為何阿凡達被稱為 劃時代 的 3D 技術

首先 發這篇文章前 我個人要感謝 Jotarun 兄 因為某種私人原因 所以我把我之前 Po
的文章砍掉 現在還在 SYSOP 板申請回覆 (不過處理速度實在是 ... 唉 也許我申請方
式錯誤吧 :p)

以下為本文

阿凡達這部電影 如果以 3D 片的外在來看 影片長度 / 畫質的細膩程度 (無 "粗糙"
之超高解析度) / 第一部 3D 實拍 + 3D 全 CG 影片 等等理由 雖然也許是可以稱的上
"劃時代" 或是 "電影革命" 但是顯然沒有辦法訴說本片真正跟其他 3D 電影比較大的
差異 (下列均只用 CG -> Computer Graphic 因為 CGI 我老是會聯想到以前的 Common
Gateway Interface :p)

當然 如果只想看所謂的 "體感 3D 電影" 阿凡達顯然會讓許多人失望 請記得 阿凡達
=不是= "體感 3D 電影"

在 阿凡達 的拍攝過程中 所用到的許多技術均包含現有與特有(詹導個人非常機車要求
下研發成功的) 以下做個簡單的介紹 :

1. 人物建模 :

阿凡達的人物 3D 建置 是利用通行已久的 Light Stage 技術 將目標
標對象 360 度高照度下拍出各角度完整影像 (在此的目標多指 '人')
之後經過標記與微調後 讓程式自動建模與貼圖

(延伸閱讀 板上 puffdadboy 兄的大作 #1BG3fIU1)

2. 一般場景 :

阿凡達的場景跟其他傳統 真實/虛構 混合的影片一樣 大量使用藍綠
幕 演員在真實佈景中演出 而需要利用 CG 的部份則全部貼上藍綠幕

(延伸閱讀 阿凡達內部人員拍攝過程流出影片)


( 短網址 http://ppt.cc/Z0MJ )


( 短網址 http://ppt.cc/VcP9 )

3. 納美人 :

阿凡達 與 那美人 的人物演出 也是用現行 Motion Capture 技術將演
員的肢體動作記錄下來(但完全沒有使用到所謂的藍綠幕) 後置處理 我
們可以發現演員的衣服上有許多 定位點 這是 I.L.M 特效公司的專利
能精準的將動作反覆比對運算 達到近乎百分之百的動作補捉 (利用多
部攝影機的角度貼補技術 帶入電腦直接算出物件 3D 之模組 可謂目前
之翹楚 )

CG 化妝技術也是行之有年 像是神鬼奇航的 Davey Jones(深海閻王)


(延伸閱讀 咕嚕的 關節/動作架構 與深海閻王的 CG 化妝)




( 短網址 http://ppt.cc/SAvM ) 為播放清單 可看完後停止



然而 如果 阿凡達 只是這樣 那實在也沒有什麼好說的 他只是砸大錢的 "現有" 特效
大雜匯 只 "等同" 於去年幾部非常出色的 CG 特效片/動畫片 比如 2012 / 變形金鋼
復仇之戰 / 聖誕夜怪譚 等等 (個人特推 聖誕夜怪譚 光源效果做的非常之好) 非常
優異的作品

當然 至少第一次看 阿凡達 時 我也是如是想 (不過是特效 "好了點" 罷了 沒什麼了
不起 不值得特別去瞭解)

延伸閱讀

(2012) Autodesk 3Ds Max 2010 從無到有
http://forum.pchome.com.tw/content/74/31883

2012 特效製作原理舉例簡述
http://blog.roodo.com/victorart/archives/10747653.html

(變形金鋼) Transformers Exclusieve Making Of Beelden

http://www.youtube.com/watch?v=pF0C59xcDdU&feature=player_embedded#

《變形金剛2》視覺特效神秘面紗大揭秘 (嗯 廣告文 :p)
http://www.hot3c.com/read.asp?class=12&id=14151



這邊開始就是說明為何 阿凡達 可以稱之為 "劃時代" 了 目前 阿凡達 有兩個主要常
被討論的 Fusion 3D 與 臉部表情/物件軌跡截取 不過最可怕的還是引入 Real Time
Active (一般都只稱 Real Time / RT) 概念 這跟一般傳統純後置流程完全不同 不但
讓拍攝所結合虛擬與真實的 動態/場景 更加的砌合 而且可以讓詹導迅速掌握拍攝狀態
這十四年的空白 詹導在其自述中提到 他用了十年左右研究思考相關技術

Performance

Capture :

詹導無法接受臉部表情純是用電腦動畫技術合成與後置 所以開發出特用
的臉部表情裝置 其實這是 ILM 的專利技術的延伸 一樣是在臉部畫上定
位點 (本例為綠點) 但不同的是 團隊針對 "臉部肌肉" 作表情補捉處理
(系統化表情的類別) 跟現行的 The Emily Project 不太一樣 (全面補
捉) 在 幕後製作花絮 中 我們可以看到演員的臉部有台掛式攝影機 將
其表情 "號稱完整" (有人說 100% 有人說 95% /.\) 補捉

而且更暴力的是 這部影片時 "即時收音" 所以詹導在無數個宣傳影片與
花絮中不斷強調 "這不是動畫片" (Echo N 次)

Real Time :

一般狀況下 Motion Capture 截取下來的資訊 主以後置合成為主 但是詹
導無法滿足這種現狀 他要求建好的 場景 / 處理中的納美人 / 其他物件
可以讓他 "即時掌握" 在 幕後製作花絮 我們也可以看到 :

1. 當演員在演出時 有螢幕在追蹤他們的臉部動態 甚至很好玩的 臉部的
攝影機 (處理時為魚眼狀態) 臉上標的綠點會同步追蹤至臉部肌肉表
情的變動 (真正高精度的影像則交由後置處理)

2. 當 Jake 要剛進村落時 與即將升級成靈鳥騎士時 前往哈里路亞山脈
的上層 經過碩大橫向樹根 或是 跳躍抓住樹藤 我們現實中看到的只
是演員在佈景中跳來跳去或是對空氣做出動作 但是詹導可以透過螢幕
看到合成後的景像 (在向家園樹祈求時亦同)

3. 不管是靈鳥小模型 或是戰機小模型 看到詹導(或/與 助手) 拿著小玩
具開始移動時 除了會追縱記錄這些小模型的動態與軌跡 也可以在螢幕
上顯示出移動時的即時效果 而 "風中奇緣" 飛行的片段 更是此技術發
揮的極致

Fusion 3D :

這是詹導超越一般人常識的發想 重心為 Virtual Camera 由好幾個團隊
合作完成 一般當我們建模或其他任何過程中 我們常可以利用拖曳方式或
使用滾輪 來對物件放大縮小或是旋轉 詹導的想法是 既然我們可以做得
到 RT 來結合動畫與實演 那我為何不可以移動我的攝影機 到我想要的角
度與位置 去拍攝出我想要的演出效果 (目標之 大小/方向/角度) ?

所以 在花絮中我們可以看到當演員與攝影師等專注在他們的工作崗位上
時 詹導一個人拿著一台攝影機 直盯著攝影機 "隨意走動扭動" 我們可以
清楚的發現當詹導 "扭動" 時 合成的動畫 會隨著他的動作而有所回應

而詹導不只在演員演出時這麼做 當演員結束拍攝時 他一樣會把已經處理
好的影片利用 虛擬攝影機 來呈現他想要得到的畫面

為了達到詹導想要的畫面 新一代的 Stereosoopic Camera 的開發成功幫
上了很大的忙 (Panasonic 這次押對寶了)

(Fusion 3D 是很多大小專利 技術/概念 的結合 無法特別專指某項技術)

2D <-> 3D :

傳統在製作 "虛擬實景" 尤其是野外的狀況時 我們大多會使用 Vue7 之
類的軟體 來建構所謂的環境場景 但是很神奇的 阿凡達 大多數時候使用
的卻是 Photoshop / Lightroom ... 這部份當初實在超出我的理解 不過
後來我知道現在有所謂把 2D 轉成 3D 的處理程式

簡單的說將 2D 圖自動轉換成 3D 後 建模貼圖都省了 只需修一下細部

傳統處理背景時 大多是建模後拆圖 然後利用繪圖軟體(比方 photoshop
:p) 繪製拆下的圖層畫好所謂的 "貼圖後" 再貼回去 近年有比如 ZBrush
/ Mudbox/BodyPaint 3D 之類可以對 UV 貼圖直接後置處理的軟體

但很顯然的 阿凡達的場景處置 不是以這種方式(為主) 我只能說當人家
正在 "研發中" 時 阿凡達 團隊已經實現了 (目前此類軟體消耗的演算次
數非常變態)

(延伸閱讀 Carnegie Mellon University 研發中的轉換軟體)

Transforming a 2D image into 3D

( 短網址 http://ppt.cc/j_jY )


延伸閱讀 阿凡達製作幕後花絮 相關

阿凡達 超用心的幕後製作 (小雷)
http://cutelu.pixnet.net/blog/post/26236546

阿凡達 幕後製作花絮 (上面網頁中有此連結)
http://www.youtube.com/watch?v=P2_vB7zx_SQ

Adobe (不是 Autodesk) 阿凡達中的製作過程 (網址有夠長 - -)
http://tv.adobe.com/watch/customer-stories-video-film-and-audio/adobe-and-avatar/
(短網址 http://ppt.cc/OF1k )

阿凡達 拍攝技術面花絮
http://www.youtube.com/watch?v=OJ1JzYPjcj0&feature=sub (感謝 Jotarun 兄提供)

阿凡達 大全 (雜七雜八)
http://www.hd.club.tw/archiver/tid-1919.html


最後 再次感謝 Jotarun 兄 "沒有你就沒有這篇文章"

至於原先的有 Po 的已知使用之商業軟體列表 我就不再發了 感覺有廣告之嫌 (其實
前面內文 早已廣告了 Orz)