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RenderMan:《美食总动员》中老鼠雷米的毛发制作

2020-07-03 03:54:30

BY:伊恩·法伊尔斯(IAN FAILES)

《美食总动员》在中的老鼠拥有1,150,070根毛发


最近伊恩·法伊尔斯(IAN FAILES)回顾了一些皮克斯(Pixar)在VFX和动画项目上的一些经验,多年来RenderMan在这些项目中发挥了关键作用。

本文中伊恩·法伊尔斯主要讲解了《美食总动员》的影片制作,皮克斯面对的最重要的挑战就是毛发的制作,其中主要包含了主角老鼠雷米还有一些其他的人物角色。皮克斯(Pixar)很早之前发布过一些资料,主要从RenderMan的角度分析了制片厂如何在2007年解决电影在头发和皮毛方面的挑战。

老鼠雷米毛发修饰

皮克斯(Pixar)从groom开始,先确定毛发的数量及长度。毛发先在模型上设计好布局,然后使用Maya的nurbs曲线(参考设计图)绘制毛发引导线。

©迪士尼/皮克斯。

通过这种毛发引导线,皮克斯(Pixar)使用了它们的RenderMan中的DSO gofur来生成中间的头发。这些基于引导线生成的毛发可以通过绘制的纹理贴图进行控制(例如结块,毛躁等)。DSO gofur后来已经被集成到Maya的插件中方便艺术家在工作环境中的到实时的视觉反馈。

其他一些小的特征(包括耳朵上的细细的绒毛)让老鼠雷米看起来更加真实和可信,并且为了外观还尝试了一些修饰阴影的技巧(facing ratios技术等)。最终发现,没有什么比直接在耳朵上绘制成千上万的细小,半透明的毛发效果更好。

老鼠雷米的纹理©迪士尼/皮克斯。

随机简化

老鼠雷米最终拥有176,030根毛发(一个真实的人通常头上有100,000至200,000根头发)。雷米(Remy)用一百万根头发轻松击败了它-准确地说是1,150,070。并且影片中大量老鼠身上的毛发数量成倍增加,而让渲染成为一个难题。

为此,他们尝试很多方法来减少老鼠的毛发数量。例如,减少毛发数量,然后在基础纹理上也绘制上毛发的外观。但这样会影响外观,所以必须找到更好的解决方案,然后他们制作了一款随机简化技术。

先随机生成雷米的毛发,然后减少毛发用纹理来做一些补充。

详细程度

降低对象的细节只是其中一种方法,制作起来更加容易。而RenderMan具有内置的细节支持级别,该支持对硬表面或模型效果很好。那么由程序生成的毛发又该如何呢?由于对象是由DSO生成的,因此容易naïve和减少DSO生成的毛发的数量,不过可能会覆盖不全而露出一些下面的皮肤。

皮克斯的stochastic pruning技术为《赛车总动员》和《美食总动员》做了很多工作,它可以通过程序在保持外观一致的情况下降低内容的复杂度。除了简单地减少对象的数量(毛发,树叶等)之外,它还提供了补偿面积损失,保持视觉对比度和饱和度的技术。

并且该技术还可以根据距离和在镜头的内的重要性随机简化对象,这意味着在景深或者运动模糊严重的对象可以降低其复杂性。下面的Ratatouille的镜头显示了一些可以处理的区域。

©迪士尼/皮克斯。

下面的最后一张图片显示了随机简化的用法。在正常情况下,所有的老鼠加起来一共有2.4亿根毛发,如果不简化的话根本无法渲染。通过在毛皮DSO中添加随机简化技术,总的毛发数减少了94%,减少到大约1400万根。(译者注:渲染部分可以交给[云渲染农场](https://www.renderbus.com),加快渲染效率)

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