在電影CG創(chuàng)作的歷史上，第一個(gè)勉強(qiáng)可以算是CG角色的形象出現(xiàn)于1985的影片《少年福爾摩斯》（Young Sherlock Holmes，1985），而第一個(gè)渾身長毛的CG角色卻要晚到1999年的《精靈鼠小弟》（Stuart Little，1999）才算真正誕生。究其原因，實(shí)在是因?yàn)镃G毛發(fā)的創(chuàng)作過于困難。這里所說的毛發(fā)既包括人的頭發(fā)，也包括動(dòng)物身上的絨毛、皮毛等。在現(xiàn)實(shí)世界里，這些都是最自然不過的真實(shí)存在，然而在CG世界，想要讓CG創(chuàng)作的毛發(fā)具有'真實(shí)感'，就必須觸及到各種細(xì)致入微的技術(shù)難題。從《精靈鼠小弟》至今，縱觀過去近二十年的電影CG發(fā)展史，其中CG毛發(fā)技術(shù)的進(jìn)步可以說是一日千里。
一、 CG毛發(fā)技術(shù)之難點(diǎn)
毛發(fā)和流體可以并稱為CG制作中兩個(gè)頂級難題，這兩者涉及到的計(jì)算資源的消耗都是爆炸性的。成熟的CG生物形象當(dāng)屬1993年的《侏羅紀(jì)公園》（Jurassic Park，1993）中的恐龍。盡管這一CG形象在當(dāng)時(shí)震撼世人，但實(shí)際上，對于CG創(chuàng)作來說，像恐龍這種皮糙肉厚的動(dòng)物，創(chuàng)作起來要比創(chuàng)作一只長著毛的小老鼠容易的多。后者直到1999年的《精靈鼠小弟》才算是粉墨登場。直至現(xiàn)在，為了節(jié)省動(dòng)畫的運(yùn)算量而將角色設(shè)計(jì)為無毛發(fā)或少毛發(fā)的例子也是屢見不鮮，比如動(dòng)畫片小黃人系列，國產(chǎn)電影《捉妖記》（2015）等。
那么，用CG創(chuàng)作毛發(fā)究竟難在哪兒呢？
1．'質(zhì)'與'量'的難兩全
簡單的是毛發(fā)制作本身并不難，比如可以在動(dòng)畫角色建模時(shí)對角色的每根毛發(fā)單獨(dú)建模渲染，這樣就可以做出自然隨意的毛發(fā)造型。但一旦涉及到角色的運(yùn)動(dòng)，以'根'來計(jì)的毛發(fā)的數(shù)量巨大，而且排列組合錯(cuò)綜復(fù)雜，必然會導(dǎo)致計(jì)算量過大難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)應(yīng)用。所以我們看到，毛發(fā)問題首先要解決的是'量'的問題。
對于量，自然也有簡單的處理辦法。通常的做法是，先分散性地模擬幾百根毛發(fā)，這樣做相當(dāng)于為鄰近區(qū)域的毛發(fā)建立一種單一的模型。然后再通過簡單復(fù)制創(chuàng)建出幾十萬根毛發(fā)，讓這些毛發(fā)具有與模型一致的造型和運(yùn)動(dòng)行為。這樣做確實(shí)節(jié)省了渲染時(shí)間和制作成本，降低了復(fù)雜度，減少了計(jì)算量。但是，這種做法的缺點(diǎn)是容易造成形象失真，角色的皮毛缺乏蓬松感。這就涉及到了毛發(fā)問題的另一個(gè)難點(diǎn)——'質(zhì)'的問題。
'質(zhì)'的高低直接決定了毛發(fā)制作的難度層級。不同質(zhì)量的毛發(fā)制作難度可以說是天壤之別。拿短毛的制作來說，短毛大部分都不需要?jiǎng)恿W(xué)，一個(gè)熟練的技術(shù)人員一、兩天做一個(gè)簡單的角色是沒有問題的。但想做成一流品質(zhì)情況就完全不同了，同樣是短毛，《少年派的奇幻漂流》（Life of Pi ，2012）中的CG老虎就沒有這么簡單，光是老虎的毛發(fā)就有超過十五15名動(dòng)畫師負(fù)責(zé)，只是一只老虎的制作就花掉了一年時(shí)間，最終才呈現(xiàn)出如此逼真的老虎形象。
當(dāng)'質(zhì)'和'量'組合在一起，不管是對硬件設(shè)施，還是對制作人員的技術(shù)水平和耐心程度，都是一種極大的考驗(yàn)。所以我們說毛發(fā)的制作是困難的，首先就難在做到'質(zhì)'和'量'的兩全。
2．多種因素的綜合影響
以上的分析還只是涉及到毛發(fā)的運(yùn)動(dòng)，想要把毛發(fā)做出具有真實(shí)感的效果，涉及到的因素還有很多。
首先，想要讓毛發(fā)具有真實(shí)效果，就必須細(xì)致模擬覆蓋在毛發(fā)下面的肌肉的運(yùn)動(dòng)。即便是《少年派的奇幻漂流》這樣的頂級作品，其中對老虎的肌肉模擬也并非足夠細(xì)致，從而在一定程度上影響到了這只老虎的真實(shí)感。
《少年派的奇幻漂流》中CG老虎的創(chuàng)建過程
其次，不同動(dòng)物毛發(fā)的不同質(zhì)感需要在細(xì)致觀察后進(jìn)行制作，毛發(fā)的長短、粗細(xì)、顏色、質(zhì)感、排布的規(guī)律、是絲絲分明還是集結(jié)成簇等，都是需要花時(shí)間精力去調(diào)整的。在這一點(diǎn)上《奇幻森林》（The Jungle Book ，2016）可以說是個(gè)中翹楚。
第三，當(dāng)涉及到長發(fā)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，比如《魔發(fā)奇緣》（Tangled ，2010）、《勇敢傳說》（Brave ，2012）中女主角或飄逸或卷曲的長發(fā)，都需要做數(shù)量龐大的頭發(fā)間碰撞和摩擦等方面的計(jì)算，如何把動(dòng)力學(xué)的運(yùn)算做得更好，是技術(shù)人員至今仍在不斷學(xué)習(xí)和探索的課題。
最后，還要考慮到不同環(huán)境條件下毛發(fā)會呈現(xiàn)出的不同狀態(tài)，比如在水、風(fēng)以及光照等條件因素的影響下，毛發(fā)會呈現(xiàn)出的獨(dú)特樣子。拿光照來說，不同的光打在不同角度所呈現(xiàn)出來的效果會影響到動(dòng)畫形象看上去是否自然。
總之，想要在銀幕上創(chuàng)作出富有真實(shí)感的毛發(fā)，以上因素缺一不可?？梢哉f，CG毛發(fā)的創(chuàng)作是一項(xiàng)既'燒錢'又'燒腦'的行業(yè)難題。然而，對于電影創(chuàng)作來說，毛發(fā)又是一個(gè)不可能完全繞開的東西。不僅如此，很多CG毛發(fā)的出色運(yùn)用大大增強(qiáng)了影片的藝術(shù)性和觀賞性。在《勇敢傳說》中，正是女主角梅里達(dá)那一頭火紅的長卷發(fā)強(qiáng)化了她那火爆的性格（圖2）；在《少年派的奇幻漂流》、《奇幻森林》里面，正是CG毛發(fā)技術(shù)的成熟造就了逼真的動(dòng)物形象，從而成就了靠真實(shí)動(dòng)物表演不可能實(shí)現(xiàn)的電影情節(jié)；在《怪獸大學(xué)》（Monsters University ，2013）、《瘋狂動(dòng)物城》（Zootopia ，2016）等電影里面，正是CG毛發(fā)技術(shù)的精益求精造就了諸多生動(dòng)可愛的卡通形象?？偠灾珻G毛發(fā)技術(shù)既助力了現(xiàn)實(shí)題材中難以被拍攝的部分，也為非現(xiàn)實(shí)題材中角色形象的創(chuàng)想提供了實(shí)現(xiàn)的可能。
《勇敢傳說》中女主角的紅色卷發(fā)
二、CG毛發(fā)技術(shù)進(jìn)步史
如今，CG毛發(fā)技術(shù)的成熟幾乎可以讓電影的美術(shù)師隨心所欲地創(chuàng)造理想中的CG形象，這其中技術(shù)的進(jìn)步并非易事。在這條探索之路上，電影人克服了一個(gè)又一個(gè)困難，也登上了一個(gè)又一個(gè)的巔峰?！毒`鼠小弟》（1999）第一次將活靈活現(xiàn)的白色小老鼠形象呈現(xiàn)于大銀幕；《最終幻想：靈魂深處》（Final Fantasy: The Spirits Within ，2001）大膽地挑戰(zhàn)了全CG人類主角的中長發(fā)造型；《魔發(fā)奇緣》（2010）和《勇敢傳說》（2012）探索了女主角長發(fā)造型的全新樣式；在《少年派的奇幻漂流》（2012）創(chuàng)作出真實(shí)感十足的CG老虎之后，《奇幻森林》（2016）更進(jìn)一步創(chuàng)作出各種超級仿真的動(dòng)物；在《怪獸電力公司》（Monsters Inc，2001）解決了毛絨卡通形象的技術(shù)難題之后，《怪獸大學(xué)》（2013）、《瘋狂動(dòng)物城》（2016）進(jìn)一步將卡通形象的真實(shí)質(zhì)感推向更高境界。這些影片在呈現(xiàn)毛發(fā)質(zhì)感的方向上各有不同，但無一例外的是，都以CG毛發(fā)技術(shù)為輔，成就了電影作品的藝術(shù)魅力。
1．傳統(tǒng)特效時(shí)期的毛發(fā)制作
在1933年的《金剛》（King Kong，1933）里面，導(dǎo)演庫珀將動(dòng)畫、真人和模型相結(jié)合，通過定格動(dòng)畫技術(shù)和微縮模型拍攝方式，制造出了當(dāng)時(shí)最震撼的特效畫面。怎樣才能讓金剛身上的皮毛顯得逼真呢？電影劇組采用了最直接粗暴的辦法，用真的兔毛覆蓋在了金剛的生物模型上面（圖3）。當(dāng)然，這樣的特效制作水平在今天已經(jīng)過時(shí)。
《金剛》中用兔毛制作的金剛毛發(fā)
2．?dāng)?shù)字時(shí)代的毛發(fā)初體驗(yàn)
1995年，由皮克斯創(chuàng)作的影史上第一部3D動(dòng)畫長片《玩具總動(dòng)員》（Toy Story，1995）上映(圖4)。由于片中出現(xiàn)了人類的形象，不可避免地需要對'頭發(fā)'這一模塊進(jìn)行探索與嘗試。片中對于頭發(fā)的實(shí)現(xiàn)，是在Maya中先用面片做出頭發(fā)的大型，再在PS（Photo Shop）里面繪制出頭發(fā)的貼圖，將繪制好的貼圖附在模型上，并在邊緣產(chǎn)生一定的透明度，最后再加上簡單的動(dòng)力系統(tǒng)，從而勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)頭發(fā)的效果。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是面比較少，實(shí)現(xiàn)簡單，但也由于面比較少，使得頭發(fā)不能分散只能整塊運(yùn)動(dòng)，無法模擬出真實(shí)頭發(fā)的運(yùn)動(dòng)效果，對光照等因素也沒有過多的考量。即便如此，這仍舊可以說是一次了不起的嘗試，盡管其效果在今天看顯得過于呆板。
《玩具總動(dòng)員》中貼圖制作的人物頭發(fā)
即便如此，這仍舊可以說是一次了不起的嘗試，盡管其效果在今天看顯得過于呆板。
3．史上第一只真正的CG毛發(fā)動(dòng)物
雖然頭發(fā)這一元素在《玩具總動(dòng)員》中得到了第一次的展現(xiàn)，但究其根本，其使用的貼圖的方式，和給皮膚附上顏色、給衣服附上花紋在原理上是一樣的，都是將材質(zhì)附在模型上，因此頭發(fā)只能是以一個(gè)面片的方式呈現(xiàn)，并不能絲絲分明。嚴(yán)格來講，這只能說是模擬出了頭發(fā)的樣子，而并沒有針對頭發(fā)的特殊性質(zhì)來研發(fā)專門的制作方法。
1999年，純CG制作的白色小老鼠斯圖爾特橫空出世，擔(dān)當(dāng)了電影《精靈鼠小弟》（圖5）的主角。和《侏羅紀(jì)公園》（1993）里面體型龐大的恐龍相比，這只鼠小弟還不及它的一只腳掌大，但制作的難度卻升了好幾個(gè)量級。在當(dāng)時(shí)，沒有任何成型的軟件或第三方插件能提供創(chuàng)造毛發(fā)的功能，一切都需要從零開始。更大的困難在于，電影中對白色物體的照明把控向來比較難，而鼠小弟的毛發(fā)是白色的，這意味著有色光投射到它的毛發(fā)上時(shí)會被吸收并反射，進(jìn)一步增加了創(chuàng)作的難度。影片中還有鼠小弟掉入水中的鏡頭，濕漉漉的毛發(fā)效果更是從來沒有人做過的。最終，制作人員決定使用皮克斯公司的RendenMan軟件中的Ri曲線來畫出單根毛發(fā)，并開發(fā)了全新的漫射照明模型，將極為復(fù)雜的毛發(fā)模擬和渲染問題順利解決了，還首創(chuàng)性地嘗試了'簇生成'技術(shù)來模擬沾濕后黏在一起的毛發(fā) [[endnoteRef:2]]。最終，六十60多萬根毛發(fā)在斯圖爾特的身上自然地呈現(xiàn)出來，讓這一CG形象顯得它栩栩如生。 [2: []朱梁.高科技的奇觀——影片《精靈鼠小弟》電腦特技研究[J].影視技術(shù)，2001，（1）：22-26.]
《精靈鼠小弟》中逼真的毛發(fā)效果
4．CG人物頭發(fā)的新突破
在《最終幻想》之前，用計(jì)算機(jī)制作毛發(fā)并實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)是一件極其困難的事情。雖然有《精靈鼠小弟》中以假亂真的實(shí)現(xiàn)程度在前，但畢竟由于小老鼠的毛發(fā)很短，無需實(shí)現(xiàn)一系列的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而大大簡化了毛發(fā)的制作。這部《最終幻想》應(yīng)該說是在CG世界里首次實(shí)現(xiàn)了毛發(fā)的甩動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和光線動(dòng)態(tài)處理。為求逼真，創(chuàng)作者總共渲染了六6萬綹頭發(fā)，這個(gè)數(shù)字已經(jīng)達(dá)到真人頭發(fā)數(shù)的一半（普通人的頭發(fā)一般在十10萬根左右）。制作成本在當(dāng)時(shí)也是相當(dāng)驚人的，一秒鐘的渲染需要耗費(fèi)三十六個(gè)36小時(shí)。正因?yàn)轭^發(fā)這東西創(chuàng)作起來如此不易，所以影片中只有女主角Aki一個(gè)人有飄逸的長發(fā)，其他人不是短發(fā)就是光頭，或者戴著帽子，以此來'揚(yáng)短'而'避長'。
《最終幻想：靈魂深處》中首次實(shí)現(xiàn)的飄逸頭發(fā)
5．CG毛發(fā)技術(shù)再升級
和《最終幻想》同年上映的《怪獸電力公司》（圖7）也在技術(shù)上面臨了前所未有的挑戰(zhàn)，最核心的挑戰(zhàn)就是毛怪身上那搖曳蓬松的毛發(fā)。在設(shè)計(jì)之初，導(dǎo)演就提出了這樣一種構(gòu)想，'想做出一個(gè)讓人一眼看到就想抱抱的角色'。這句浪漫十足的話落實(shí)到技術(shù)人員那里可一點(diǎn)都浪漫不起來。毛發(fā)數(shù)量的翻倍不僅增加了渲染量，更大的困難還在于毛怪的毛發(fā)并不算短，難以避免的隨著毛怪的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，要想達(dá)到非常擬真的長毛絨效果，就必須在控制毛發(fā)運(yùn)動(dòng)上下一番功夫。最終，技術(shù)團(tuán)隊(duì)專門為毛怪開發(fā)了一個(gè)叫'Fitz'的工具，并建立了完全仿真的動(dòng)力學(xué)模擬系統(tǒng)，把每根毛發(fā)看作是一個(gè)個(gè)曲線和粒子鏈，再加上對粒子動(dòng)力原理的模擬，最終成功地模擬了毛發(fā)的效果，并能完美地配合毛怪的各種動(dòng)作和表情。于是在導(dǎo)演的大膽構(gòu)想和制作人員的共同努力下，毛怪這一CG角色誕生了。僅它的身上就有2320413根毛發(fā)，比鼠小弟斯圖爾特翻了四倍 [[endnoteRef:3]]。 [3: []《怪獸電力公司》上映15周年：怪物世界誕生全揭秘https://www.tvsou.com/article/2941c686d24a5ca82ac8]
《怪物電力公司》中毛怪身上細(xì)致的通體毛絨效果
與《最終幻想》一樣，一只毛怪的渲染量幾乎就已經(jīng)達(dá)到了渲染組的極限，電影里出現(xiàn)的其他毛發(fā)元素不得不因陋就簡，比如影片中原本設(shè)計(jì)為長發(fā)的小女孩，最終還是被制作成了扎兩個(gè)小辮子的形象。
新世紀(jì)以后，隨著技術(shù)的發(fā)展成熟，毛發(fā)領(lǐng)域的大門仿佛突然被打開。CG制作團(tuán)隊(duì)不再對毛發(fā)避之不及，甚至越來越喜歡大膽地嘗試和鉆研，不斷創(chuàng)造出各種生動(dòng)逼真的動(dòng)物形象，比如《冰河世紀(jì)》（Ice Age ，2002）中的猛犸象，《加菲貓》（Garfield ，2004）中的加菲貓，《金剛》（King Kong ，2005）中的金剛，《黃金羅盤》（The Golden Compass ，2009）中的北極熊等，都可以看作是CG毛發(fā)技術(shù)不斷發(fā)展的成果。
6．探索CG毛發(fā)之多樣性
2010年，迪士尼出品了其第一部3D公主電影《魔發(fā)奇緣》（圖8）。影片制作者向一個(gè)從未涉足過的任務(wù)發(fā)起挑戰(zhàn)——制作女主角樂佩七十70英尺（二十一米）長的金發(fā)。我們知道，越是長的毛發(fā)，涉及到的計(jì)算量越是多得可怕。片中女主角的頭發(fā)有七十70英尺（二十一米）這么長，而且還帶有神奇的魔法能力。CG制作人員在制作長發(fā)的過程中時(shí)常經(jīng)歷由于一點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤使長發(fā)滿天亂飛的情況，必須推倒重來無數(shù)次。最終，我們在《魔發(fā)奇緣》中看到女主角發(fā)絲上絲綢般的光澤變幻，以及頭發(fā)展現(xiàn)魔法時(shí)金色從發(fā)根處一絲一絲蔓延的驚艷效果。
《魔發(fā)奇緣》中絲絲分明的超級長發(fā)
2012年皮克斯推出的《勇敢傳說》（圖9）代表了CG毛發(fā)在另一個(gè)方向上的先鋒探索。為了襯托女主角梅里達(dá)火爆的個(gè)性，導(dǎo)演將女主角的發(fā)型設(shè)計(jì)為一頭火紅的長卷發(fā)。這是CG毛發(fā)史上首次嘗試長卷發(fā)的造型。為了這頭卷發(fā)技術(shù)人員可說是絞盡腦汁。據(jù)創(chuàng)作者說，'女主角梅莉達(dá)公主有一千五百1500多束卷曲、蓬亂的紅發(fā)，總共大約111,700根頭發(fā)。我們以前從來沒做過卷發(fā)，如果用常規(guī)的模擬器計(jì)算制作出來的頭發(fā)，會因?yàn)橹亓︻^發(fā)變成拉直的效果，所以我們專門設(shè)計(jì)了一套模擬器來呈現(xiàn)她的卷發(fā)，我們?yōu)槊防蜻_(dá)做出九個(gè)層次的頭發(fā)，每層有不同的卷，每個(gè)卷都會隨著她的動(dòng)作做不同方向的擺動(dòng)，這樣看上去非常的真實(shí)。' [[endnoteRef:4]] [4: []專訪《勇敢傳說》特效師 女孩變女人的技術(shù)分析http://ent.qq.com/a/20120613/000009.htm]
《勇敢傳說》中女主角火爆的紅色長卷發(fā)
7．向超級仿真境界的探索
2012年，李安作品《少年派的奇幻漂流》（圖10）上映。這部影片在創(chuàng)作CG動(dòng)物形象方面別具一格。不管是《精靈鼠小弟》中的老鼠，還是《黃金羅盤》中的北極熊，都屬于非寫實(shí)類電影中的偏卡通的形象，而《少年派的奇幻漂流》前所未有的想要做到完全仿真，做一只和真實(shí)環(huán)境中的老虎完全一樣的CG老虎出來，其難度和挑戰(zhàn)再上一級。
影片中有二十四24個(gè)鏡頭是用真實(shí)老虎拍攝的，其余鏡頭里出現(xiàn)的老虎均為CG制作。這種真假共存的方式無疑為CG老虎的制作提出了更加苛刻的要求，因?yàn)檫@必須要求CG老虎的形象與真實(shí)老虎的形象相差無幾，才能保證從始至終老虎形象的連貫與統(tǒng)一。這一嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)也推動(dòng)著藝術(shù)家與技術(shù)人員們?nèi)σ愿?，共同完成這個(gè)看起來不可能的任務(wù)。
該片的數(shù)碼特效主要由特效公司'節(jié)奏與色彩'（(Rhythm & Hues)制作。由于老虎的體形龐大，皮膚松散，藝術(shù)家們參考真虎的影像資料對虛擬老虎模型進(jìn)一步細(xì)微調(diào)整，模仿真虎的轉(zhuǎn)頭、跳躍、撲打和游泳姿勢，連一個(gè)面部抽搐的小動(dòng)作都要符合真虎的形態(tài)。光是老虎的毛發(fā)，就有超過十五15名動(dòng)畫師負(fù)責(zé)，有些人得整理與排序老虎超過千萬根的毛發(fā)。根據(jù)負(fù)責(zé)老虎制作的特效總監(jiān)比爾·威斯頓豪夫的介紹，單單這些調(diào)整就需要三個(gè)禮拜，老虎特效花費(fèi)了六個(gè)月，在整部戲中，只是老虎的制作就花掉了一年時(shí)間 [[endnoteRef:5]]。最終我們看到一只大老虎栩栩如生地站在少年派的船頭，工作人員不負(fù)眾望完成了這次非常偉大的冒險(xiǎn)試驗(yàn)。令人感到悲愴的是，負(fù)責(zé)《少年派的奇幻漂流》的特效制作公司Rhythm & Hues在做完這只老虎之后就破產(chǎn)了，可見這只老虎的制作成本有多高。 [5: []揭秘《少年派》制作，老虎特效花一年時(shí)間http://ent.163.com/special/lifeofpi-visualeffects/]
《少年派的奇幻漂流》中極致仿真的CG老虎
和《少年派的奇幻漂流》類似，《奇幻森林》（圖11）呈現(xiàn)的也是追求仿真的動(dòng)物形象。作為《少年派的奇幻漂流》在CG方面的升級版，《奇幻森林》用CG做出了整個(gè)熱帶雨林里的各種不同動(dòng)物。片中除了主角毛克利是由真人扮演外，其余所有動(dòng)物角色均是由CG制作完成。這部要求'質(zhì)'與'量'同時(shí)達(dá)到最高水準(zhǔn)的作品邀請了Moving Picture Company（MPC）和維塔工作室共同完成，兩個(gè)世界頂尖的CG公司聯(lián)手，最終創(chuàng)造出了70多個(gè)超級寫實(shí)的全CG動(dòng)物角色。
《奇幻森林》中的各種CG動(dòng)物
片中動(dòng)物的每一根毛發(fā)都必須對光線做出正確反射，并且需要按照各種動(dòng)物的毛發(fā)生長規(guī)律對其進(jìn)行'梳理'工作，使其紋路走向、軟硬程度符合各種動(dòng)物的特性。例如黑豹巴希拉的毛很短，沒有明顯的紋路，但是細(xì)膩光亮；相比較之下，棕熊巴魯?shù)拿秃駥?shí)粗糙得多，并且比較蓬松；而猩猩路易王的毛則是一縷一縷的，像是很久沒有打理過。在不同的天氣環(huán)境下，動(dòng)物毛發(fā)的干濕疏密效果也不一樣，毛克利和狼群雨中告別的場景，就可以清晰地看到母狼拉克莎毛發(fā)上掛著的小水珠。在光照方面，，MPC升級了光線追蹤渲染器來進(jìn)行畫面渲染，這種算法的運(yùn)算量非常大，但能得到盡可能逼真的效果。整部影片中制作難度最大的場景恐怕就是毛克利坐在巴魯肚子上嬉戲（圖12），眾所周知，毛發(fā)和水的模擬難度都非常高，而當(dāng)這兩者同時(shí)出現(xiàn)，還存在交互時(shí)，制作人員就不得不傾盡全力。相比1967年動(dòng)畫版，制作人員根據(jù)棕熊的實(shí)際浮力調(diào)整了其肚皮露出水面的高度，并且水中的毛發(fā)是像水藻一樣散開，而水面以上的毛發(fā)則會成片地緊貼在身上[[endnoteRef:6]]，細(xì)致入微地模擬出了水面以上和以下兩種不同的毛發(fā)狀態(tài)。 [6: []揭秘《奇幻森林》動(dòng)物特效新標(biāo)桿http://news.mtime.com/2016/04/22/1554717-4.html]
《奇幻森林》里巴魯與毛克利在水中嬉戲，很難看出CG制作的痕跡
8．動(dòng)畫領(lǐng)域里的CG毛發(fā)新境界
隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的指數(shù)增長，CG技術(shù)在毛發(fā)渲染的數(shù)量層級上也有了新的突破。2013年，皮克斯推出《怪獸電力公司》的前傳《怪獸大學(xué)》（圖13），將毛發(fā)技術(shù)又提升到了一個(gè)新的檔次。在這部作品中，不再是毛怪這個(gè)毛絨形象一枝獨(dú)秀，而是整個(gè)動(dòng)物城大街小巷都被各種毛絨卡通覆蓋。
《怪獸大學(xué)》中的各種毛絨卡通
2016年，動(dòng)畫電影《瘋狂動(dòng)物城》（圖14）橫空出世。在影片中，除了主人公兔子和狐貍的形象外，其他主要的動(dòng)物形象還有十幾個(gè)，此外還有動(dòng)物城中來來往往的成百上千只不同動(dòng)物。雖然電影中的動(dòng)物形象是卡通化的，但毛發(fā)的模擬卻是極力仿真的。這種對毛發(fā)既要求數(shù)量大又要求質(zhì)量高的電影，在以前是根本不敢設(shè)想的。據(jù)官方給出的數(shù)據(jù)，在《瘋狂動(dòng)物城》里，一只老鼠身上有 四十40 萬根毛，長頸鹿有九百二十 920 萬根，制作與渲染的工作量巨大。除了數(shù)量，細(xì)節(jié)的質(zhì)量也是絲毫不減——狐貍的毛，從根部到尖部是呈逐漸變淺的色澤 ；北極熊的毛是透明的，只有在反射光線下才會看到白色，因此在動(dòng)畫片中，應(yīng)著光線的變化，北極熊身上的毛會呈現(xiàn)不同顏色 [[endnoteRef:7]]。 [7: []邱月燁; 黃嘉維.《瘋狂動(dòng)物城》背后的'瘋狂'[J].二十一世紀(jì)商業(yè)評論,2016(04）:111.]
如何處理這么多種類動(dòng)物巨大的毛發(fā)計(jì)算量，還要兼顧其毛發(fā)的不同質(zhì)感，成為迪士尼工作室需要解決的問題。此前，迪士尼采用過許多'僥幸'的手段成功地生成了其許多部動(dòng)畫電影作品中的頭發(fā)和皮毛，但想扎扎實(shí)實(shí)達(dá)到復(fù)原的程度，就真的是需要下一番苦功夫了。他們因此計(jì)劃深入到毛囊層面上來表現(xiàn)毛發(fā)的質(zhì)感。為此，團(tuán)隊(duì)走訪了很多野生動(dòng)物園甚至自然歷史博物館，用顯微鏡去觀察動(dòng)物的皮毛，對比各種動(dòng)物皮毛的組成與過去認(rèn)知有什么不同，制作團(tuán)隊(duì)也確乎發(fā)現(xiàn)了一些對于真實(shí)表現(xiàn)毛發(fā)非常重要但之前都沒有發(fā)現(xiàn)過的因素。比如他們發(fā)現(xiàn)，各種毛發(fā)的透明程度其實(shí)是非常不一樣的，這直接影響到CG毛發(fā)制作中毛發(fā)所呈現(xiàn)的質(zhì)感，比如蜜獾的白色皮毛非常不透明，但北極熊的白色皮毛很多卻是半透明甚至完全透明的。這項(xiàng)研究的目的是分析皮毛外觀，以及在毛囊層面上如何展現(xiàn)，有了這項(xiàng)新的探索，就不會讓動(dòng)物城里的動(dòng)物看起來像是'毛絨玩具'[[endnoteRef:8]]。為每一個(gè)物種重建真實(shí)毛囊，成為此次迪士尼作品的一件極具挑戰(zhàn)性的嘗試。最終《瘋狂動(dòng)物城》為我們呈現(xiàn)出一場盛大的動(dòng)物狂歡，真實(shí)的毛發(fā)質(zhì)感使每一種動(dòng)物都那么活靈活現(xiàn)受人喜愛。 [8: []迪士尼的毛發(fā)渲染技術(shù)到底有多強(qiáng)大http://render.vsochina.com/animation/2017/837.html]
《瘋狂動(dòng)物城》中各種不同質(zhì)感的毛發(fā)
三、國產(chǎn)電影中的CG毛發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀
近幾年來，國產(chǎn)電影中的CG技術(shù)不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了像《捉妖記》（2015）、《大圣歸來》（2015）這樣有口皆碑的影片，但在CG毛發(fā)制作方面，這些影片大都避重就輕不敢染指?！蹲窖洝分械难珎?nèi)砩舷聨缀豕舛d禿沒有一根毛，頭頂該長頭發(fā)的地方被設(shè)計(jì)成一塊綠植，甚至連起風(fēng)的時(shí)候也沒有隨風(fēng)擺動(dòng)；《大圣歸來》（圖15）中孫悟空全身的毛發(fā)也都是成塊狀集結(jié)，并不那么精細(xì)。也許此般設(shè)計(jì)更適合整體形象，但在另一方面同樣也暴露出國內(nèi)CG領(lǐng)域?qū)τ诿l(fā)制作的短板，創(chuàng)作者經(jīng)常會有意無意地選擇規(guī)避。
《大圣歸來》中的孫悟空形象
另一方面，知難而上的國產(chǎn)電影也不在少數(shù)，而且各有千秋。比如《西游降魔篇》（2013）(圖17)中的老虎和野豬形象，《西游記之三打白骨精》（2014）中的野豬形象，《九層妖塔》（2015）中的怪物形象（圖16）等。不過，這幾部電影中的CG毛發(fā)都是短毛，其CG形象出現(xiàn)的時(shí)間也比較短，而且很少有細(xì)致的特寫鏡頭，這些實(shí)際上都是討巧的辦法，好在這些處理都還算和影片的文本內(nèi)容相契合。相比之下，徐克的《智取威虎山》（2014）里的CG老虎更是貨真價(jià)實(shí)，在制作水準(zhǔn)上并不輸給李安的《少年派的奇幻漂流》。當(dāng)然，這兩部影片本身的比較另當(dāng)別論?？傊?，這幾部電影里的CG毛發(fā)制作在畫面效果上已經(jīng)相當(dāng)精彩了，基本上能代表目前國內(nèi)最頂級的CG毛發(fā)制作水平。
《九層妖塔》中的怪物
從《精靈鼠小弟》中的短毛小白鼠，到《少年派的奇幻漂流》中以假亂真的CG老虎；從《怪獸電力公司》中的絨毛，到《瘋狂動(dòng)物城》中各種質(zhì)感的動(dòng)物毛發(fā)；從《最終幻想》中女主角的中短發(fā)，到《魔發(fā)奇緣》中的魔法長發(fā)和《勇敢傳說》中的紅色長卷發(fā)，好萊塢電影中的CG毛發(fā)制作可以說已經(jīng)從草創(chuàng)時(shí)期步入了百花齊放。就技術(shù)而言，國產(chǎn)電影中的CG毛發(fā)制作水平已經(jīng)可以和好萊塢電影相差無幾。有了成熟的CG毛發(fā)制作技術(shù)作為支持，未來的電影創(chuàng)作將會有更多、更大、更廣的創(chuàng)作空間。
《西游降魔篇》中的CG動(dòng)物
聯(lián)系客服
