三維汽車動(dòng)畫制作 高精度汽車模型與內(nèi)飾材質(zhì)表現(xiàn)

編者按： 這款CG動(dòng)畫短片，是今年吉利KC概念車的宣傳片。影片前半部分主推炫光特效與汽車飛馳的鏡頭，后半部分展示汽車內(nèi)飾細(xì)節(jié)，模型制作精細(xì)，材質(zhì)表現(xiàn)逼真。下面，我們有幸請(qǐng)到制作方的BITONE團(tuán)隊(duì)，與大家分享CG汽車動(dòng)畫的制作經(jīng)驗(yàn)。

團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介

BITONE 成立于2009年6月。擁有國(guó)際領(lǐng)先的汽車CG創(chuàng)意制作團(tuán)隊(duì)，及在虛擬交互體驗(yàn)科技領(lǐng)域的研究能力和廣泛實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，植根于汽車行業(yè)多年，專注服務(wù)于汽車企業(yè)，與汽車企業(yè)的設(shè)計(jì)、市場(chǎng)、傳播部門及廣告、公關(guān)代理公司形成無障礙搭接，提供新車上市、大型車展、產(chǎn)品展廳包裝等虛擬影像和虛擬體驗(yàn)的一攬子解決方案。

目前，BITONE已經(jīng)服務(wù)了國(guó)內(nèi)外27個(gè)汽車企業(yè)，制作過30余個(gè)品牌的近200款汽車的CG作品，參與了眾多汽車品牌的重大營(yíng)銷事件。

前期策劃準(zhǔn)備與項(xiàng)目規(guī)模概述

吉利KC概念車項(xiàng)目是BITONE整個(gè)汽車項(xiàng)目中的一只CG影片，因此在前期，創(chuàng)意和策劃人員介入時(shí)間點(diǎn)均相對(duì)較早。中標(biāo)后就我們開始推敲細(xì)節(jié)，從策劃到具體執(zhí)行大概用時(shí)10天。制作前我們也搜集了許多相關(guān)案例參考，經(jīng)過對(duì)案例的縝密分析后，去粗取精，同時(shí)放大其中有表現(xiàn)力的部分，再應(yīng)用到我們制作的特效方面。

高精度的汽車模型制作經(jīng)驗(yàn)談

 

汽車模型制作

BITONE專注汽車CG技術(shù)已有6年時(shí)間。在全方位的制作環(huán)節(jié)，算得上是經(jīng)驗(yàn)豐富，但我們這次在KC概念車的模型環(huán)節(jié)，也遇到了一定阻礙。首先項(xiàng)目開始執(zhí)行時(shí)，實(shí)車還處于生產(chǎn)階段，能拿到的信息屈指可數(shù)，但是工期需要按時(shí)完成，在這樣的情況下，我們的模型設(shè)計(jì)師憑借多年積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)，分析結(jié)構(gòu)后進(jìn)行制作，待給客戶進(jìn)行確認(rèn)的時(shí)，客戶竟然也沒有想到，我們的團(tuán)隊(duì)會(huì)在這么短的時(shí)間里，在沒有多少參考資料的前提下，高水準(zhǔn)的完成了最終的模型，也可謂收獲的不僅僅是項(xiàng)目的完美呈現(xiàn)，更重要的是客戶對(duì)于我們專業(yè)技能和信任度的一種肯定。

車體各別的細(xì)節(jié)特寫，我們是在原有高精度模型的基礎(chǔ)上，再次進(jìn)行的細(xì)化，按照我們相機(jī)距離的程度，刻畫的細(xì)節(jié)也會(huì)不同。在座椅特寫鏡頭中，縫線的交叉感就體現(xiàn)的非常充分，而不僅僅是根據(jù)照片來完成，更多的是從經(jīng)驗(yàn)和對(duì)生活中實(shí)物的細(xì)微觀察得出的。有很多細(xì)節(jié)的刻畫，我們是專程找來一輛真車，在對(duì)其觀察很久，經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐袛�，才最終下結(jié)論的。

車內(nèi)模型制作

整輛汽車，我們建立了一整套模型，其中包含外觀和內(nèi)飾。通常情況下，外觀與內(nèi)飾是需要進(jìn)行分開制作的，最后再整合到一起，這樣可以提高工作效率。外觀和內(nèi)飾在建模時(shí)的側(cè)重點(diǎn)有所不同：外觀模型注重的是曲面是否平滑，接縫是否等寬，車燈細(xì)節(jié)是否滿足材質(zhì)燈光的表現(xiàn)等；內(nèi)飾則注重保證真皮質(zhì)感的真實(shí)度，縫線的比例，中控臺(tái)的著重刻畫等方面，在此就不一一列舉了。

關(guān)于模型的標(biāo)準(zhǔn)雖然很簡(jiǎn)單，但很不容易做到。因?yàn)�，�?biāo)準(zhǔn)是還原真實(shí)的比例尺寸和結(jié)構(gòu)表現(xiàn)，不容易做到的是CG模型核心的魅力，它會(huì)高于真實(shí)，追求更加完美的極致表現(xiàn)。

流暢自然的汽車飛馳動(dòng)畫制作

一部活的動(dòng)畫是來源于生活的，認(rèn)真觀察，我們可以發(fā)現(xiàn)，事實(shí)上生活中并沒有真正靜止的物體，所以在動(dòng)畫中要做到動(dòng)中有靜，靜中亦有動(dòng)。這也就是指Camera與動(dòng)畫之間的適配。怎樣讓你的汽車動(dòng)畫動(dòng)感十足，Timing與Camera起著至關(guān)重要的作用。不光是汽車動(dòng)畫，對(duì)所有動(dòng)畫來講Timing都是動(dòng)畫的靈魂，所以在做好動(dòng)畫之前要時(shí)刻把握好你的節(jié)奏。

對(duì)于汽車動(dòng)畫本身而言則需要在三方面做足功課：1）多去觀察，2）主觀分析，3）大量實(shí)踐。汽車動(dòng)畫屬于CG工業(yè)體系，動(dòng)畫規(guī)律也跑不掉物理原理。一定要保證動(dòng)畫原理是正確的，在這個(gè)前提得到保證后，我們?cè)偃シ治黾?xì)節(jié)，最終做到極致。

在制作中我們還遇到了一些車身的加減速問題，如：起步，剎車，途中加速、減速，停車等狀態(tài)。當(dāng)車快速起步的時(shí)候會(huì)有“抬頭”動(dòng)作，力從無到有的時(shí)候會(huì)很突然，那么我們會(huì)為這力做Follow直到衰減。在剎車時(shí)候也是同理，唯有這樣做，方能將車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)真實(shí)性最大化的表現(xiàn)出來。

BITONE在設(shè)計(jì)汽車的動(dòng)作時(shí)也是以真實(shí)汽車可能出現(xiàn)的真實(shí)狀態(tài)而決定的。切記不能在地面出現(xiàn)平移、打滑、漂浮等狀態(tài)。這些誤區(qū)都會(huì)導(dǎo)致動(dòng)畫缺乏果敢而不真實(shí)。Camera的使用方法要以真實(shí)鏡頭為標(biāo)準(zhǔn)，切記出現(xiàn)越軸、非正常尺寸的變焦等。

金屬漆與汽車內(nèi)飾材質(zhì)表現(xiàn)技法

 

金屬漆材質(zhì)表現(xiàn)

事實(shí)上通常汽車外殼并不是要表現(xiàn)某種金屬材質(zhì)的質(zhì)感，而是要表現(xiàn)多層油漆材質(zhì)的質(zhì)感；這種質(zhì)感表現(xiàn)的關(guān)鍵是對(duì)多層高光的處理。在講解參數(shù)前，應(yīng)該先了解一下現(xiàn)實(shí)中的車漆。車漆有許多分類，最常見的分類是非金屬漆和金屬漆。

Fig01非金屬漆

Fig02金屬漆：高光溢出

Fig03金屬漆：金屬顆粒

金屬漆可以理解為一種雙層材質(zhì)。在金屬漆的底層，是一層反射較為模糊，帶有顏色的油漆，它決定這輛車看起來是什么“顏色”，比如紅色或者藍(lán)色。在底層之上，還有一層薄的清漆，一般是無色透明的，但是擁有清晰的反射；通常我們說一輛車很亮，指的就是這層清漆反射很強(qiáng)。

金屬漆最顯著的特點(diǎn)有兩個(gè)，第一是它的雙層高光效果，底層的高光范圍相比表層更大些，在強(qiáng)光處會(huì)產(chǎn)生一種迷人的溢出效果（注意Fig02的尾部）；第二是它的金屬顆粒，金屬漆是在油漆中加入細(xì)小的金屬顆粒制作的，這些顆粒在強(qiáng)光下會(huì)變得十分奪目（Fig03）。一般來說，對(duì)金屬漆的處理主要集中在高光溢出的效果上。

以前我們需要使用蟲漆或者3ds Max混合材質(zhì)來模擬這種復(fù)雜的溢出效果，而現(xiàn)在3ds Max的版本更新，我們使用自帶車漆就可以很簡(jiǎn)單高效地模擬這種效果了。

車漆分為三個(gè)主要層次，對(duì)應(yīng)于剛才所說的底層油漆、金屬顆粒和表層清漆。

其中底層顏色參數(shù)決定車漆的顏色，你所指定的顏色會(huì)根據(jù)曲面走向自動(dòng)衰減，所以一般情況下沒有必要像老式車漆一樣添加FallOff節(jié)點(diǎn)。底層反射（BaseReflection）參數(shù)控制底層油漆的反射強(qiáng)度，底層光澤度（BaseGlossness）參數(shù)控制底層油漆的反射模糊程度；增大這兩個(gè)參數(shù)可以得到更“金屬漆”的溢出效果，減小這兩個(gè)參數(shù)可以得到更非金屬漆的均勻照明效果。顆粒層用于制作剛才提到的金屬顆粒。通常項(xiàng)目并不需要制作金屬顆粒效果，所以關(guān)掉它的參數(shù)來節(jié)約內(nèi)存和計(jì)算時(shí)間。

表層通常只有一個(gè)參數(shù)需要調(diào)節(jié)，即表層強(qiáng)度（CoatStrength）參數(shù)。默認(rèn)的0.05較為暗淡，可以用來表現(xiàn)普通車輛；而如果要表現(xiàn)高檔跑車，這個(gè)數(shù)值應(yīng)該使用0.12以上（Gamma校正流程的數(shù)值）。

事實(shí)上，外觀表現(xiàn)當(dāng)中材質(zhì)通常不占有很大比分，因?yàn)槌�非需要某種特殊效果，否則一般的項(xiàng)目執(zhí)行中最重要的分?jǐn)?shù)在車身照明和后期合成上。外觀表現(xiàn)中最難以掌握的并非車漆調(diào)試，而是照明控制。因?yàn)檐嚻峥梢詫懩０�，而照明不可以�?/div>