談談Terminator的過去與現在

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Terminator(魔鬼終結者)是六年級生在電影的生涯中,一定都記得的一個電影系列。這個系列的開始的1,2集是由詹姆士柯麥隆(James Cameron)所執導,這個電影的系列,特效一直都是在劇情中不可或缺的重點。

The Terminator(1984)

第一集(The Terminator)是在1984年,在當時使用了史坦溫斯頓工作室(Stan Winston Studio)所製作的機械終結者骨架,配合微縮模型(miniature)與Stop Motion的攝影製作出終結者的追逐場景,在當時這樣的製作方式已經是相當成熟的技術了。

T1 SFX Animation

T1 SFX Animation Puppet

Terminator Stop motion SFX

Terminator Stop motion SFX

Terminator 2: Judgment Day(1991)

這集的票房應該是所有集數最好的,也是在電影特效史中,電腦特效應用於電影製作的里程碑之一,這部片比侏儸紀公園早了兩年,由於柯麥隆對革新電影技術的遠見,讓這部片使用電腦特效,也奠定了之後侏儸紀公園電腦特效上的使用可能性。除了原本使用史坦溫斯頓工作室的機械終結者骨架之外,最重要的是ILM在這部片製作了由勞勃派屈克(Robert Patrick)所飾演的T1000,之前柯麥隆拍攝Abyss時,ILM製作了外星人控制海水的表演,就是後來製作T1000的使用的技術。

Abyss中外星人控制海水,就是T1000製作的前身

Abyss中外星人控制海水,就是T1000製作效果的前身

其中有許多T1000的場景,並非是CGI所製作,而是由史坦溫斯頓工作室所製作的機械模型所呈現。

ILM在製作T1000畫面時,總共製作了CGI片段長度為5分鐘,約有35個人員花10個月製作,為了在電影裡使用電腦動畫完全還原勞勃派屈克的表演動作,拍攝了許多的Reference影片,利用身上畫出許多的格線,輸入至當時工作站軟體Alias Wavefront Power Animator(Alias Maya的前身),當作模型移動或變形的參考,得到視覺上正確肌肉變形的效果,如果早期在業界使用過這套軟體的人就知道,該軟體只支援Nurbs Surface,也只能處理簡單的IK動畫,必須使用影片的影像作每一格的對位,才能得到寫實的動作結果。

T1000使用人體畫上格線做動畫參考

T1000使用人體畫上格線做動畫參考

T1000 animation in fire

T1000 walk animation

其中還動用了當時相當先進的雷射掃描,將表演者的表情數位資料輸入至軟體中,製作成為動態的表情。雖然角色稱為液態金屬(liquid metal)人,但是所有液態的動態,都是使用morph的方法,類似於現在的BlendShape所製作的。

T1000的臉部模型透過掃描輸入軟體

T1000的臉部模型透過掃描輸入軟體

T2_Morph

Terminator 3 (2003)

在這集推出的時候,特效的製作還是ILM,但是經過了12年,特效製作的方式也有變化不少,終結者T-X的還是使用了史坦溫斯頓工作室機械骨架,CGI的變換特效或融化特效使用自行開發的流體(Fluid)系統,來模擬流體從表皮融化的效果,之前金屬反射的部分用的是單純Environment Map,SIGGRAPH 98年的時候HDR的Paper發表之後,使用HDR的ImageBased Lighting慢慢開始應用在電影CGI的製作中,HDR的製作流程成形後,特效會使用Chrome Ball抓取拍攝場景的環境(Environment)產生出高動態範圍的影像,來還原拍攝場景的燈光,對於環境的細節表現的更為豐富。T3_TxLiquid_02

TX終結者使用Particle製作出流體的融化特效

TX終結者使用Particle製作出流體的融化特效

Terminator Salvation (2009)

這集主要是描述Skynet毀滅後的未來世界,所以看起來應該是像是番外篇,所以大部分的特效都是在於終結者機器與飛行器的效果。特效是由澳洲的Rising Sun Pictures所製作,裡面有部分的終結者使用的是史坦溫斯頓工作室機械骨架。場景裡的UI也都製作的更為未來感。這也是跟原本之前的終結者系列中,差異最大的一個續集。

這部片子的特效鏡頭超過了1250個,ILM製作了360個視覺特效的部分,本片也使用了ILM的John Knoll為了Pirates of the Caribbean(神鬼奇航-加勒比海盜)所開發的iMocap的系統,捕捉演員表演的動作。在Shading方面,也使用了之前製作Iron Man(鋼鐵人)所使用新的RenderMan metallic shader,來表現光線在金屬邊緣繞射效果,用於寫實的摩托車終結者與機器人。

在許多的終結者鏡頭中,仍然使用史坦溫斯頓工作室的製作的包含終結者細節的機械骨架(Animatronic),


本片使用了1/12與1/24微縮模型(miniature)來製作許多畫面的爆破特效,來達到許多全尺寸(Full scale)細節的爆破畫面,配合高速攝影,可以達到更多火焰的與破碎的細節。現在大部分爆破效果因為演算法的改進與電腦運算效能的提升,都使用破碎系統與Fluid的來模擬,所花費的部分就是模擬(Simulation)的時間。

Terminator Genisys

這個續集特效共有三個特效工作室製作,包含了ILMMPC,Dneg(Double Negative),ILM製作了審判日的毀滅特效,MPC為了還原之前的經典的角色,製作了數位版本的T800與部分的未來戰爭鏡頭,Dneg則製作了John Conner變換的T3000與T1000的鏡頭。

ILM製作了審判日(Judgment Day)舊金山被核彈摧毀的鏡頭,使用了FARO LIDAR Scanner掃描了12個球形的資料,包含HDRI的影像,並製作了場景內的建築物。爆炸的畫面使用了ILM的inhouse工具Plume工具組,結合了Houdini來製作,為了可以讓模擬的規模可以更大更快,提升了該系統RAM,讓模擬的解析度可以更高。為了能夠算出逼真的光影與反射效果,盡量VRay做一次性的Render來統一算圖的效果,做建築物與汽車破碎的模擬時,達到了10億個多邊形。

MPC製作了未來戰爭的部分,數位版本的終結者骨架(EndoSkeleton),還有包含使用inhouse的人群系統ALICE來模擬從空中拍攝地面的終結者軍隊。

MPC的數位版T-800

MPC的數位版T-800

MPC也製作了T800機械骨骼外露的數位版本

MPC也製作了T800機械骨骼外露的數位版本

T800終結者在這一集的需要有第一集1984年時所出現的Arnold的角色,完全由MPC所製作。一般製作數位替身(Digital Double)時,會將演員的作貼圖的擷取與拍攝影像圖片,作數位化的參考。但是這是製作30年前的角色,使用了不同的方式。MPC掃描了史坦溫斯頓工作室1984年製作Arnold的頭像模型,因為與真實的角色有落差,所以當作製作參考的基礎。MPC也使用了80年代Arnold影片的50個關鍵的角度影像,作為模型製作的參考,並使用ZBrush製作高解析度的模型,最重要的部分是製作出Arnold的身體肌肉,並在Rigging使用Volume Preserve的肌肉系統,並採取解剖的方法當作皮膚模擬的基礎。

在皮膚的模擬部分,著色的部分使用了RenderMan的基於RIS的multi-layering開發的Skin Shader,使用微距攝影拍攝一些皮膚的數據,試著抽取出每個區域皮膚的細節作為Shader的base layer,還加入了血流模型(blood flow model)。眼球的部分也是解剖學正確的,包含角膜,虹膜,還有眼瞼層的連接方式,眼睛的Shading包含折射(Refractive)與散焦(Caustic)效果,但是並非完全使用Raytracing,使用預先計算物理正確的入射光線焦散,達到可以讓藝術家調整的空間。數位版本的Arnold有13個不同頭髮的系統。使用MPC的Hair Grooming系統Furtility來製作,並使用RIS做Raytracing達到更正確的Shading結果。

MPC_digital_T800_10

MPC_digital_T800_05

MPC_digital_T800_06

MPC_digital_T800_07

MPC_digital_T800_11

Dneg(Double Negative)製作了近900個鏡頭,製作了時光機器(TDD)的特效,還有包含了T1000,T5000,與T3000。T1000的特效為了符合1992當時製作T2時的版本,並沒有使用模擬流體的方法,因為要使用流體系統模擬到角色所需要的視覺概念結果是非常困難的,而是使用一堆的Sculpture model加上blendShape來做視覺上的呈現,就跟在T2時,經典的T1000進入直升機鏡頭一般的製作方式。T1000的液態金屬反射部分,每個鏡頭都使用了RED 6k的攝影機加上6mm的鏡頭做環境360度的拍攝,也包含HDRI的圖像資料。在T1000被酸液所溶解的特效,使用大量的Morphing,並參考了鋁錠被酸液溶解的效果,加上溶解後燃燒成硬化的結果。

Double Negative製作時光機器的特效

Double Negative製作時光機器的特效

T3000的奈米蟲效果使用Houdini讓物體的表面不停的移動,與火的模擬也有互動,基本上使用幾何元件建立,然後轉換成Hair元件,並可以動態的運作,約有5億根Hair,可以表現呼吸,與血液的流動,包含了單純的particle運動與流體的模擬,在螢幕上看起來是一個極為細節的模型,據Dneg表示最初算圖一個frame需要20小時,T5000最終的與守護者打鬥時最高使用到了6個FX Rig,這些Rig包含從Cloth到Hair與肌肉加上特效的變換動畫。T3000製作了140個表情FACS(Facial Action Coding System)的poses。

T3000的特效使用Houdini設定與火的互動模擬

T3000的特效使用Houdini設定與火的互動模擬

Dneg_T3000

由終結者系列的演進,可以看出特效的複雜度越來越高,但是不同終結者本身變換的特色也都需要保持原有的細節,像是T1000的效果,基本上與最早版本的製作方式並無太大的差異,重點都是在電影工業的數位化與HDR技術的導入,讓特效製作出來的品質可以更融入到環境中。數位替身(Digital Double)的製作也都在特效製作的佔有相當大的比重,Rigging的複雜度,表情製作,Shading效果,特效的複雜度從單純的微縮模型爆破效果,加入破碎模擬,流體模擬,包含數位角色的變換效果,都是在80年代無法想像的特效,但是重點是在80~90年代就製作出在當時指標性的特效畫面,也因為有這些特效的先驅,才能成就未來的特效產業的發展,不少業界的人進入特效界也都是因為這些電影,立志加入特效界,未來特效界應該也會持續的革命,帶給觀眾在視覺上更多的刺激與震撼。

indigo

電腦動畫工作者,在業界打混十餘年,喜好SGI骨董電腦,分享新技術,動畫流程開發。

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