阿丽塔幕后令人颤抖的CG制作

作者:炫云 2019-03-01

由维塔工作室制作的《阿丽塔》不知道有多少特效同行是跪着看完这部电影的,这部电影在制作上的执行度,让人叹为观止。其中最让人佩服的是建立在不少实拍3D之上的动作捕捉及超精细的CG人物打磨,光是想到这点带来的制作难度,维塔自己估计都做到手抖……

《阿丽塔》特效制作有多难?

这个电影各方面数据都有点惊人,《阿丽塔》大概有2600个视觉特效镜头,相对,《阿凡达1》只有1600个视觉特效镜头,而《指环王1》只有200百个视觉特效镜头(各种方法的实拍)。这次维塔工作室用到了动作捕捉、表演捕捉和CGI技术,用上了融合摄影机系统(Fusion Camera System)、面部动作捕捉仪器(Facial motion capture)及协同工作摄影机(SimulCam)来拍摄。


CG角色,除了女主阿丽塔之外,比如Grewishka(杰基?厄尔?哈利 Jackie EarleHaley)、Zapan(?斯克林 Ed Skrein)、Nyssiana(艾莎?冈萨雷斯 Eiza González),总共大概有40个数字角色,或者是有一部分做了数字化。

在角色塑造上,阿丽塔制作了包括眉毛和睫毛在内的47种毛发造型,在她头上有超过13.2万根头发、2000根眉毛、480根睫毛,脸和耳朵上有近50万根“桃色绒毛”。工程师们实现了一种新的毛孔生长技术,在每个毛孔中放置单独的毛发;71件数字特效服装,女主角共计使用了125种不同的穿法;超过2500张面部表情的定帧图组成了她的各种表情;

阿丽塔的一只眼睛由将近900万个像素制作,而《指环王》整部才动用了15万像素。眼睛的近景镜头没有用传统的动态贴图制作,而是完整的创建了包括虹膜内的丝模型在内的整个眼球结构。

观众在银幕上只能看到金属质感的机械身躯,却无法体会到阿丽塔实际是由8000多件数字制作的模拟人偶合成,她的身体拥有大大小小800多个内部零件、狂战士的身体更是运用了2700部件组装。所有的零件随着人物的每一个动作高速运转。

工作团队的搭配

《阿丽塔》的磁盘空间是《阿凡达》的3倍、动用三万台电脑进行运算制作、团队对特效场景渲染时间总计为4.32亿小时。
制作这么多角色,最多的时候有130到140个动画师。加上灯光、音乐、动效剪辑、(Mike)摄影、设计等等,总共约有700多人参与到电影的制作(以700多人的规模保持了几年)。

因为时间比较长(2年),所以维塔希望有个更小、更专注的团队(他们称700多人的团队是小团队…吐血)。对于动画师来说,两年时间也足够他们去深入挖掘角色性格,以及能更好地抓住Rosa(演员)的表演精髓。因此维塔工作室并没有花太多人力在这(Rosa的视效)方面,而是大力优化Rosa表演上。因为艺术家们对素材和如何应对角色更为熟悉,这样对大家工作效率会有更好的提升。

制作阿丽塔

特写级别CG人物,第一个。

维塔从开始制作到完成这个面部表情人偶,大概花了一年半的时间,整个CG人偶也经过了优化。这部电影和其他电影不一样,因为有演员罗莎?萨拉查,所以他们还有一个CG的罗莎?萨拉查(罗莎?萨拉查是阿丽塔的真实表演者),这样他们就可以把罗莎?萨拉查所有的表情肌肉细节都放在这个CG版的罗莎?萨拉查上,然后再映射到阿丽塔(CG角色)上,这样也允许他们逆向操作,检验表情绑定设置是不是合理。

所以表情传递的工作流程就是从演员罗莎?萨拉查——CG 罗莎?萨拉查——阿丽塔这样的过程。罗莎?萨拉查 CG替身能帮助他们优化阿丽塔的表情。整个这样一个复杂的过程持续了一年半,但好处是可以让导演和卡梅隆看到他们优化面部表情努力的结果。

维塔一开始并没有把罗莎?萨拉查的嘴部转移到阿丽塔上,然后就发现罗莎?萨拉查的表情没有办法正确传递到阿丽塔脸上。所以他们仔细地扫描了罗莎?萨拉查的嘴部,然后再移到了阿丽塔脸上。维塔一开始也不是刻意要这样,罗莎?萨拉查参演,并非因为她看起来像阿丽塔,或者有阿丽塔那样的眼睛。但当工作人员熟悉了她的表演,那把这样的表演植入动画角色才是最正确的选择。

然后,动画师会基于捕捉的数据,再处理一些表情的细节。无论是面部构建还是控制面部肌肉和表情,包括动画化的过程,捕捉表演或者是关键帧——肯定是表演捕捉,但是有时候的互动表演需要关键帧,对话的情绪都还会在捕捉的数据上做优化,由动画师来调整。然后还有一些复杂的表演,比如在一场打斗中,阿丽塔回忆起了过去的事情。维塔把罗莎?萨拉查的表演叠加到阿丽塔上,努力把罗莎?萨拉查所表现出的表情细节加在阿丽塔脸上,让阿丽塔看起来真的是和罗莎?萨拉查一样在思考、做出反应,所以捕捉这些细节才是真正的挑战。

他们的捕捉数据量非常吓人…因为每个镜头都有两台面部摄影机,每个表情都有双眼摄像捕捉记录,还有40台表演捕捉摄影机布置在片场周围,还有一些像Gopro一样的摄影机藏在片场的各个角落,用于记录额外信息,然后是第三视角记录的摄影机(witness camera)。每个镜头都有差不多60个角度的素材,所以素材量真的是非常大。

至于如何管理动捕数据,维塔没有太多透露。只说到会有特别的办法,因为每一个镜头都是打板信息,所以很好寻找。当然,也不是完全好用,只是理论上能够迅速找到任何一个镜头的素材,实际上还是会出一点点小问题。

如何渲染?引擎是什么

维塔有个自己的系统叫Gazebo,可以在Maya里面打光,就像Unreal一样可以做出非常漂亮的渲染。也可以让导演为光影构图,这些光影和纹理会让导演觉得更接近最终画面。所以维塔也是用这个系统告诉导演光影会是怎样的、剪影是对着灯的还是对着太阳的,这对整个的工作帮助很大。

导演罗伯特和监制卡梅隆在搭建的钢铁城中

拍摄时钢铁城是有1:1实景的,占地9600平方英尺,扫描后再在其基础之上加工成更高、更复杂的3D模型。因为钢铁城有非常多的建筑物,这就需要渲染,维塔就用了另外一个方法,他们先拿15到20个非常简单的建筑物的结构,在上面进行处理,然后增加一些管道或者细节。这样这么大城市的渲染却不需要太多的内存。

然后用了(OSM)一种缓存的系统,只需要缓存一次,就可以放在不同的大楼上,所以这么大城市的渲染只用了有限的资源和时间,当然“快”也是指一帧需要渲500小时。因为维塔所在的新西兰惠灵顿地区气温较低,据视觉主管Eric Saindon说每天早上都能看到办公楼有热气蒸腾出来——那是三万台电脑渲染《阿丽塔》排出的热气,这些热气甚至改变了城市的温度。