侏罗纪恐龙动画制作

侏罗纪恐龙动画制作 作者 Jeff Tyson 引言 早在数字特效出现以前，电子动画技术已经在书写电影制作 的历史。有谁能够忘记电影《大白鲨》中大白鲨从水中窜出的 恐怖场景,又有谁能够忘记《E.T. 外星人》中温情流露的异 星来客, 正是由于电子动画制作者们的精巧和敬业精 神，才使得这些电子动画生物通常显得栩栩如生，几乎像是有 电子动画技术揭秘 血有肉的真实生物。 电子动画究竟是什么,基本上，电子动画就是机械化的木偶。 你可以预先编制它的程序，或者对它实施远程控制。电子动画可能只会做出有限的一系列动作，也可能会做出各种各样令人难以置信的动作。 环球工作室供图 拍摄中的棘背龙 在本文中，我们将集中探讨棘背龙，它是斯坦?温斯顿工作室(SWS) 为电影《侏罗纪公园 III》制作的电子动画恐龙。你将了解到 SWS 是如何与环球工作室及电影制片小组共同合作来完成棘背龙的开发和设计。此外，我们还将讨论创造和控制像恐龙这样巨大无朋的电子动画生物，要运用何等奇妙手段。 特别感谢斯坦?温斯顿、John Rosengrant、斯蒂尔斯?怀 特和斯坦?温斯顿工作室的其他工作人员，以及来自环球工 作室的Brett Levisohn等人在撰写本文时所给予的帮助。敬 请期待由环球工作室制作的电影《侏罗纪公园III》中的棘 背龙。 环球工作室供图 电子动画技术揭秘 作者 Jeff Tyson 本文包括: 1. 引言 2. 侏罗纪恐龙动画制作 3. 恐龙的进化 4. 初期制作 5. 实物尺寸制作 6. 造型创作 7. 组合所有部件 8. 让它动起来 9. 怪物威力 10. 了解更多信息 11. 阅读所有电影类文章 引言 早在数字特效出现以前，电子动画技术已经在书写电影制作 的历史。有谁能够忘记电影《大白鲨》中大白鲨从水中窜出的 恐怖场景,又有谁能够忘记《E.T. 外星人》中温情流露的异 星来客, 正是由于电子动画制作者们的精巧设计和敬业精 神，才使得这些电子动画生物通常显得栩栩如生，几乎像是有 血有肉的真实生物。 电子动画技术揭秘 电子动画究竟是什么,基本上，电子动画就是机械化的木偶。 你可以预先编制它的程序，或者对它实施远程控制。电子动画 可能只会做出有限的一系列动作，也可能会做出各种各样令人难以置信的动作。 环球工作室供图 拍摄中的棘背龙 在本文中，我们将集中探讨棘背龙，它是斯坦?温斯顿工作室(SWS) 为电影《侏罗纪公园 III》制作的电子动画恐龙。你将了解到 SWS 是如何与环球工作室及电影制片小组共同合作来完成棘背龙的开发和设计。此外，我们还将讨论创造和控制像恐龙这样巨大无朋的电子动画生物，要运用何等奇妙手段。 特别感谢斯坦?温斯顿、John Rosengrant、斯蒂尔斯?怀 特和斯坦?温斯顿工作室的其他工作人员，以及来自环球工 作室的Brett Levisohn等人在撰写本文时所给予的帮助。敬 请期待由环球工作室制作的电影《侏罗纪公园III》中的棘 背龙。 环球工作室供图 恐龙的进化 棘背龙以古生物学者最近发现的真实恐龙作为依据。实际上，这种依据对于设计工作组来说 有利有弊。 好的一面是他们拥有了开始创作的坚实基础。 坏的一面是它确定了一套必须遵 守的明确。 图片资料来源:环球工作室 棘背龙是迄今发现的最大食肉恐龙。 制作棘背龙或其他电子动画生物需要几个主要步骤: 1. 绘制草图。 2. 制作雏形模型(微型模型)。 3. 建造实物尺寸的雕塑。 4. 根据雕塑制作一个模具，然后铸造躯体。 5. 制作电子动画生物的各个部件。 6. 组合所有部件。 7. 测试并排除故障。 一个复杂的电子动画生物，从构思到完成可能需要花费长达两年的时间。可是，最终期限和 制作预算通常都不允许花费这么长的时间。据负责《侏罗纪公园III》项目的SWS公司视觉 特效总监John Rosengrant所说，棘背龙的制作从草图设计到成品完成共花了不到一年的时 间。Rosengrant带领的工作组大约有75名设计师、工程师和美术师，他们参与了《侏罗纪 公园III》的电子动画制作，其中约有30人从事棘背龙的开发工作。 我们将在下一页详细讨论制作过程的前两个步骤。 初期制作 制作电子动画的前两个步骤分别是绘制草图和制作微型模型。 绘制草图 制作任何电子动画时，第一步就是让美术师绘制出该生物的初步草图。棘背龙的草图是通过与古生物学专家杰克?霍纳，以及《侏罗纪公园 III》工作人员的密切合作而设计出来的。他们对草图进行了分析并提出了更改建议。最后，由美术师绘制出该生物的详细图解。就棘背龙的制作来说，SWS 从绘制初步草图到最终完成设计大约花了三周的时间。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 美术师在绘制棘背龙的草图。 绘制草图至关重要。其他所有工作都将依赖于这些草图的准确性。 制作雏形模型 根据最终的图纸设计，工作人员将制作出被称作雏形模型的缩微模型。 SWS制作的第一个棘背龙雏形模型是泥塑的，尺寸比例为1:16。这个初期雏形模型是用来验证图纸设计是否精确。如果存在任何问题，便会进行更正并设计新的图纸。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 《侏罗纪公园III》的导演乔?约翰斯顿和比例为1:5的棘背 龙雏形模型 接下来是制作比例为1:5的雏形模型。这个比例听上去很小，但是当你了解到棘背龙的完整尺寸时就不会这样想了。比例为1:5的模型大约有2.4米那么长～雏形模型越大，设计师就需要添加越多的面细节。然后，使用这个雏形模型来制造实物尺寸的雕塑。 实物尺寸制作 一旦完成草图和模型，便可以开始进行实物尺寸的制作。 建造实物尺寸的雕塑 对于《侏罗纪公园》第一部中的电子动画恐龙，SWS 不得不手工建造实物尺寸的雕塑，整个过程既费时又费力。计算机辅助制造 (CAM) 技术的进一步发展，使他们能够自动化处理这个步骤中的重要环节。 雏形模型会被带到Cyber F/X公司，在那里通过3-D数字转换器进行扫描。这与普通的计算机扫描仪完全不同。3-D数字转换器的工作方式多种多样，其中用来扫描棘背龙的方法称为激光扫描。 激光扫描通过从雏形模型表面弹回激光束，对雏形模型进行精确测量。激光扫描仪在雏形模型四周移动时，每秒会发送 15,000 多条光束。光束的反射光会被放置在激光两侧的高分辨率数码相机所接收。这些照相机会根据激光扫描的物体建立切片(横截面)图像。一个定制的计算机系统会收集这些横截面，并将它们组合起来，为雏形模型建立天衣无缝的计算机模型。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 在实物尺寸的雕塑上进行细节雕刻。 Cyber F/X公司随后利用计算机模型，打磨由聚氨酯泡沫材料制成的实物尺寸棘背龙模型。再通过称为CNC雕刻的专利过程，将这种非常坚硬的泡沫材料切割成恰当的形状。这个过程是由Cyber F/X公司开发的，原理是从实物尺寸的计算机模型取得数据，并将该模型分成易于管理的区块。然后，将每个区块的数据传送到泡沫雕刻机中，利用微小的旋转刀，削切大型的实体泡沫块，来制造与实物大小一样的恐龙部件。所有部件都完成之后，SWS 工作组就会组装这些部件，像玩一个巨型的 3-D 智力拼图游戏一样。这样就建成了一个非常基本的实物尺寸模型。后面仍有许多工作需要去做，这些工作由“斯坦?温斯顿工作室”的雕刻师团队来处理。他们会手工雕刻泡沫，添加令人叫绝的细节，让模型看上去和真的一样。 制模和铸造 根据实物尺寸的雕塑制作一套模具。这些模具由环氧树脂制成，此材质非常耐用，而且具备较强的粘结特性。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 正在制作模具 准备好电子动画生物的组件之后，大部分框架会首先测试安装在模具内部，然后再铸造泡沫橡胶外壳。与这个步骤同步进行的是制作泡沫填充内核，也就是使用精确的黏土层裹覆模具内层来表现皮肤厚度。当黏土按层敷好后，再将黏土表面制成玻璃纤维，以制造泡沫填充内核。清除黏土之后，用螺栓将泡沫填充内核固定在模具中，在泡沫填充内核与模具表面之间会留出一定空间。将这些空间填满泡沫橡胶后，就能形成外壳。 这个过程具有双重目的: , 令皮肤表面的运动看上去更加自然。 , 控制外壳的厚度和重量。 下面我们将继续介绍电子动画组件的制作过程 造型创作 制作电子动画生物中使用的各种组件，通常需要花费最长的时间。 “斯坦•温斯顿工作室”中制作的大多数生物所需部件，在你本地的五金店里根本找不到。你最后一次在五金店货架上看到棘背龙的左前臂是什么时候,这意味着几乎所有组件都只能由SWS公司自己制造。当然，他们会尽可能利用现有产品，通常是将常见装置的零部件转换用途，以满足某些异乎寻常的需求。这种灵活运用常见物品的方法，可能是学习自制电子动画模型的最佳途径，可以参见的例子所示。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 正在制作霸王龙的头部 工作基本上可分为四大类，并且所有类别的设计是同时进行的。 , 机械——SWS工程师设计并制造机械系统，包括从基本齿轮到复杂液压装置在内的所有一切。有关电子动画棘背龙的一个有趣事实是，几乎里面用到的所有机械系统都是水力的。 , 电子——另一组工程师开发操作电子动画所需的电子控制系统。这些工程师可以说是一切从零开始，建立他们自己的定制电路板，好从根本上制作巨大的控制玩具。棘背龙的 所有动作几乎都是用被称为遥感勘测装置的专门远程控制系统来操纵。在下一节中，我们将进一步讨论所用的遥感勘测装置。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 所有水力系统都已安装并检查完毕。 , 结构——所有电子和机械组件都需要一些东西来进行连接和控制，而且外壳必须具有框架来保持形状。这个问题可通过建立塑料和钢铁框架进行解决。为了增加真实性，棘背龙的框架以及 SWS 所制作的其他大多数生物的框架，都类似于野兽的真实骨架，这也是设计时所采用的常见方法。这种骨骼框架大都由石墨组成，这是一种以强度高、重量轻而著称的合成材料。 , 表面 -- 棘背龙的“皮肤”由泡沫橡胶制成，它是一种非常轻巧、多孔且富有弹性的橡胶，通过将空气混入液体乳液橡胶中，然后再固化(硬化)制成。有些化合物(如硅树脂和聚氨酯)更加坚固耐用，但是之所以使用泡沫橡胶是因为它更易于使用。做法是将其注入各个模具中并使之固化。正如之前所提到的，框架部件的某些地方会嵌入泡沫橡胶。为了让外壳更坚挺，会在将泡沫橡胶注入模具之后，把一块大小合适的织物嵌入到泡沫橡胶中。固化之后，就可以将每块外壳从模具中拉出。 组合所有部件 所有组件都做好后，就可以制作棘背龙了。先将框架装配到一起，然后再将机械系统放在合适的位置。添加每个组件时，都会对其进行检查，以确保它能够运动自如，而不会妨碍到其他组件。 然后，将大部分电子组件连接到它们所要控制的机械系统。虽然在进行最后组装之前，已经对机械系统的控制进行了测试，但是还需重新检查这些系统。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 棘背龙的“骨架” 组装框架时，会将已嵌入框架组块的外壳部件放在适当位置。安装机械和电子组件后，再将 其他外壳组块固定到框架的正确位置。 组装外壳是一个非常费力的过程。添加好每块外壳 后，工作组必须进行检查，以确保没有如下的问题: , 多余的褶皱 , 弯曲 , 拉伸 , 太紧 只要发生类似问题，就必须调整外壳或以不同的方式连接。同样，如果你希望外壳的某些部 位以某种方式折叠、松弛或移动，就必须对其进行相应调整以达到那种效果。SWS用来使棘 背龙和其他恐龙看起来更加逼真的技巧之一，就是在外壳各区域和框架之间连接上弹簧索。 运动时，这些弹簧索会模仿皮肤下面的筋腱进行收缩和伸展。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 正在为外壳着色 外壳在连接到框架之前，大都已进行了“着色”。 不过，斯坦•温斯顿工作室使用的并不是 真正的涂料。而是一种类似于橡胶糊的特制混合物。通过在这种混合物中加入染料来获得合 适的颜色。据 Rosengrant 所讲，他们之所以使用这种混合物来代替传统涂料，是因为它能 够与泡沫橡胶粘合得更加牢固，而且能在电子动画生物运动时随泡沫橡胶一起伸展。 电子动画完成之后，工作组必须对其进行测试并解决所有问题。 让它动起来 我们把控制电子动画的人称为木偶师，因为电子动画实际上就是一个复杂的木偶。这些木偶 师本身就是技术娴熟的演员，他们需要花一些时间来熟悉电子动画生物的一系列动作。 Rosengrant 将此称为“了解它们的性能”。木偶师将决定什么样的动作才能够使电子动画生物 表现出愤怒、惊讶、饥饿，或者剧本中所的任何情绪或心情。 斯坦?温斯顿工作室供图，摄影师查克?兹洛特尼克 控制手臂的遥感勘测装置 操纵棘背龙的人员共有八位: , 基本的头部/身体——转动头部、张合下巴、前后移动脖子、摆动身体 , 舌头滑动杆——让舌头上下、左右和里外移动 , 眼部操纵杆控制——眼球转动、眨眼动作和眼脊移动 , 前臂——全方位移动;张开和合上手掌 , 推车/身体——在轨道上前后移动它 , 呼吸电位器——利用胸腔内的膨胀气囊来模仿呼吸 , 尾部——全方位移动 , 身体抬起滑动器——抬起和放下身体 Rosengrant 是协调者，他会确保所有木偶师能够协调一致地工作，以创造出真实可信的动作。用来控制棘背龙的遥感勘测装置，范围从简单的手持式装置(使人联想起电子游戏的操纵杆)到任何其他地方都找不到的奇妙装置。例如，控制手臂的人员会将装置捆绑在自己的手臂上，然后表演出希望棘背龙做出的动作，遥感勘测装置会将他的动作转换成控制信号，传送给控制棘背龙手臂系统中各机械组件的电路板。 怪物威力 因为棘背龙电子动画由射频 (RF) 装置控制，所以在使用时必须采取一些防范措施。在电子动画模型附近，必须关闭任何其他使用射频技术进行操作的装置，例如手机。否则，异常的信号可能会对控制信号造成干扰。在操纵重达12吨的怪物时，这种情况可能会导致灾难性的后果。基于相同的原因，不受干扰的电流非常重要。棘背龙装有一个专门的不间断电源 (UPS)，因此电流的突增或减弱不会导致它失去控制。 Rosengrant把棘背龙称为“大马力”电子动画生物。在棘背龙身上，任何部件的电流都高于正常标准。液压装置使用的汽缸大于正常标准，可提供大约1千马力的功率。棘背龙是一个十分强大的机器，具体来说，它能够将一辆小汽车撕开。它的尾巴从一边甩到另一边时，尾端的力量能够达到2G(1G相当于地球的引力)。 环球工作室供图 电子动画棘背龙那难以置信的逼真性足以让演员们感到恐 惧。 在拍摄场地，电子动画棘背龙被固定到一个在轨道上移动的平台上，就像火车在铁轨上运行。棘背龙的背部连接了一个 5.5 米长的液压汽缸，使棘背龙能够非常快速地前进。要将棘背龙移到另一个位置，要使用起重机将它吊起。 在《侏罗纪公园 III》中，许多场面都与水(薄雾、雨水和湖泊)有关，因此棘背龙还必须防水。斯坦?温斯顿工作室将所有部件都紧紧地密封起来，这样可提供足够的保护，即便机器完全浸在水下也能正常地运作～ 在观看任何一部《侏罗纪公园》电影时，你都会发现电子动画技术与数码动画技术融合后产生的非凡效果。很少有人能从银屏上将它们区分开来。不过，据斯坦•温斯顿所讲，有一种简单的方法可以区分恐龙是数码合成的还是电子动画的:如果你能够看到整个生物的腿部和全身都在银幕上移动，那么它就是数码合成的。其他大多数镜头，尤其是特写镜头，可能使用的是电子动画。包括棘背龙在内的大多数电子动画都没有腿部。有腿部的那些电子动画通常都不能完全自由活动。 环球工作室供图 在银幕上，很难将工业光魔公司制作的数字棘背龙与电子动 画版的棘背龙区分开来。 《侏罗纪公园III》中的恐龙是不可思议的杰作，代表了电子动画技术的最高水平。我经过近距离观察，并实际用手触摸过电子动画棘背龙，不禁惊叹这些艺术大师们的高超技艺，竟然将如此复杂的形象塑造得栩栩如生。