《玩具总动员》这24年CG技术都经历了怎样的变化?

6月25日 10:20

周末过得很充实,到电影院回顾了宫崎骏爷爷的《千与千寻》,又被皮克斯巴巴的《玩具总动员4》惊喜了一把。

 

1995年,安迪把巴斯光年带回家,与胡迪成了好朋友;1999年,巴斯光年和玩具们组成拯救小队,寻找被旧货收购商偷走的胡迪;2010年,安迪即将开始大学生活,玩具们误会了他,却遇到了更为危险的恐怖大魔王。你以为故事要结局了?2019年,这群小伙伴们又回来了。



皮克斯团队在很早之前就有一个关于动画长篇电影的梦想。虽然他们此前也发布过动画短片(时长只有5分钟),但并没有做好涉足长篇的准备。1991年,他们推出了《玩具总动员》的初期大纲,里面有我们喜欢的Woody和巴斯光年。


《玩具总动员》1995年首发,成为世界上第一部完全使用电脑三维动画技术制作的动画长片,当时给人们的感觉更多是新鲜,毕竟之前没有过类似的作品。而现在看来,从5分钟的动画短片到82分钟的动画长篇电影,他们当时面临的制作任务可想而知。



从1995年到2019年,皮克斯已经制作了21部长篇动画电影,其中有4部是玩具总动员系列。一开始的皮克斯团队没有艺术部门,没有故事部门,也没有剪辑部门。后来动画团队从最初的3人扩大到50人;技术指导从10人增长到70人;艺术部门也有了4位艺术家。



皮克斯《玩具总动员》系列的动画技术在这24年里经历了怎样的升级变化?接下来我们就来分享一下吧。


01

1995年《玩具总动员1》


要从哪里说起呢?得先来看看1995年《玩具总动员1》里的这只狗。


图片来自insider


就当时有限的电脑三维动画制作技术来说,能把这支狗做出来已经是可喜可贺了,不过是放到现在来看嘛,和《玩总4》里的猫和它相比,真是一个天上一个地下。



当时使用的制作软件是相当初始的版本,Layout和灯光都是在文本编辑器(text editor)里创建的。没有视觉效果反馈系统,动画师们只能用手敲输入命令的方式来查看;绑定系统也是一样的,制作动画的控件就是基础款,只能用“粗糙”二字来形容。

 

既然是制作动画,自然少不了的就是“动画十二法则”。像迪士尼使用的“挤压与拉伸”“预备动作”“时间控制”这些基本法则,皮克斯他们也都用到了。但是因为早期工具版本的限制,想要实现像“动作惯性跟随和动作重叠”这样精细的法则,那就有些困难了。


《运用动画十二法则一定要注意这些!》


另外,灯光环节的光源也是很有限的。比如在Dinaco场景,就只有6-7个光源;如果放到现在可能会加载200-300种不同的光源,这么一比较,就知道当时的制作条件确实很有限了。

 

而且在当时,皮克斯团队在制作人物动画角色时还没有现在这么如鱼得水,其中涉及到衣服的动画制作,需要大量的时间。那么团队采用了什么样的解决办法呢?我大胆地概括为“以小代全”,在影片中以玩具视角看到人物的手和脚,用小部分代替人物的整个角色,巧妙地避免了制作缺陷带来的不完美。



对于一些必须要全部露出镜头的人物角色,他们采用了是不完全灯光的方式,大多都是在暗光场景出现,这样观众就不会注意到角色存在瑕疵的部分了。而对于处在亮处的角色,只能多增加一些衣服的细节。



大家知道,用CG来模拟人类角色皮肤和布料的材质纹理着色式相当费劲的,就现在来说人类皮肤的模拟也一直是业界难以处理好的问题之一。所以,在当时来说更是难以想象。不过好在他们比较善于处理塑料材质,这也是为什么皮克斯会回避人物角色,把第一部的目光放在玩具角色上,因为当时的渲染器渲染塑料质感还是够用的。

 

那这里面有一个相当重要的环节就是画面的渲染工作,直白的讲就是把带有灯光和动态效果的素材通过渲染操作保存成为画面精美的图像或是视频单帧。


在渲染《玩具总动员1》的时候,共有117台电脑全天24小时不停歇地工作;根据复杂程度来看,每帧需要大概45分钟到30小时不等的时间,平均下来是一帧1800分钟;总共有114240帧需要渲染;动画总时长为77分钟,共有1561个镜头。


面对如此庞大的体量,当时已经完成过很多项目的Renderman站出来,又一次为艺术家们解决了问题。要是把制作更为复杂的《玩总4》放在那会儿,估计渲1帧怎么也得60-160个小时不等了吧。


02

1999年:《玩具总动员2》


 

经过4年的时间和1998年的《虫虫危机》之后,皮克斯花了一段时间来解决工具和渲染等问题,终于在1999年推出了《玩具总动员2》。


虽然从画面来看和原版没有太大的区别,可是随着制作技术的发展,他们在大约8个月的时间内就完成第二部的制作了,加入了具有更多特征和细节的人物角色,比如玩具收藏家和清洁工等等。动画师也找到了制作人物角色动画的关键性因素,那就是要流畅。


图片来自insider


03

2010年:《玩具总动员3》



2010年6月,皮克斯发布了《玩具总动员3》,相比之前,画面已经相当有质感了。到这个时候,制作会用到的软件程序已经得到了很大的改进和升级,团队规模也有了很大程度的扩大。必须要提一句,这个时候Renderman在业内已经牢牢坐稳了电影级渲染器的头把交椅。



在第三部中,我们最先注意到的就是毛发制作技术的提升,Andy、Bonnie和芭比等角色的头发更细致更浓密了(很羡慕)。说起之前几部动画毛发制作,第一部中有一只狗,我们在文章前面已经介绍过了,基本没有毛发,直接用贴图纹理表现的;玩总2中也有一只狗,毛发已经顺滑很多了;然后就是《怪兽公司》萨利身上那100万根具有重力、加速度和力量的毛发。再往后的咱们就不列举了~


玩总2

 

其次就是着色方面,人物角色效果看起来更为真实可信;新的灯光技术创建了更额外饱满和真实的光照场景,这样更有利于故事的发展;最后就是景深和烟雾的处理,对吸引观众注意力起到了很大的作用。


04

2019年:《玩具总动员4》


 

当很多玩总迷以为3已经画上故事结局时,9年后,《玩具总动员4》来了。同时带来的还有软件和技术更大程度地飞跃。



一切都是崭新的。艺术家们利用最新的绑定系统来表达角色更为细致的情感变化;利用新的着色和灯光系统构建更为复杂和精细的场景;利用新的渲染系统来模仿光的物理特性,以及场景中的物体会在光照下产生的多种不同效果;


尘土效果对比


利用新的特效工具增强水的真实感;在地板、角落、缝隙和建筑物中添加灰尘和蜘蛛网,灰尘甚至还能呈现出特别好看的散景(bokeh )效果。这些是我们在之前任何一部玩总电影中都没有看到的。



虽然有了如此之多的先进工具,允许艺术家们为任何场景填充真实效果,但皮克斯团队的制作效果始终忠实于玩具本身的设计。“这不是实拍电影,而是现实世界的玩具电影”


05

几个对比的例子


Blocking&Polishing


要说《玩总》1-3与4之间的最大差别,那就是玩具Polish的程度。从这个角度来讲,一个镜头里的动画分为两个方面,一个是blocking,一个是polishing。Blocking得到的是角色呈现故事情节的表演和动作,而Polishing添加的是让镜头表演活起来的那些细微动作。比如我们最熟悉的的polishing就是类似于角色眨眼或者是呼吸这种细节。


据制作团队估计,动画师在制作4的时候,光是polishing这个环节,所花费的时间是1和2的10倍还要多,就是微调各种细节,让观众感受到角色的自然和真实,而不是去一眼看穿。


雨滴序列的制作

 

《玩总1》的时候导演想加一个下雨的序列,在当时的技术来看,几乎是不可能实现的。但他们还是用当时的工具做出了室外的雨和室内玻璃上的雨点,为故事情节的发展奠定了基调。虽然有限制,但如何减少限制,利用现有的东西来为讲故事服务,这才是关键所在。制作团队回忆说,当时有一位艺术家连续研究了1个月,才搞定了这部分序列。



时光嗖嗖嗖飞到现在,为了完成《玩总4》中下雨序列的特效制作,艺术家们花了6-7个月,他们管这部分叫“烧钱镜头”(Money shot),不光是白花花的银子,还有制作人员的心血。关于这部分到底是什么样的场景,就不给大家详细描述了,免得落下剧透的嫌疑~


宽高比的改变

 

不知道大家有没有注意到,《玩总1》使用的是1.85:1的宽高比,而到4变成了2.39:1。


图片来自insider


陶瓷肌牧羊女



为了展现牧羊女更为真实的瓷娃娃肌肤,制作团队参考了20世纪30年代-60年代电影中的女性角色,


《卡萨布兰卡》女主剧照


制作时尽量避免对牧羊女使用方形灯,因为只有没有锋利边缘圆形灯才能更好地反射到瓷器上面。



经历复杂,回归基础

 


《玩总4》还做出了一个令人惊讶的举动就是:回归基础,叉叉Forky就是一个很好的体现。这个角色没有四肢、没有皮毛、没有光泽的表面,只是一个塑料叉子而已,但效果却相当真实。


团队不断壮大


还有数字可以用来比较24年前后的不同。


《玩总1》的时候制作团队有294位核心艺术家,129位crew employee和129位employee(因为我没有在国外制作公司工作的经验,没办法说清楚后面二者的区别,是不是可以理解为项目合同和劳动合同,希望有大佬可以为我们解释一下);而现在到了《玩总4》这会儿,皮克斯有1247位雇员,475位crew employee,和由55000个核心超级计算机组成的渲染农场,这些都是实力杠杠的技术保障。

 

虽然,皮克斯团队一直主打“故事情节才是王道”,其他任何都要为故事情节服务。但《玩具总动员》系列在24年来确实也收获了更为厉害的制作经验,更优秀的制作人才,更强大的制作工具。

 

所以已经为《玩总4》贡献票房的小伙伴们,你们有什么观影体验呢?或者哪一点触发了你对之前几部的回忆?可以在下面留言给我们哈!期待~

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