在好萊塢的黃金時代，如果導(dǎo)演需要在場景中拍攝人群，就必須招募真人演員。例如，在《賓虛》著名的戰(zhàn)車比賽中，競技場里擠滿了8000名大聲喝彩的臨時演員。當(dāng)《角斗士》上映時，已經(jīng)可以使用CG填充斗獸場了。前一種方法成本高昂，組織起來如同噩夢般可怕；后者則需要數(shù)字美術(shù)師辛勤工作數(shù)小時。

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拍攝廣告之類的內(nèi)容時，你的預(yù)算肯定沒有《賓虛》高。租用體育場并請來成百上千名臨時演員是不現(xiàn)實的?；ㄙM數(shù)小時進行后期制作是一種方案，但這種方式比較容易消磨人們的干勁。

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幸運的是，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種方法，能夠在大幅削減時間和金錢成本的前提下，創(chuàng)造出幾可亂真的CG人群。

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在最近為Caledon足球俱樂部拍攝的一則廣告中，Pixomondo（PXO）、alter ego、William F. White International（WFW）和Virtual Production Academy（VPA）展示了如何通過LED攝影棚和虛擬制片流程降低成本并保證質(zhì)量。

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LED舞臺上的慢動作

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如果你需要一大片高聲歡呼的人群，DAVID Whiteson就是你要找的人。他是alter ego的視效主管，此前，他作為合成師，已在行業(yè)中深耕了26年。在需要時，他也會接手導(dǎo)演的工作，Caledon足球俱樂部的廣告正是他聯(lián)合執(zhí)導(dǎo)的。

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與幀率相關(guān)的問題是Whiteson團隊必須在該項目中克服的最大技術(shù)挑戰(zhàn)之一。高速拍攝會在LED屏幕上產(chǎn)生閃爍的效果。

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他們?yōu)槭裁葱枰匀绱烁叩膸逝臄z？因為在廣告主角躍起，倒鉤射門并踢進決勝一球的過程中，時間是以慢速流逝的。慢動作鏡頭是以高幀率拍攝的，然后以較低的幀率回放。

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“據(jù)我所知，在拍攝這則廣告之前，慢動作鏡頭從未在LED舞臺上實現(xiàn)過。”Whiteson說，“在LED墻上以較高的幀率播放畫面時，例如每秒48幀，在攝像機內(nèi)看到掃描線的可能性會增高。然而，這也取決于LED面板、攝像機，以及這些攝像機的移動。為了取得最佳效果，當(dāng)LED墻以每秒24幀和每秒48幀的速率播放畫面時，我們分別以不同的幀率測試了三臺不同的攝像機?！?/p>

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最終，團隊決定使用Alexa Mini，因為它可以實現(xiàn)每秒200幀的速率，產(chǎn)生的閃爍也最少?！俺薖hantom外，其他攝像機在不通過傳感器進行裁剪的前提下無法為我們做到這一點。”Whiteson說，“即使是每秒200幀的速率，我們?nèi)匀恍枰獙⑺怕矫棵?00幀。”

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除了閃爍問題，團隊還發(fā)現(xiàn)，在模擬人群時，LED墻的幀率必須低于原來的每秒24幀。在第一次試拍之后，很明顯，人群活動的信息不足以承載每秒200幀的攝像機速度，因此，他們?yōu)镃G人群預(yù)先構(gòu)建了不同速度下的變體。他們隨時可以根據(jù)拍攝時的幀率即時激活某一個動畫。

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“這就是使用虛幻引擎的一個巨大的好處，按一下按鈕，就可以加載這些不同的資產(chǎn)。”Whiteson說。

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電影和電視中的數(shù)字3D人群

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作為合成師，Whiteson經(jīng)常被要求復(fù)制或生成用來填充體育場的3D人群。按他的話說，這是一項既耗時又有挑戰(zhàn)性的任務(wù)?！斑@項工作一直很乏味?！盬hiteson說，“追蹤、摳像、轉(zhuǎn)描、克隆鏡頭元素、融合氛圍——我們每年都會接手四五份這樣的工作。”

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alter ego的團隊希望為客戶提供一種合算的解決方案，使他們能夠自由地發(fā)揮創(chuàng)意，講述故事，同時避免人群問題中常見的后期事宜對他們造成巨大影響。

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這正是PXO大顯身手的時機。今年早些時候，這家屢獲殊榮的跨國視覺效果和虛擬制片公司為HBO的連續(xù)劇《勝利時刻：湖人王朝崛起》完成了七百多個視效鏡頭。

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可以想象，90%的內(nèi)容是由CG體育場和模擬人群構(gòu)成的。PXO團隊意識到，他們需要一種更快、更高效的方式制作3D人群。在電影和電視行業(yè)，“更快、更高效”往往意味著使用游戲引擎技術(shù)，因此，團隊在虛幻引擎中開發(fā)了一套靈活的人群工具，它不僅能夠以實時方式執(zhí)行任務(wù)，還可以在LED攝影棚中使用。

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當(dāng)為Caledon足球俱樂部制作廣告的機會出現(xiàn)時，alter ego和PXO知道，他們必須對這套新工具進行測試，最大限度地利用它。

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“PXO和alter ego聯(lián)合制作過幾則廣告，”Pixomondo首席創(chuàng)新官兼首席創(chuàng)意官Mahmoud Rahnama說，“在PXO完成HBO的《勝利時刻》第一季后，我告訴DAVID，在使用傳統(tǒng)方法創(chuàng)建人群視效序列時，我們遇到了一些難題。他告訴我，當(dāng)他嘗試在LED墻上拍攝高幀率鏡頭時，也遇到了挑戰(zhàn)。就在那時，我們決定來個一箭雙雕！”

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最終廣告以一塊擁擠的足球場為背景——這是測試人群創(chuàng)建工作的完美環(huán)境。在廣告中，我們的視線將緊跟著一名小男孩的動作，他將在一大群歡呼雀躍的球迷面前繞過幾名對方球員，攻入一球。這些球迷是CG生成的，但你絕對無法察覺。體育場和18000名實時群眾演員都是在虛幻引擎中生成的。

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現(xiàn)實中的人群非常復(fù)雜。他們可以像蜂群一樣整齊劃一地行動，例如，為進球而歡呼，或因糟糕的判罰而發(fā)出噓聲；另一方面，每個獨立的個體都有自己的特殊動作，例如轉(zhuǎn)身和朋友聊天，或?qū)㈩^埋進一袋薯片里。

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PXO開發(fā)的系統(tǒng)使他們能夠抓住這種復(fù)雜性的關(guān)鍵之處。團隊可以更改角色、LOD、球衣、行為、密度，甚至在人群中發(fā)起人浪，所有結(jié)果都將實時展現(xiàn)。而這僅僅是個開始。他們正在努力為這套工具添加互動性，使人群能夠注視LED攝影棚中的真人表演者，對得分作出反應(yīng)，甚至密切關(guān)注球的動向。

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PXO人群系統(tǒng)的工作原理是利用引擎中高效的靜態(tài)網(wǎng)格體實例化。所有動畫都是在頂點著色器中使用骨骼動畫紋理完成的。這個系統(tǒng)包含兩部分：一套Houdini工具集，用于處理模型和動畫，以及烘焙骨骼動畫紋理；還有一個用C++編寫的虛幻引擎插件，用于生成和控制人群實例。

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當(dāng)需要讓人群動作保持整齊劃一時，系統(tǒng)支持觸發(fā)不同的人群情緒。系統(tǒng)擁有上百種不同的動畫片段，能夠套用給人群中的任何人，也就是說，激活的動畫片段可以影響整個人群，也可以僅僅影響其中一部分人。系統(tǒng)還支持動畫狀態(tài)間的平滑過渡。

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“能夠控制人群在恰當(dāng)?shù)臅r機準(zhǔn)確按照我們的需要進行表演，對我們來說意義重大?！盬hiteson說，“我們預(yù)先制作了七套不同的人群表演動畫，可以根據(jù)球場上的賽況靈活使用。如果我們想讓人群歡呼，只需加載相應(yīng)的特定資產(chǎn)即可。同樣，如果我們想讓他們坐著，不要太興奮，也有預(yù)先制作的模擬動畫。比起嘗試嚷嚷著讓真人群演整齊劃一地在恰當(dāng)時機進行表演，這種方式要簡單得多。”

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PXO虛擬制片經(jīng)理Jack Chadwick解釋說，在實時CG人群的整個開發(fā)過程中，團隊非常依賴虛幻引擎的Niagara視效系統(tǒng)?！盀榱藰?gòu)建實時全CG動態(tài)人群，虛幻引擎是不可或缺的?！彼f，“我們利用Niagara成功地構(gòu)建了逼真的人群，其中沒有任何重復(fù)之處。在角色動畫數(shù)量既定的模擬系統(tǒng)中，如何體現(xiàn)真實人群中的各種細微差別，這是我們遇到的最大挑戰(zhàn)之一。”

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PXO通過動作捕捉采集了所有動畫，而人群中個體的3D模型則是以3D掃描真人的方式創(chuàng)建的。“我們花了大量時間使用Xsens動作捕捉套裝，試圖確保我們的動畫具備充足的多樣性，這能夠幫助我們將人群制作得栩栩如生?！盋hadwick解釋說，“通過利用虛幻引擎的實時渲染能力，我們能夠快速進行迭代和調(diào)整?！?/p>

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“在這個項目中，每個人都熱衷于挑戰(zhàn)實時技術(shù)的極限，尋找新方法解決電影制作中的問題。這則廣告就是最好的證明?！盧ahnama說，“通過合作，PXO、alter ego、WFW和VPA不僅破解了實時虛擬人群的難題，還想出了拍攝LED墻慢動作鏡頭的更好方法。這就是讓我們早上起床工作的動力，也讓我們立志在下次取得更大的成就。有了虛幻引擎這片可供我們探索的樂園，我相信我們可以做到?！?/p>

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用于廣告拍攝的LED舞臺

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這則廣告是在6號舞臺上拍攝的，這是PXO和WFW在多倫多的虛擬制片舞臺之一。這座半圓形LED攝影棚占地2000平方英尺，擁有720塊LED面板和175塊天花板面板。電影制作人能夠結(jié)合使用LED墻和天花板上實時渲染的實景，以及由尖端數(shù)字技術(shù)創(chuàng)建的環(huán)境。

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對于Caledon足球俱樂部廣告這種項目，在能夠使用LED墻之前，alter ego需要帶著50到100人進入真實的體育場，讓他們從一個區(qū)域移動到另一個區(qū)域，然后在后期制作中將這一切整合起來。

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或者，他們將不得不在CG中生成人群，追蹤鏡頭，轉(zhuǎn)描前景資產(chǎn)，并嘗試通過匹配光照和氛圍，將一切整合起來。“如果無論如何都必須創(chuàng)建CG人群，為什么不花時間在拍攝前創(chuàng)建它，并使用虛幻引擎在LED墻上以實時方式讓人群動起來？”Whiteson說。

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通過這種方式，團隊可以采用任何方式自由移動攝像機，因為攝像機中捕捉到的一切都是最終像素——更重要的是，現(xiàn)實世界與墻上環(huán)境融合在了一起，這是后期效果無法媲美的。

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在足球廣告中，alter ego在CG體育場環(huán)境內(nèi)插入了真實的煙霧鏡頭，同時在真實舞臺上釋放煙霧，如此一來，兩種元素將使人感覺同宗同源。光照方面也采用了同樣的手段。

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“虛幻環(huán)境中的體育場光源在鏡頭中的反應(yīng)方式與真實體育場內(nèi)的光源別無二致?！盬hiteson說，“我們通過攝像機在運動員周圍捕捉到了非常真實的散景和光線，仿佛我們拍攝的就是一片真實的體育場。同樣，這種效果在后期制作中既耗時，又難以重現(xiàn)?！?/p>

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考慮到人群的規(guī)模，傳統(tǒng)的電影制作方法在該項目中是行不通的。“我們創(chuàng)造了在真實場所中無法捕捉到的東西?！盬hiteson說，“我們讓超過18000名數(shù)字球迷在體育場里歡呼。在真正的體育場里，不可能雇傭那么多的人。”

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團隊還使用虛幻引擎創(chuàng)建了一個完整的360°環(huán)境，他們根據(jù)取景的需要，在LED墻上移動環(huán)境——而不是移動攝像機。“在真實場所中，我們會在球場上到處移動攝像機，以便捕捉到真實的比賽感覺?！盬hiteson解釋說，“有了虛幻引擎，我們能夠在幾秒鐘內(nèi)輕松地將環(huán)境調(diào)換至體育場內(nèi)的任何區(qū)域。我們鋪設(shè)取景軌道，然后移動整個場景，而不是花時間移動攝像機?！?/p>

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Chadwick指出，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，使用LED屏幕也為他們節(jié)省了大量時間?！霸贚ED攝影棚中拍攝這類項目時，制作速度是其主要優(yōu)勢之一。”他說，“想象一下，如果在真實體育場中拍攝，除了成本高昂外，我們還需要花很長時間為每次拍攝重設(shè)鏡頭。通過利用虛幻引擎的實時渲染能力，我們只需點擊一個按鈕，即可完成重設(shè)。”

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LED舞臺使不可能的拍攝成為可能

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Whiteson認為，廣告代理商和制片公司有充分的理由因虛擬制片技術(shù)和LED攝影棚的出現(xiàn)而感到興奮。

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他解釋說，他們目前正在處理一個項目，如果沒有虛幻引擎和LED墻，就不可能完成。故事背景是冬天，而團隊要在9月份拍攝。擺在他們面前的有四種方案。

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第一種是飛到目前處于冬季的遙遠地方——成本太過高昂。

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或者，他們也可以在夏末前往當(dāng)?shù)鼗﹫鲞M行拍攝，然后在后期制作中替換掉整個背景。這種方案的成本同樣很高，后期制作也很耗時。

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第三種方案是在攝影棚中的藍幕下拍攝。“在這種方案中，我們要處理攝影棚內(nèi)的光照以及3D后期環(huán)境，而且整合后的效果絕對不會真正達到完美?！盬hiteson說，“此外，交付進度表中無法為后期制作預(yù)留太多時間?！?/p>

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最后的方案是在拍攝前使用虛幻引擎創(chuàng)建環(huán)境，并使用LED舞臺?！皩ξ覀儊碚f，最后一種方案將產(chǎn)生最好的效果?！盬hiteson說，“LED墻可以提供非常高的亮度，在光照效果方面極大地減輕了我們的負擔(dān)。”

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“此外，演出者和背景之間的融合看起來將遠勝于后期合成效果。我們還可以在現(xiàn)場營造氛圍，灑落雪花，這在藍幕環(huán)境中是無法做到的。你試過為飄落的雪花摳像嗎？簡直是一場惡夢。就預(yù)算和時間安排而言，LED墻確實是最明智的選擇。”

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本文轉(zhuǎn)自虛幻引擎官網(wǎng)~