3D Production

你知道奧斯卡有科學技術獎嗎?《侏羅紀世界》的恐龍可不只是「畫出來」這麼簡單

你知道奧斯卡有科學技術獎嗎?《侏羅紀世界》的恐龍可不只是「畫出來」這麼簡單 Photo Credit:《Jurassic World》來源:IMDb

你知道奧斯卡有個科學技術獎嗎?我們在現實生活中看到的各種視覺效果,要在電影中重建且維持一定的逼真度,是件大工程,常常動員上千人,這也是為什麼電影結尾的工作人員名單如此的長。

每年的奧斯卡金像獎盛會,全球矚目,紅毯巨星、入圍影片、導演、男女主角等等,話題可不斷延燒好一陣子,但你知道奧斯卡還有個科學技術獎 (Sci-Tech Award) 嗎?頒獎典禮通常是在金像獎盛會的前兩週,今年因為疫情而延期,日期待定。

這個獎項是針對在電影技術上有傑出貢獻的人士,無論是在硬體或軟體上的創新,沒有這些日新月異的技術研發,影視作品也將失色不少

電影製作分工極細,大螢幕上的每個鏡頭畫面,是集合非常多人力與創意的成果,從前置企劃,片場拍攝,到電腦特效合成,常常動員上千人,這就是為什麼電影結尾的工作人員名單如此的長。

動畫產業不只有動畫師,特效產業也不只有特效師,藝術工作者的專攻領域分門別類,背後的技術研發團隊,與數位資產的流程控管,亦是不可或缺的一部分,那科學與技術在這個過程中扮演什麼樣的角色呢?

電影特效的製作,大部分是在電腦的3D虛擬環境中實現的;任何在現實生活中看到的視覺效果,要重建於虛擬環境且維持一定的逼真度,是件大工程。

以角色為例,實拍電影由真人演員進行表演,但如果是虛擬人物,或是現實生活中不存在的生物,就非得靠電腦特效了。

  • 《侏羅紀世界》的恐龍特效分解——ILM特效工作室

針對角色,必須先建立模型 (Modeling),接著為模型植入骨架 (Rigging),設定每個關節轉動時會牽連到的肌肉與外皮,設定完成後,才能開始創建動作 (Animation);材質也是重要的一環(Texturing/Shading)。

比方說恐龍那粗糙且圖樣多變的皮膚;如果角色帶有毛髮、服裝或是配件,也得根據情況進行動態模擬,不同髮質與布料的表現勢必有所差異。以上步驟牽扯到的技術層面包括:模型的幾何拓墣設定、骨架綁定的變形運算、材質光線的互動與動態模擬的實作。

以下是電影《阿凡達》裡 Neytiri的角色特效分解,能夠更清楚地看到上述流程,從低精度到高精度的模型進化,配件與毛髮搭配角色動作的動態表現,皮膚材質與燈光的加成。

  • 《阿凡達》裡Neytiri的角色特效分解——Weta Digital特效工作室

角色動作與臉部表情的部分,有時候還得透過動態捕捉 (Motion Capture)的輔助,這又是另一個硬體與軟體結合的專門領域。

下面這支影片是電影《猩球崛起2》的幕後花絮,使用了動態捕捉技術,將各偵測器擷取到的動作資料,傳送到虛擬角色上,影片後半段還能看到逼真的皮膚與眼球材質,雪花與毛髮的互動模擬,以及場景建構等等

  • 《猩球崛起2》的動態捕捉技術——Weta Digital特效工作室

場景配置 (Layout) 後,便可加入環境特效 (FX),舉凡自然界的現象:流體、火焰、爆炸等等。以水來說,公開與封閉水域製作上就有差別,如果又要與物體互動,比方說船隻在水上滑行、暴風雨下波濤洶湧的海面、海浪拍打岩石而水花四濺,皆有不同的演算法支持。

流體也不僅僅只有水而已,岩漿、果醬、融化的冰淇淋,不同黏稠度的液體,無論是流動方式或是透光度,視覺上就不一樣,要模擬出真實的效果,可以想像背後牽扯多少物理與數學的應用,來看看下面這個爆破特效:

  • 《星際大戰外傳:韓索羅》的爆破特效分解鏡頭——ILM特效工作室

另外,場景裡得架設虛擬攝影機與燈光 (Lighting),動畫片在這方面的設置上較有彈性,特效片則得考量片場鏡頭的擺放位置角度,與拍攝當下周遭的環境與光源狀況,以確保能無縫接軌地與片場外景融為一體。

以下是特效工作室Weta Digital的PhysLight技術, 擷取片場光照,並快速且正確地重建於數位環境中,讓數位環境裡的光影如同真實世界一般:

所有3D虛擬場景還須渲染 (Render) 成螢幕上所看到的平面圖像,這得仰賴大量的電腦運算,追蹤光途徑的折射反射等等,並考量物件的幾何外觀與材質,才能計算出畫面上一個像素的最終顏色。接下來,把渲染的各圖像,與片場拍攝的影片進行合成與校色,這過程也需要許多影像處理技術。

電影特效並不都是畫出來的,背後有強大的技術支援,底層核心涉及複雜的演算理論,並轉化成各種軟體與應用程式,藝術工作者也要對技術層面有一定程度的了解,才能達到導演的要求。

除了奧斯卡科學技術獎,全球最大的電腦圖學研討會——Siggraph,每年也發表非常多圖學相關的新技術,不只針對影視產業,遊戲、AR與VR也都在研究範疇裡,科技與藝術的相輔相成,勢必會造就更多傑出優秀的作品。

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責任編輯:林君玶
核稿編輯:楊士範

Ronnie Lin

於電影特效公司擔任軟體工程師,過去曾在美國,台灣,新加坡,上海工作過數年,目前居住於紐西蘭,熱衷於任何有故事的內容,喜歡在生活中找尋新鮮有趣的元素。

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相見恨晚的新手爸媽育嬰小幫手:斜槓身份Jamie、科技達人Kisplay遇上pixsee寶寶攝影機

相見恨晚的新手爸媽育嬰小幫手:斜槓身份Jamie、科技達人Kisplay遇上pixsee寶寶攝影機 Photo Credit:TNL Brand Studio

It’s my pleasure部落格創站者Jamie,在2020年迎接了比自己生日還重要的一天:歐文的誕生。每天看著小寶寶一點一滴地成長,有哪些時刻是讓Jamie感到驚喜萬分的呢?

爸爸媽媽迎接初次乍到的小生命,總是喜歡看著寶寶,不想錯過寶寶的每個第一次。若能在陪伴寶寶的過程中,紀錄下成長的每一刻,那將會是無價的禮物。

It’s my pleasure部落格創站者Jamie,在2020年迎接了比自己生日還重要的一天:歐文的誕生,成為了一名母親。每天看著小寶寶一點一滴地成長,有哪些時刻是讓Jamie感到驚喜萬分的呢?

歐文成長的每一刻,都是Jamie生命中永恆的驚喜
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Photo Credit:TNL Brand Studio


擁有產品設計師、攝影師等多重斜槓身份的Jamie,在去年(2020)兒子歐文誕生後,又多了「母親」的身份。看著歐文突飛猛進的成長速度,Jamie每天都有著拆禮物般驚喜的心情,歐文的第一個微笑、第一次會爬、第一個翻身、甚至是牙牙學語的樣子,無時無刻都讓Jamie想紀錄下來。

「以前想拍照時,如果自己掌鏡,照片裡就只有寶寶和家人,不然就是得用手機自拍,很難掌握歐文的表情動態。」本身也是攝影師的Jamie笑著說:「現在用pixsee拍照,我自己就可以入鏡了,而且鏡頭會透過人工智慧自動偵測歐文臉上的表情,幫我一起捕捉,成功拍到歐文表情的機率就變大很多,且鏡頭畫素高達500萬,每一個畫面都清晰可見。」

不僅鏡頭能智慧偵測表情與家人互動,pixsee還內建雙向語音功能,外殼包覆的音響網布讓對話聲音更加清透。Jamie提及第一次使用雙向語音功能呼喚歐文時,歐文辨識出是媽媽的聲音,好奇地瞪大眼睛看著pixsee好一會兒,生動的表情全收錄在pixsee與微軟合作的雲端裡。

產品設計師Jamie的育嬰美學

Jamie即便成為了母親,在嬰幼兒用品選物上仍堅持設計思維與品味。遇上pixsee智慧寶寶攝影機後,Jamie先是被pixsee童趣的外型與北歐色調搭配吸引。「因為曾經身為產品設計師,我喜歡實用性高、互動性強的設計,讓產品更具人性。」使用pixsee寶寶攝影機後,Jamie以獨到的眼光點出pixsee與其他市面上類似商品的差異:

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Photo Credit:TNL Brand Studio

#01 組裝簡單無障礙

Jamie以使用者的角度組裝pixsee,不需要看說明書,也沒有小零件,不用擔心丟失,一個人組裝也能輕鬆上手,相當符合現代人的使用體驗。

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Photo Credit:TNL Brand Studio

#02 無毒材質的網布包覆圓角設計

「不同於市面上一般攝影機是以硬質的塑料為主,pixsee整體造型都沒有銳角,顯示產品設計上的用心。」Jamie手指出pixsee的接縫處繼續說:「包含所有的接縫處,全面包覆著一層有厚度的專業音響聲學網布,讓觸感變得柔軟。」

此外,因為是為寶寶設計的用品,pixsee使用的素材皆透過全機歐盟RoHS無毒認證以及最高防火VO等級,讓Jamie在體驗時備感安心。 

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Photo Credit:TNL Brand Studio

#03 榮獲IF Design Award

獲得IF Design Award的pixsee智慧寶寶攝影機,童趣又療癒的外型設計,同時也滿足了Jamie對於育嬰美學的要求。

嬰兒床區域偵測,為寶寶再添一層守護網

pixsee也考量到寶寶的安全照護需求,設計了區域偵測功能,在寶寶一偏離設定好的安全偵測區塊時,立即通知遠端父母的手機並發出警報,降低寶寶摔落的意外風險。「歐文兩個月大時,就會握住嬰兒床邊的立架;會爬之後,常常前一晚入睡時是在床中央,隔天醒來就發現他移到邊緣去,長大速度和行為根本無法事前預測。」

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Photo Credit:TNL Brand Studio

「有一天,我為了要去把衣服從烘衣機取出來,就暫時把歐文放在我們的床中央,才轉開目光出房間不到兩分鐘,就聽到『碰』的巨大聲響。」講起這起意外的經驗,Jamie聲音仍忍不住哽咽:「我衝回房間,歐文已摔在地板上哇哇大哭。當下真的心絞成一團,怪自己怎麼能讓他離開視線。如果當時已經開始使用pixsee的話,或許就不會發生這樣的意外了。」

受訪當天距離意外發生,雖然已經過了好幾個月,但Jamie眼框還是止不住淚水,顯見歐文摔落的那一刻,已成為Jamie新手媽媽心中的一小塊陰影。也因為如此,當問起Jamie認為pixsee適合哪些性格的爸媽,她想了想後說:「適合無時無刻都擔心著孩子的新手爸媽,pixsee可以幫助爸媽看護寶寶,遠端也可隨時看到寶寶的動態。」

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Photo Credit:TNL Brand Studio

除了偵測守護之外,pixsee更做到「哭聲辨識」的功能,為了做到辨識的精準度,pixsee從知名醫學醫院及全球父母反饋搜集200萬筆哭聲數據資料,花費兩年半進行AI訓練分析,主要以聲音的特性做辨識,可辨識寶寶是否肚子餓、想睡覺或不舒服,並透過App告知爸媽,幫助爸媽聽懂寶寶的外星語。

來不及參與的時刻,但願有幫手捕捉孩子成長的精彩
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Photo Credit:TNL Brand Studio

相較於現任新手媽媽的Jamie,身為Saydigi.com總編輯的科技選品達人Kisplay,已是兩個上小學女兒的爸爸,在試用pixsee的鏡頭後大感吃驚,他說:「很少看到寶寶攝影機可以做出這麼用心的鏡頭,160度的大廣角,邊緣區域還不會變形。」

當年剛開始當爸爸時,Kisplay曾有衝動想幫兩個女兒個別做一本成長相簿,還特別為了拍女兒的睡臉,去買了一顆價格不菲的定焦鏡,就是因為不想在拍照時開閃燈嚇到女兒。

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Photo Credit:TNL Brand Studio

Kisplay專業地分析:「現在pixsee有零光源夜鷹模式的攝錄影功能,感光元件在暗處也能拍出清晰的畫面,鏡頭畫素高達500萬,半夜父母要查看寶寶是否安睡,透過鏡頭就可以確認。」他開玩笑著說:「pixsee早點推出的話,我那顆定焦鏡的錢就可以省了。」 

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Photo Credit:pixsee

此外,Kisplay對pixsee能偵測哭聲自動播放音樂,也能偵測屋內的濕度和溫度,讓父母評估是否需要開關空調等功能大感貼心,因為要在一台小小的寶寶攝影機內置入這麼多精密的感測零件,實屬不易。Kisplay指出,pixsee由仁寶電腦全程在台製作加上跨國團隊研發,其團隊——BIOSLAB從使用者體驗、工業設計、視覺溝通設計、AI人工智慧、雲端服務、軟體到硬體,擁有豐富的產業經驗,加上與微軟攜手提供雲端資料儲存的服務,讓pixsee在資安防護上,等於做到業界最周全的高規境界。

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Photo Credit:TNL Brand Studio

雖然現在兩個女兒都已跨過新生兒階段開始念小學,但Kisplay認為,像pixsee本身的性能,已經突破寶寶攝影機的既定框架,邁向永續性的成長型產品,並非只有新生兒的父母親需要這樣的產品來確保寶寶的安全,更可延伸年限成為居家環境安控監測的一環。雙向語音對話功能,也增添兼與家人遠端溝通的管道,相信pixsee這樣簡單卻充滿用心的設計,會是未來嬰幼兒用品的模範,也為寶寶攝影機的使用彈性,創造更多意想不到的可能性

了解更多:pixsee智慧寶寶攝影機

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