MOREVFX成都 | 《流浪地球2》视效解析Vol.2·开篇太空电梯危机及空战(下)-全球信息

来源:哔哩哔哩   2023-04-28 19:07:40

这次MOREVFX成都团队主要参与制作《流浪地球2》开篇太空电梯危机及空战的部分镜头。作为电影开篇的一场视效重头戏,从导演到总监到艺术家们都希望能给观众带来直观震撼的视觉体验。整场空战戏成都参与制作了183个镜头,大部分为纯CG镜头,将近30种特效类型,500多个特效任务,很多单个镜头涉及到的特效类型也覆盖了20种。开始进入镜头生产时,北京团队已经完成并提供了资产、大部分镜头预演和画面主体部分动画、部分特效测试和一些效果模板。下面将从各模块在制作层面上解析这场戏的诞生过程。

Part.05


(资料图)

LGT灯光渲染部

开始最难的还是新流程MORE4.0,较之前的3.0有很大的区别,在USD的传导框架下开发,两个版本在大纲形式和组装方式上完全不一样,4.0使用了代理原型资产的形式,把所能看见的物体都进行了转代理,一开始拿到文件后有些不知所措,再加上这个项目的特点就是面数多,元素多。

《流浪地球2》的资产非常精细,体量特别庞大,所有环境和道具都是1:1的比例制作,最大的资产发动机直径36公里高9000米,有300000多盏灯光照明的细节,所以对制作设备的要求也特别高,在渲染的时候需要把场景显示出来进行打光,但由于大纲形式完全不同,资产精度又极高,在视窗显示不了,只能看简模,找大概位置,最终在艺术家们的共同努力下完成了第一个灯光制作。其次是和上游环节配合的问题,由于资产更新,动画更新等,灯光需要进行更新渲染,但新流程对所有环节都是巨大挑战,导致在灯光已经做好模板之后,上游环节发布的大纲经常产生变化,灯光模板形同虚设,每次更新都需要重新整理文件。最为考验心理的还是一遍又一遍的渲染,为了更好的效果,灯光团队把整场的内容都预渲了一遍,让每一颗镜头的光线都是合理的,极致的。好在最终顺利完成,这些问题也都成为了之后项目制作中的基石。

由于数据量太大,一般的渲染机性能已经无法满度需求,视效团队提高电脑内存到256G,即使是这样,还是不能随便的做IPR渲染,因为体量实在是太大了,如果不有效地做优化,点了IPR后,估计要等半个小时才能初步看到效果,所以每一个镜头都是在考验艺术家的个人能力,如何对场景做优化,如何快速地测试基础灯光。在流程上,灯光团队采用Instane方式,有效地提升了文件的读取和渲染速度。随着制作的深入,其它特效元素的加入,为了更大的优化渲染时间,团队还会采取多文件多分层的渲染方式,杜绝一个文件包含过多无影响关系的元素,尽可能地优化渲染元素。例如降低模型细分,远景的降低渲染采样,关闭局部灯光的间接照明等,都是为了优化渲染时间,加快制作进度。并且对于渲染时间长且容易出噪点的元素,灯光团队会采取渲染中等质量的方法,然后通过Arnold Denoise的方式做降噪处理。

在渲染战斗机群的时候,由于无人机达到了几千个,模型量特别大,传统的制作方式,灯光渲染达到了18个小时一帧,经过多部门的反复沟通测试,根据景别分别去对模型进行优化减面的操作,并且所有元素全部做代理,缩短了渲染时间。

在以往的项目中,多元素的分层渲染,视效团队通常会作遮罩或者渲染不可见实现,但是这个项目,元素太多,相互影响太多,传统的分层渲染模式无法满足合成的需求,所以团队引进了深度合成的方式,所有元素都出深度层,这不仅提高了工作效率,并且也能满足合成的需要。

在制作的镜头中,比较难处理的是UEG基地的渲染,元素太多了,需要作相互影响的地方也多。例如地面上的云影,灯光团队最开始采用的方案是灯光Filter加自定义面片配合的方式直接渲染出来,但是经过测试发现,这种方式并不实用,首先是Katana中的Filter并不如Maya中的自由好用,且模型量太大,不能随便的展现模型出来,所以大多时候,艺术家们都会盲测效果,看上去差不多之后,才会进一部去优化。其次由于介入的比较早,灯光部门开始制作的时候特效元素并未齐全,配合特效元素后,画面看上去并不一定好看。并且有时候还要修改画面的光感,修改灯光方向等,这样就导致原本就渲染比较慢的UEG基地会被频繁更新渲染。后来灯光团队换了一个思路,渲染正常的光影效果,不带云影关系的,同时制作三个灯光方向的灯光,最后在单独渲染一个MASK层,在合成的时候减去不需要光照的部分,这样可控度变高了,并且如果需要修改灯光方向,因为同时制作三套灯光,随时可以替换使用,加快了版本迭代的速度。

在镜头中有大量的近景透过飞机玻璃看驾驶员的镜头,这些镜头就是典型的,看着简单,做起来很难的镜头。首先它要体现出飞机在云中穿梭,其次还要表现出周围战斗的激烈,流光弹,爆炸效果等,还有其它飞机的相互影响,由于驾驶室是实拍的,还要去匹配基础灯光,而这都需要在这个玻璃上体现出来,所以单单一个玻璃的渲染,灯光团队就需要分多个渲染层。

首先是一层特效元素的反射,这个虽然简单,但是由于是体现在反射上的,就会出现速度不可控,画面感不足的问题,为了弥补这些不足,灯光团队还会补渲染一层STmap ,用它再做一个反射层,它优点是可控性高。为了模拟飞弹和爆炸效果,灯光团队还会在单独的手Key一组灯光,这一组灯光去模拟周围爆炸的火光,对飞机的影响,其实是最难的。它是看着简单,做着难,既要配合节奏,也要有画面感,最后还需要让特效的同事帮忙出几套导弹托尾的素材,灯光艺术家根据画面去摆放位置,模拟玻璃反射导弹托尾的效果。由于这些都是体现在反射层上的,无法时时观察节奏变化,所以只能一遍遍的出序列,反复对照修改。最终再把这些反射层综合起来作为一个单独反射层。为了更加接近真实,灯光团队还会单独渲染一个菲尼尔层,这样去控制玻璃的一个透明度,再配合材质贴图上的污渍,最终才能完成一个玻璃的渲染工作。别看这些镜头机位相似,为了配合故事的推进,每一个都需要单独的制作,不能套用,所以短短的几秒需要艺术家们反复的推敲节奏和光影变化,一遍遍地测试和修改,最终才能有一个满意的画面。

场景中有很多爆炸的效果,一般制作灯光部门都会让特效部门出Mesh给灯光部门做Meshlight,但是最终效果并不理想,因为Meshlight并不能继承爆炸的颜色变化和强度变化,合成为了匹配爆炸的效果需要做大量的工作,并且爆炸这么多,合成的工作就太难了,所以公司开发了一个单独灯光工具,能读取爆炸的强度和颜色信息,这样就能完美的匹配出爆炸光的影响。

虽然制作过程中困难很多,但团队凭借强硬的技术和较高的艺术造诣,团结协作,攻克了一个个难题,在周期极为紧凑的情况下又快又好的完成了任务,最终呈现出来这部巨作中的每一个细节,让每一颗镜头都成为能够令人回味的作品。

Part.06

ENV/MPT数字绘景部

此次项目可以说是成都数字绘景部门成立后遇到的最大挑战,总结来说,单位时间内镜头数量大,难度大!

第一类:天空,云层的制作,公司负责的开场空中追逐戏,这个类型的量是最大的。

天空云层类型1:

如图1,这一类以空间位置为参考,归结为地面视角类,是相对比较简单的一类,也是很常见的一类,主要需求除了符合基本要求外,做到构图美观自然即可。

天空云层类型2:

如图2,这一类归结为空中视角类型,大部分镜头使用特效制作的云,部分画面为了快速对构图和细节的调整进行了MP绘制,同时这个角度是较有难度的空中俯瞰类型,对素材要求比较刁钻,艺术家们花费了大量的时间去收集了可靠的素材,再将这些素材有效地整理处理,再通过Nuke的三维空间投射功能,最后得到了不错效果的动态画面。

天空云层类型3:

这一类型归结为太空视角类型,由于也属于全环境的绘制,于是放在第三类单独介绍。

第二类:对CG渲染和实拍的场景按需求进行擦除或者添加等操作,这一类是比较常见的环节,所有项目都或多或少有这样的操作。

CG渲染地擦除或者添加:

如图3可以看到CG渲染地面太干净,缺少太多细节,显得不够真实,所以数字绘景团队通过绘制的方式来为场景添加丰富的细节,最终得到一个让人信服的场景。

实拍场景的擦除或添加:

这个场景主要是对地面进行了擦除修复,通过图4的gif可以了解到地面的处理过程,这种也是非常常见的制作类型,主要是需要认真和耐心,图5为最终效果。

第三类:通过数字绘景对整个环境进行绘制,本身就比较有挑战性。再加上是在《流浪地球2》项目中,对艺术家们来说,就更具有挑战性了,也是大家都想挑战的课目。

案例1:

这里通过接上文提到的天空云层类型三的一个案例来介绍:

如图6,在这个镜头中,数字绘景团队将绘制除前景太空电梯外的全部环境,这是一个比较具有挑战性的镜头,首先从画面布局来看,环境基本占了绝大部分画幅,所以观众会毫无意外地被环境吸引,如何能完成一个较为满意的效果,需要特别思考,为此艺术家们翻阅了大量相关影视作品参考,再通过搜集大量的太空对地球的实拍素材,进行对比参考,以现实为基础,同时兼顾艺术的观赏效果,最终在一个较为紧张的时间内完成了这个画面效果。

案例2:

这个场景为地面基地,塔台控制中心视角,由于这场戏有多个角度的镜头且都发生在塔台中,所以数字绘景团队决定使用单帧投射的方式,为整场戏的环境制作节省巨量的渲染时间。同时由于这场戏的环境为中远景,所以场景的真实程度面临着考验,CG渲染的结果,除了远景主体建筑,中景细节程度欠缺,无法满足项目需求,这面临着必须重新制作,但是此时的时间已经不允许再从资产开始优化,所以最终确定由数字绘景部门来完成这个很有挑战的任务,这里的主要难点是使用的素材要符合基地的环境风格和规划。

Part.07

CMP合成部

首先是开篇的太空电梯部分,这是太空电梯在电影中首次出现,太空电梯是一个巨大的资产,基座直径三公里,高两公里,整个太空电梯高9万公里,是人类历史上最高的建筑。

月球车进入太空电梯轿厢, 除前景是实拍外,CG月球车,太空电梯基座,轿厢,路上开的车,路两旁走的人,轿厢周围的烟雾等元素都需要后期制作添加。

太空电梯轿厢内部空间展示,轿厢有两层,从这个镜头可以看出轿厢内部的结构以及空间大小。

太空电梯关舱门关闭,准备升空。

太空电梯发射塔两侧的硬质连杆连接发射平台,连杆对接,像抛石机一样为轿厢叠加初速度。

轿厢发射的纯CG镜头,轿厢从发射塔在弹射装置的助推下发射升空,从背景的天空,到CG轿厢,轿厢火焰喷射产生烟雾,以及喷射的气流打在海面上产生的水花溅到镜头上的效果都需要逐一制作。

轿厢升空之后便开始进入重头戏,无人机攻击太空电梯和无人机、战斗机的空中群战。

无人机停机库内纯CG镜头制作,涉及到整个纯CG停机库,无人机群集,地面的工作人员和外景环境等元素。

无人机库补景,此时无人机系统被控制,开始飞出机库外,前景部分为实拍,并且为了模拟无人机飞出舱外带起的烟尘,在实拍阶段现场吹起了很多烟尘,但是后期抠像会损失掉很多烟尘,这就需要后期制作时添加特效烟尘来模拟无人机飞行时带起的地面烟尘并且和现场实拍的烟尘接上。

无人机开始对地面设施进行攻击,大战即将开始。无人机开始攻击行星发动机。以下展示了其中一个无人机攻击行星发动机镜头的制作过程,从动画阶段到特效到灯光渲染再到最后的合成,镜头里有大量的无人机群,无人机和近防炮射击的弹道和各种烟雾爆炸等元素需要制作,随着大战的开始,需要制作的元素逐渐增多,难度也逐渐增大。

添加空中爆炸和烟雾,无人机和近防炮弹道无人机群集,空中云等各种特效元素。

J20战斗机垂直起飞的纯CG镜头制作,战斗机的尾焰,尾焰产生的热扰动,战斗引擎发动带起地面的烟尘,烟尘打在镜头上的脏迹等元素都需要逐一制作。

无人机群攻击太空电梯和停机坪,这个镜头涉及到太空电梯,大量的无人机群、战斗机群,空中爆炸、烟雾,地面上的爆炸、烟雾等诸多特效元素,仔细看的话还能发现空中跳伞的战斗机飞行员。

飞行员空中镜头制作,除前面的飞行员和座椅是实拍外,其他的元素包括近景飞机机身,飞机玻璃罩,地面环境,背景被击毁的战斗机和各种爆炸元素等都一一添加来呈现出空中激战的场面。

诺夫的经典动作克沃丘,克沃丘是当年苏联飞行员阿纳托利·克沃丘做出的飞行动作,依靠大角度抬高使飞机失速,然后飞机下降俯冲再拉平以此甩开敌人的操作,诺夫在这个镜头中依靠这个战术甩开了咬住自己的无人机们。

战斗机开始攻击无人机群,天空电梯周围分布着密密麻麻的无人机群,还有空中产生的大量爆炸,云层的制作,其制作量之大可见一斑。

塔台的补景制作,塔外远处右边就是太空电梯,大战正是白热化阶段,所以为了呈现激烈的战斗,外景需要添加无人机群,烟火爆炸等大量的特效元素。

自杀式无人机群飞向太空电梯,随着大战不断深入,需要制作的元素也开始增多,从地面的太空电梯基座到空中无人机战斗机群集,爆炸,云等,涉及到的大大小小的元素有20多种。

为了拦截自杀式无人机,诺夫冲上几万米的高空,背景是太空电梯周围的地面环境,此时无人机和战斗机正在下面激战,所以需要添加战斗产生的爆炸烟雾等,并且随着飞机高度的不断升高,需要有正确的远近大小变化。

随着飞机高度越来越高,诺夫的飞机冲出了大气层,最终因失去动力而掉回地球,由于到了外太空,会看到地球,这就需要制作出从外太空看到地球的效果,以下展示了这个镜头的制作过程。

最后无人机控制权被收回,无人机失去控制,为了展现大量无人机掉落地面的效果,无人机引擎上产生的拖尾烟雾,在掉落过程中无人机互相碰撞产生的爆炸和碎片,以及无人机砸到地面产生的大量爆炸,空中的云层,地面上因无人机攻击产生的烟雾等元素都需要制作并添加进场景中,大量的元素也使这个镜头的制作难度和时间大量增加,随着无人机的坠落,无人机与战斗机空战的战斗至此结束。

本文作者:张龙、胡斌、郭俊秋

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