【CG特辑】《猩球崛起黎明之战》动作捕捉技术解析

14 九月, 2014
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《猩球崛起2 黎明之战》动作捕捉技术解析
动作捕捉表演第一人-安迪·瑟金斯
 
致命病毒摧毁了地球上大部分的人,存活下来的一男一女蹲在旧金山的废墟中:与此同时,一个日益发展的猿族已经在旧金山外的穆尔森林中(Muir
Woods)建立起了一个美好又繁荣的社区。两个族群之间的紧张感拉开了这个内容丰富的电影——《猩球崛起
黎明之战》的序幕,这也是2011年由詹姆斯·弗兰科(James Franco)主演的《猩球崛起》的续集。
     

在这部影片的开始,弗兰科所扮演的角色在几十年前就已经去世了,而猩猩们有大量的时间来创作他们自己的文明。但是在现实中的时间里,距上部影片上映只有三年。但是在电影制作的世界了,这是永恒。这时间足够开发出非常棒的电脑图形图像技术装置能够从工作室走出并深入到真正的深林中去。这时间足够长,电影制片不需要再依靠好莱坞明星来博取观众的眼球了。
     
事实上,如果你走在街上与《猩球崛起 黎明之战》的男主角—安迪·瑟金斯(Andy
Serkis)擦身而过你可能都不会认出他的脸,因为他的脸从未出现在屏幕上。这是因为他在丛林中的表演并不是用传统方法拍摄的,(其实是在温哥华附近的森林里拍的,不是在旧金山)而是利用运动捕捉的技术,作为电脑制作出的逼真的数字猩猩–凯撒的一个框架。据我所知这是第一次,获得评论员赞赏的是运动捕捉演员的表演,而不是常规演员塑造出的人类。甚至有人说运动捕捉应该提名奥斯卡最佳男主角。
     

运动捕捉让许多的电影制作人创作出各种各样的逼真的非人角色,这包括《指环王》中的咕噜姆,《阿凡达》中的纳威人,以及《猿族崛起》中的黑猩猩。这样也使电影制作人用数码方法来调整人类角色,像《返老还童》中的上了年纪的布拉德皮特。
     
这个技术是利用精密校准的单色摄影机的网络来追踪安装在演员身体关键部分的反射标记的运动,然后利用内置处理器来提取坐标精准的位置。一个动作捕捉的电影设备也用到了一些常规的高分辨率视频摄影机来帮助导演以及参与制作的人记录整个场面以作参考。然后,动画人把有关标记位置的数据和虚拟人物的相同的位置关联起来,例如,肩膀,膝盖和脚。

《黎明崛起》中的动作捕捉技术

在输入到计算机系统后,有关于标记的运动的数据成为了连接点,将代表人类演员的运动来转换到数字角色上。然后,动画大师调整运动,让它们能够更好的在生理上与猩猩一致。这是件很复杂的事情,一直以来都是在工作室里进行的,在最极端的情况也只是在室外的一个狭小的受限的区域,
这样一来,就能够很好的控制有可能会阻碍追踪标记的照明,阴影和反射。
     
然而 最新上映的电影《猩球崛起
黎明之战》把运动捕捉带到了户外,整部电影百分之八十五都是在室外拍摄,都是在温哥华附近的森林中和新奥尔良附近的一些户外场地拍摄的。
   
大部分的电影拍摄都是围绕着生活在一个类似热带雨林的环境中的2000只大猩猩。来自新西兰的 Weta Digital公司的高级特效总监
Joe Letteri和运动捕捉总监Dejan Momcilovic都说这是巨大的技术挑战。
   
Letteri说“我们深入到森林中,这里阴雨潮湿。这绝对是我们在获得可靠的运动捕捉中遇到的最差的环境。”

《猩球崛起2 黎明之战》动作捕捉技术解析

照片:Weta/20世纪福克斯公司演员Andy
Serkis穿着镶满LED灯的服装扮演《猩球崛起 黎明之战》中的猿族首领Caesar。
     
一共用到了50个运动捕捉摄影机和8台标准化高清摄影机,Letteri
解释道,需要这么多是因为,不同于之前的《猩球崛起》,在那部电影中大部分的场景都是猩猩被单独关在不同笼子里的镜头,而在这部电影中猩猩都是在一个视觉上看起来很拥挤的环境中到处跑。在拍摄多个演员在树间奔跑的时候,标记常常任何一个摄影机都拍摄不到的。50个摄影机意味着无论发生什么情况,至少有一个摄影机在追踪标记。工作人员把一部分摄影机设置在地上,用苔藓伪装起来,还有一些一些放在一个能够同时承载许多个摄影机的5米高的铝塔上,再把几个单个的摄影机放在杆子上,杆子缚在平板底座上,这么做摄影机才能很好的和周围的环境融为一体,在一些情况下,摄影机就直接绑在树枝上。Momcilovic说:“摄影机全部都伪装的非常好,在后期制作过程中,我们也都仔细的观察,移除,不留下任何摄影机的痕迹,但是很有可能观众在看的非常仔细的时候,能偶尔发现树叶和苔藓中突出的摄影机。
     
每一天拍摄,整个装置都要重新安装和校对,方法是,一名工作人员拿着带有标记的道具在拍摄现场走动确保演员可能到达的任何位置,摄影机都能认准标记。突然的狂风,或者有人撞到了栏杆都有可能会改变摄影机的位置,这些改变都足以需要再次校准。一天的拍摄结束后,整套设置都要收起来带走,即使工作人员打算第二天回到原来的位置拍摄,整套设备也不能呆在潮湿的森林里。
     
必须保护摄影机免受天气的影响。而且这是第一次他们需要通过无线与本地数据服务器交流,这就增加了设备作业的复杂性。
来自Weta的小组亲自设计室外房屋和Wi-Fi附件。还有一个危机是,最终在加拿大制作的相机套,在剧组人员到达拍摄地点的时候,相机套(最终在加拿大制作的)还是原型形式。
     
尽管情况特别,许多设备都需要整夜用硅胶环绕防止它们干燥。为保持一切正常运行,软件开发人员
Glenn Anderson付出了很多努力,他也知道很多有关电子的事。
     
“他负责全职修理,”Momcilovic
回忆着,利用一个能够摄影机在使用中还能推出更新的定制的网站配合软件中的编程变化
。(Anderson带来了一定数量的电脑图形世界外的科技人员:他在1993年的时候开发了Eudora Mail Internet
Server )
《猩球崛起2 黎明之战》动作捕捉技术解析
照片:Weta/20世界福克斯公司 Karin
Konoval扮演orangutan Maurice.影片中大多的运动捕捉都是在室外拍摄的。

     
每个演员身上有48个标记;脸上点上白漆的点,脸是用头戴摄影机拍摄的
。因为在室外环境下缺乏对照明的控制,Weta小组不能用标准化的反射标记。之前,在前一部猩球电影中,他们就为了一个短小的户外场景开发了红外线LED标记。然而,这对于更长时间的拍摄是不可靠的。所以,Momcilovic
说,把它们做成透明塑料的束缕,而这些支线非常的坚固,直接用锤子敲打都不会破坏内部的LED。可以远程控制固定在演员的身上的这些支线和魔术贴(Velcro);开或关,或者调亮一些配合变化的光照条件。
     
一次,一个场景内出现了有13位戴着这些LED标记的演员。摄影机中的处理器在分析空中用于提取标记位置的视频后,把数据传输到网站的服务器上。工作人员一把服务器从森林中取出后放到网上,它就把所有的运动捕捉数据传输到新西兰,在那里Weta的动画小组就可以立刻利用这些数据来创作出数字猩猩。
     

尽管在加拿大拍摄的那几周已经显现出了最大的技术挑战,后来证明需要计算机处理的最困难的场景是制作一个在新奥尔良外的场地全电脑绘图工业环境。
     
“大量的猩猩在一座刚建一半的摩天大楼里,到了晚上,灯火通明。你在场景中看到的一切都是CG做的——在那个环境制作皮毛,肌肉以及面部的仿真需要高强度的渲染。”大约每帧550核-处理器-小时(core-processor-hours)。当然,团队用了大量的多核计算机,一般有200到1000个处理器同时使用,尽管有时多达50000个处理器同时运行。这样值得吗?
我打算《猩球崛起 黎明之战》在中国上映的时候一探究竟。
翻译:强氧科技创动力