合成的Nuke以及梦工厂动画专有的软件。


动画剧照

　　梦工厂在其先前制作的电影《怪兽大战外星人》（Monsters vs Aliens）的基础上改善了其拆毁流程，使其更快更易使用了。这意味着要注意三件事情：第一，拆毁的准备时间很长；第二，在内存不足之前只能使这些拆毁建筑破裂成很多的小块；第三，建筑拆毁之后，不用修改程序就可以恢复回我们专有的工作流程中。

　　梦工厂在早期就解决了这三件事情。首先，他们围绕Blast Code插件建了一个Wrapper，而Blast Code插件在Maya中负责所有的破裂工作。这使人们可以控制建筑的部分。点击几个按钮，在五分钟之内就可以准备好在建筑上炸个洞。这样，艺术家就可以改善碎块的外观及其运动方式。

　　接下来，在将这些模拟提交渲染农场的时候，它可以很智能地根据需要将它们分解成若干小块，并且将小块并行模拟，这样你就可以进行这些十分复杂的模拟，这通常会用完你全部的RAM。”Denis说。



城市夜景

　　第三个解决方案是设计了一个流水线，有一种照明工具，它会自动探测出哪些地方被毁了并且会自动将这个模型换成FX模型。如此一来，这个过程对于灯光部门而言就更易懂了，因为他们不需要运行特殊的脚本。只要使用照明工具就可以了。最后一个亮点是Greg Gladstone（以下简称Gladstone）和Eli Bosteck一起设计的，使用了名叫Blast Code的插件，这个用起来很简单，“任何人都可以使用它，不论是资深的艺术家或者初级的艺术家。让大家都喜欢上FX的感觉特别好。”Lipton补充说。

Blast Code插件的使用

　　Blast Code插件有一个Nurbs表面，一个自定义模式，能够找出缝合线，比如黑白之间的渐变，主要定义了破裂方式，允许使用不同的贴图，从程序Noise贴图到手绘贴图。它将Nurbs曲面转变成多边形，基于不同的贴图添加裂缝并进行拉伸。多边形小块会随Nurbs曲面运动，当它们达到某一个临界点：距离起始位置足够远了或者聚集了足够的速度，它们就会开始释放，直到这些被抛出的碎块有了足够的速率可以自己继续运动，然后在这周围放一个Wrapper，而用于破裂的贴图已经预设好了。“我们有一个程序库的破裂方案，一种是针对玻璃的，一种是针对混凝土的。原本的设想是建一个破裂贴图程序库，不过我们发现混凝土贴图在很多镜头中都能用，因为主要是道路和建筑。”Lipton说。


动画剧照


爆炸场景设定

　　系统会获取Nurbs位面，确认他们使用的破裂模式正确与否，并将他们连到一个叫做“炸药”的动画变形工具。“用户不必再选定一个区域，然后打开破裂并设置破裂的厚度以及提前做好一切准备。直接就可以在五分钟内炸穿一面墙。”

　　在刚开始设置这个系统的时候，艺术家们就决定要让用户可以根据自己喜好随意绘制Nurbs曲面，操控Nurbs曲面就可以操控破裂的碎块。这种灵活性便于人们使用栅格和群组，或者使用柔体模拟，还可以使用线变形器。所有这些都是低水平的，拆毁才是高水平的。

尘土效果的制作

　　“我们想要知道破坏规模和大概的效果，因此对于如何演示尘土我们做了大量的试验。”Denis说。“我们看了许多建筑物拆毁的过程，所以知道会有很多的尘土。有时感觉尘土有点少了，所以想要更多一些。因此，我们做了大量的试验并不断改进。只炸毁一个小的建筑就会有很多的尘土，我们称之为尘土工厂。但是很棒，因为这样我们就知道了应有的规模，我们会将其用在动作镜头中，这样场面会很壮观。”


动画剧照

　　在距这部影片发布约三年之前，Lipton开始参与它的制作，那时梦工厂正在使用粒子模拟制作尘土。Lipton觉得应该用流体模拟代替，主要用于蒸汽、气体和爆炸。他的建议完全正确，这种方法从此成为行业标准。“我们将此引入我们的拆毁系统。Fangwei Lee（特效大师）编辑了一个系统，这个系统可以读入拆毁文件，比如坍塌的建筑，碎片横飞……可以在每块碎片的中间放上粒子，在这些粒子的周围建一个流体网格，基于模拟将尘土发射到流体网格中。”Lipton说。


动画剧照

　　当然，其他电影的力量和工具都是可以借鉴的。在《超级大坏蛋》中第一次使用的一个特殊工具就是如此。在一个很大的战斗场景中，Megamind将一个摩天大楼的顶卸掉，然后像掷标枪一样将它扔在街上。Koen Vroeijenstijn（特效大师）使用一种新的气体解算器做了一个尘土模拟，这个解算器可以制作超大型网格模拟。在Maya中，可能会将它推进到200立方。“他做的是1500*500*300体素的网格，数量级超出了我们所做的一切。这真的很令人兴奋。我们能做到的它都能做到，而且更仔细，速度也不会降低。它可以改变模拟，在大约三个小时内得到一个模拟，调节一下再做一次。这在其他的程序包中都是不可能的。”Lipton说。

城市中灯光的制作　　


动画剧照

　　除了在《怪物史莱克：霍尔一家》（Shrek the Halls）中的少量表现之外，这是Denis第一次作为CG总监和灯光总监的工作经历。他非常满意《超级大坏蛋》中的动态灯光，尤其是城市中的灯光。“我们有大量的场景，其中一些场景规模很大，比如整个城市。在设计城市的时候，我们非常注意如何照明，如何制作贴图，如何制作材质。我们知道没时间在照明与曲面之间徘徊，因此我们花了大量的时间建了一个材质库，用灯光进行试验。这样我们就可以继续建造城市，还为它制作贴图，制作材质并且提供照明。”Denis说。


动画剧照

　　Tighten绑架了Roxanne并飞走的一幕是最难的镜头之一。这是一个夜晚的场景，里面包含了种种从远处望着街道的镜头。“这是一组非常动态的镜头，我们期待观众可以感受到这一点，尤其是在立体电影中。”城市洒满了灯光，这使用了各种各样的CG技巧，包括含有光的PBGI（点群全局照明Point Based Global Illumination）粒子。“我们可以给它设定方向，反射和一些闭塞。我们还能使用PBGI来制作汽车的头灯和尾灯。”在这两个人沿着街道飞的时候，他们在黑暗和明亮光束的交替中穿梭着，建筑在上方延伸，逐渐消失在黑暗之中，从窗户到室内各不相同，这都要使用一系列的照明技巧才能完成。

细节问题的处理


Minion

　　一些“重复”的FX是流线型的，比如在Minion鱼缸头中的水。Minion是那个机器猩猩的角色，他的头是一个里面有条鱼的鱼缸。水一直漫到顶部，所以不需要晃动，不过要有趣并要有动感。梦工厂为这些水加入了流动粒子。Lipton说，“Gladstone制作了拆毁程序，是他提出了我们称之为CIW（Crap In the Water）的想法，这是基于我们的CIA（Crap In the Air）技术。”


Minion

　　这是一个特效程序，用于动画师完成动画并运行脚本制作灯光模型之时。它会自动在后台运行这个模拟，当灯光打到角色上时，这些粒子看起来像是非常小的球体。“不过我们在制作特效时从没用到，我们从不用这个系统进行模拟。只有四五个镜头需要稍作调整，但是Minion出现在几百个镜头中，完全不可能一个镜头一个镜头制作。”


Megamind身后的Brainbots

　　特效部门为艺术家们想出了另外一个方法，这个方法也用在了Brainbots头中的离子球中。特效组设定之后，角色技术指导帮忙绑定，这样角色动画师和灯光师就可以自由使用了。有一幕可以看到效果，就是在Megamind抚摸一个名叫ala Dr Evil的Brainbots的头的时候，闪光随着他的手而动。“写一些程序并交给别人是很酷的事情，你可以在三个月后回头看一下这个程序在动画中产生的效果。”


Megamind身后的Brainbots

　　有些错误出现在意想不到的地方。在一些镜头中，Brainbots的闪光看起来很完美，但在另一些镜头中看起来很糟，这是Lipton要解决的一个令人头痛的问题。“我搞不懂这是为什么。当角色动画师渲染出一个低分辨率的预览版本时，它就会这样，因为质量太低，动画师看不到这些闪光。他们太小了，他们是子像素，因此他们要加快光线才能看到。这个设置一直用于照明中。灯光可以对它进行全分辨率的渲染，包括全部的细节，这样突然之间闪光就变得很密了。解决方法就是要进行几次调整，这样角色动画师就能看到闪光，在这儿可以将光线设置成他们想要的密度。不过照明器总是有一个预设的密度，因此这不是一个技术问题，而是需要有人来克服这个预览渲染的局限。”

myonkyo

不错啊，谢谢分享！