VR在《权力的游戏》筹备和拍摄期的应用

7月1日 10:50


HBO好像通过“权力的游戏”确立了自己在TV视效界霸主的地位。今天我们就最后一集(虽然我是快进看完的)一个段落,就是在王座的房间Jon Snow面对Daenerys,kill 了她, Dragon很生气融化了宝座,然后将Daenerys的身体带走的那个段落,看GOT的制片团队是怎样把 CG龙 ,实拍的火,CG的火以及真实演员,演员与CG交互的表演完整且精准的匹配到一个镜头中去的。


“雇佣”VR企划


Steve Kullback (visual effects producer视效制片人, Game of Thrones):

这是我们第一次在项目中使用VR的设备。三楼把美术部门提供的模型放到引擎中,这样可以让你在头戴眼镜中看到这些场景模型,之后在VR中通过激光指示器你可以指向场景的中的任何一个部分,单击按钮就会到那个位置,然后转身设置摄像机位置,之后可以将整个场景设置保存下来。


Joe Bauer (visual effects supervisor视效总监, Game of Thrones)

从最终结果看这个方案非常有用 - 这样 DOP Jonathan Freeman和导演David Benioff和D. B. Weiss能把场景中的不同时刻生成一个迷你相机视角库,当我们接手时就可以直接与龙的制作公司Pixomondo,以及王座的制作公司Scanline开始工作。


Adam Kiriloff (senior real-time technical artist高级实时技术制作, The Third Floor):

我在Belfast的美术部门扎了四个月,在资产组的协助下,快速的完成了建模的部分,同时我收到概念设计师的sketchup文件,视效团队的高模,建筑师的正视图(三视图中的一个方向),甚至还是有置景师的手绘稿。拿到这些数据之后,首先我们将数字资产和实际大小的模型进行匹配,实现第一次的传递优化。


一旦数字资产都被“同质化”,我就会把他们导入到UE中,然后在substance designer里面创建环境材质,并在里面制作定制道具,同时在UE中开发了粒子系统,设置了灯光和大气效果。在少数情况下,我会从现场采集的照片中抓取道具,像王座、壁画之类的东西。


再然后在Unreal中重新创建一个初级的版本,在htc vive的头显中用三楼开发的VR原型pathfinder(拓星者)观看,当然在UE中我们(三楼)也开发了相同的系统原型。


通常我们需要在几天,有时是几个小时内完成整套系统的设置,这么快的原因是我们只需要模型,材质纹理和灯光的质量在一个基础水平。


VR中观看的操作可以快速学习和直接使用,另外也开发了一个工具包,可以根据客户要求去扩展和定制功能。


The Third Floor’s virtual camera tool became known as Pathfinder.


pathfinder里面的一个主要的功能是“虚拟镜头( virtual lens)” ,它本质上是一个虚拟屏幕,连接到VR中的控制器,可以让你在虚拟环境中设计镜头。虚拟镜头模仿的是真实相机的设置。镜头配置可以根据摄影师的要求预先设置,镜头的选择就像在屏幕上滑动镜头一样简单。


Jonathan Freeman使用了我们拓展工具包中的所有功能,在虚拟现实中设定镜头,切换镜头,屏幕截图和制作“照片板”(同故事板功能)。这些照片板就是由Jonathan巧妙捕获的单帧(截图,有时会有注释),用他们可以构成粗略故事板。


The virtual scout employed by The Third Floor allowed DOP Jonathan Freeman to explore sets with virtual cameras using VR goggles. From that scout, photoboards (like this one) were captured that helped to refine the shot list and form set design, visual effects and filming plans.


导演们的小组会议经常发生在一个或多个导演单独使用VR系统的情况下,美术部门会聚集在我们set好的大型电视周围,讨论导演在视觉上的规划。我们的观看工具中有可以做3D注释的工具,激光指示器和几种不同的测量设备,可以补充和帮助小组讨论。


在获取Jonathan镜头设计的过程中,我和他有两个同时捕捉镜头的方案,一个是使用VR工具。当然,VR工具从没有打算用来记录复杂的相机移动,因此在某些情况下我们在场景中使用了带有动画的虚拟相机并且还使用了棋子动画来完成角色的表演。在用虚拟摄像机拍摄时,我能够与Jonathan密切合作。王座室内场景的拍摄中最终从不同的测试角度中设置超过100个虚拟摄像机。

Jonathan是一个完美主义者,并没有留下任何没有被探索到的潜在位置。


Previs frame by The Third Floor


Michelle Blok (previs supervisor, The Third Floor):

到了做预览的阶段后,我们从Jonathan,Adam和虚拟相机团队获得已有的动画素材和数据开始准备previz的制作。在此过程中我们尝试了许多镜头和角度的变化。这个场次最大的挑战是将Drogon放到王座室的非常狭窄的空间中。因为空间和环境的设定或者更准确地说破坏面积的设定需要根据龙占据的面积以及进入和离开房间需要的空间来完成。


一旦所有的镜头在预演中完成,我们会将所有龙的动画剪辑拼接在一起,创建出整个场次的连续动画。这样可以确保实拍场景和龙在场景中的位置是一致的(简单的说就见放在一起检查镜头的连续性)


在虚拟相机中拍摄 (simulcam)


Steve Kullback::虚拟相机是在该场次其他地方使用的另一个技术,但是并不是很多。当演员需要跟龙进行精确互动的时候,我们像往常一样预先设定好龙的动画,不同的是我们这次把它带进了simulcam中(就是最早用在阿凡达拍摄的那套设备),这样我们就可以使用Ncam —(一个实时的3D运动跟踪设备) - 操机员可以让其他人看到CG的龙在实拍画面中,同时我们都可以看到摄像机角度如何随着龙的运动而运动,演员也可以参考位置跟随表演。


Joe Bauer:对于这样一个复杂的表演场次simulcam显得很有用,因为它更像一个沉浸的场景,预演我们是需要通过多次修改而得到的,但是在simulcam中,摄像机操机员可以自行添加cam动作,Jonathan可以直接调整动作或者重新构图,让场景中所有的角色不相互阻挡。传统拍摄中,现场你没有任何东西可以代表龙,拍摄的时候也没有人能构建出你想要的东西,最后当你开始制作的时候你会发现场景中没有龙的空间,或者选择妥协一个不好的镜头效果。所以用simulcam的好处是确实可以让每个角色表演实时的产生微妙的反应,且表演比较精准。


Plates from the live-action shoot.


Casey Schatz (virtual production/motion control supervisor, The Third Floor): 


考虑到该场景会发生的故事情节,我们都知道只要镜头中CG角色表演和演员没有展现或者表演出真正的关联性,无论之后龙的动画和渲染有多厉害,对镜头效果都没有实质的作用。所以在这场表演中Jon和龙对视对方的那一刻变得很重要,位置高度都要刚好,所以我们需要一种方法把这两个角色在某种意义上“放在同一个物理空间中”。


大家一致认为在这个场次中我们需要一种方法来精确的标示龙的运动。第一个想法是用Spydercam,可远程操作的cablecam,三楼把龙的飞行轨迹映射给相机的控制系统,从而给演员一个“飞行眼线”的位置高度(就是让演员知道可以看哪里),可惜的是这个方法没有放在王座室内拍摄,但是在后续的项目中我们发现这个方法很有效。在空间的限制上我们开发了另外一种方法,就是用现场动画预合成的方法来提示眼线杆的操作位置和轨迹。


cablecam

我们用了一种独特现场预合成的的方式,叫‘techvis 遇见 simulcam“ (直接叫XR好了,就是技术预演和虚拟拍摄的交织)。这里的现场画面和标准的显示器的画面有所不同,它不仅基于Ncam系统在拍摄设备上进行数字叠加,而且还充分融合了Pixomondo提供的精确的龙动画以及由The Third Floor Michelle Blok和她的预演团队以及技术预演团队提供的技术测绘画面。


Ncam可以生成一个点云,我们将它与王座室的扫描场景进行对齐。Michelle Blok和她的艺术家在给龙做blocking的时候就使用了这个相同的扫描场景,因此不管画面大小,空间关系还是表演区都是准确匹配的。Pixomondo随后制作了最终的龙动画。我们将这个已通过的版本导入MotionBuilder (把骨骼动画back到fbx),用于Ncam的现场comps。现场实时合成不需要对龙进行高精度的渲染,但是需要非常高的空间精度,以及来自Pixo精确的文件/数据。


Ncam and Unreal Engine were tools used on set to marry the pre-animated Dragon with the live action plate for real-time viewing.


在拿到王座室精细的技术模型后,根据Michelle的previz,我在实际的场景中做了标记点以便于引导一起工作的协同人员,另外这样可以确定眼线需要运动的路径。同时我们给操作眼线的人员一个显示器,上面复合了实时龙的动画和现场场景,且在设备显示上直接反转了画面,使操作人员可以更直观的判断和匹配高度。看着他和显示器的互动,我们发现只要在构图框架内,工作人员可以很轻松的判断高度位置。所以只要只要三个条件都确定好,就可以在拍摄中准确匹配出龙头的位置。


在这个caae中,我们对Ncam进行了双重的使用,一种是常规的功能,显示重要的cg元素,帮助表演拍摄,另一种是输出动画给操杆人员现场提示。


我会给操作人员三个标记,分别运动的前,中,后,中间的部分由龙的动画衔接补足。眼线的操作工作人员只要看到龙运动,他就跟着运动,Dan和David用这个非常灵活的方法指导拍摄的最后一集。


对他们而言,这是他们第一次在现场拍摄中直接通过镜头看到龙的最终动画,同时这个方法让拍摄效率提高很多,减少了在拍摄中去猜测位置和不确定性的时间。现场只要有东西标记漏了我们马上就能知道。


A final shot from the sequence.


在虚拟拍摄中我们简化了火的形态,只是用锥体显示了火焰的方向和大概的尺寸。设置的时候让火和龙在同一个空间层,在数学逻辑上定义了火的起点和终点,这样可以让大家知道CG光线/实拍灯光需要交互的范围。Ncam上用橙色的灯光来表示火的出现,以便龙在喷火时灯光组能准确的将真人演员,布景和道具同时照亮。


燃烧的时刻


Joe Bauer:对于龙焰,我们在现场只是做了交互的灯光,有时在现场拍了些火做参考,不过这些都是纯参考没有其他更多的用途。镜头中真实用的火的素材是我们在拍摄后单独去拍摄的,用motion control以及前期龙的动画数据来驱动火焰喷射器,以模拟龙焰。



Casey Schatz:我们需要火焰的运动速度很快,要比火焰喷射器放在Technodolly上的产生的速度快。所以这一季我们把这些真实的火焰放到了Bolt上,来模拟我们需要的火的素材。在三楼细致的技术预演基础上我们编写了bolt的运动程序,同时在另外实拍的场景中,美术部门精心匹配了每次龙焰燃烧后的场景效果。


Mohsen Mousavi (visual effects supervisor, Scanline VFX)

我们从2018年3月开始拍摄王座的燃烧,先做了一些测试。最初他们希望它是一段连续拍摄素材,但从剪辑上看有点不可能,所以我们最终还是从头开始对每一个镜头进行了火焰模拟,以获得视觉和情绪在镜头中共性。特效上我们一开始用Flowline进行一些开发,不过最后我们联合了Flowline和Houdini,这也是我们第一次在Scanline真正使用Houdini做一些高密度的流体特效。


The Third Floor’s techvis (upper panels, lower left panel) is seen through the Technodolly camera at 1/3rd scale with a live composite of the robotic flame thrower and Pixomondo’s set comp (lower right).


在特效效果开发上,我们先拿到了一些拍摄中的参考,自己也找了很多,但是有趣的是我们觉得这些参考都不够好。Joe的工作方式是如果这个东西看起来不真实,不管它看上去有多好看或者花费了多长时间渲染,他都没有兴趣。所以我们又去找一些钢铁融化的参考资料,以证明我们做的东西和设计跟真实现场有关联性,我们尝试尽量不做过度的处理,不让整个效果看上去像幻想出来的效果。


之后我们开始特效效果的模拟和研发,为了能说服Joe,我们想到用witness 相机的不同角度去测试。最初我觉得我们应该只需要做3-4个这样的镜头测试,但是最终我们测试了14-15个镜头。


当我们完成了这些测试的工作,Joe对整体的流程和效果都满意了,签字验收后,就开始为这些火做技术预演,这样他们可以用这个预演连同motion caontrol和模型来完成交互火焰的拍摄。


火焰燃烧的效果解决之后,我们开始解决王座融化的效果,也是花了大量的时间,大概测试了20多版,亮的、暗的,多结构的、少细节的。同时我们从pixmondo那要了龙的动画,以确保我们效果跟龙的表演节奏是一致的。


Joe 用moco拍摄火焰的方案基本已经成为一个“圣经”。基本思路是当火拍摄完成以后我们将火的素材用2D跟踪的方式放到镜头里面去,之前我们拍摄火的摄像机就转化为镜头的主摄像机使用,我们就不用跟的火的运动满场乱跑了。



所以当pixo拿到这些火的素材后,他们只要把龙头放在火焰喷射器在位置,实拍和CG的元素就能匹配上了。王座的制作在我们这,效果研发的数据同提供给pixomondo的火的数据是匹配的,所以即便是分开制作,pixomondo的龙和我们的王座,放在一起也是接近完美的连续镜头。


制片组也太辛苦,就这些飞来飞去的数据和素材,不乱真的就很难了吧,建议他们做文件deliver pipeline大大出来也写一下,是怎么做的文件异步的


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 Reference 

https://beforesandafters.com/2019/06/28/vr-set-scouting-throne-lava-and-drogons-touching-moment-with-daenerys/

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