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Eva与Spider:给您带来震撼的视觉特效

  概要:制作电影时,使用模拟爆炸和火焰等特技或许成本更低,但使用视觉特效往往给制片人更多镜头拍摄的主动权,还能根据需要多次重拍。

  目标:使用轻质结构光3D扫描仪,为人体、道具和其他物体制作逼真的3D模型,用于制作动画等其他视觉特效,并在制片过程中以多种形式加以利用,最后保存归档,为日后(如续集)使用。

  使用工具:Artec Eva, Space Spider

  有没有想过一个电影中的角色是如何爆成碎片,变成一只怪兽或者从屋顶到地面完成双脚跳跃的危险动作?制作这样的特效自然不能缺少像TNG Visual Effects这样的公司。有了Eva和Spider扫描仪,TNG就可以为角色和道具制作 3D 模型,之后在爆炸中会爆裂、分解、变形–随便你怎么叫。你可以在钢铁侠、暮光之城、龙纹身女孩等好莱坞大片中见到TNG公司制作的特效。想不想看幕后花絮呢?

初始基准摄影 / 3D皮肤着色符合扫描

  3D扫描在电影业中的应用

  “3D扫描可以带来导演需要的效果,”TNG的创始人,Nick Tesi讲到,他早在1986年就开始制作3D电脑图像。“这是电影创作的新时代,如今的导演可以完全按照自己的思路想法安排剧情发展的路线,他们的任何想法和理念都可以通过高科技手段来实现。”

  制片人就像一个故事演讲者一样,而通常不会参与场景道具的创作。这项工作通常都是由视觉效果总监来决定,他会选择是否使用3D扫描仪。当然预算在这里起着非常关键的作用。如果预算比较紧张,总监会选择实际现场场景,也就是说现场炸毁房子或车辆,并拍摄获取效果,而不是通过电脑创建一个完全虚拟的场景。这种方法如果只是针对一次拍摄的情况来讲,可以节省经费。但是一旦需要反复拍摄,或者一次拍摄未达到预期效果的话,这种方式可能就要赔钱了。使用虚拟合成的车辆、道具,甚至主角,可以给导演更多的尝试机会,知道他拍摄出自己满意的效果。

  他们是怎么做到的

  TNG使用Artec扫描仪进行创作已经超过了五年的时间,并称自己是“尝鲜”。他们通常使用Eva来扫描头部和身体,Spider一般用于扫描精度要求较高的道具或者是人体上的细节。关于Eva和Spider的优势,Tesi认为它们小巧便于携带,有软件更新,精度高,分辨率高。

  TNG接受的的一次挑战是扫描一个身穿复杂铠甲的演员. 为此, TNG使用了Eva和Spider扫描仪来获取高质量的数据以达到客户的要求。

  几何/渲染

  开始3D扫描物体的过程,一般首先需要拍摄参考图像来辅助进行3D建模,3D纹理创作师会在最后进行检查,以确定3D模型和真实对象相匹配。扫描对象完成后,扫描数据会被对齐并融合在一起。一旦3D技术人员确认,它们达到几乎100%覆盖率的话,3D扫描过程即告结束,可以进行下一步处理。

  数据处理的时间取决于所需的分辨率。当数据处理完之后, 3D建模者就可以开展他们的工作了。使用捕获的专业品质的照片,借助3D扫描设备所提供的完美轮廓和比例,建模者将会创建出一个包含很多组件的3D模型,留给3D纹理创作师进行之后的处理。

  纹理创作师之后会绘制物体的表面(或者投影图像),还需要绘制UV坐标被切断的时候留下的接缝。完成后的纹理图像会被返还给3D建模者,由他进行进一步的雕琢. 当模型制作结束后, 生成的3D模型一般贴图和位移贴图会以多种方式供人们观看。

3D扫描 / 网格化 / 低多边形 / 高多边形 / 质地

  动作捕捉

  “对于一个3D扫描公司来讲,重要的就是扫描人物的身体和头部。对于我们来讲将其拓展为动作捕捉也是必然的趋势,”Tesi讲到。这项技术可以使静态的物体变得活灵活现。3D扫描甚至可以捕捉一个人皮肤以及衣服的表面色彩及纹理。“当它们被整合好后,我们会对其进行UV的分解,重新网格化制作纹理,”Tesi讲到。“此步骤后我们会对模型进行渲染,但接下来的步骤是插入关节(骨架),需要有物体在角色运动时来驱动皮肤。这个过程被称为操纵。”

  当骨架在电脑中整合生成数字模型后,就要开始被称为“比重”的过程。这个过程使我们能够计算出每一个关节上需要生成多少皮肤。当角色被制成动画时,还会加入重力系统是的角色变得更加逼真。为了使这些关节变得更加灵活,而不需要触碰关节,需要创建图形用户界面,它可以定向限制连接关节。这可以使动画师更加容易并直观地设置动画中的人物。动画制作结束后,视频会在电脑上进行一帧一帧的渲染,被称作render farm.

  创作一个数字角色vs.开发一个数字角色

  你需要有一个从零开始的建模人物,还要有一个初步设计的人物模型,使用特技演员,电子动画,或者3D扫描真人。快且有效的方法就是借助3D扫描。

  为了充分开发角色,尤其是有一个知名演员在现场的时候,需要更加努力去创造脸部的表现,头发以及衣服,还要运用光线,保证最终的比例,所有的数据都需要保证可以精确匹配到原来的演员,保持平稳过度。例如,如果你处理的数字拷贝是出镜时间很长的主要演员数据,之后还要花费大量时间让数字拷贝匹配相应的演员。

  如果角色距离镜头很远或者出镜时间不是很长的话,完善细节所花的时间要少很多,只需要保证完全匹配,可以给观众带来一种完美的错觉。

  另一种是更加保险的做法–扫描所有所需的信息,然后归档以便日后使用。总有一种方法可以保证完成项目。归档的资料可以被重复使用,也可以备用做制作于电影相关的电子游戏,或者从游戏借用到电影制作中。

3D扫描 / Retopologized网格 / 渲染完毕

  如何能让一个数字模型变得活灵活现?

  Tesi说创造一个优秀的3D人物模型有三个重要的环节。第一个环节是要确保人物设计本身看上去要像一个真正的人。身体的整体结构和皮肤的外观都要和真人一样。从头发到服装,每一个部分都需要非常自然。现实生活和虚拟世界中的人物要一模一样,给人一种错觉–嗯,这就是现实生活中的人物。

  第二个环节就是全身动画,看他是如何运动的–无论是僵硬、生涩、不合时宜,甚至是像月球上的宇航员一样光滑。需要加入真实的动作,流畅的动作才能体现出人物活生生的性格 .

初始基准摄影 / 3D皮肤着色符合扫描

  最后也是非常重要的一个环节,面部的动画要有很强的现实感染力。我们都知道脸是什么样子的,因为我们每天都在看他;通过一个人的脸就可以了解他的情感,但是在3D世界中这些都需要自己创建。如果制作不正确,脸的上半部分,死板的眼睛、呆滞的眼神以及低矮的额头,都会破坏整体视觉效果。眼睛需要有正确的比例,并且需要尽可能多的细节,尤其是在角落里。这同样适用于嘴和耳朵。最后,鼻子的体积和感觉都需要借助鼻孔的位置和对称关系来表现。

初始基准摄影 / 3D皮肤着色符合扫描

  视觉效果的未来

  随着3D扫描技术和3D建模技术的发展,以后人们将很难区别那些角色是由计算机生成的,哪些是真实的东西,这会越来越普及化成为人们日常生活的一部分。我们将会看到完全数字化的电影和电视剧,就像游戏动画一样—场景和人物等等,数字娱乐业将会进入各个媒体,我们也很难预料将会发生什么。

  “现在越来越多的视觉效果通过3D扫描,动作捕捉来制作,这是世界发展的趋势,”Tesi讲到。

Retopologized扫描数据,纹理,渲染

  由于3D扫描服务时间缩短,扫描设备逐步变得廉价(但是产品的品质还是高水准),美国之外的电影制作人也能做出好莱坞式的大片,这其中就包括了亚洲、欧洲和拉丁美洲,利用3D扫描捕获图像来打造视觉效果,已经成为电影行业的趋势。它会变得更加方便,价格更加低廉。租赁机构和服务机构也会越来越多,甚至不懂技术也可以完成3D扫描的操作,自行制作3D模型。

  “在过去电视上的视觉特效画面要远远少于电影中的。但是随着时间的推移,电视节目和广告中的视觉特效也开始逐渐吸引人们的注意力,”Tesi讲到。“如果制片人能够划拨更多的预算,就可以使用更先进的科技,所制作出的效果也会更加有震撼力。”

  CG扫描数据—网格化和纹理化

  参考图片

  CG扫描数据—网格化

  如果3D扫描数据可以自动和全彩色整合在一起,并且制作出一个高质量的模型,这就将会是一个重大的突破。电脑给我们带来的惊喜将会是无穷的,因为时间对于我们来讲将不会是一个制约的因素。

  Tesi坚信在不久的将来,90-100%的广告和电视节目将会被数字化,这也使观看者可以创造属于自己的结局。“在你知道它之前,你会通过一个虚拟的图书馆世界接触到整个行业的数字图像,”他讲到。“节目将会完全由电脑来创作,从人物到武器甚至到场景。人的因素只会存在于动作捕捉和配音的环节中。这听起来像天方夜谭,但在十几年后这种方案将会成为大片开发的脚本。”

  今天,3D扫描被用作数字资源创作的出发点,但是如果这些预测变成了现实,你准备好迎接完全数字化的世界了吗?

 

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