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PXO为美剧《星际迷航:发现号》建立真实的“全息甲板”

文章来源: 作者:frank 发布时间:2022年05月11日 点击数: 字号:

Paramount Plus的《星际迷航:发现号》第四季在幕前幕后大胆创新,踏上了《星际迷航》前作连续剧从未走过的道路。

该剧于2017年首播,屡获殊荣的视觉特效和虚拟制片公司Pixomondo(PXO)已将最新一季《星际迷航》中的视觉效果提升到了电影正片级的质量。观众和评论家对这些设计大加赞赏,工作室也因此获得2021年艾美奖提名。另外,PXO还曾凭借其在2014年《星际迷航:暗黑无界》电影中的工作,帮助JJ Abrams及其剧组获得奥斯卡最佳视觉效果奖的提名,因此可以说,PXO工作室对于创造逼真的《星际迷航》世界胸有成竹。

尽管他们已经积累了丰富的成功经验,但在最新一季的《星际迷航:发现号》中,PXO还是选择了一条全新的道路。这家公司没有继续使用围绕蓝幕和绿幕构建的成熟方案,而是采用了虚拟制片技术,他们着手建立全新的巨型定制布景,在其中配备了数十块LED面板、动作追踪摄像机,以及虚幻引擎。

或者正如某些人所说的,这是一套真实的全息甲板。

全息甲板登场

当《星际迷航:下一代》于1987年首播时,剧中引入了一个标志性(有时甚至可以说是神奇)的地点,叫作“全息甲板”。全息甲板作为一种娱乐和研究工具,可以在一个房间内创造出整个世界。当时,人们认为它更偏向于科学幻想连续剧中的“幻想”,但虚拟制片出现后,情况发生了改变。

PXO最新的虚拟制片舞台(昵称为“全息甲板”)登场了。该舞台位于多伦多,由墙上的大约2000块LED面板和天花板上的其他750块面板组成,尺寸为72×85×24英尺。有60多台OptiTrack摄像机围绕着舞台进行跟拍,这一切都离不开40多块高端GPU的支持,虚幻引擎的nDisplay组件依托于它们运行,实现了2750多块面板的同步。当然这个舞台目前还不能凭空召唤出克林贡人的武器bat'leth,但那只是时间问题。

他们也可按情况对布景本身做出调整,加入真实世界的道具和布景道具。因此,当表演者登上舞台时,他们将看到精雕细琢的外星风景和充满未来风格的场所,并沉浸在其中。虽然操作起来不像一键订购维多利亚时代的英国互动推理小说那样简单,也并非创建了虚拟水面就能在外星河流中划着小艇顺流而下,但在现实生活中,PXO的虚拟制片舞台和“AR幕墙”可能是最接近原版全息甲板的东西。

“AR系统有许多组成部分,”《星际迷航:发现号》和《星际迷航:奇异新世界》的执行制片人Frank Siracusa说:“但真正的魔力源自虚幻引擎软件,它将3D图像投射到了宽阔的表面上,为屏幕和体积(或者说“覆盖空间”)划分了范围,以便在其中上演场景,并容纳场景道具和表演者。

“这些组成部分结合在一起,为电影制作人提供了创造场景的能力,否则电影制片组就不得不出差到遥远的地方,某些情况下,甚至还要进入外太空。”

探索32世纪

在《发现号》第四季的这13集中,为了隆重推出全息甲板,几乎每一集都至少有一个场景是在AR墙上拍摄的。这些环境既包括让人感到熟悉的位置,如发现号的穿梭机库,也有如梦如幻的场景,如位于水下深处的卡米纳议事厅。

为了创建AR幕墙中的各种新环境,PXO的虚拟美术部门(VAD)在准备阶段就开始为每种环境创建原型了。为了快速创建用于走位的粗略模型,团队从虚幻商城挑选素材,根据需要进行调整,然后将它们添加到场景中。

然后,PXO会分解设计,将工作分配给一支较大的美术师团队,所有人都在虚幻引擎中协作,构建最终环境。接下来,制片团队(包括摄影导演)可以根据需要进行修改。在拍摄前一周左右,美术师会进行最终润色。拍摄后期可能存在一些修补工作(通常是处理天花板与墙之间的接缝),但其他方面的工作都已完成。

“在PXO的整条虚拟制片和视效管线中,虚幻引擎发挥了关键作用,”PXO的工作室主任兼视效主管Mahmoud Rahnama说,“虚幻引擎能够如此出色地整合到现有的行业标准软件包中,在实时领域,确实没有任何对手可与它竞争。选择虚幻引擎是理所当然的。”

虚拟制片的潜在好处

为了将虚幻引擎与行业标准工具(如Maya、Houdini、Photoshop、Substance Painter、ZBrush和Nuke)充分整合到一起,PXO决定重新考虑他们的资产创建方法。最初,美术师会创建两套资产:一套是使用传统视效工具制作的高分辨率版本,另一套是在虚幻引擎中创建的低分辨率版本。经过集思广益,PXO发现了一种更好的解决方案:全部放到虚幻引擎中处理。

“最终证明,直接在虚幻引擎中使用程序化方法是一种更好的手段,”Rahnama说,“这种方式不仅在虚幻引擎中创建了更高分辨率的资产,产生了能与离线渲染相媲美的结果,还大幅减少了我们的平均离线渲染时间。”

除了这些明显的优势外,PXO还发现了一些使用虚幻引擎进行虚拟制片的潜在好处。在收尾工作(这是视效美术师工作中最吃力不讨好但又必不可少的部分)中,PXO能够彻底放弃离线渲染方式。这也产生了多米诺骨牌效应,全面解放了其他小组。

“能够让团队将注意力集中到他们感兴趣的镜头上,而不是做一些比较单调的工作,这真是太好了。”Rahnama说,“对于参与虚拟制片的美术师来说,这只是他们在创作时享受到的众多好处之一。”

尤其是光照团队,他们见证了一项重要的转变。在《发现号》第一季中,可能最多需要花14小时才能完成光照烘焙。现在,使用虚幻引擎的GPU Lightmass烘焙器,只需30分钟就可以完成高质量烘焙。

而最大也最重要的一项变化更是带来了难以度量的好处。在前几季中,每个位置都会被分成多个图块,然后分配给各个美术师。当他们完工后,这些图块会被分别审核,只有在进行最后一批审核时,才会组装出完整的环境。在第四季,PXO的美术师可以同时处理同一场景。这不仅创造了更协调、更一致的环境,美术师之间也能够相互协作、相互启发。此外,还有一个额外的好处,当美术师知道人们每天都会看到他们的工作成果时,他们往往会大幅提高工作条理性。

变革

对PXO和他们的全息甲板来说,日程已经安排得满满当当。随着《星际迷航:发现号》第四季杀青,PXO又开始制作新剧《星际迷航:奇异新世界》,该剧将于2022年5月5日首播,也采用了虚拟制片技术。他们还在制作热门超级英雄剧《黑袍纠察队》的最新一季、电子游戏改编的剧集《光环》、《权力的游戏》衍生剧《龙之家族》以及几部剧情电影。但PXO也将目光投向了未来。在未来,娱乐只是一套更大的互联体系中的一部分。

“说到3D内容创作,我们正处于一个振奋人心的时代,所有行业都意识到了它的好处,并开始在自己的产品中迅速采用它。”Rahnama说,“我们目前正在完善我们在电视和电影行业中的工作流程,但很明显,许多不同的行业都能用到我们的资产和技术。

“现在,你可以拍摄一个序列,将它与80%的已完成镜头放在一起剪辑,无需等待数月即可看到最终的视效,这种速度掀起了一场变革。很快,它就会成为一种标准做法,用于加快所有内容的产出速度和屏幕交付速度。”

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