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(本教程houdini技術(shù)已老請(qǐng)購買之后houdini更新課程)Houdini是一款功能強(qiáng)大的3D合成軟件,曾經(jīng)效力于300部以上經(jīng)典電影的特效制作,比如煙火,水等復(fù)雜的后期合成都少不了它。
在目前的435個(gè)回答問題中,我們看到了行業(yè)大佬計(jì)算機(jī)科學(xué)博士張心欣的回答,這大概是我見過最優(yōu)秀的解答了吧,甚至有網(wǎng)友直接在文章底下叫“爸爸”。所以他到底是如何回答的呢?
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那么接下來,我展開列舉一些迪斯尼集團(tuán)的“技術(shù)”給大家細(xì)品一下,迪斯尼集團(tuán),是一個(gè)包含了皮克斯, 盧卡斯影業(yè)(工業(yè)光魔),福斯,等IP廠商, 以及全世界各大主題游樂場(chǎng),地產(chǎn),還有6個(gè)科技研究院(麻省理工學(xué)院的圖形學(xué)研究部門,蘇黎世理工學(xué)院的圖形學(xué)研究部門,工業(yè)光魔,皮克斯研究院,迪斯尼本部)的大集團(tuán)。
做CG動(dòng)畫,首先是要有工具,工具所帶來的的產(chǎn)能,決定了動(dòng)畫作品品質(zhì)的下限。
在中國, maya,3D max, houdini,AE。。。。。凡所能盜版到或者買到的軟件,以及一些有限的開發(fā), 通常就定義了工具的全部了, 這些工具就好像如來佛的手掌一樣,把藝術(shù)家發(fā)揮的范圍限定在了它們的功能所構(gòu)成的包體內(nèi)。
但迪斯尼不一樣,它的6個(gè)研究院,可以給他創(chuàng)造工具。
先舉一個(gè)例子, 蒙皮大家都知道, 一個(gè)CG角色有一層外表網(wǎng)面,里面有個(gè)骨骼,然后藝術(shù)家給骨骼點(diǎn)刷上權(quán)重,骨骼的運(yùn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)“皮膚的運(yùn)動(dòng)”形成角色動(dòng)畫。
這個(gè)技術(shù)它有個(gè)巨大的問題,就是權(quán)重很難刷,導(dǎo)致了在低成本的情況下,像是胳膊肘、胳肢窩, 這些關(guān)節(jié)曲折的地方會(huì)產(chǎn)生諸如扭曲,穿插,畸變等問題,比如:
在這個(gè)系統(tǒng)中,動(dòng)畫角色被分為充滿實(shí)體的有限元小塊,其控制骨骼則是實(shí)實(shí)在在的剛體, 動(dòng)畫師通過操作這些骨骼來驅(qū)動(dòng)有限元分析運(yùn)算,產(chǎn)生自然的形變和無穿插的運(yùn)動(dòng),動(dòng)畫師的一個(gè)鼠標(biāo)操作指令會(huì)被送到工作室內(nèi)的超算上進(jìn)行運(yùn)算后返回求解完的形態(tài), 整個(gè)來回在當(dāng)時(shí)可以達(dá)到4~8fps。
以下是他們和他們以前用的產(chǎn)品級(jí)rig的對(duì)比。
什么叫解放生產(chǎn)力, 發(fā)展生產(chǎn)力, 制造更好的生產(chǎn)工具?
當(dāng)然這些效果的提升,大概也就
在后來zootopia里, 迪斯尼已經(jīng)不滿足于用統(tǒng)一的軟體來描述一整個(gè)角色了, 于是搞了肌肉-皮膚仿真, 肌肉是一種各向異性(帶纖維方向)的彈性材質(zhì), 在受力時(shí)不同的方向其膨脹,壓縮效果是不同的,可以更逼真的呈現(xiàn)有血有肉的角色。
通過皮膚仿真來體現(xiàn)皮與肉之間的滑動(dòng)以及皮膚的褶皺
用骨骼驅(qū)動(dòng)肌肉仿真再驅(qū)動(dòng)皮膚仿真來表現(xiàn)筋肉型角色。
使用了全套仿真方案和不使用的對(duì)比, 在同一個(gè)動(dòng)畫動(dòng)作循環(huán)上。
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。
以上所展現(xiàn)的兩個(gè)案例, 僅僅是管中窺豹的可見一斑, 同樣的例子, 隨便舉還有:
大家都知道摳綠是件麻煩的事, 很多人以為, 摳?jìng)(gè)綠幕有什么難的, 不是早都被軟件解決了么, 迪斯尼看了看自己手上的勞力士, 覺得并不是的。
于是呢,在siggraph2016上,他們提出了一種基于color unmixing的自動(dòng)綠幕摳圖方案, 論文題目是《Interactive High Quality Green Screen Keying via Color Unmixing》。
這個(gè)綠幕摳圖它達(dá)到什么效果呢???前方高能
注意它把這個(gè)動(dòng)態(tài)模糊都能很完美的摳下來。
注意這個(gè)透明的鏡片,以及其它那些頭發(fā)絲部分,是在和我開玩笑么?迪斯尼圖像算法這么厲害,國防部知道么?
完整視頻以及更多的對(duì)比如下
這個(gè)算法,在論文中,迪斯尼的研究人員指出為整個(gè)制作流程節(jié)約了90%的勞動(dòng)工作時(shí)間
就更不需要提為了冰雪奇緣研發(fā)的MPM算法
為了海洋奇緣研發(fā)的FAB算法
更不要提他們?cè)阡秩,?dòng)畫等多個(gè)領(lǐng)域的其它工作。
這些算法的論文, 全都發(fā)表在SIGGRAPH會(huì)議上, 收錄于ACM Transaction on Graphics期刊中
SIGGRAPH是CCF(中國計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)會(huì))列為A類的會(huì)議, TOG是JCR 1區(qū)的期刊, 中科院的資料顯示“極難”在這兩個(gè)期刊發(fā)表論文。在任何一個(gè)國家的科學(xué)評(píng)價(jià)體系中, 這些都是頂級(jí)的科學(xué)技術(shù)研究。
那么在這方面, 迪斯尼+皮克斯總共有多少論文呢
https://www.disneyanimation.com/technology/publications
https://graphics.pixar.com/library/
大家可以自己去數(shù), 點(diǎn)開他們的論文列表, 花了好久拉到底, 竟然還有好幾頁?
要知道, 不同于計(jì)算機(jī)視覺或者AI之類的灌水大會(huì), SIGGRAPH是一個(gè)每年接收論文才80~100篇的高標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議, 而迪斯尼, 皮克斯的這些研究, 全都是應(yīng)用數(shù)學(xué)科學(xué)的硬核算法研究。
現(xiàn)在, 你來和我說技術(shù)上我國影視業(yè)已經(jīng)和他們差不多了? 恐怕就目前來講,算上全世界所有其它同行和科研機(jī)構(gòu)的力量(維塔除外,技術(shù)上新西蘭的維塔可以與迪斯尼家單挑不慫), 也只能和他們勉強(qiáng)打平手啊。。。。就說咱們用的軟件, maya houdini max, 這些都已經(jīng)被迪斯尼皮克斯甩出外太空了, 更別說我國低成本,低研發(fā),只會(huì)制作的勞動(dòng)力密集型影視行業(yè)了。
當(dāng)然,以上羅列的技術(shù),在整個(gè)影視動(dòng)畫工業(yè)用到的技術(shù)里,只是冰山一角,聊以吸引人眼球而已,大家一定要記住,我的用詞“比如就有這么個(gè)技術(shù)xxx”。
最后,革命尚未成功,同志任需努力。我費(fèi)心盡力做這些科普工作,是希望帶領(lǐng)大家在這個(gè)領(lǐng)域睜開眼看世界。先看到差距,我們才能去追趕。
中國是個(gè)超級(jí)大國,無論在哪個(gè)領(lǐng)域,都不能落后于人。
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