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  • 特效插件软件介绍 (转载) - [分享]

    2011-02-20

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    http://www.blogbus.com/jensenhu-logs/106111908.html

    水特效

    水特效就是液态特效,在电影制作当中,除了常常以人工的水池或好多加仑的水流产生澎湃的波浪之外,最主要的技术就是使用可以更精细控制的计算机仿真液态特效。现在的3D计算机绘图经过学术机构与实验室多年的努力,再加上硬件等级的大幅提升,想要产生很逼真的水特效已不是件太难的事。

    以水特效所产生的电影最近几年分别有浩劫余生(Cast Away)、水世界(Water World)、太空战士(Final Fantasy-The Spirit Within)、天摇地动(Perfect Storm)、第五元素(The Fifth Element)等,不管是浩瀚的大海,波涛汹涌的巨浪,倾注而下的水注等,这些在现今计算机科技运用下都可以仿真出让观者信以为真的画面。


    RealFlow
     RealFlow是CG流体仿真软件的翘楚 ,这个软件与RealWave的水面波浪特效已成为许多影片与CG经常应用到的流体产生工具 ,其特点是可仿真出各种自然的流体行为 ,而且可以与既有的3D对象产生互动 ,在一般日常生活常见的流体特效 ,应都可以组合其功能参数来设计出不同的流体变化。RealFlow加支持多个3D软件 ,包括Maya、3ds max、Cinema 4D、Lightwave,是使用层面很广的实用特效 。  

    烟尘分子特效

    在电影神鬼传奇(The Mummy)里的巨大烟尘 、世界末日(Armageddon)与慧星撞地球(Deep Impact)里的殒石特效 、天崩地裂(Dante's Peak)的火山在爆发后所产生的浓浓烟雾等都大量的应用到计算机绘图的法宝:分子特效 。在主流的3D软件内也都内附可产生Particles的分子特效功能 ,因此多少可设计出一些简易的飞烟 、尘土 、火花等 ,但如果要设计出更精致更逼真的分子现象 ,那么一套专业的分子特效软件将可让作品更增可信度 。 

    Pyrocluster  

    Pyrocluster是一套以量体(Volume)为准的分子产生软件,也就是说Pyrocluster所产生的分子效果具有3D的质感,因此在着色时就可以更精确地表现出烟尘的不定特性。Pyrocluster支持多个主要的3D软件,包括3ds max、Cinema 4D与trueSpace等,其使用上虽较为直觉,不过只要是以3D产生的烟尘其计算时间都会较长,有待将来硬件够快,软件引擎够强时来克服这个问题,然而如果现在还使用一般简单的几何对象或影片来替代分子的着色材质,那么其分子效果就不够吸引人,除非只是要做出Game的效果。
     
    After Burn   
    在电影表现中最常用到的技巧之一就是因爆破而产生的浓浓烟火,例如因油灌车起火造成的情形,可看出不仅火随着黑烟往上窜起成为极震撼的画面,就算是火由喷发之中那种没有火的浓烟往天空满布的情景,也是可由分子特效产生,其中After Burn是这种特效当中经常被应用到的软件。
    Illusion r.
     
    连discreet公司的Combustion合成软件都内附这个2D的分子功能 ,可见Illusion在专家人们眼中的地位 。Illusion从一个功能简易的分子产生软件发迹 ,至今在国内外遍布其被充分使用的踪迹 ,尤其国内的有线电视更是到处看得到Illusion的应用范例 。Illussion除了内附一些已经很写实的分子数据库之外 ,其分子编辑器还可扩充出更多的组合结果 ,多到以倍数计的更多分子效果 ,不过这也是很多使用者忽略的延伸功能。但另一方面而言,以既有的分子特效所能做得到合成结果,其实在很多影片中就可以搭配得恰到好处,像是爆破、分子光茫、慧星等就是经常被应用到的分子特效。

    3D人物 

    提到人物,相信是电影表现中最让人钦佩但也让设计者感到头疼的专业技术。虽然专业的3D软件都有设计人物的功能 ,但打从以多面体(或者NURBS)开始拉出人物的模型到拉出骨骼并使其与模型整合然后彩绘出模型的写实贴图而最后设计出生动的肢体动作这些一点都不是件容易的事。国内外前年曾吹起一阵虚拟主播的风潮,想想这些3D人物的制作要花费多少精力与人力,还好有些特效软件天生具备一些特异功能可以辅助使用者达到快速而又具说服力的视觉效果


    Poser 
    不用说是计算机绘图的异类,但更是CG的法宝之一,软件提供多个不同性别、不同特性、不同分辨率(Resolution)的人物与动物造型,使用上只要选定所要的人物,以需要指定特定的表面色泽贴图,再以鼠标拉出动作或直接以动作数据库指定特别的pose给人物,甚至直接以动作捕捉档案套在人物上使其做出与其人一样的肢体动作,这些在Poser都可以做出非常快速又专业的3D人物。看看国内某大型超商所成立的虚拟商城所做的CG就应用了好多Poser的人物。Poser的辅助软件Propack则更结合业界的主流软件,包括3ds max、Lightwave以及Cinema 4D等,使其人物动作可以直接在这些软件内进行场景整合与最后着色。


    Facial Studio  
    如果想要产生多种不同种族、肤色、性别、特征等等的人物头部造型,Facial Studio就是一套很让人讶异的特色软件,Facial Studio虽然只能设计一个人的头部,但这个头部具有四、五百个变形标的(morph target)参数可供调整甚至可直接用随意的组合(random)的方式产生更奇特的头部造型,有时竟也可做出一个像是卡通或异形的头部,如果再配合其内定非常精致的人脸贴图或者以Deep Paint 3D等软件会至出具个人风格的头部贴图那么就会是一个可多重变化的头部造型。Facial Studio还可以利用Animation的参数产生依时间而变化的动画效果,也就是脸部表情动画,因此如果在作品中需要表现头部讲话或做表情的时候,Facial Studio可说是一套可以充分应用的造型软件。

    景观特效
     
    自然景观也是计算机绘图中经常应用到的技法,尤其不管是地球表面的山水景观,过者想象中的外星地形,有些景观软件可以专门仿真出几近写实的地质,看过时光机器的读者这一定对其快速易辨并急速位移的地形动画感到不可思议,但除了用非常高阶的软件制作出这样的景观特效之外,在现实生活中其实已经有这类型的软件,可供一般PC的使用只体验一下,如何设计出雄伟的高山或无垠的海洋那种成就快感。

    Digital Natural Tools

    Digital Nature Tools(DNT)可产生非常写实的水表面效果(water surfaces)以及自然景观(atmospheric vistas),其中Air与Clouds特效是以物理基础(physics-based)所产生的大气效果,而Water更是DNT引以为傲的特效,值得一提的是DNT的水特效软件曾在许多电影的数字特效中使用,这些电影包括浩劫余生(Castaway)、铁达尼号(Titanic)、楚门的世界(The Truman Show)、珍珠港(Pearl Harbor)、水世界(Water World)、与第五元素(Fifth Element)等。


    DreamScape

    同样可产生写实自然对象的软件之中,还有一个就是DreamScape,看看星际大战系列的电影中都少不了自然地形景观的画面,而电影制片不可能找到这样盛大的场景或制作出那些有点泛红的外星景致,因此景观软件常常成为解决方案,当然一般专业使用者也可自行设计地形对象与材质,但相对会较为费时又费力。DreamScape是特色与DNT很类似,可以设计出天空景色、太阳、云体、地形、海面,其最大的特色就是可以设计出很写实的地形材质,而另一特色则是可仿真海洋的波面流动效果,也是一套具专业等级的自然景观设计软件。  

    trueScape2  

    这是专供trueSpace软件使用的景观软件,其特点是可及时看到每一笔划的绘制过程,以及其网格表面的变化,可以很容易的设计出trueSpace场景所使用的写实山谷与湖泊等自然景观对象。   

    写实着色  

    计算机绘图之所以受到专业人员的青睐,主要就是其计算精准而又可以仿真出非常贴近写实的画面,尤其是光影的表现不够具有说服力。但这个问题在这几年因为新技术的研发与改良以几乎完全消除以往着色方面的缺失,其中间接光源技术(Flobal Illumination或Indirect Illumination)更是着色上的一大进展,在计算机绘图中近年常见的Radiosity与Caustics等效应都是这种间接光源技术,因此当我们着色场景时,不受光的对象也会因为光线反射而得到间接光源的照射,所以处于不受光部分的对象也能多少感染出些微的光线而产生微弱的阴影,而这也正式现实生活中所看到的真实情形,因为除非是在大黑夜没有灯、没有光的情形下,在大白天,只要是有光源的地方其对象都会有不同层次的受光效果,并不是传统落伍的内定着色引擎(rendering engine)中所看到没有光的地方就完全漆黑。   

    看看Pixar公司所制作的电影其写实程度之一流就是拜其自行开发的RenderMan着色引擎所赐,而其动画作品玩具总动员系列(Toy Story)、虫虫危机(A Bugs Life)、与怪兽电力公司(Monsters,Inc.)等多部受到影迷与专家喜爱的计算机动画片就是运用其优异的着色特效所着色出的结果。   

    而现今在某些主流的3D动画软件中已经内附或支持专业等级的着色外挂,像是Maya、Softimage等高阶软件内的着色引擎本身就有不错的间接光源着色效果。 另外,新版的Cinema 4D与Carrara也内附自行开发的GI着色机制,而3ds max、Lightwave、trueSpace等软件则有不少第三协力厂商(third party)帮忙开发一些更高阶的着色机制,例如专供3ds max所使用的GI软件之中,以finalRender、Brazil与Vray更是让许多专家与使用者称赞的着色软件。   

    布特效   

    布的特效在计算机绘图上也是一向高难度的表现,早期要看到衣物在人的身上随着肢体运动而摆动因而表现出布料的韵律常常是件很稀有的事,但到了近这些年,一些主流的3D软件也加入了Cloth的功能,像是Maya、Lightwave等,而支持3ds max的布料仿真软件少说也有五套(Reactor's Cloth、CluthReyes、Kelseus Cloth、Stitch、Simcloth),这些软件都是可产生基本的布料仿真,甚至在硬件够强的条件下,与人物搭配的衣物,还可产生随人体动作而计算出的自然皱折与波动等。

    ClothReyes

    这套软件应该是为3ds max的使用者开发最早的布料仿真(cloth simulation)软件,在设计布的仿真上非常精致,具有仿真布料物理属性(柔软度、弹性、质感)的功能,并可与外力(重利与风力)展生互动,其新版的功能更可以做到让布料因为触碰或拉力的作用而产生破裂的写实效果,是一套非常了不得的实用软件。
    Reactor's Cloth

    属于Reactor主要动态仿真功能之一的Cloth也是一套实用、方便又好用的布料仿真软件,其设定流程非常逻辑化,而仿真出的动态效果又非成快速,并且再细心设定之下也可以与人体动作配合计算出因碰撞与摆动所产生的衣物特效。

    毛发特效

    在一家之鼠(Stuart Little)、巨星乔扬(Mighty Joe Young)、怪兽电力公司(Monster,Inc)、到冰原历险记(Ice Age)等影片或计算机动画片都会看到拟人的动物主角有着与现实动物一样覆盖全身的细微毛发,这也是3D计算机绘图的魅力所在

    可以产生毛发的功能是一件令人期待但又不容易做到的是,还好现在有一些主流的3D软件都多少内附或外挂一些可产生毛发的功能,像是Maya的Fur、3ds max的Shag:Hair/Fur、Lightwave的Sasquatch、以及Cinema 4D的Shave & Hair Cut等。

    当然设计毛发并不是一件简单的事,尤其如果要与实体影片整合更是难上加难,除了取决与软件功能之外,灯光与阴影的互动对美跟毛发具有绝对的影响力,更不用说毛发如果要受外力作用而产生自然的晃动与飘摇等效果,不过这些外力可以由物理计算功能大致解决。

    镜头对映
     
    很多电影、广告与MTV等影片中,我们长看到很多非常精采而几乎没有任何破绽的视觉合成效果,在这些作品当中我们心中明白场景的东西都是用计算机绘图制作产生的,而背景则是以实景拍摄手法取得,负责影片后至的专业人员就是有办法将两个各自独立的内容整合到天衣无缝,其中之一的技巧就是运用了摄影机对映(Camera Match或Camera Matching)的技术。  

    摄影机对映(或称「现场定位」与「镜头比对」)的原理就是以2D的实际影片画面(live-action footage)为基准,由于现实生活所拍摄的画面都是透视的场景,因此计算机可以精确计算出因透视原理所产生的原摄影机镜头一致的3D对应关系。换句话说,就是将摄影机的画面放到计算机的屏幕内还原其原来的3D镜头,并以此3D就投作为设计CG组件方位与比例的依据,如此一来所得到的画面就可以轻松地让虚实合为一体,很多电影与MTV特效及利用摄影机对应的技术拍出让我们叹为观止的视觉画面。  

    再者,影片画面在计算机内都只是点像素构成的图像,因此藉由分辨每个特定点的图案特色(RGB或亮度值)再影片中移动的位置即可精确计算出彼此对应的空间关系,也就是3D软件所需要的信息。而现在的摄影机对映软件还可做到自动对应的功能。

    Match Mover 与 Boujou   

    传统的摄影机对应功能都需要以手动方式设置好几个追踪点(Trackers,有些软件则称为Features),如果顺利一次就能抓到要领当然事件值得庆幸的事,不过由于影片的特性、手动设定的技巧、软件的功能等等因素,常常会有一些不得其门而入的挫折感,还好有了这两个软件的自动追踪(Automatic Tracking)功能之后,使用时大致上只要加载影像(影片或连续话格),然后马上按下Auto-Tracking的按钮,剩下的就留给软件帮你计算出精确而复杂的追踪点。而结果就可与主软件,像是3ds max、Maya、或Cinema 4D等所搭配的实际影片结合而成为整合需时的力气。  

    特效一直是影片制作的重点之一,如同某一外国电影行家表示「什么是电影?电影就是一个很大的屏幕,有很多人在里面,而表现的内容让观者信以为真而感动,这就是电影。」本文只不在电影制作,的确电影画面所呈现的内涵时常会让观者信以为真,而成功又广受欢迎的电影很多是由计算机特效所产生,也就说明计算机特效所扮演的重要角色,尤其像是星际大战系列的科幻片当中,令人惊异而赞叹的场面愈来越多都是使用计算机特效完成的,想必将来计算机特效仍然会是让影片吸引人的利器。

     

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