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三维技术在影视特效中的应用

作者:admin????来源:未知????发布时间:2022-03-11 14:01????浏览量:

 

随着三维技术的不断发展和计算机硬件与软件水平的提高,三维建模技术越来越被人们所倚重。相比于传统的二维模型,三维模型可以方便地产生任意方向的平面投影和透视投影视图。

嘉兴超维单反相机阵列——VR3D瞬时三维成像系统BodyCapture

三维扫描,永不止步


VR3D瞬时三维成像系统利用相机矩阵设备对被拍对象进行瞬间抓拍,得到被拍对象全方位的影像数据后,经过后期3D建模技术合成3D数据模型,根据不同的制作要求对模型进行相应的修整、处理,输出要求的数据格式以及高质量的彩色贴图。

 


在不断的发展过程中,这项技术在娱乐领域得到了广泛应用:其主要应用包含影视特效和角色动画两部分。影视特效要求展示出现实难以展示的效果,对观众产生一定的视觉冲击,结合实际拍摄画面进行特效制作,需要投入大量精力和技术来实现以达到最逼真的效果。角色动画要求在三维软件中对角色模型进行精确的制作,对细节的要求比较高。
 


 

电影圈有两个比较流行的说法,一个是“能前期做的不留在后期”,还有一个是“现在前期比后期还贵”。这个基本上体现了特效行业在电影圈的“沉浮史”,而电影特效制作又肯定会提到建模问题。此前建模就是使用传统软件来手动建模,而现在3D扫描建模因其相对较低的成本和极高的效率,成为影视后期制作的新选择。

 


由郭敬明导演执导的电影《爵迹》是国内经典的一部以现实环境为依托制作的高仿真三维影像电影,采用真人动作捕捉的方式进行拍摄,三维扫描技术可将生活中任何具象的实物转化为电脑里的3D模型。

 

《爵迹》主要演员相机阵列面部三维扫描


如宣传剧照上所示,作为中国第一部真人CG(Computer Graphics)电影,《爵迹》全部角色通过CG真人建模做成,此番《爵迹》使用的这套系统,更是可以把演员扫描形成1:1的3D数字人物。

 


 

演员全程身着动作捕捉服装和头盔进行表演,后期工作人员得到采集的数据后,根据需求,对人物的妆面、肤色、服装和道具进行无限可能的增添创造,使其达到真人电影的效果。 并且这些数字人物,无论体型、肤质甚至表情都与真人几乎一样,精度可以精确到毛孔。

 

《爵迹》作为中国首部真人CG电影,在技术上还处于学习阶段,部分细节不够成熟。不过在未来的不断摸索中,中国一定会制作出更为成熟的作品。
 

 


此次为电影提供技术支持的南大教授——曹汛教授也表示:3D重建和数字化目前最大的研究困难在于人物细微表情的捕捉,因此未来他将重点研究高精度的表情采集技术。曹汛教授还透露,他们正在研发一种类似电影《猩球崛起》运用的电影头盔,力求更加精准地捕捉人面部细微的表情变化。
 
谈起CG技术,CG运用到电影中的历史,说短,也不算短了。早在1985年就有电影运用了该技术,但该时期的技术可以用“潦草”二字来形容,单单是为了技术而运用技术,非常粗糙。
 

 


当然,社会在进步,技术也随之不断地在发展。2001年,在电影《指环王》中,CG技术再一次呈现在人们眼前,这一电影对整个电影特效行业来说都是划时代的,从中可以真正领教到什么是“动作捕捉”。电影中人物“咕噜”的一举一动是由演员安迪·瑟金斯演出来的,通过传感器捕捉他的动作,再将这些数据传入电脑,因此“咕噜”的动作都像极了人。
 

 
同时期采用动作捕捉技术的电影还有2004年斯皮尔伯格的《极地特快》。
 

 
2010年以后,CG技术又跨越了一大步,其中最好的代表电影上文也有提及,即《猩球崛起》系列。在此之前,大部分CG技术都是按照人来进行的,而这个电影围绕猩猩展开,对于技术人员来说这无疑是一个挑战。
 
面对浑身是毛的大猩猩,要想做出逼真的CG形象,唯一的办法就是按照猩猩去造就“猩猩”。由于猩猩的毛发非常多,包含着大量自由运动的个体,需要电脑进行巨量运算,为了达到更理想的效果,特效师们还专门研发了一套关于猩猩的毛发系统。
 


在2017年的《猩球崛起3》中,电影结尾有一些下雪的镜头,雪花会落到猩猩身上,维塔公司视效总监的要求是:“雪花不能是像糖霜一样均匀地沾染到毛发上,一定是有的地方还结了冰块,光线照射下来,也呈现出不同的反射、散射和漫射,一切必须看起来就是真实发生的。”正是如此高的要求,才使得这样一部大制作最终呈现在了我们眼前。
 

 


时间来到了2019年,一部CG技术界的旷世巨作——《阿丽塔》出现了。相信很多小伙伴都看过或是听说过这部电影。制作该影片的特效公司是“维塔公司”,我们熟知的《魔戒三部曲》、《金刚》、《阿凡达》等片中的视效均出自于维塔的制作团队。
 

 


《阿丽塔:战斗天使》的视效是由三万台电脑耗时4.32亿小时制作出来的,电影中有大量阿丽塔的眼睛特写,开篇的第一个镜头便是阿丽塔的一双明眸。阿丽塔一个虹膜就运用了900万个像素制作,有830万个多边形,而《指环王》整部才动用了15万像素。所以单单眼睛里的细节,《指环王》中咕噜和《阿凡达》中的尼特丽就无法与其相比。
 

 


为了看起来更真实,阿丽塔脸上的皮肤并不是很好,有很多不完美的地方,比如有斑点和眼睛里的血丝,但这也给了观众更真实的感受。
 

 


看到阿丽塔的动作表情,我们甚至可以感受到她就像是一个真正的人,而不是由电脑技术所造就的一个“人”,她似乎有真实的喜怒哀乐,说《阿丽塔》是这个时代真人CG技术的巅峰,也并不夸张。

技术仍在不断发展,虽然阿丽塔已经达到了栩栩如生的状态,但还是没有实现以假乱真的效果,人类对于“人”的要求总是比较高,对于一些细微的表情,CG技术仍然无法捕捉到,因此,《阿丽塔》既是巅峰,也是起点。
 
 

 

三维技术能够完成现实中不能完成的镜头,特别是一些场景,且其制作不受季节气候等因素的约束,在拍摄成本过高的场景或镜头时都可以使用三维技术,在一定程度上也降低了制作成本。

 

计算机技术的迅猛的发展,最大程度地发挥了创作者的想象力,很多在现实中不存在的角色出现在了人们的视野中,生动而逼真的数字角色能够给人以新鲜而震撼的感受,且数字角色为主角的电影逐渐成为主流。

 

三维技术为影视特效提供了技术支持,使影视特效得到了前所未有的发展,其将现实与虚拟相结合,或将虚拟带入荧屏进而呈现在观众眼前,未来随着技术的发展,三维技术是否能使影视特效达到虚实不分的境界,我们仍会期待。未来的中国银幕上,必然会出现更多真人CG角色。



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