《蜘蛛侠:平行宇宙》中的视觉开发、布光和纹理

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Sony Pictures Imageworks 如何借助Katana和Mari破解了视觉开发的秘密

《蜘蛛侠:平行宇宙》的导演,对于将要实现的目标有着清晰的认识。

影片以漫画风格的视觉语言去呈现一部影片,《蜘蛛侠》整部影片都贯穿了于丝网印刷和印刷机的创意。最终,来自Sony Pictures Imageworks (SPI )的VFX工作人员实现了这一愿景。

在本文中,我们与视觉开发和纹理创作团队的主要成员进行了交流,以了解他们如何利用Katana和Mari的强大力量,来创作出了这部奥斯卡获奖作品。

蜘蛛侠跳下建筑物

实现独特的风格化外观

鉴于所影片需要表现的独特视觉效果,Bret St. Clair 这样的视觉开发支持人员需要花费大量时间去解决问题,也就不足为奇了。他解释说:“正因为这一点的缘故,我参与应对挑战。

当然,在这个项目中,风格化的外观效果显然是非常独特的问题,而这也正是我着手处理的方面。

风格化表现的问题,迫使我们采取全新的工作方式。我们花了很多时间,尤其是在早期,走了不少新路子。这基本可以算是自从我在很久以前创作自己的首部作品以来,距离“正常”制作方式最远的一次了。”

SPI 使用Katana(他们最初开发并长期使用的软件)和Arnold作为该项目主要的布光和渲染工具。

在Katana的运用中,Bret花费了大量时间去模拟和调整节点图网络,以生成为了实现特殊外观效果而设置的自定义渲染Pass:

“Katana在我们需要测试想法时非常有用。在这个项目中,我们需要测试各个想法,不想错过任何一个点子。有一天晚上,我差不多进行了480个并行测试,以探究着色器设置的每种可能组合,只为了实现我们想要的隐身效果。

我知道这听起来有些极端。但问题在于,效果中首先需要有波纹感一样的起伏,同时还得感觉起来像是隐形(相对于折射或切纸飘飘来说),还得有深度,但是效果又必须能以某种方式传达出某种信息,即让您感觉到这是起源于漫画的图像风格,并且与Miles特别相关。

最后则是故事要求。其余问题如这一效果是否能破坏他的轮廓;这些点如何产生的问题,如何对周围的纹理进行处理-推远?拉近?融合吸收?

这涉及到了圆点的比例、密度,另外是如何显示的动画。整个效果都在着色器中进行了动画,很多想法都能归结为着色器参数。当然,在不了解着色器将如何进行动画处理的情况下,当然不能期待可以获得正确的结果。

在创建任何外观效果时,风格样式始终都会增加了额外的复杂性,而我们的导演只希望能够正确处理。

因此,首先我构建了一个疯狂的着色器,然后构建了一个高度定制的Shotgun的渲染工具去进行测试。着色器花了几天的时间,而Shotgun则花了几个小时。然后在接下来的三天内,完成了多次测试(当然由于在此前的测试中已经掌握了一些知识,所以提前进行了一些配对工作)。这确实有效,我们找到了目标所在。

在为Peni制作动画背景效果时,我也使用了相同的方法。当时使用了与Peni非常相似的几何形状。


但是参考资料还显示出各种疯狂的笔触变化,这似乎意味着我们需要创建所有这些不同的几何样式了。

其中有水痕,扁平笔划、抖动的线条和泼洒效果……。我可不想胡乱弄这些效果,因为甚至都不清楚需要怎样的几何体,才能达到这样的外观效果。于是我决定将这些着色器组合在一起,重塑几何形状,以便至少可以测试这些想法。

本次过程依然如故,一开始进行了20多次的Pass(以及许多AOV)测试,以找到所需的效果。之后当我早上到达时,就拥有了表现外观效果所需的一切。我还构建了一台机器来生成必要的渲染Pass。当我把作品交付出去后,我再也没听到其他意见了。

就这样。最终,所有视觉开发的结果都会打包交付。由于我们经常会遇到各种角色和场景以及疯狂的效果,而这些效果也是与现实世界的效果并排存在,只是通常会有着完全不同的布光和处理需求,因此管理起来非常复杂。

我想说的是,这些方面正是Katana的用武之地。Katana让这方面的共享变得非常容易。甚至令人难以置信的复杂事物,也都不在话下了。”

gwen stacey

布光的场景数竟然少于布光的机器

正如Bret回忆的那样, Katana的采用为《蜘蛛侠:平行宇宙》整个项目的场景布光,都带来了好处:“从微观角度上来讲,工作变得更加容易了,因为我能够轻松地将处理流程转换为宏。”

宏是Katana中的节点,能将任意单个节点或一组节点进行打包,然后予以发布,以便保存状态,之后在其它地方完成调用。宏节点的打包功能,可让您隐藏或进行逻辑分组,以便随后多次调用。
 
这正是将来快速和轻松运用 “处理模板”的好方法。
 
从更宏观的角度来看,Katana能让团队处理各种相互矛盾的想法,并将渲染要求作为对象来处理:“我们知道,如果为这个角色选择一个宏,那么无论拖放进去的场景多疯狂,多宏大,角色都知道该如何照明。”Bret解释说。

花在构建和测试着色器上的时间,在之后的工作中都获得了回报,Bret说到:“在Katana中,只是花费了更多一点点的精力,以正确的方式做好设置,但结果是,需要(手动)布光的场景数量甚至比布光用的计算机都更少了。一台机器就可以完成修补了。一切都是模块化的,很容易调试。要构建一些相当漂亮的工具都很容易。”
 
而且Bret很清楚,没有其它工具能够胜任这项工作:“除非我之前运用的工具已经取得了巨大进步,否则就不会发生。
 
而且就算有,相信管理起来依然将是一场噩梦。

Katana的优点是它为我们提供了管理复杂性的工具。复杂性是我在本工程中看到的主要问题。我认为,这可能是Katana给我们带来最大收益的工程了。”

管理巨大的复杂性和众多的变化

为了说明最后一点, Bret指出了对撞机的最终桥段,这是Katana为团队带来帮助的一个最佳例子:
 
“我们将所有主要角色以及全部的自定义视觉文件共同放在一个庞大的模板中。除此之外,我们还有对撞机环境。
 
之后还有出现的建筑物、火车、汽车和其它各种道具。如果说还觉得不够多的话,还有很多创建碰撞效果的元素。 
 
这些资产里的每一个都有其各自的外观文件 。其中的一些资产还有多种变化。而且许多对象还得在外观之间进行变化。通常,所创作的效果可能是我们新发明的一些东西,那些新东西并不会随资产的视觉文件关联发布。因此,只需要在某些地方将不同东西融合在一起,就能确定会产生所需的效果。

此外,需要明确的是,我们在交付前几个月才开始看到这些序列的第一个版本。那也是我们第一次开始探索这些序列的外观效果,不过其中有些看上去非常不错了。”

Gwen Stacey

配合运用Nuke和Katana

Bret继续就团队在项目中的Katana和Nuke的运用方式带来了令人着迷的见解:“对于我来说,Katana正是我尝试的诸多想法的试验台。而且这也是创建的任何新外观或效果的默认位置。但是我们不想将所有东西都保留在Katana中。
 
我们必须交付这个作品,并且我们经常收到非常具体的(且特定于样式的)注释,这些注释会涉及到:点应该位于指定帧上的角色的特定位置、笔刷图案应该如何移动之类的所有方面。
 
而且,如果所有内容都依赖直接渲染,那就不能做到期望的每天完成一次更改了。几乎所有为本作品而开发的工具都是在Katana中完成的原型,背后的原因是首先这很容易,能访问所需的任何数据,其次我们深知获得这一结果的过程都能够设为流水线。
 
但我们的最终目标是将这些东西转入Nuke。为此,就需要寻找一种方法来智能的打包AOV里的所需信息,以便让这些工具形成互动。

一切都关乎时间,并得让艺术家能像艺术家一样工作。甚至还得更好,例如对于设计师和艺术指导,如果工具简单到只是一个滑块,那就挺好了。只是我也不敢说这对艺术家而言一直都容易,或者我们总会做对了。
 
从开始到最后,我们一直在研究这些问题,所以工作流总在转变和更改。但是我们最终做到了,我们为艺术家最后所取得的成就感到自豪。”
 
最终,团队利用Katana和Nuke的综合力量,为电影创建出了所需的渲染外观效果,Bret说:“我们能够做到这一点,并获得如此多样性的结果,是因为工具功能强大,并且能让我们按照需要的方式去完成工作。
 
在我们的工具以及这些软件包附带的工具之间,几乎不再会有需要艺术家去自行处理的需求了。而且考虑到这个作品需要创新的数量,我认为这可以说是非常了不起了。”

Gwen Stacey

借助Mari完成大规模的纹理工作

Nuke和Katana并不是《蜘蛛侠:平行宇宙》所运用到的唯一Foundry工具,Mari同样是团队的纹理创作流程中不可或缺的一部分。
 
Mari提供了极具灵活性的程序纹理层、绘画层、调节层,以及众多的内部工具集。Mari成功应对了艰巨的挑战,让数百种资产的表面材质创作变得易于管理(并且也更易于迭代)。

SPI的纹理绘画总监Edwin Fabros 解释说:“Mari是本片主要使用的绘画和表面处理工具。
我们运用它完成了大多数角色、环境和道具的材质绘画及纹理工作。
 
虽然我们也会采用其它绘画软件,利用一些特殊功能,但随后我们仍会将其重新导入Mari中,来完成纹理的最终外观效果。”
 
得益于勤奋的技术人员和软件开发人员,Mari集成到SPI的纹理流程中已有一段时间了。团队从一开始就部署了完整的内部工具和强大的纹理创作工作流程,这些正是完成影片外观效果的关键。
 
如同视觉开发和布光部门一样, Edwin的团队也努力并实现了导演的具体构想:“最大的挑战是找到平衡点,创造出漫画风格电影的完美效果。 
 
在制作期间,许多部门共同合作,为如何创作出最终外观效果,努力寻找着完美的方式。这也意味着对于纹理团队而言,需要解决很多次的迭代,并且还得有相当短的周转时间。
 
不过,Mari确实让我们做到了,而我们也能够轻松地管理各通道、各图层里的细节了。”

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利用UDIM工作流的强大功能

Mari的核心优势之一在于对UDIM工作流程的支持。借此,艺术家能将数百张高分辨率纹理贴图当作单个图块使用,一次笔划就利用投影方式在多张贴图上实现跨越绘画。
 
Edwin回忆到,该小组在工程上充分利用了这些工作流程:“Mari能让我们轻松完成,但在其它绘画软件中更难实现的方面之一,如:跨越UDIM完成绘画。 
 
此外,我们还利用了平铺, 并使用了投影工具(例如轴向、三平面)等多种功能特性,快速遮罩和隔离角色及环境。
 
结合使用这些东西之后,我们便可以在整个项目中快速完成大致的纹理和表面工作。”

Edwin总结说,Mari给团队留下了持久的印象:“Mari确实对我们表面效果部门的能力产生了重要的影响,足以对海量资产进行纹理绘画。由此,最终创建出这样独特而精美的动画影片。
 
这是我们使用过的最好的绘画软件之一了。”

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