电影《唐吉可德》后期特效揭秘

——专访每日视界电影制作团队

 

电影《唐吉可德》幕后制作花絮

 

    称2010年为电影界的“3D年”一点儿都不为过，年初《阿凡达》的横空出世，掀起了世界影坛后期制作技术的3D热潮，《爱丽丝梦游仙境》、《诸神之战》、《玩具总动员3》、《怪物史莱克4》等一大批优秀的3D影片紧随其后，纷纷在这场热潮中展现自己的光彩。为了使国产电影在后期制作技术迈上一个新的台阶，更好的与世界接轨，阿甘导演联手每日视界将《魔侠传之唐吉可德》打造成了亚洲首部3D立体电影。为了满足广大CG技术爱好者对后期尖端技术的渴求，今天我们就以这部电影其中的两个镜头为例，按照整个制作流程为大家进行讲解。

 

Cam60:

    这个镜头是电影开篇很重要的一个镜头，讲述的是唐吉可德上山寻访高人学艺的经过。几乎是一个全CG镜头。这个镜头后期制作的难度一是在于如何准确把握影片当时的情绪，烘托气氛；二是如何将实拍素材正确放置到一个三维空间里，如何处理好实拍素材和三维素材视差统一，最终做到实拍与三维完美结合的效果。由于这个镜头几乎是全CG镜头，有大量的山石、云海还有近处山路两边的植物等环境物体，所以在MP、模型、材质、灯光上都有相当大的难度。

   

    首先，来说说MP。

    Matte Painting并不是新的艺术形式，而是传统的电影特技镜头的一种“绘景”方式，只不过现在加入了数字技术（3D和数字2D），使得Matte Painting绘制的镜头表现力更强、更真实、更有说服力。Matte Painting和Concept Arts是两个不同的概念Matte Painting一般都是在Concept的基础上，以Concept作为指导才能很好地完成。而Concept Design（概念设计）是设计指导的过程。Matte Painting可以翻译为“合成绘画”,就是一种通过处理、合成图片和手绘等手段，创作出与前景主体匹配的静态背景的手段，Matte Painting的标准是真实、匹配。

    下面为大家介绍Matte Painting和Concept Design在cam60中的应用。
    为了cam60镜的最终效果，我们在制作前先出了Concept Design图,然后与导演进行沟通，之后我们制作这个镜头就有了大致的方向，包括构图，光线这些最基本的要素。

    导演的要求是夜晚的一个烟雾缭绕的广阔的大全景，情感上是“有去无回”的一股侠气。整体还是有点阴森的，并且给了大致的参考。主人公从山的台阶往上走，镜头随之上摇，展现出前面的大全景。 

 

导演给的参考图

   

    我们所想象的山神庙的画面是云海吞没了山的底部，月光透过云层照射在山上和岩石上，并且云海也有光亮的边缘。我们在网上搜索了一些摄影图片作为参考，然后开始制作。

                                         搜索的参考图片

 

    开始制作之前先画了草稿，确定构图和大致光源，草图一般用线和简单的色调，留给大脑更多的思考余地。

                                   线稿

    根据线稿开始绘制，首先是远景的天和远山，尽量表现乌云遮日的效果，首先找到一张天的素材和月亮的素材，然后调色，融合，画上月亮上的乌云，在天的下方画上一排远山。

 

    然后加上近景和中景的素材，导演提供的参考是张中国水墨风格的画，这里要做的是表现真实的场景，勾勒上光亮的边缘，创造逆光的效果。 

 

    加上云海，这个也是这张图的难点和亮点，我们所想像的云海不是普通的云海，而是有光的穿透的云海，云海的边缘保持要与月光光线的一致，在远处空隙的地方加上远山，完善构图，山的走势保持一个方向，向外扩张，体现广阔的感觉。 

 

    加上雾气，增加大气效果，制造空间的远近关系。将远景的山融合在景色里，这一步是制作的关键。

    最后是整体校色，再加强画面的层次感，细节部分再整体调整一下，这张气氛图就完成了。

                                           最终气氛图效果

 

    气氛图做好后，就要开始Matte Painting的工作了。素材的光线不符合场景的要求，所以要在素材上把光源改过来，加强逆光的效果。素材的细节也不够，所以主山上做了很多细节，用别的山的细节叠在上面，有些地方还要通过手绘。

                                                主山的MP

 

                                   Matte Painting制作的背景云

 

    后面的远山也用Matte Painting的方式完成，这些就是为合成准备的素材，这些图都很大，之前的素材很不完整，所以需要补全，这里山要保证细节和光源一致。

这样Matte Painting和Concept Design的工作就告一段落，可以进入下一环节了。

 

    下面再来说说模型，对于一部成功的3D立体电影来说，模型制作和相机匹配的工作在后期制作过程中显得尤为重要。这个镜头里用到的模型可以分为与材质灯光结合的普通模型和根据Matte Painting制作的映射模型两种。

    对于近景和中景的场景，特别是与实拍衔接的模型，例如这个镜头中的场景，需要制作大量的山石模型。于是，一个看似简单的技术难题摆在了我们面前——石头长什么样？两块不同地貌出产的石头，它们之间的差别是非常大的，甚至没有任何规律可言。

    在参考了大量石头的图片以后，我们根据美术指导对场景的描述，确定了符合影片风格的地貌，集中收集这类地貌的图片研究其石头的共通性，掌握其特性。这样在制作的时候才能够随心所欲。

对于远景中的山脉等，是根据MP图片制作映射模型。因为物体的光照信息都绘制在了图片上，所以模型只需要制作大的形状，需要注意的只有大的块面关系。

    在制作映射模型时，我们习惯将参考图贴在正交相机上，然后根据透视相机使用晶格变形来调整模型。这样做的好处是可以任意的缩放试图来调整模型，而且方便于使用平面映射UV。（使用UV而不是用相机映射投影贴图的原因是UV的可控性更高）

    根据图片制作模型，映射UV，并赋予surfaceShader材质。

 

    在透视相机中远离相机的地方都会缩小，根据场景的相机用晶格调整模型。

                 

 参照Matte Painting制作模型                        使用晶格修改模型

    由于整个场景到最后是一片云海，看不到山脚。这让制作人员有了更大的自由度，参照动画相机，制作人员反复的改动背景山的大小与位置，以获得更好的构图。

 

    模型阶段告一段落，下面我们来说说材质灯光。

    由于这个镜头几乎是一个纯CG镜头 ，为了达到写实并且烘托气氛的目的，在材质灯光上就需要花费更多的精力和时间。

    首先拿到场景的模型，需要认真仔细的分层分组，然后开始进行下一步贴图的制作工作。

         

    在材质贴图方面为了达到写实的效果，我们可以在任意三维雕刻软件中进行添加细节的工作，得到法线贴图和置换贴图。然后在Maya和Photoshop中制作出AO和SPL（高光）贴图。

                                         山的贴图

 

    贴图制作完成后，就可以调整材质和整个场景的灯光。并根据合成的需要对场景文件进行分层渲染。为了后期更便于控制，我们通常在渲染的时候把固有色和漫反射还有直接光照信息以及阴影、高光和法线等信息分别渲染输出。

    在渲染的时候，我们一般用mental ray的多通道渲染方式，这样会比传统的分层渲染节省三分之一甚至更多时间，而且方便素材的整理。在渲染输出的时候我们选择OpenEXR的格式，这个格式支持无限多的通道，并且在后期合成的时候可以直接提取。

 

    在渲染设置面板中选择所需要输出素材的层

 

                      在渲染设置面板中选择输出OpenEXR格式的素材

 

                                三维的山所需要的渲染层

最后，来说说特效。

在电影《唐吉可德》的整个后期制作中，特效环节是非常重要的技术组成部分。在山神庙和山涧这两场戏中，大部分的场景都是三维制作的。为了营造出导演想要实现的效果，特效起到了至关重要的作用。我们主要处理的就是云和雾气的特效。因为有些场景的镜头是静止的，所以根据需要特效组专门制作了一个包含各种运动速度的云雾素材库，提高后期制作效率。

因为这是一部3D立体影片，为了达到真实的视差效果，山与山之间真实的距离和比例很重要。
如果掌握不好，场景会显得很大，这就大大地加重了特效的渲染时间。

场景线框图

 

刚开始工作人员为了即保证真实的山的比例又保证可以接受的渲染速度，曾尝试使用2D流体开高度场的方式，可是效果太平，纹理没有达到理想的起伏感，只好作罢。

 

Use height field

效果太平，没有起伏感

 

后来我们测试把整个场景等比例缩放，经过反复比对，发现这个方法可行，这样就可以既保证渲染速度的同时还可以使用3D流体来制作云雾效果。

3D流体的云

以cam60镜为例，我们至少要渲染出云海，云海的mask，云海上的雾，以及山间的云才可以达到后期合成的要求。

最终在Nuke中把三维渲染出的分层素材与完成抠像的实拍素材以及云雾特效素材等一起按照之前画好的气氛图进行合成，就可以得到最终的效果了。

 Cam60最终效果

Cam80:

80镜是小树林的那场戏，是唐吉可德初出江湖的第一场打戏。这个镜头的制作难度在于导演是在棚内拍摄的骑马的戏，但是要利用CG技术把他放到林间古道中去。由于实拍的地面范围很有限，所以要在离摄影机很近的地方替换三维的地面和树。如果是在远处加树难度就会很低了，可这个镜头要接的三维部分离摄影机实在太近了，并且还要匹配实拍的三维纵深感，所以这个镜头在抠像、三维跟踪和合成等方面难度都是很大的。

 

先从抠像说起：

拿到镜头后，尤其是对于这种比较复杂的镜头，切忌直接进入制作。而是要从第一帧到最后一帧反复播放，观察镜头的运动，角色运动，模糊的大小，背景颜色变化等。从而明确制作思路（例如:划分时间段与制作区域，确定区域内的细节布局，确定保留通道与垃圾通道的范围，哪些像素需要ROTO处理等等），前期的充分准备往往能事倍功半，提高效率。

确定制作思路后就要动手制作了，这个镜头主要用到Keylight/Primatte/Mask工具。

 

原始胶片素材

 

首先用keylight来除去角色身上的蓝色溢出，

使用keylight的screen colour在背景上从蓝色较纯的地方提取颜色，此时可以不用去管其他通道怎么样。

                                        除去蓝色溢出的效果

 

 接下来，使用Primatte来提取保留通道，也就是要让这部分范围内的像素是完全不透明的。几乎不用调节什么参数，只要在前景背景上不断的采样，在A通道下用clean fg noise去掉前景杂色，可能角色边缘像素会有损失，但没有关系，我们要的只是完全不透明像素。

 

把这个通道连到keylight节点的inm上，因为刚刚去溢色时把角色上的蓝色像素也扣掉了，要把它补上，别忘了在inm component中打开alpha选项，否则是没有效果的。

 

下一步制作垃圾通道。新建Primatte，clean bg noise把背景的杂色去掉。运用收边工具扩大选区，添加反向节点，那么白色区域就是要完全排除像素。此时可以用mask把白色的跟踪点选出来和之前的垃圾通道合并。

这一步是处理那些半透明像素，也就是图像的边缘像素，尤其是头发、胡子和枪毛等边缘模糊部分，在之前的通道中这些部分细节被抠掉了，那么只需要把这些部分的通道单独处理，与之前的叠加即可。 

 

添加细节之前的枪毛

 

单独提取的枪毛细节

添加细节后的枪毛

 

在播放序列帧时，背景的颜色可能会发生变化，绘制的mask也需要设置动画，此时要根据情况的不同作出实时的调整。目的就是要保持有效通道的稳定，使细节得以保留。边缘有模糊的对比原素材尽量做到最少的像素损失，给合成师最大的合成空间。

下面是抠像完成的最终效果：

 

 

   抠像说完了，下面来谈一下跟踪。

   跟踪分为两种，一种是二维跟踪，就是Tracker；另一种是三维跟踪CameraTracker。我们在做这个电影时，用的软件是Nuke。

   Nuke是高端的后期合成软件，自从6.0发布后，一些CG爱好者便开始钻研起Camera Tracker这个很高深的节点，Camera Tracker是Nuke6.0新加入的元素，只有在NukeX中才能进行操作，下面先来了解一下界面：

 

  CameraTracker顾名思义，就是摄像机跟踪，他能根据图像中的一些RGB以及特殊信息进行跟踪，跟踪出来的结果可以实现反求摄像机，在Maya等三维软件中运用Nuke反求出来的摄像机添加三维物体，还可以在Nuke三维空间中添加Card等三维贴片来达到效果。

 

Camera Tracker的Source是连接被跟踪素材，mask则可控制素材不被跟踪区域和只被跟踪区域。

 

 

Tracking选项中的Number of Features 是跟踪点的采样数量，值越大，跟踪的效果会越好，当然付出的代价就是速度也会相对慢点。Features Separation是距离，距离的大小决定跟踪的效果。

Camera Tracker选项栏中Track Features 开始跟踪，三维跟踪要进行2遍，第一遍是从前到后，第二遍则是从后向前进行跟踪计算。

 

跟踪完后点击Slove Camera（摄像机解算）.

 

解算完成后会出现许多解算错误的红色小点，选中后鼠标右键删除.

    点击Creat Scene（创建项目）后，会出现一组节点，Camera Tracker Point Clound是摄像机跟踪结点，这个可以通过插件导入Maya中进行三维模型匹配摄像机；Camera是直接与Camera Tracker关联的，它带有三维跟踪后的全部摄像机信息。这个Camera至关重要，因为它可以进行三维投射贴图，导入Maya等许许多多工作。

接下来通过Matte Painting等方式导出带有Alpha通道的贴图通过Card节点在三维中来摆放位置。

最后在通过调整贴图的颜色与BG匹配。

 

Camera Tracker甚至可以认为已经可以超越其他大众后期跟踪软件的能力了。在不久的将来，Nuke的Camera Tracker会更加强大。

 

最后来讲一下这个镜头的合成。

后期的合成工作对于一部影片的成败起着至关重要的作用，前期拍摄的结束就意味着后期合成工作的开始。这里就用cam80的例子来说明3D立体电影的合成方法。

                                         胶片拍摄素材

 

首先，将所有准备好的素材导入后期软件中，连接好层级关系。

进行简单的校色，先调整出一个大概的感觉，看看方法是否可行，这一点很重要，否则后面的工作都是徒劳。

 

 

进行细化工作，进入调色阶段，包括校色、虚实、大气雾、实拍与三维的结合、roto动画等，这镜由于实拍的素材边缘问题所以要roto动画羽化边缘才能与三维很好的结合。

 

调好一帧后，下面来做roto动画，这一步至关重要，稍有偏失就会穿帮，要保证人物每一帧都非常清晰明了。

 

经过反复测试，roto动画和羽化值可以使实拍和三维很好的结合，但这只是个开始，要做真正的3D立体电影，下面才是重头戏。

采取左右眼制作的方式，先制作左眼，再制作右眼，然后通过shufflecopy节点将左右眼连接，左眼红通道，右眼蓝绿通道。（如图所示）

 

“视差”的调节是立体感能否实现的关键，如何把握物体在零屏前或零屏后是关键中的关键。距离零屏越近的物体视差越小，越远的视差越大。由此图可以看出其中端倪。

 

三维渲染的素材往往不能得到理想的3D立体效果，这里通过后期合成调节视差和物体间的前后关系，然后佩戴3D立体眼镜进行反复测试，才能得到比较理想的立体效果，所以工作量大大增加，甚至是以前的几倍。

 

最终红蓝双眼效果

 

这里讲述的只是《唐吉可德》这部电影其中两个镜头的制作过程的缩影，包括了主要的制作步骤，每日视界希望能够通过这种方式，将中国电影特效的尖端技术传达给更多感兴趣的朋友，从而推动国产电影走向世界，走向更加辉煌的未来。 

 

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