技画真实

随著观众对动画的要求越来越高，迪士尼影业发现要拍好一部动画，除了画风和说故事的技巧外，软件的能力也不能忽视。为制作出更好的效果，迪士尼最新的动画“大英雄天团”，就同时有工程师在开发不同的软体技术，展现出从未有过的真实度！

动画大片“大英雄天团”（Big Hero 6）是迪士尼影业的第54部动画电影，也是首次从漫威同名漫画中取材并改编所推出英雄主题电影，讲述了一个菜鸟团队和可爱的机械人一起对抗罪恶，拯救所在城市的故事。这部喜剧电影不仅再次展示了迪士尼讲述故事的技巧，同时也是一次技术上的胜利。

上一部作品“冰雪奇缘”（Frozen）无论在故事、画面以及歌曲上都获得了空前的成功，为什么迪士尼这次又决定在“大英雄天团”（Big Hero 6）当中使用全新的引擎呢？

迪士尼动画首席技术官安迪（Andy Hendrikson）说，在“大英雄天团”所设定的场景——“旧京山San Fransokyo”，整个城市大约包括8万3000栋的建筑物、26万棵树、10万台汽车和上千名的路人，场景比起“冰雪奇缘”来说更加庞大复杂，这对前一代使用的算图系统来说是完全不可能计算的。

光线追踪　增添实感

“大英雄天团”使用了先进的光线追踪演算上色软件Hyperion。它是迪士尼艺术家和工程师合作两年的成果。借助于Hyperion软体，动画片的场景和人物展现出从未有过的真实感。“在艺术家人数不变的情况下，我们可以在荧幕上展现更多的东西，创造一个能够更好地表达故事的丰富世界。”安迪补充说道。

“大英雄天团”获得广大好评，这也是迪士尼影业动用最多特效师（Effect Artists）的一部，复杂程度是历年电影的3倍！Hyperion的主要作用是追踪光线轨迹。当光线投射到物体粗糙表面，就会无序向四周散射，而这些散射的光线接触到其它物体后，又会再次散射。

追踪光线的轨迹，有助于做出更有现实感的动画效果，但是，这也是非常耗费电脑记忆体的工作，导致制作动画的成本大大增加。Hyperion缩减了给定时间的计算量，同时加入了每秒追踪的光线数量。安迪说，在花费更少的情况下，Hyperion能够将映像的复杂度提升一百倍。

庞大后台支撑演算

为了增强计算能力，迪士尼动画把4个演算上色集群连线起来，形成了一个包括4600台电脑、5万5000个计算核心的超级电脑。在Hyperion之外，迪士尼工程师还开发了自动处理软体，进行其它类型的映像演算上色工作。其中，Denizen创造了、1万6000个不同的城市，Bonzai创造了城中的2万5000颗树木。

“大英雄天团”的故事创作开始于4年前，不过，Hyperion的开发是从两年前开始。在软体的开发程序中，400名艺术家和工程师进行了持续不断的回馈。艺术家会要求工程师编写特定的工具，有时，工程师做出的效果也会给艺术家新的灵感。“在这么快的时间里把软体做出来，是一个非常大胆的举动，但是，我们试图去创造一个支撑精彩故事的世界。”安迪说。

“我们同时探索艺术和演算法，从两者中学习。在开发演算上色器的同时，也用它进行艺术创作。不然我们无法处理复杂的现实世界。我们把自己的软体视为永远的beta版，因为我们想让它处于不断的改进中。”他说。

Hyperion下的战帖

全新的算图引擎不仅带来了较为庞大的场景，也为制作团队带来其它挑战。“大英雄天团”的灯光师Roger主要工作内容是为每个镜头处理灯光与后制合成。在开始制作之前，Roger也在技术的研究开发时写了一些后制工具，可以让背景“绘图技术”（Matte Painting）里的静态云朵能有动态的表现。不过最后因为背景制作的流程和技术改变，所以这个工具并没有广泛的在制作流程中被使用。但Roger很希望它能在未来的专案中被派上用场。

美感能力是关键

这部片最大的挑战是要在短时间内适应新的算图系统、作业流程，并规划出新的灯光设定来符合新的算图引擎——Hyperion中Global illumination简洁照明效果。这与之前算图系统所采用的“点云快取”（Point-Cloud Caching）截然不同，让制作团队花了些时间来实验和理解，毕竟大部分灯光师都已经习惯了前一套作业方式。不过，Roger还是会运用2D的后制技巧来完成、解决算图时所产生的“噪点”或“闪烁”等技术问题。他比较喜欢在用任何后制方法加上额外的元素之前，就让算图引擎所算出来的图是有足够的细节在上头。

Roger认为一位灯光与后制合成师除了要拥有对算图知识与软件使用的技术之外，还必须具有良好的美感。灯光与后制合成师需要利用颜色和灯光中的细微变化来创作，并拥有对杰出画面的判断能力。灯光与后制合成师通常被称作为“画面的终结者”（Shot Finalers）。他们负责每个镜头最后的呈现，所以一个画面是否成功最主要还是依靠艺术家的美感，美感来自于对传统的素描、绘图或是摄影拥有丰富的知识为基础。灯光与后制合成师也需要有非常好的洞察力去分析真实世界中的光线变化，以便能在CG里去模拟出相同的灯光场景。拥有好的观察能力让灯光与后制合成师透过后制让影片有著更具说服力的视觉效果。

画面终结者的首要任务

数码灯光和后制合成通常是在整个流程的最后阶段才会参与工作，而他们工作则有很大程度的影响著最后电影画面的呈现。在数码后制合成中，灯光与后制合成师需要把所有分离的元素例如动画角色、环境背景、特效，层层堆叠在一起来成形。

后制阶段因为是发生在最后的阶段，所以结果会与电影上看到的画面非常接近。“我会接收来自不同部门的素材，包含计算好的电脑动画、特效、图像、2D动画、实拍脚本、静态背景图等等。”

拟真效果考知识

Roger的任务也包含如何发挥创意把所有元素合成在一起，并确定整个专案的风格也能确实的维持住。因此，他必须强化灯光的表演、让黑色与其他色阶吻合、画面哪里需要增加些颗粒（Film Grain）的效果、在适当的地方增加动态模糊、创造出合理的阴影并确保可与画面完美的结合。这些都需要具备很实在的美感与知识。

提到此部最新动画作品，Roger说：“我们都被它那拟真的画面给深深吸引住。”比起Roger之前参与的动画电影来说，他又是怎么看“大英雄天团”与其它作品的差异性。Roger说：“以做灯光与后制的角度来看，‘大英雄天团’实际上是比较不那么‘刻意’以及‘美术导向’的，因为我们在这部片更追求的拟真的视觉效果。”

“大英雄天团”灯光一定得是物理正确的，以让整个场景更加写实且令人信服。而在制作“冰雪奇缘”以及“无敌破坏王”（Wreck-it Ralph）的灯光和后制时，我们会运用一些后制技巧来“打破”灯光的物理真实性，让镜头尽可能与2D部门所绘制的关键色表（Colour Keys）相吻合。

我们这次为“大英雄天团”开发的算图引擎─Hyperion，能支援Global illumination间接照明，使得光线复杂的场景中的反应更加真实且物理正确。因此，关键色表这时候对我来说只是在设定色彩上的指引而已。我们不需要像在做“冰雪奇缘”一样让画面完全符合关键色表，而是更专注在如何呈现出灯光的“物理”正确性。