影視特效設(shè)計(jì)制作方案

1、1. 背景電影行業(yè)，是一個(gè)神秘而充滿挑戰(zhàn)的行業(yè)。在現(xiàn)代電影行業(yè)中，電影特效制 作所起到的作用越發(fā)凸顯，自從星球大戰(zhàn)后，兒乎所有的科幻類，奇幻類, 動(dòng)作類，其至是倫理類著名電影都依黑特效制作實(shí)現(xiàn)其最為精彩的鏡頭設(shè)計(jì)?？谇埃袊谔匦е谱黝I(lǐng)域與國外差距較大，在阿凡達(dá)上映后，業(yè)內(nèi)不 禁感嘆，我國的特效制作與國外先進(jìn)的制作領(lǐng)域至少相差了 20年。這絕不是夸 張的說法，在流程角度上論述，其根本原因在于LI前我們的特效制作是山零散的 基于個(gè)人作坊式的工作模式為主，沒有形成國外的工業(yè)化工作模式，這與制作基 地或制工作室的規(guī)模是沒有關(guān)系的，部分重要的節(jié)點(diǎn)缺少棋至真空；從技術(shù)角度 上論述，制作缺乏核心技術(shù)支撐，

2、只是進(jìn)行簡單的加工處理。本次方案就是針對 中國現(xiàn)有特效制作領(lǐng)域現(xiàn)狀希望構(gòu)建出一個(gè)工業(yè)化的影視特效制作生產(chǎn)模型，繼 而衍主出實(shí)際的關(guān)鍵技術(shù)課題進(jìn)行設(shè)訃和實(shí)施。2. 項(xiàng)目目的解決國內(nèi)電影特效制作領(lǐng)域的問題，主要曲三個(gè)層面構(gòu)成：建立標(biāo)準(zhǔn)程序化紋理庫(Procedural Shader Library)程序化紋理庫在電影特效制作領(lǐng)域占有基礎(chǔ)的地位，特效系統(tǒng)所能夠仿 真展現(xiàn)的真實(shí)度都將山此決定。我們希望建立一個(gè)基于現(xiàn)有世界著名的渲染 引擎(Renderman)的標(biāo)準(zhǔn)的紋理庫，并以此為基礎(chǔ)，最終為每個(gè)電影提供定 制化的紋理分支庫。繼而據(jù)此為基礎(chǔ)開發(fā)出基于世界標(biāo)準(zhǔn)體系下的國內(nèi)自主 圖形渲染器。構(gòu)建數(shù)字仿真場

3、景系統(tǒng)(Realistic System Simulation)仿真場景系統(tǒng)能夠完成電影中所要表達(dá)的宏偉場景。建立模擬自然場景 的仿真模型，如森林，雪山，山脈和海洋(含水花)系統(tǒng)，并將其實(shí)現(xiàn)為專 業(yè)生產(chǎn)Web服務(wù)，納入到企業(yè)云端圖形計(jì)算服務(wù)模型(enterprise graphics computing cloud) 中。粒子系統(tǒng)(particle system)模擬雨雪，爆炸，房屋倒塌，這些都需要將統(tǒng)一場景分解為大量的碎片， 之后再依據(jù)物理學(xué)原理，將其進(jìn)行模擬并賦予真實(shí)的模型及材質(zhì)進(jìn)行渲染 (rendering),并將其實(shí)現(xiàn)為專業(yè)生產(chǎn)Web服務(wù)，納入到企業(yè)云端圖形計(jì)算 月艮務(wù)模型 (ente

4、rprise graphics computing cloud) 中。3. 研究方向程序化材質(zhì)庫(Procedural Shader Library)對仿真材質(zhì)的探索從1966年就已經(jīng)開始，整體體系從單一模型的建立， 真是效果的模擬，一直發(fā)展到材質(zhì)樹結(jié)構(gòu)的生成。H前研究方向仍然基于兒個(gè)方向：1. 光照模型的建立和優(yōu)化主流分支技術(shù)難題集中在全局光線模型建立(global illumination model),光線跟蹤技術(shù)的算法優(yōu)化(ray tracing)和光能傳遞的算法實(shí) 現(xiàn)(radiosity)o2. 圖形拼接和修補(bǔ)基于貼圖將基于笛卡爾坐標(biāo)系的廣域三維模型空間映射成為泛化的 UV二維平面空

5、間(uv corresponding space),對于偽全局光線模型的 渲染技術(shù)的探索，如反射貼圖的生成(reflection mapping)和深度貼 圖(depth map),以及據(jù)此引申出的廣泛被研究的UV空間平滑性處理問 題(smooth texture coordinate mapping)o3. 程序化紋理的建模用程序化紋理來代替手繪和掃描貼圖，這是本次項(xiàng)口的一個(gè)主要課 題，因?yàn)榇祟I(lǐng)域覆蓋范圍非常寬裕，且全部是基于定制化的點(diǎn)對點(diǎn)式的 研究(111于電影就是一個(gè)專業(yè)性行業(yè))，成果也是作為企業(yè)的核心競爭能 力而保密。目前的發(fā)展方向?yàn)槭褂梅夯y理建模和實(shí)現(xiàn)(shader general

6、ization),以金屬材質(zhì)為例，不同的金屬有著不同的反射率和折 射率，且根據(jù)上面的噴漆，裸露，腐蝕情況其展現(xiàn)方式不同，再找出共 性，構(gòu)建出一個(gè)泛型金屬模型。4. 流程及節(jié)點(diǎn)構(gòu)成整體項(xiàng) U ill 建模(modeling),實(shí)現(xiàn)(implementation )和應(yīng)用 (application)三個(gè)部分構(gòu)成，也就是所說的從理論到現(xiàn)實(shí)的過程。建模對現(xiàn)實(shí)物質(zhì)的擬合(fitting),抽象(abstraction )及簡化 (simplify),最終的成果為將渲染對象公式化(formulation)。實(shí)現(xiàn)用一個(gè)具體的渲染器為平臺將公式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)成為二進(jìn)制的紋理球 (shader ball ),并將變量

7、進(jìn)行參數(shù)化(parametric ),并進(jìn)行發(fā)布(publishing)o應(yīng)用紋理球并調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行實(shí)際場景的渲染(rendering)o5. 項(xiàng)目進(jìn)度山學(xué)習(xí)期，模仿期，創(chuàng)新期和普及期四個(gè)部分構(gòu)成。第一階段為學(xué)習(xí)期，此階段重點(diǎn)收集國際相關(guān)理論資料和實(shí)際模型，找 出適應(yīng)當(dāng)前中國影視制作需要的兒個(gè)重點(diǎn)的基礎(chǔ)紋理。同時(shí)學(xué)習(xí)圖形生成相關(guān)的基礎(chǔ)知識。第二階段為模仿期，在此階段，將資料分類并找岀其能夠優(yōu)化的地方, 進(jìn)行課題研究。并將成果進(jìn)行展示，同時(shí)約請影視行業(yè)的人員進(jìn)入商談定制 化服務(wù)(成果本身就是產(chǎn)品，所以不需要所謂落地的問題)。第三階段為創(chuàng)新期，根據(jù)具體電影的需要在原有的基礎(chǔ)紋理上進(jìn)行定制化開發(fā)，完成客戶需求,同時(shí)成果所運(yùn)用的理論作為新的理論基礎(chǔ)進(jìn)行學(xué)術(shù)推廣。第四階段為普