淺析《與恐龍同行》中的三維影視制作技術

摘要：在科學技術飛速發展的今天，要構建現代文化產業體系，必須加快文創產品的迭代升級，以數字技術帶動移動多媒體內容產品更新換代。本文以影片《與恐龍同行》為例，對該片的相關影視制作技術進行相關的分析與總結。

關鍵詞：三維影視制作技術;古動物;藝術;科技

與恐龍同行 Walking with Dinosaurs 3D（2013）是一部由英國政府資助并獨立運作的公共媒體：BBC所制作的影視作品，與2013年上映。該片熟練運用了三維電腦合成技術附以大量真實場景拍攝以及創新的模型建造方式。以創新的故事講述模式改變了人們以往對于教育故事片的成見，并邀請了世界范圍內權威的古生物學家Peter Dodson、Peter Larson參與到了影片的制作，對約2.5億年～6500萬年前的場景進行了科學嚴謹的重塑。

該影片制作公司在影片制作期間邀請了眾多來自動物考古學、美術學、計算機技術件運用、動物解剖學、動物分類學等領域的專家進行資源整合，實現多學科知識綜合運用。以美術學造型原理、動物考古學相關理論為依據。以中生代古動物為重點，進行資料收集，建構數字復原信息源。以動物解剖學為基礎理論加以藝術審美，運用軟件技術MAYA、mudbox等進行古動物復原，并將復原過程創建為復原所需要的相關科學知識進行綜合運用，以化石為依據，以復原圖為參照，通MAYA、3DMAX平臺和技術進行描形。

該影片的動物模型都是以化石為依據，以復原圖為參照，以動物形體結構高點和形體轉折分面線為布線依據，隨后運用交互式分割工具（Interactive Split Tool）按照結構高低點進行搭線，如肘關節與腕關節的高低點連接、膝關節與踝關節的高低點連接等。搭線完成后結合移動（move）、旋轉（rotate）、縮放（scale）等工具對高低點位置進行調控從而對整個形體進行把控，傳統的建模方式主要以多邊形（polygon）建模為主，在MAYA視圖中新建一個Polygon模型，隨后用view菜單下的Image plane中Import image將復原圖導入，其次用插入循環邊工具（Insert Edge Loop Tool）搭建環形邊為主并結合鼠標右鍵浮動面板中的Vertex（點級別）、Face（面級別）、Edge（線級別）對整體大型進行把控。

數字復原成型改變以往僅以單一軟件成型方法，以MAYA、MAX數據建構形體模型粗胚，在MAYA中導出obj文件再在MUDBOX中打開，其次在圖層面板中新建一個雕刻層并選擇雕刻筆刷并在側面欄調整筆刷大小與強度，再在下方模板欄創建一個適合該動物的肌理模板，結合快捷鍵s（旋轉移動模板）Q（顯示/隱藏模板）對其進行形體細節矯正、肌理雕刻。

模型完成后對數字模型進行UV分展;再導出（save）展完的obj文件放到MAYA中進行細節調整。

影射式貼圖、蒙皮;通常的三維貼圖、蒙皮是在UV分展后，進入photoshop，根據uv坐標進行對位描繪貼圖，將所需素材拖入ps里，通過鼠標左鍵+alt鍵將素材平鋪在uv線上，再通過Ctrl+T（變換）V（移動）B（畫筆）I（圖像）T（濾鏡）等工具對素材進行擺放和處理。繪制完畢保存，這種繪制方式沒有結合生物生長規律，導致貼圖效果不夠逼真。每一次貼圖繪制重復調整素材使工作效率降低，同時因技術使用的單一導致貼圖接縫不好控制、細節無法深入處理。且出錯率很高，過程較難控制（只有渲染后才能看到效果），在MUDBOX或Zbrush中打開整理好UV的obj模型文件，在圖層面板中新建繪畫層，利用二維平臺創建色彩和效果映射模板，導入三維平臺以筆刷平鋪結合映射實現具有極度寫實的動物貼圖和蒙皮。或者先將所需的毛發、肌理素材導入PS中，參考肌理毛發的生長規律按照uv線使用Ctrl+T（變換）工具對素材進行方向調整，確定毛發或肌理走向后再用I（圖像）A（調整）D（去色）工具將素材變為單色，形成此類型生物模板。再根據具體動物的的花紋走向參考圖通過PS軟件對模板進行深入調整（毛發、花色），用L（套索工具）P（鋼筆工具）將可用素材扣下來再用變換工具與圖層面板中的效果工具調整花紋素材使其與底板融，最后將模型導入MUDBOX中導入貼圖文件修復接縫，參考生長磨損、光照、壽命等因素，用畫筆工具對局部進行深入刻畫，如脊椎受光照影響與膝蓋的磨損等。總之，該課題又一次將二、三維技術集成運用，提升了技術成效。毛發制作也是如此，通常情況，毛發制作是利用MAYA中shave插件對毛發制作，但但對于大部分不熟悉動物毛發生長規律的技術工作人員要刷出生動、準確的動物毛發幾乎是不可能的，至少不能是技術方式流程化，成果批量化，成本很高。

在影片的三維制作中，將皮毛長短分布規律以二維平面圖為數據生成依據，并且分類創建模塊，導入三維平臺，用黑白貼圖控制Shave的General Properties（常規屬性）里的Cut Map（修剪貼圖）屬性，這樣可以更細致地控制毛發的生長。最后選中毛發ctrl+A打開屬性面板調整毛發的密度并附上貼圖文件方可進行渲染。將再次將二、三維技術集成運用，實現了毛發生成技術方式規范化，流程批量化，結果標準化。

對比我國三維影視運用（運動）實驗和測試方式：

影視運動表演通常骨骼的安放方式為在模版（T）顯示下進行建層。Skeleton?骨骼?——Joint?Size?關節，Display?——Animation?——Joint?Size?關節尺寸，鼠標中鍵調整骨骼位置，再進行骨骼鏈接。然后在IK Handle Tool中添加IK手柄，測試IK是否扭曲，可看其是否上下偏移。這種骨骼僅安放于中間位置的綁定方式容易造成骨點與模型結構不對應，最終導致調動畫時模型運動有拉伸、動作不到位等狀況。

因此，筆者認為，在骨骼綁定的時候會參考動物運動視頻或在view菜單下的Image plane中Import image將骨骼圖導入作為骨點安放的參考。在調動畫的過程中通過對肩、盆骨、脊椎控制器的調節來整體把握運動特征;通過advancedskeleton插件中biped面板里pose和Anim對動作與動畫進行傳遞。將形成的動作傳遞到骨骼模型中進行動態設置。

結語 在科學技術飛速發展的今天，驅動數字技術穩定迅速地向前發展，必須規模化地創建系統化數字復原成果，開發數字衍生產品，帶動相關產業，也由此創建我國文化產業和經濟發展“軟實力”，也為未來留下豐厚的歷史文化財富。

參考文獻：

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[4]?李靜，曹衛兵;非線性編輯軟件在影視后期合成制作中的應用;《時代報告（學術版）》2012年11期

[5]?孟瑤;影視后期特效制作及合成的重要作用;《學園》2013年32期

作者簡介：李晨（1996-08）女，漢族，四川內江人，碩士，研究方向：動畫與數字科技研究。

（作者單位：四川美術學院影視動畫學院）