CG电影技术漫淡之《怪物史莱克》

《怪物史莱克》由美国梦工厂制作推出，第一和第二集分别于2001年、2004年推出，均成为当年最卖座的动画片；第二集还夺取了当年奥斯卡最佳动画片奖，总票房收入达到了5.2亿美元。《史莱克》I和II的成功使梦工厂在一定程度上动摇了Pixar的三维动画霸主地位，也再次证明了CG电影的发展方向应是在开发新技术的基础上节约成本和提高影片质量

三维CG电影的发展首先继承了传统的二维动画电影，容纳、再吸收，最后颠覆。CG电影的这一特征在主人公形象和情节展开设计中有着明显的体现。《怪物史莱克》第一集中将一个传统的〝英雄救美〞故事，演绎成一个雄性怪物（Shreck）救出了一个擅长空手道的雌性怪物的版本，而许多经典卡通人物则成了被赶出童话王国的〝难民〞，需要梦工厂的〝英雄〞—怪物史莱克拯救。第二集将史莱克、驴和菲奥娜公主匆匆忙忙带上了新旅途，史莱克面临的最大挑战是他的岳父岳母。

尽管〝表面细节处理〞（3D surface details）存在不足，《怪物史莱克》在CG的全局光照模拟（Global illumination）、动态群体动画（Dynamic crowd character）以及流体模拟（Liquid animation）三方面取得了很大的进步。

〝全局光照〞是三维物体在环境光照下的反射特性，而局部光照只能产生少量光源的照明效果。传统CG技术中光线跟踪（Ray tracing）、光子映射（Photon mapping）和辐照度技术（Radiosity）已经成熟，但迟迟不能在CG电影中应用的原因在于渲染电影胶片精度时间太长，成本太高。《史莱克Ⅱ》中80%的镜头都使用了全局光照技术。有效运用了近似的光线跟踪技术，高效率处理了光线的多次反射、折射和透射问题，极大地加速了渲染进程。该技术被当年的计算机图形技术的最高殿堂—国际图形年会（ACM Siggraph）收录。

〝动态群体动画〞是CG电影区别于二维动画的一大特征。《史莱克》中人物最多的大场景里包含了多达5000多名神态动作各异的个体，能控制大量个体做各自不同的动作要得益于梦工厂〝动态群体动画〞（Dynamic Crowd Character）技术的开发，它有多项控制参数，能令〝人群〞关注场景中的事件并做出各自不同的反应。CG动画师将不需要逐个调整每个个体的变化，点一下鼠标，不同个体之间便可开始既定的相互反应。例如当驴从史莱克身边飞奔而过，史莱克（被赋予了本能反应特性）吓一跳后，赶快躲避。

〝流体模拟〞在《史莱克》系列中也是一个CG亮点。CG技术中单纯的模拟海浪并不是很难，问题在于模拟海浪与物体之间的交互，如模拟海浪与角色身体之间的动力学碰撞效果。这里运用的是基于物理的模拟。和〝运动捕捉〞不同，海浪翻滚等流体运动并不适合用摄像机预先捕捉画面并在电脑中再现。梦工厂CG专家Nick Foster开发的〝流体系统〞（Liquid motion system）可以有效模拟多种流体交互效果。它可以编辑几十个层的流体动态特性，通过粒子系统模拟浪花冲刷岩石、牛奶泼在地上、怪物用泥浆洗脸等运动。

（来源：互联网周刊）