服务热线 | 18025323827
About US
About US


维塔三维动画公司成功研发出自己的物理渲染器

作为世界上最大,最成功的视觉三维动画效果工作室之一,维塔数码开始了一个研究项目,该项目已经发展成为自己的全面的物理生产渲染器:麦卢卡。事实上,这个项目不仅包含最终的渲染器,而且还包含了新“阿凡达”三维动画电影制作工作的一部分,他们还开发了一种名为Gazebo的预照明工具,它基于硬件,速度非常快,而且基于物理,让图像从一个渲染器转移到另一个渲染器,同时保持对Weta艺术家的一致性和可预测性。
麦卢卡是一个巨大的成就,因为它不仅能够美丽而准确地呈现正常的场景,还能处理公司巨大(完全巨大)的渲染复杂度要求,而且它的效率和速度都非常快。
Weta Digital的团队最近赢得了科技奥斯卡奖,他们的球谐函数和他们的PantaRay渲染器的工作,从第一个阿凡达三维动画的时间,允许高度复杂的场景作为Weta的RenderMan管道的一部分进行预处理。麦卢卡改进了这两种工具。新的渲染器作为一个小型研发平台开始了生活,并迅速发展成为一个非常严格的硬核生产渲染器。
麦卢卡是一个巨大的成就,因为它不仅能够美丽而准确地呈现正常的场景,还能处理公司巨大(完全巨大)的渲染复杂度要求,而且它的效率和速度都非常快。
Weta Digital的团队最近赢得了科技奥斯卡奖,他们的球谐函数和他们的PantaRay渲染器的工作,从第一个阿凡达三维动画的时间,允许高度复杂的场景作为Weta的RenderMan管道的一部分进行预处理。麦卢卡改进了这两种工具。新的渲染器作为一个小型研发平台开始了生活,并迅速发展成为一个非常严格的硬核生产渲染器。
虽然即将到来的第三部霍比特人三维动画电影将成为维塔数码的第一部以Manuka作为主要渲染器的大型三维动画电影,但在Smaug的“荒芜之镜”和“人猿星球黎明”中的一些镜头也被麦卢卡渲染。例如,在黎明,当猿乘坐旧金山,告诉人们在“力量展示”场景中远离森林的时候,大量类人猿(每人都有复杂的头发,会征税任何渲染者)被渲染在麦卢卡。对于这些场景,黎明 船员们测试了Manuka并发现它显着改善了渲染,允许所有复杂的猿主要在同一个通道中渲染,这可能很容易产生大多数其他渲染器的重大内存问题。虽然即将到来的第三部霍比特人电影将成为维塔数码的第一部以Manuka作为主要渲染器的大型电影,但在Smaug的“荒芜之镜”和“人猿星球黎明”中的一些镜头也被麦卢卡渲染。例如,在黎明,当猿乘坐旧金山,告诉人们在“力量展示”场景中远离森林的时候,大量类人猿(每人都有复杂的头发,会征税任何渲染者)被渲染在麦卢卡。对于这些场景,黎明 船员们测试了Manuka并发现它显着改善了渲染,允许所有复杂的猿主要在同一个通道中渲染,这可能很容易产生大多数其他渲染器的重大内存问题。


麦卢卡专注于生产,无论是控制一个真实的世界特色电影制作流水线需要实现导演的愿景(和他们的最后期限),以及在内部有一个更复杂的系统,允许更复杂的模型呈现。同样,Gazebo从新“阿凡达”三维动画电影开头的工作开始。Weta的实时工作或基于GPU的硬件渲染的关键在于它为艺术家提供了最终图像的精确预览。照明和对材料的反应必须均匀地导入麦卢卡。很明显,Gazebo无法处理大型制作渲染器所针对的复杂性,但是如果在Gazebo中做出了创造性的决定,那么它就需要与最终镜头保持准确和相关,否则很快就会变得无关紧要。“ Gazebo是我们首次尝试GPU渲染解决方案,这将改善我们在整个工作流程中的工作方式,“Weta Digital着色器部负责人Jedrzej Wojtowicz说。“我们实际上知道Gazebo在离线世界的渲染实验开始之前是什么。”
这意味着这个团队想要传递一切运转良好的东西,而且他们需要修改Gazebo以使其与Manuka一致,以便他们能够一起工作。Wojtowicz说:“很多情况下,他们尽可能地渲染同样的物理限制,我们试图做的主要事情是确保阴影和材料描述在Gazebo达到相同的标准。 “Manuka和Gazebo都会使用相同的反射模型,以使得外观的开发能够从一个渲染器转换到另一个渲染器,尽管结果并不完美 - 特别是因为它们有不同的使用情况(换句话说,它们试图实现不同事情:实时与最终的最终质量) - 大部分的努力已经在正确的方向,因为Gazebo从一开始就作为一个物理可信的着色器驱动的渲染器开始。此举已被证明是成功的。Wojtowicz说:“艺术家最重要的事情就是光线的角度和构图方面都尽可能地匹配。

olumetrics是增加产品价值和场景复杂度的一个重要部分。这方面的工作已经做了很多工作。提供了许多解决方案,即光子贴图体积和光束解决方案,以及更多的强力方法。Fascione说:“各种不同的方法已被证明为我们提供了其他有趣的速度/质量折衷。“我们始终保持活力的一件事就是能够进行完整的体积散射模拟,这在验证和验证我们的其他模型和近似方面已经证明非常有用。我们当然有兴趣跟踪这个领域的研究,以及VCM论文后续的各种机会。“
对于像“霍比特人:五军之战”这样的三维动画电影或者Weta必须面对的任何一种复杂的影片类型,艺术家都是在一个最复杂的散播环境中工作的 - 体积和次表面。“在皮肤上面,在复杂的材料模型和布料上的头发,都在相同的画面上,他们都必须以相同的质量水平在一起,这往往不是你典型的研究平台呢,“Fascione指出。
特别是在猿猴行星的黎明,制作团队对麦卢卡(Manuka)如何处理皮草印象特别深刻,它不仅能够很好地呈现,而且能够在屏幕上同时处理数百个猿人。其他公司有双向路径追踪,很适合很多场景,但很少有人声称,在一次渲染的大量独立毛茸茸的字符上效率非常高,没有实例,独特,而且音质非常高。除了别的,记忆的限制应该会击败麦卢卡,显然不是。“从我们的算法研究,”Fascione指出,“我们已经了解到,在我们的方法真正闪耀的大中型镜头中有一席之地。你可以在一个框架内有60到70到80个英雄猿,它会呈现得很好,而在以前很难做到这样的镜头。
就流水线而言,Weta所呈现的一切已经完全与其深层的数据管道交织在一起。麦卢卡非常重要的是写入了深刻的数据。在这里,Manuka并没有扩展这个深度的功能,而是完全符合了Weta Digital已经非常复杂和强大的设置。例如,可以选择一个场景中的猿,它的ID是可用的,然后一个NUKE艺术家可以用三维绘画说一个手,一部分是中立姿态的猿。然后可以立即将其丢弃回现场,并且现在手具有基于深度数据的行进遮罩,即使在猿行走和移动时,也不能保持用于定义遮罩的中性肢延伸姿态。使用深的能力绘制一个中立姿势猿,然后避免在手背后和其他猿的前面移动上百帧的旋转,这是非常强大的。这个“Deep-CompC”工具是由RenderMan开发的,现在也在Manuka全面运行。
在相机模型方面,麦卢卡只提供目前的正投影和投影映射(仅仅因为没有人要求其他任何东西,例如球面或圆柱投影渲染)。麦卢卡的景深和运动模糊程度非常高。目前它不支持卷帘快门模拟器相机型号,但是Weta Digital很快将实施新的快门建模,如果需要的话可以准确渲染这些文物。Fascione说:“就我个人而言,它(照相机建模)是我喜欢的东西,我已经做了大量的工作,我已经要求团队实施这些。“我们已经有了很多渲染器,其中有一件事是我们可以将胶片向后偏移,也可以两个角度倾斜,所以胶片背面的方向与透镜轴的方向无关。”
在AOV方面,工作室的方法是在渲染中取得成功,而不是将多遍渲染传递给合成。Wojtowicz解释说:“我们实际上试图限制AOV的数量,以便通过设计获得有限数量的任意输出 - 而不是限制。” “基于物理渲染的全部意义在于它都遵循相同的原则。”
对于照明,这种方法是基于区域灯光和IBL /环境照明。重要的是,一个任意的形状可以是一个光源,所以火灾模拟可以成为一个光源。任何体积或形状都可以是全面积光发射器。“渲染器总是设计来处理一个荒谬的灯光,超过一百万。这让你可以做各种各样的事情,突然间,多彩的灯光和质感的灯光,这一切都变成了一个非问题 - 这很酷,“Fascione有些自豪地概述。
就着色器而言,Weta Digital不支持Open Shader语言(OSL),因为Manuka被设计为与该工作室当前的着色器管线一起工作。Wojtowicz说:“我们真的需要把它变成一个简化的转换过程 - 我们没有一个TD通过一个转换工具或脚本来查看任何东西三天。“事实上,我们着色器的影响或重写量有限。基本上RenderMan和Manuka都可以在相同的着色器上运行 - 只需要非常有限的额外的Manuka特定代码。“
团队支持Ptex和UV映射,渲染器强制任何人都无法前进到制作团队。旧的场景和模型可以被处理而不需要昂贵的转换。
在实例方面,麦卢卡确实拥有强大的实例支持,但与大多数其他生产渲染者不同。Weta认为他们的实施是非常有效的 - 但有一定的局限性,他们仍在调查这些限制是否会影响生产。该地区还在研究中。今天,它的工作和运作非常好,但目的不是把所有的东西都以牺牲时间为代价给所有的人。Weta非常重视在高端生产三维动画环境中的渲染。不再需要他们的巨大场面的PantaRay是有限的记忆,但麦卢卡显然确实有一些技巧,Weta是不准备揭示。毕竟,他们一直在进行大规模的翻译研究至少六年。“我只能说,我们已经学会了一些关于在存储器中存储多边形的东西!
如果一个镜头试图重新渲染,并且这个镜头最初是用PantaRay完成的,那么它可以被渲染。在开发和维护这个工具方面有经验教训,但是Manuka并不仅仅包含这种代码方法。Manuka分别解决了PantaRay开发也解决的问题,但是Manuka可以向后处理Weta的传统镜头,而在渲染杀手浩瀚的复杂三维动画场景之前,镜像必须被分解,渲染或者预渲染或者分解成组件最后一枪射出门外。数据存储和数据管理因此得到了简化。Wojtowicz说:“如果我现在要从丁丁的角度来看一个三维动画场景,我将能够打开它,做出改变,并且 - 假设纹理和图像仍然在线 - 只需按下即可呈现。
值得注意的是,也许在三年前的最后几年,这个实验才发展成为制造Manuka Weta的主要渲染者的想法。包括麦卢卡在内的第一部三维动画电影是去年十二月份的“史矛革的荒废”(Desolation of Smaug)黎明有几个镜头,下一个霍比特人三维动画电影将主要在麦卢卡渲染。鉴于Weta的长远规划,以及令人印象深刻的计划电影,Weta研发团队遵循Joe Letteri“全心全意研究”的一般理念。
为了制造麦卢卡和Gazebo,Weta的团队多年来一直致力于硬核绘制研究,他们在世界各地有很多有才能的贡献者和实习生。他们选择了一些出乎意料的新颖的算法选择,都考虑到了非常具体的生产偏见。Fascione总结了他们在Weta工作的层面上对生产渲染的方法。在惠灵顿,在维塔,每天晚上,农场都会在第二天早上烧掉制造出来的阴影,“现实就是你必须确保我们的镜头能够在早上出现并在那里存在 - 无论多么复杂 - 否则你不能制作电影。你可以做很多其他有趣的事情,但是你不能拍电影。“




地址:深圳市坪山区坪山大道2007号创新广场C座1721室
ICP备案号:粤ICP备13049314号
技术支持:Zjl.Me
冰冻动画(深圳)有限公司
业务范围:
3D动画制作公司、产品动画制作、3D角色动画制作、影视动画制作、深圳工业动画制作、深圳动画公司、产品宣传片、机械3D动画制作、设备宣传片;13380356930
咨询热线:18025323827