揭秘动画大片《功夫熊猫》是怎么炼成的豆豆网技术应用频道2009年04月27日梦工厂我们带来的动画电影《功夫熊猫》不只是角色的静坐、大笑、做梦和学习，它们还战斗在一个可扩展性环境的各个角落里，该动画电影从2003年开始制作，可见耗时耗力，但是梦工厂的这个作品的确没有令观众失望，希望这部电影能成为永恒。

一个多达几十亿帧的动画旅程，诞生在一个充满才干，富有特点并能全情投入工作的梦工厂团队之中。

淹没于色彩和技术的复合体，梦工厂给我们带来了他们的又一个动画电影——《功夫熊猫》。

此片从2003年开始制作，电影介绍了一批穿着衣服并有浓密软毛（或者羽毛）的动物。

不只是静坐、大笑、做梦和学习，它们还战斗在一个可扩展性环境的各个角落里。

图1脚本包含了所有梦工厂以前做过的东西，可以毫不夸张地说，当生产部主管递交此脚本给VFX监督Markus Manninen的那刻，她就笑了，并祝愿他“好运”。

“当我们开始交谈时，”Manninen说，“此电影还是一个高度概念性的东西。

但当大家盯着它时，他们又都喊着太复杂了。

我们离开时说，你怎么使得这电影真实可触呢？你怎么寻找一种聪明的方法去将这世界以某种方式带入生活中，并使得它成为一部很好的电影，而不是让人感觉是复杂的东西在驱动这个故事，而使故事和情感成为驱动者呢？”图2世界观电影艺术规则的多样性他们从可扩展性的前期设计开始，用它作为一个创造性的过程，寻找一种利用空间和维度来讲故事。

他们解决每个戏剧化的行为，从而让人感觉独一无二，并且十分有趣。

“这就是电影的风格、电影艺术规则内的多样性。

”生产部设计师Ramone Zibach 和艺术导演Tang Heng将来自电影《英雄》和《卧虎藏龙》里的灵感带进制作中，但也有来自中国艺术家选择的亚洲艺术和受世界启发的东西。

Zibach 有他非常独特的方式。

他想用情感来贯穿全片，并用色彩去讲述整个故事。

针对此影片，他用色彩和布光创造一种戏剧性的角度，可以说，这是一个介于舞台灯光技术和艺术抉择的有趣组合。

图3所有这一切都汇聚在这个可延伸的世界中，构成了这个由大量充满空气感的图层组成的狭长景象。

Manninen 说，我们与R&D工作得非常密切。

技术部和系统部门开发出一种用来实现实时照明的技术，称为迷你农场。

当灯光穿过关联物件、应用设施或者渲染物件时，它可以允许一个灯光师利用部分渲染农场，来实现交互的效果。

情感对于一部电影来说非常重要。

在狠毒的太郎和师傅决斗的场景中，情感的变化被外部和内部不同的设计所点燃。

在内部，一个代表伟大智慧和荣誉的房间里，有着青色的色调，但这不只是来自于内部的水池，而是来自池水透射出来的光线。

然而，到外面后饱和度已经降低了，以这种强烈的青绿色地平线就可以显示出戏剧化的图像视觉。

在屋子内部的战斗场景设计中，Zibach 创建了有趣的关键帧来分析和寻找环境背后的原理。

他想要得到一种效果，那就是让人感觉这地板看起来像是被光线所照射的玉石一样。

程序CG监督Aaron Smith和他的灯光负责人带头开发了一个平衡器，它可在角色照明不足的情况下无需使用角色漂浮，也能满足所有的需求。

外部的景观大部分是数字绘景，这可以让预想的画面尽可能地延伸。

“我们的数字绘景部门开发了这些令人诧异的弧形背景幕。

它们的职责就是环绕在我们的CG装置的周围”Manninen 解释说，“因此我们不只可以在周围移动摄像机，还可以通过移动我们的世界和活动的场景来获得视差。

”图4出场演员为创建带皮毛和羽毛的角色，并能与飘动的长袍相互影响，梦工厂冒险采用了布料进行模拟。

他们创建出一个新的角色效果部门，以集中解决角色驱动的所有特效。

角色特效部门配合动画精密合作，衣服的设置运作都由动画师来做。

“当我们的角色动画最终通过后，已经有个粗略的布料模拟正等着进行。

因此，动画师可以实时的看到布料运动渲染的状态。

这不仅可以让动画师有一种对布料运动状态的感觉的把握，也可以让我们更为清楚这样做将要耗费多少精力。

因为我们必须合理的计划好这一切工作。

”最初，他们用了《怪物史莱克2》里面猫靴的技术。

进一步自动化后，它提供了一个程式化的方法，可以在角色进入灯光区域时，使用一个自动操作的关口，让皮毛与布料相互影响。

他们也自动化了皮毛和羽毛系统，特别是为角色后期处理运行的羽毛系统。

但那技术可能有个残留的问题，它需要牵动大量的羽毛，一帧接一帧。

《功夫熊猫》R&D 开发部门需要集中力量去创造一个没有这类问题的自动化系统，结果他们成功地运行了这个程式化的羽毛系统。

并且，羽毛之间也非常的独立。

要知道，原先这些都是无人问津的。

他们不仅将此技术使用在主要的角色上，同时也使用在了群众角色上。

图5动画Dan Wagner 是角色动画组的部门主管。

他8岁就进入了二维动画行业，在制作《怪物史莱克2》时转向三维。

当角色还没有任何搭建时，他就开始了《功夫熊猫》的前期工作。

凭借着传统动画师的多年经历，他使用铅笔和纸着手制作了主要角色PO的测试动画。

此影片在动画制作上持续了一年半的时间。

从头到脚，Wagner都倡导着“环境动态”。

保持角色有生命、有生机的关键是敏锐的观察和耐心的等待。

无论他的姿势摆得多有力，他都得呼吸，或者举起手来抵抗重力。

“如果你在CG中冻结一些东西，它看起来就会很死。

有时，需要展示那些必要的动作。

而在风格上，你要将动作设计得快而简单，就像《马达加斯加》一样。

”“我们想让《功夫熊猫》看起来更自然，让角色感觉更真实。

如果你挨近点看，将会发现，即使当角色保持站立，他们也会有些许移动。

当然，这仅仅是额外赋予他们的一点生机，我想使这些角色看起来像是在思考。

”图6当然，如此多样的角色需要不同的个性和角色绑定。

就像蛇这个角色一样，虽然不能带给人们许多惊喜，但却是最难制作的一个角色。

蛇难在它的琢磨不定，就像《哈利波特与密室》和《史前一万年》的动画师说过的那样，它和毒蛇没有什么不同。

制作蛇需要有两套绑定和在一个路径上做动画。

而这路径也已经做过动画。

路径以点标明操控器，这样可以使运动显得更自然。

这样的结果是使得蛇像是沿着火车轨道被拉长了一样，在那个路径的一端则是蛇的绑定。

他们不仅可以在路径上给蛇制作动画，也可以将蛇从路径上分离出来，单独制作动画。

这是非常复杂且强大的一个绑定。

在将它递交给Fred Nilsson 之前，Wagner 是第一个做这样的绑定工作的人。

Fred Nilsson就是那个改进它并提供点子和技巧给团队的人，也是角色绑定的专家。

Wagner 和他的团队以他们的方法来为自己开辟道路。

“光给蛇摆姿势就花了很长时间。

它身上有13个调节点，并可以锁定任何一个点到全局空间，但有时候我们必须得在锁定它的同时还得让它沿着路径继续移动。

”为了得到正确无误的运动，我们还得跨越许多环节。

如果这是一个毒蛇的特写，如头部镜头，那样我们就得严格使用正向动力学，但倒霉的是这是非常繁重的绑定。

图7虽然角色拥有人类的特征，但他们都想让它们能赶超那些真实的动物。

老虎不仅仅是两足动物，也被设计成了用四肢奔跑的样子，使用同一套绑定。

针对猴子也是如此。

他们也利用压缩和拉伸，使用梦工厂的专利系统。

关于表情或者简化的情感表现，自8 0年代中期以来当它还只是一个飞出的标志程序时，有些就已经存在于我们的周围了。

梦工厂为制作《别惹蚂蚁》和《怪物史莱克》升级了此软件。

这是一个基于整个身体的肌肉装置系统，可以使任何部位移动起来都相当真实。

另外一个肌肉装置系统被设为E net,它是用在面部的，因此如果一个角色移动一下脸颊，所有面部的点都是连在一起的，所有周围的点会向各个方向移动。

Wagner 的团队也给熊猫的大肚子增加了一些特性，以便让手臂和腿能陷进这一肉团里。

所以，它的肚子行动起来很像一个充了气的包。

因此，当一个手臂被推进身体，肚子就会偏移。

“我们无法在没有让角色的手臂和腿挤出他肥肥肚子的情况下制作动画。

但是，我们可以使他膨胀或收缩。

在某些动作中，他看起来过胖，因此我们必须使他收缩下。

例如当他坐下时，他看起来过于肥胖，我们就必须要让他收缩一点，否则他看起来就像是一个球一样。

”图8功夫Wagner 不仅引进了武学艺术的专家去训练动画师，他的团队也有少许学过几年武术的动画师。

动画师Michael Kiely 将会根据某些移动和站立姿势以及潜藏的相互逻辑来表现角色。

至于动画监督Rodolphe Guenoden，他也从事了故事板的绘制工作，并且同时作为打斗的编排人员。

每周他都会展示影片，例如伏着的老虎或是愤怒的拳头，通常只是固定不动的一帧。

这样，动画师便可以用铅笔草绘出姿势，继续每一帧以获得良好的感觉。

他会画出带有动作的草图并上传这些信息。

这样，动画师们就可以通过他们的监视器看到这些运动曲线，一帧接一帧。

这就是动画的精髓！虽然不是完整的动画，但这就是他想让这些角色打斗起来的一个架构。

动画团队也出席过几次由Wushishu 和动作表演Eric Chen召开的室内研讨会，他们提出了一些关于怎样拿拐杖、步伐怎样移动、试图反击时重心要放置在脚步的哪里等细节。

另外，我们所熟悉的五斗士——猴子、老虎、蛇、鹤和螳螂。

它们的命名都由至今仍存在的原始打斗流派衍生而来。

这里，我们决定不去将它们和人类相比。

例如，如果人类和鹤相比，他们将会把手摆成一个鸟喙的形状，但我们的要求是可以让动物角色保持它们的运动形式。

取而代之的是，鹤使用它的翅膀去摆出鸟喙的形状。

它可以真实的使用它的喙。

为了从头到尾通过平台保持密切交流，动画团队与镜头输出平台和摄像人员必须保持密切合作，以得出制作角色打斗场景的好想法。

图9桥上的战役剧中有个高潮是太郎与五斗士在一座正在腐化的绳桥上战斗，这是一个涉及到角色动画、特效动画的场景，所有事物都纠结在一起，这看起来似乎不可能实现，但他们必须找到一种程式化上打破几何规则的方法并能很好的表现惊险的格斗行为，因此他们使用了一个程式打乱技术，这也是一种能够去指导的艺术，叫做“程式破裂”。

图10Manninen解释说：“Lawrence Lee开发了一种没有破裂的原始模型，我们可以在顶部涂绘，设计破裂的模型碎块。

然后我们依靠在未破裂的模型上建立像素网格并创建切开的体块，将它和基于表面绘出的色彩进行体素化。

”图11基于细胞式自动分裂技术，你可以让原始区域生长，直到让所有的像素都填充进来。

随后你可以使用一种步进立方体算法将其转换成多边形面片。

然后你就能使用未破裂的模型将其转成纹理坐标并使得纹理贴图可以持续的穿过碎块。

这样你就可以用这些多边形面片作为一个结构性实体几何算法来创建最终的那些散落的碎片。

图12基本上，动画师可以做的就是先在模型上绘好那些构成的碎块。

系统可以使它显现得似乎是程序破坏的多边形，还可以使纹理信息完好无损，从而使得纹理贴图不会爆破。