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《黑夜传说4》，作为《黑夜传说》系列的第四部，Luma Pictures设计出了让人印象深刻的狼人形象——“Lycan”。它们作为由人类变形而来的恐怖生物，掀起了肆虐破坏的狂潮。我们来解了一下Luma公司为这部电影使用的动作捕捉上技术、画面灯光的處理和生物模型的渲染方法。
新式变形
影片复杂的变形效果在角色Quint(Kris Holden Reld饰演)从人变成人狼的过程中有很好的体现。变形首先要的是逼真的效果，同时需要控制银幕时间：一次变形大约要持续约二十秒。
“我们对于角色变形的把握和拿捏完全依靠个人感觉，让其能够符合自身要求而不至于过分夸张，”Luma视觉特效总监James McQuaide的部下视觉效果总管Vincent Cirelli说道。“造型奇特的部分大概会在变形的中期出现，也就是角色当变形到半人类阶段的时候。而这一阶段也是我们最花功夫的。最好的实现方式是搜集角色的资料组和光线反射的矢量。这也是Paul Debevec带着他的CT的Light Stage前来帮助我们的原因。”
Light Stage这款制作设备最先是在加利福尼亚的伯克利分校由Paul Debevec研发，并在2000年的SEGA峰会上与公众亮相。而如今已经发展到Light Stage X版本。这个版本中可以支持多样的LEDs灯组，这部影片中设置了346个LED灯；一旦捕捉了精细复杂的面部光反射比，我们就可以创建各种灯照条件都可以进行再创建。就《黑夜传说4》而言，Kris Holden Reid在Light Stage X中进行了扫描，然后传递出了清晰独特的面部表情。ICT随后将结果数据提交给Luma，把数据转移到专门设计的网格中配合工作室进行人狼的模型建造。
“Light Stage可以为你提供各种不同形式的贴图，”Cirelli解释道。“他们全面环顾捕捉反射比以了解一个固定点如何有效进行反射一常规反射比。它们为你提供了这些贴图，而你需要做的就是如何创建一个着色程序以保证一束光触抵几何表面一小部分的时候，其外观以及照射角度能够停留在常规的范围值内。同时，它也从贴图中收集灯光信息，然后进行展示及对贴图进行混合。”
ICT设备的捕捉有两种方式－Static和Image Based Relighting，它们捕捉的时间分别都大约在八秒左右。“Static捕捉足以提供高分辨率网格和材质贴图用于创造导入可渲染的数字演员，”Luma Pictures的 Justin Johnson说道。“ICT运用六台佳能摄像机与Light Stage X一道配合摄制。其中一台摄影机用于投放光线到演员身上，以便于系统建立模型网格。”Static捕捉同时也能输出高分辨率的材质贴图，使皮肤呈现出漫射成分并用以彩色贴图，一个RGB的颜色通道分别有一个高光色的常规贴图和三个漫射常规贴图组成。
Luma随之与开发Arnold渲染器的Sintesys公司一起着手写了两个着色程序——将高分辨率的贴图，应用于Static捕捉后的混合着色：而另一个则是对『BR信息的控制。“常规贴图的分割时混合皮肤着色程序能否书写运用成功的关键所在，”Johnson说道。“它十分接近于现实世界中突起的标准阴影模型的境态。”
“Luma面临的其中一个挑战是将坐标空间的常规贴图变形到切线空间中去，”Johnson补充道。“我们的一个程序员写了一个程序，它能在一分钟内变形一个8K分辨率的材质。”然后，为了恰当地利用详尽的IBR数据，Luma在为NUKE创建了一个插件的同时也为Arnold渲染器写了一个處理器。“包含漫射和镜面反射的IBR系列都用于从摄像机的角度进行显现，让演员看起来可以身處于一个既定灯光环境中，”Johnson说道。“这是在NUKE中用我们的特有插件完成的。镜面反射的BR系列被导入模型进行UV贴图，然后用Anroid處理器和NUKE插件同时进行渲染處理。”
模型变形
为了创建模型的变形条件，Luma开始了中间阶段角色的姿态设计。“这个中间阶段的角色有着巨大延伸的手臂、稍短的臂膀，它的一条腿已经变成了人狼的形状，并有巨大的大腿，”Cirelli说道，“这本应该让人觉得非常奇怪，也非常可怕。这些对于导演来说，这些都是2D的概念，但我们更想要的是3D版本的，所以我们在ZBrush中创建了粗模，表现角色的中间姿态。”
设计的过程需要更准确的造型把握，才可以解决物体外观问题，特别是局部的变形。“举例来说，“Cirelli指出，”当角色首先开始变形，他的手臂是延长的，并且在这之后他的胸部开始凸出。有那么一个时刻，它会呈现失控状态，需要靠墙支撑自己的身体，这也是我们制作的关键点之一。所以我们塑造了一个关键帧的Pose。这一切都是为了确保我们的变形方式，从狼人的造型那边获取20％、30％、40％到50％，直到变形成功。”
Luma在它的模型中處理了人与狼人间的巨大变化，同时也对肌肤做了二次模拟。Cirelli说道：“我们尽可能地完成这次模拟，然后到另一个图层，又建造了模型雕塑。”
除此之外，工作室同时也借用动作捕捉舞台的优势来摄制Holden Reid戴着一个专业帽子忍痛经历变形的场景。“帽子不能太笨重，”Cirelli说道，“我们需要动画的转变期间保持足够的稳定来保证精确和顺畅性。自定义的框架由轻型管路捏造而成并且符合广角GoPro摄像机的需要。这之后，镜头会对准带有安全帽的演员的脸。”
追逐中的狼人
Luma在人狼追逐的场面镜头上也出了不少力，比如停车位的场景和一场城市赛车追逐赛。“对于那些镜头，”Cirelli解释道，“我们没有任何替身能够穿着绿衣服趴在车上贯穿大街，但是我们有一些不错的想法。根据预想拍摄板材，而幸运的是它们确实贡献颇丰也收获了很好的结果，让他的演员横穿城市间。”
Luma将他的数字隧道狼群基于设计草图的绘制，设计草图的稍加修改让生物间前行并进。“我们必须缩短狼人后腿，并改变其骨骼结构，并且让它可以动起来，然后，制作出我们预期的模型，勾画出肌肉的体积和结构。”Cirelli说道。
就狼群占据车体空间情形的场景，制片方摄制了一个身着蓝衣的表演者，而这个表演者在后来被Luma给替换掉了。在一个碰撞的现场，全部车辆和全部角色都是CG制作的。“有好几个狼群激咬角色的镜头也无疑都是CG制作的，”Cirelli说道，“因为我们不得不替换那些透过挡风玻璃而被咬的演员的手臂和四肢，我们还必须对货车的部分位置进行替换，因为我们要让画面获得充足的灯光，还要保证投影效果，以及其它一些关键處。”
狼人的巢穴
美丽的女主角Selene(Kate Beckinsale 饰)与一个人狼在人狼巢穴正巧碰面，一座石庙状的巨石将二者笼罩在一个相对密闭的空间。动作替身演员的上半身被一个CG制作的上半身躯干替换。影片中有大量的打斗场景系列和其它系列，三脚架上的网球总是会被用来帮助演员预估准确高度以为之后添加CG技术做足准备。
在一个镜头中，Kate Beckinsale闪避人狼的强大连击，动作非常漂亮。Luma将演员的活动范围限制在一个很小的域内。“用动画手法来表现人物在小范围类活动的灵敏性需要较为微妙的手法并保证动作的协调，”Cirelli回忆道。“在小区域内的生物，它和其它人物的互动需要更进一步的工作了。为了拍好这一系列的镜头，我们在开机之前总是在各种不同的想法间徘徊：如何保证拍摄到尽善尽美的动态、角色的变形是否成功、是否能够完成人狼野兽般的动态行走。我们需要依靠一条路径来表现他行走时重心失衡的姿态，但又需要让其看起来不那么笨拙。”
小空间需要一个独特的通道来制作场景，特别是当闪光元素介入其中时。“电影想要营造一种类似全世界就要被毁灭的氛围，将这个感觉传达给观众，”Cirelli说道。“所以，所有的灯光都是闪烁的，并且它们闪烁的时间点并不固定，最要命的是，而且灯的数量还非常多。我们编写了一个专门控制闪光灯的调节开关。闪光效果在素材中看起来很酷，但如果硬生生地增添一个生物到中心位置的话，效果就不会那么好了。”
Luma根据灯光线图和NUKE中的工具来在创造初始场景灯光。“我们提取板材，抽取最亮值，将其覆盖在球体上；这就能让我们有清晰的识别光源的方向，”Cirelli解释道，“然后我们就进行一些关键的抽取，寻找最亮点用作闪光之用。我们将此放入Maya中，并根据NUKE的抽取数据进行进一步處理制作。最后的制作成果可以在影片的闪光效果上有很好的体现。”
“在闪光效果中有很大一部分包括手部动画的制作，”Cirelli补充道。“而这一部分也正是我们在确定准确灯光值时比较头痛的地方。每一样事物投射的阴影都十分锐利，所以，如果灯光的角度不准确的话，你就会感觉场景中有不少瑕疵。”
人狼在许多打斗场景的摄制中都是较靠近拍摄机位的，这就需要Luma能够呈现更多皮肤的细腻质感、湿度和唾沫。“事实上，我们是有相关技术工具来实现的，”Cirelli揭露道。“有一两位不幸的动画师负责这方块的制作工作。有时候客户回想要在一个特别的时间以一个特别的动作来表现唾沫的出现，那么我们的动画师就要着手做这个。”此外，Luma还使用了他们自己开发的Maya的肌肉虚拟插件来制作人狼的群体动作。
为了表现人狼最后被内含银硝酸钾的瓶装炸弹毒害致死的画面，Luma使用了让人狼的皮肤融化和被腐蚀起泡的方式。“这个镜头的拍摄，”Cirelli说道，“我们用到了模型表面液化以及皮肤材质在地心引力下褪下的模拟。而在这些之外，最重要的是我们让所有的完成制作起泡的阴影和替换程序，让它看起来更劲爆更真实。然后，制作气泡的虚拟程序组合，将程序运用到全身和眼部效果制作。在人狼爆炸前，真实逼真的画面效果让人感觉到有些许不爽和恶心，由此可见制作的成功。”
新式变形
影片复杂的变形效果在角色Quint(Kris Holden Reld饰演)从人变成人狼的过程中有很好的体现。变形首先要的是逼真的效果，同时需要控制银幕时间：一次变形大约要持续约二十秒。
“我们对于角色变形的把握和拿捏完全依靠个人感觉，让其能够符合自身要求而不至于过分夸张，”Luma视觉特效总监James McQuaide的部下视觉效果总管Vincent Cirelli说道。“造型奇特的部分大概会在变形的中期出现，也就是角色当变形到半人类阶段的时候。而这一阶段也是我们最花功夫的。最好的实现方式是搜集角色的资料组和光线反射的矢量。这也是Paul Debevec带着他的CT的Light Stage前来帮助我们的原因。”
Light Stage这款制作设备最先是在加利福尼亚的伯克利分校由Paul Debevec研发，并在2000年的SEGA峰会上与公众亮相。而如今已经发展到Light Stage X版本。这个版本中可以支持多样的LEDs灯组，这部影片中设置了346个LED灯；一旦捕捉了精细复杂的面部光反射比，我们就可以创建各种灯照条件都可以进行再创建。就《黑夜传说4》而言，Kris Holden Reid在Light Stage X中进行了扫描，然后传递出了清晰独特的面部表情。ICT随后将结果数据提交给Luma，把数据转移到专门设计的网格中配合工作室进行人狼的模型建造。
“Light Stage可以为你提供各种不同形式的贴图，”Cirelli解释道。“他们全面环顾捕捉反射比以了解一个固定点如何有效进行反射一常规反射比。它们为你提供了这些贴图，而你需要做的就是如何创建一个着色程序以保证一束光触抵几何表面一小部分的时候，其外观以及照射角度能够停留在常规的范围值内。同时，它也从贴图中收集灯光信息，然后进行展示及对贴图进行混合。”
ICT设备的捕捉有两种方式－Static和Image Based Relighting，它们捕捉的时间分别都大约在八秒左右。“Static捕捉足以提供高分辨率网格和材质贴图用于创造导入可渲染的数字演员，”Luma Pictures的 Justin Johnson说道。“ICT运用六台佳能摄像机与Light Stage X一道配合摄制。其中一台摄影机用于投放光线到演员身上，以便于系统建立模型网格。”Static捕捉同时也能输出高分辨率的材质贴图，使皮肤呈现出漫射成分并用以彩色贴图，一个RGB的颜色通道分别有一个高光色的常规贴图和三个漫射常规贴图组成。
Luma随之与开发Arnold渲染器的Sintesys公司一起着手写了两个着色程序——将高分辨率的贴图，应用于Static捕捉后的混合着色：而另一个则是对『BR信息的控制。“常规贴图的分割时混合皮肤着色程序能否书写运用成功的关键所在，”Johnson说道。“它十分接近于现实世界中突起的标准阴影模型的境态。”
“Luma面临的其中一个挑战是将坐标空间的常规贴图变形到切线空间中去，”Johnson补充道。“我们的一个程序员写了一个程序，它能在一分钟内变形一个8K分辨率的材质。”然后，为了恰当地利用详尽的IBR数据，Luma在为NUKE创建了一个插件的同时也为Arnold渲染器写了一个處理器。“包含漫射和镜面反射的IBR系列都用于从摄像机的角度进行显现，让演员看起来可以身處于一个既定灯光环境中，”Johnson说道。“这是在NUKE中用我们的特有插件完成的。镜面反射的BR系列被导入模型进行UV贴图，然后用Anroid處理器和NUKE插件同时进行渲染處理。”
模型变形
为了创建模型的变形条件，Luma开始了中间阶段角色的姿态设计。“这个中间阶段的角色有着巨大延伸的手臂、稍短的臂膀，它的一条腿已经变成了人狼的形状，并有巨大的大腿，”Cirelli说道，“这本应该让人觉得非常奇怪，也非常可怕。这些对于导演来说，这些都是2D的概念，但我们更想要的是3D版本的，所以我们在ZBrush中创建了粗模，表现角色的中间姿态。”
设计的过程需要更准确的造型把握，才可以解决物体外观问题，特别是局部的变形。“举例来说，“Cirelli指出，”当角色首先开始变形，他的手臂是延长的，并且在这之后他的胸部开始凸出。有那么一个时刻，它会呈现失控状态，需要靠墙支撑自己的身体，这也是我们制作的关键点之一。所以我们塑造了一个关键帧的Pose。这一切都是为了确保我们的变形方式，从狼人的造型那边获取20％、30％、40％到50％，直到变形成功。”
Luma在它的模型中處理了人与狼人间的巨大变化，同时也对肌肤做了二次模拟。Cirelli说道：“我们尽可能地完成这次模拟，然后到另一个图层，又建造了模型雕塑。”
除此之外，工作室同时也借用动作捕捉舞台的优势来摄制Holden Reid戴着一个专业帽子忍痛经历变形的场景。“帽子不能太笨重，”Cirelli说道，“我们需要动画的转变期间保持足够的稳定来保证精确和顺畅性。自定义的框架由轻型管路捏造而成并且符合广角GoPro摄像机的需要。这之后，镜头会对准带有安全帽的演员的脸。”
追逐中的狼人
Luma在人狼追逐的场面镜头上也出了不少力，比如停车位的场景和一场城市赛车追逐赛。“对于那些镜头，”Cirelli解释道，“我们没有任何替身能够穿着绿衣服趴在车上贯穿大街，但是我们有一些不错的想法。根据预想拍摄板材，而幸运的是它们确实贡献颇丰也收获了很好的结果，让他的演员横穿城市间。”
Luma将他的数字隧道狼群基于设计草图的绘制，设计草图的稍加修改让生物间前行并进。“我们必须缩短狼人后腿，并改变其骨骼结构，并且让它可以动起来，然后，制作出我们预期的模型，勾画出肌肉的体积和结构。”Cirelli说道。
就狼群占据车体空间情形的场景，制片方摄制了一个身着蓝衣的表演者，而这个表演者在后来被Luma给替换掉了。在一个碰撞的现场，全部车辆和全部角色都是CG制作的。“有好几个狼群激咬角色的镜头也无疑都是CG制作的，”Cirelli说道，“因为我们不得不替换那些透过挡风玻璃而被咬的演员的手臂和四肢，我们还必须对货车的部分位置进行替换，因为我们要让画面获得充足的灯光，还要保证投影效果，以及其它一些关键處。”
狼人的巢穴
美丽的女主角Selene(Kate Beckinsale 饰)与一个人狼在人狼巢穴正巧碰面，一座石庙状的巨石将二者笼罩在一个相对密闭的空间。动作替身演员的上半身被一个CG制作的上半身躯干替换。影片中有大量的打斗场景系列和其它系列，三脚架上的网球总是会被用来帮助演员预估准确高度以为之后添加CG技术做足准备。
在一个镜头中，Kate Beckinsale闪避人狼的强大连击，动作非常漂亮。Luma将演员的活动范围限制在一个很小的域内。“用动画手法来表现人物在小范围类活动的灵敏性需要较为微妙的手法并保证动作的协调，”Cirelli回忆道。“在小区域内的生物，它和其它人物的互动需要更进一步的工作了。为了拍好这一系列的镜头，我们在开机之前总是在各种不同的想法间徘徊：如何保证拍摄到尽善尽美的动态、角色的变形是否成功、是否能够完成人狼野兽般的动态行走。我们需要依靠一条路径来表现他行走时重心失衡的姿态，但又需要让其看起来不那么笨拙。”
小空间需要一个独特的通道来制作场景，特别是当闪光元素介入其中时。“电影想要营造一种类似全世界就要被毁灭的氛围，将这个感觉传达给观众，”Cirelli说道。“所以，所有的灯光都是闪烁的，并且它们闪烁的时间点并不固定，最要命的是，而且灯的数量还非常多。我们编写了一个专门控制闪光灯的调节开关。闪光效果在素材中看起来很酷，但如果硬生生地增添一个生物到中心位置的话，效果就不会那么好了。”
Luma根据灯光线图和NUKE中的工具来在创造初始场景灯光。“我们提取板材，抽取最亮值，将其覆盖在球体上；这就能让我们有清晰的识别光源的方向，”Cirelli解释道，“然后我们就进行一些关键的抽取，寻找最亮点用作闪光之用。我们将此放入Maya中，并根据NUKE的抽取数据进行进一步處理制作。最后的制作成果可以在影片的闪光效果上有很好的体现。”
“在闪光效果中有很大一部分包括手部动画的制作，”Cirelli补充道。“而这一部分也正是我们在确定准确灯光值时比较头痛的地方。每一样事物投射的阴影都十分锐利，所以，如果灯光的角度不准确的话，你就会感觉场景中有不少瑕疵。”
人狼在许多打斗场景的摄制中都是较靠近拍摄机位的，这就需要Luma能够呈现更多皮肤的细腻质感、湿度和唾沫。“事实上，我们是有相关技术工具来实现的，”Cirelli揭露道。“有一两位不幸的动画师负责这方块的制作工作。有时候客户回想要在一个特别的时间以一个特别的动作来表现唾沫的出现，那么我们的动画师就要着手做这个。”此外，Luma还使用了他们自己开发的Maya的肌肉虚拟插件来制作人狼的群体动作。
为了表现人狼最后被内含银硝酸钾的瓶装炸弹毒害致死的画面，Luma使用了让人狼的皮肤融化和被腐蚀起泡的方式。“这个镜头的拍摄，”Cirelli说道，“我们用到了模型表面液化以及皮肤材质在地心引力下褪下的模拟。而在这些之外，最重要的是我们让所有的完成制作起泡的阴影和替换程序，让它看起来更劲爆更真实。然后，制作气泡的虚拟程序组合，将程序运用到全身和眼部效果制作。在人狼爆炸前，真实逼真的画面效果让人感觉到有些许不爽和恶心，由此可见制作的成功。”