ＣＧ電影技術漫談之《蟲蟲危機》

《蟲蟲危機》中栩栩如生的昆蟲形象，惟妙惟肖的動物表情都是空前的。以這部電影為標志，迪斯尼被捆綁在了Pixar的三維電腦動畫技術快車上，開始了艱難的轉型。同時，這部電影一改以往動畫電影“藝術擔綱，技術輔助”的模式，首次把“全渲染”(Pure rendering)模式引入電影制作。CG電影以此為標志步入電影殿堂，開始與二維動畫電影分庭抗禮

本片的創意來源于古老的伊索寓言故事《螞蟻與蚱蜢》。導演以此為藍本從一個昆蟲的視角來描繪一個聲情并茂的昆蟲世界。影片講述了一群辛勤工作的螞蟻，長期遭到蚱蜢的掠奪。這一年，螞蟻們辛苦地儲備糧食，而蚱蜢也虎視眈眈，一只名叫Flik的螞蟻決定邀請朋友來改變這一切。但是沒想到，他陰差陽錯地找來一群馬戲團的蟲蟲！經過一番波折，最后他們終于達到了目的，Flik也從此成為螞蟻王國的英雄。

本片的CG制作技術有兩個亮點，一是半透明物體的渲染，標志為植物葉子的渲染；其次是第一次把多種動畫(Animation)技術用Renderman進行了整合，從此Renderman開始成為三維建模和動畫制作的行業標準之一。

植物葉子的有效渲染一直是CG技術的一個難點，主要是光照明的相互作用十分復雜。這些光照明效果可以分為：散射(Diffuse)、高光(Specular glossy)、粗糙度(Roughness)、相互反射(Inter-reflectance)、散聚(Caustic)以及厚度質感(Thickness)。傳統是用光線跟蹤(Ray tracing)方法實現。光線跟蹤對于單光源的渲染已經十分耗時，對于全局光照來說更是昂貴。Pixar的工程師們在這部影片中用了一種當時的新技術，光子跟蹤技術(Photon mapping)并加以近似和利用專用硬件加速。這種技術的運用使得渲染成本大為降低，并且渲染效果完美。

整合多種動畫技巧可歸類為運動復制(Instance)、運動捕捉(Motion Capture)和仿真(Simulation)?！皬椭啤奔夹g是比較傳統的動畫技術，藝術家需要對一個個體的動畫加工然后再映射到其他的動畫個體中。但Pixar的動畫師們并不局限于簡單的“復制”，而是加入了很多智能的噪聲，這些噪聲的運用可以使群體動畫中的動畫個體有相似但不雷同的姿態，影片中無數螞蟻在一起的場面就是運用這種技術實現的。“運動捕捉”也是一種運用廣泛的動畫技術，在《蟲蟲危機》中，被采集下來的動作并不只是簡單地加以重用，而是加入了人為的更新。至于“仿真”，《蟲蟲危機》中昆蟲的動作很多都出自物理模擬。就是定義動畫對象的運動關節點和運動特性，使對象的運動符合客觀世界的運動規則。由于大部分的角色都是昆蟲而難以“運動捕捉”，因此運用得最多的也是基于物理的仿真。所有的這些技術現在都已經被整合到了Pixar研發的Renderman軟件中。