這些年Renderman取得的輝煌戰(zhàn)績
我們又來說Renderman了。雖然,我們很少用,但是它在歷史上的地位是不可估量的。

為什么總嘮叨Renderman?因為奧斯卡馬上要開始了。我們發(fā)現(xiàn)在競爭奧斯卡最佳視覺效果獎30部影片中有27部影片都使用了Renderman。讓我們不得不重拾話題。

在之前的文章中我們有介紹過,Renderman規(guī)則發(fā)布于1988年,是Pixar旗下的渲染器。在電影界幾乎“霸屏”的地位。有著輝煌“戰(zhàn)績”的RenderMan因為其“高大上”的身份一直不被很多人“待見”。所以一直都是迪士尼、皮克斯這樣的大公司還有一些有語言基礎(chǔ)的資深藝術(shù)家才會玩。
可是RenderMan作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在過去36年里徹底地改變了計算機(jī)圖形學(xué)與電影工業(yè),并繼續(xù)做著開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。RenderMan背后的技術(shù)團(tuán)隊實力是非常強(qiáng)大的。在當(dāng)今世界,在動畫和視效領(lǐng)域,沒有任何一家公司的研究實力能夠超過迪斯尼。美國電影藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院也對其在技術(shù)上的創(chuàng)新授予多個獎項。那,今天我們就來細(xì)數(shù)下Renderman那些年取得的輝煌戰(zhàn)績。
那得先從Pixar公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一Ed Catmull說起。Catmull當(dāng)時還工作在工業(yè)光魔開始,作為精鉆技術(shù)的人員,他一直帶領(lǐng)團(tuán)隊尋找將實拍序列和視覺效果結(jié)合在一起的方法。

起初,電影的角色外觀、燈光等重要方面都是由程序員來制作完成的。Catmull帶領(lǐng)著他的CG團(tuán)隊專注于動態(tài)和創(chuàng)新的研究,也就是我們現(xiàn)在使用的Renderman“基礎(chǔ)款”。

那個時候想要生成某種特效,藝術(shù)家還得一秒變身成碼農(nóng),噼里啪啦地敲一段代碼。比如1982年的動畫《Tron》,一次只能制作一幀,那制作量可謂是大出天際。
這部電影是第一次大量使用電腦生成圖像和真人結(jié)合方式完成的特效電影。即使在今天看起來,影片的畫面仍然顯得充滿想像力:虛擬空間中飛行著像大門一樣的偵察器;有著蝴蝶般翅膀的運(yùn)輸工具順著光線移動;

后來,逐像素處理畫面的過程逐漸被替代,工業(yè)光魔開始利用技術(shù)手段直接進(jìn)行渲染,早先需要幾天才能完成的渲染任務(wù),在技術(shù)手段的幫助下幾個小時就能完成。

通過對菜單和鼠標(biāo)的簡單操作,Renderman實現(xiàn)了從代碼到圖形界面的轉(zhuǎn)變。和“敲入命令得到結(jié)果”的方式不太一樣,藝術(shù)家們不需要抓破頭皮地思考“技術(shù)到底是如何實現(xiàn)的”,直接通過軟件進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作就可以了。

那個年代已經(jīng)引入了“光線算法”(Rays Algorithm)?!肮饩€”指的就是要渲染一切你所看到的東西。那是一個相當(dāng)強(qiáng)大、非常靈活的可擴(kuò)展的渲染平臺。
1982年ILM制作了《星際旅行II:可汗之怒》,當(dāng)時團(tuán)隊最主要的任務(wù)就是讓人們意識到渲染平臺的價值所在,想用實事證明這一點(diǎn)。而他們確實成功地做到了。ILM模擬了類似地球的星球環(huán)境,飛躍數(shù)字景觀、俯瞰海洋的效果全都實現(xiàn)了。這些效果對于之前古老的技術(shù)來說,想都不敢想。
《可汗之怒》是第一批采用電子圖像與計算機(jī)繪圖來加快制片進(jìn)度的電影之一。計算機(jī)圖形公司“埃文與薩瑟蘭”(Evan and Sutherland)制作了進(jìn)取號熒屏上顯示的矢量圖以及用于影片開頭字幕的群星背景。工業(yè)光魔在這部電影中達(dá)成了一大技術(shù)成就:他們制作的創(chuàng)世裝置改造貧瘠行星的影像,是電影史上第一段完全利用計算機(jī)生成圖形技術(shù)制作的影像。

基于光線架構(gòu),ILM又引入了數(shù)字運(yùn)動模糊的效果,用于模擬快速運(yùn)動。在影片空戰(zhàn)序列中,我們可以看到運(yùn)動模糊不僅傳達(dá)了運(yùn)動的速度感,還有助于將微縮模型更好的融入鏡頭當(dāng)中。

到了1985年《少年福爾摩斯》中,染色玻璃騎士從窗戶上跳下,變身成為一個真實角色。這也成為第一部利用CG角色的電影。

直到現(xiàn)在仍有很多人喜歡采用拉焦的拍攝手法,從騎士的手轉(zhuǎn)移到騎士的臉上。然而這一切其實是通過Renderman渲染完成的。

幾年以后詹姆斯·卡梅隆拍攝了《深淵》?!渡顪Y》是一部科幻冒險片??仿∽跃幾詫?dǎo)的第三部重量級作品《深淵》,該片同樣也是他第一部將愛情故事與冒險題材融合在汪洋大海中的影片。盡管流體應(yīng)用最為著名的要屬《終結(jié)者2》,但是大量的應(yīng)用CG來解決流體問題的,首次是出現(xiàn)在《深淵》這部作品中。創(chuàng)造了史無前例的水下特技效果并且首次在電影中采用大量電影生成影像,為以后一系列同類題材的影片打下了堅實的基礎(chǔ)。
里面的那只生物是由水構(gòu)成,并且還能移動,有著人類的面孔。這只有CG能做得到,而且是其他任何方式都實現(xiàn)不了的。


之后Renderman在電影《終結(jié)者2》中大顯身手。導(dǎo)演希望通過電腦圖形來生成那個“液體人”的主要角色。最終將實拍素材投射到電腦圖形之后再變形。最終在Renderman引擎的幫助下才得以實現(xiàn)這一具有變革意義的效果。

1993年影片《侏羅紀(jì)公園》。工業(yè)光魔在這部影片中首次成功制作出了由數(shù)字技術(shù)創(chuàng)造的能呼吸的有真實皮膚、肌肉和動作質(zhì)感的角色。本來一開始團(tuán)隊計劃是制作定格式的恐龍角色,但是在對計算機(jī)渲染生成的恐龍進(jìn)行第一次測試之后,就迅速拋棄了之前的計劃。因為Renderman提供運(yùn)動模糊,而且非常容易上手,最終得到的渲染效果也十分的流暢和真實。因此《侏羅紀(jì)公園》也獲得了1994年第66界奧斯卡最佳視覺效果獎。

再再后來,電影制作人開始在電影中大量的應(yīng)用CG角色。比如《指環(huán)王》中“咕?!?。
半透明的皮膚,讓咕嚕這一角色看起來無比的逼真。因為當(dāng)時利用到次表面散射這一新技術(shù)。也就是光線進(jìn)入固體表面之后發(fā)生散射看起來半透的一種現(xiàn)象。沒有次表面散射的皮膚看起來沒有光澤而且好像死氣沉沉的,而模擬次表面散射的皮膚,會讓紋理更加有深度更加柔軟,更接近于人體實際的皮膚效果。

這種效果在制作CG角色時會起到至關(guān)重要的作用,再比如《加勒比海盜》中戴維瓊斯的角色。戴維瓊斯可以說是利用次表面散射效果最極致的一個例子,因為要讓他看起來像“果凍豆”軟糖一樣,這是特效化妝所實現(xiàn)不了的效果。

一部又一部的電影展示了Renderman強(qiáng)大的渲染能力,在后來的就我們所熟知的《X戰(zhàn)警》系列、《斯巴達(dá)300勇士》《鋼鐵俠》以及漫威宇宙的誕生。
當(dāng)2010年盧卡斯星戰(zhàn)系列三部曲卷土重來的時候,Renderman在業(yè)內(nèi)已經(jīng)牢牢坐穩(wěn)了電影級渲染器的頭把交椅。
星戰(zhàn)中所有飛行器和空戰(zhàn)都是CG制作的,團(tuán)隊也在有意喚起觀眾對原始微縮模型美學(xué)的認(rèn)知。他們采用了一種成為“路徑追蹤”的方式來模擬光線是如何從物體上反彈的,使太空序列場景更顯得真實。激光反射到“絕地”時是繪制在畫面上的,而通過路徑追蹤的方式來計算光線反彈,在X翼戰(zhàn)斗機(jī)周圍就會有色彩環(huán)繞的效果。

這里的路徑追蹤計算的不僅僅是出現(xiàn)在大型飛船之下的小型飛船陰影,還有捕捉大型飛船反彈的光線,并且照亮了上面飛船的底面。

可能你在看電影的時候不會注意到這些細(xì)節(jié),但這些光線確實是鏡頭實實在在的一部分。當(dāng)威爾赫夫·塔金出現(xiàn)的時候,Renderman采用了與制作咕嚕和戴維·瓊斯相同的次表面散射技術(shù)。才得以讓這位船長栩栩如生的出現(xiàn)在屏幕前。

可以說在VFX的發(fā)展史上,Renderman是功不可沒的。當(dāng)然比起在VFX上的應(yīng)用,Renderman似乎更讓人熟知的是他在動畫電影上的應(yīng)用。而《玩具總動員》就是它的起航之作。

《玩具總動員》1995年上映,無論是一個5秒鐘的爆炸,還是一個完整的場景,所有的數(shù)字動畫制作都是通過Renderman渲染來實現(xiàn)。

從那之后,后來所有的皮克斯電影都無一例外使用了Renderman渲染器。比如《電力怪物公司》、《機(jī)器人總動員》、《海底總動員》等等等等。
《海底總動員》是發(fā)生在水下的故事,整體效果是在水下,因為也是之前沒有接觸過的,應(yīng)該算是幾年以來的突破。

Pixar的每一部電影都用到了Renderman的新技術(shù),2017年的《尋夢環(huán)游記》可以說是一個巔峰時刻。雖然這些場景都很復(fù)雜,但無一例外的令觀眾感到自然和真實。


30年前,Renderman成為了一種用來幫助藝術(shù)家將想象力變成現(xiàn)實的工具,而現(xiàn)在,它存在的意義已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了這些。盡管這幾年各種后起之秀在不斷的擠壓Renderman,但不可否認(rèn)它在電影史上為CG行業(yè)做出的巨大貢獻(xiàn)。