Mari在荣耀中让《阿凡达》模型披上漂亮外衣

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创票房纪录的《阿凡达》是一部非常具有挑战性的电影,影片中共制作了2500个特效镜头,其中还包括了带有表演捕捉的角色和超大数量规模的模型。

而且这些都必须在特写和近距离的画面中都具有说服力。影片里序列中最为出色的镜头就是在纳美人和他们的定居点之间,令人难以置信的潘多拉丛林里:令人惊叹的家园之树。

 影片视觉效果方面的领队公司是新西兰惠灵顿的Weta Digital公司,完成的镜头数量总计达到了1812个。根据估算,该项目需要900名人员和54名艺术家,为模型绘制250万张纹理。纹理艺术家组长David Abbott和Michael Cox在此描述了他们面临的一些挑战:“对象绘制方面,基本上需要从特写、多个角度、多个位置来进行观察,并且需要与角色进行交互,这就会需要众多的多高分辨率的纹理贴图和几何模型。”

纹理在创造丰富多样的资产方面发挥了关键作用。借助着纹理变化,该团队能够从23个英雄模型中,变化创建出68个独特的生物。对于Banshees来说,虽然只有一个英雄几何模型,但具备有26种纹理变体。然后是植物部分:虽然只是建立了483种物资产,但借助几何修改和不同的纹理变化,最终转换成了3000种可用的资产。

借助Mari为詹姆斯卡梅隆的《阿凡达》进行3D纹理绘画

“就序列画面而言,从没有什么东西能像漂浮的山脉一样精彩了。然而这些史诗般的镜头却是一个难以置信的困难,当然也是非常有益的经验,序列需要25名天才艺术家才能将其实现。现在看到这些镜头仍然让我瑟瑟发抖......“Michael Cox说到。

在他们开始之前,Weta Digital团队面临的第一个挑战就是,需要找到一种能够创建和处理卡梅隆的潘多拉视觉所需的超大规模、极致细节和众多工作量的绘画工具。

Weta Digital公司的时任高级研发软件工程师Jack Greasley回忆说:“当《阿凡达》制作刚刚起步时,Weta决定对所有可用的绘画软件进行评估.....然而(现有方案)无法没有扩大到Weta所需的《阿凡达》细节度和规模。在《金刚》的制作期间,他们不得不将模型分成四个或五个4k面片的小部分,来绘制它们。这导致了500个或更多的面片,并且很难管理。艺术家们不得不将模型切开、绘画、修补接缝、清理然后再重复。此外,Weta Digital还需要能够在Linux上运行良好的解决方案,并且还需要它能在制作流程中发挥良好作用,并且满足出色的用户界面等诸多重要考虑因素。”

由于缺乏适当的工具,Weta Digital自己创造了 Mari®。这一开发是根据纹理部门处理《阿凡达》中高度复杂、机制细节的视觉开发工作而驱动的。之后Mari被设计成了一个全面的3D绘画工具,其主要目标是实现那些专业的2D绘画软件也感到汗颜的极速响应能力和全面的功能集。 Mari这个名字来自斯瓦希里马里达迪,意思是“美丽”,同时也带有“有用性”的内涵。

在绘制角色或资产之前,纹理团队首先会查看参考材料和概念艺术。对于《阿凡达》,这些模型最初是在Maya中建立的,经过完整性检查后导入Mari。艺术家纹理绘画所需的全部信息都被纳入该模型中。当绘制完成后,直接从Mari输出的所有UV平铺,然后在Weta着色器系统中使用RenderMan进行最终的渲染。

 在《阿凡达》上,Nuke和Mari都参与了制作
Weta帮助开发了Mari的3D绘画技术

完成的绘画和着色资产每天都会进行提交,之后视觉效果总监根据镜头来批准他们,或者给团队反馈意见,再加以处理。此外,导演经常也会自我总结,这些批评也必须加以考虑。

“Weta在《阿凡达》中渲染的几乎所有资产都在Mari中进行了一定程度的绘画加工。一个典型的角色是大约150到170个面片,并包含30个或更多通道(高光、漫反射、次表面等等)以及细分级别为1级的50w个多边形,全部的纹理集数量在几个G到几十个G之间,所有的这些都可以同时在Mari中加载。我在Mari中看到的最大的资产是穿梭机,每个通道中包含了30Gb的精细置换细节(500张4K的纹理)。就算是20M的多边形的资产,Mari中也是可以绘画的。”Jack Greasley评论说。

Mari具备的跨越多个UV面片,绘画到高精度几何体上的功能,在潘多拉的绘画中作用非凡。 一些环境资产和生物的规模非常巨大,而且其表面还需要极高的细节水平。Mari不仅能处理大量数据,而且还不会影响到工具的性能,正是这些优势,才最终让《阿凡达》资产的绘制挑战得以战胜了。某些工具在《阿凡达》中特别有用。穿透绘画“Paint Through”工具对于快速从图像中获取一片选区,然后绘制到几何体上十分重要。这被证明是快速获取高度细节纹理,并应用到模型上的非常快速方法。 《阿凡达》团队中运用的另一个极为节省时间的功能,是一次性调来自多个UV面片的全部纹理以及增加滤镜。遮罩通道对于控制绘画区域,根据角度来阻止绘画溢出而言也至关重要。另外,高度可控的晶格工具也非常宝贵,它可让艺术家将图像扭曲到位,帮助将纹理更精确地匹配到模型表面。

在Mari里,你可以创作出其它绘画软件包中根本无法的细节水平。

Weta纹理组长 艺术家: Michael Cox

投影摄像机,如今被广泛用作之前Maya内纹理烘焙的替代方式。艺术家可以自主设置摄像机,并将16K的图像投射到模型上。尽管如今Photoshop现在很少使用了,但如果需要,仍然可以保持从Photoshop到Mari的工作流程。


 “对于纹理工作而言,Mari可谓是一站式商店,它可以高效地处理大量数据,让我们的生活变得更轻松了。”  David Abbott说到。

当众多的艺术家同时进行资产工作后,合作性就非常重要了。Michael Cox可充分利用Mari创造和分享纹理以及笔刷“工具架”能力:“当你与许多艺术家一起工作时,例如进行树木的绘画时,这种功能就会真正发挥作用了。借助Mari,我们能够建立一个经过试验和测试的纹理和笔刷库,并将它们作为一个(工具)架存放起来,任何开始资产创作的人都可以在绘画中加载和使用。像这样的出色(工具)架,在处理大量类似资产时,就可以节省大量的工作了。”

在这样复杂的项目中,能够按照最终渲染效果样式来预览模型,对于节省绘画-渲染-审查周期的时间,以及完成日常工作的每日修改都非常重要。此外,在Mari中着色器系统同样非常有用,这可以让艺术家准确理解他们的资产在最终渲染时的最终效果。随着诸如高光控制,环境遮挡、置换预览和球形光探针照明(HDR)等元素可用作照明模块,艺术家们将可以更准确地对资产进行着色,并将会极大的减少制作流程后续阶段的再处理时间了。

不凡的速度,以及同时处理大量纹理贴图的能力,使得纹理艺术家们能够更加专注于《阿凡达》中的创造性挑战,而不再被任意技术限制分散了注意力。

从此以后,我有了自由且灵活的绘画,而不再会被手头的工具所束缚了。

Weta纹理组长艺术家: Michael Cox

随着Mari成为了首选工具,Weta Digital的艺术家们能够创造出更多令人惊叹超大规模的细节模型了。

这辆巨大的推土机,让我感到非常自豪,特别是中等距离的镜头,您可以感受到它巨大的尺寸,推土机镜头里的特写清晰地展现了这些纹理细节。”  David Abbott。

“要说我最感到自豪的单个资产,我不得不说那肯定是家园之树了,树皮表面上有令人难以置信的细节,当然那只有在家园之树的特写镜头中才能看得到了。“ - Michael Cox。