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动画制作全流程教科书 | 迪士尼动画工作室Pipeline大揭秘
The following article is from Renderbus瑞云渲染 Author 瑞云渲染BENNY
第94届奥斯卡颁奖典礼落下帷幕，最佳动画长片的奖项被迪士尼出品的《魔法满屋》拿下。
迪士尼动画工作室在获奖后倾情整理了一份超详细动画制作全流程分享，名为「WHAT WE DO -FILMMAKING PROCESS」，带来了超多经典动画的幕后制作图片、视频分享，包括本次的获奖影片《魔法满屋》，还有《冰雪奇缘》、《寻龙传说》、《冰雪奇缘2》、《疯狂动物城》等多部观众喜爱之作。
本文将为您带来迪士尼动画工作室教科书级别的动画制作流程分享，包括前期调研、资产创作、动画制作、灯光渲染、后期制作等多个环节。
01
基本信息
一部荧幕大作的诞生，需要各部门齐心协力，从序列镜头，到单个镜头，再到每一帧，每个环节需要工作室里各艺术家深度合作才能实现。
一部电影一般时长在90分钟左右，《魔法满屋》总长90分28秒。每部电影由多组序列镜头组成。每组序列镜头大概1-7分钟。《魔法满屋》有40组序列镜头，最长的约6分钟，最短的只有24秒。
每组序列镜头由多个单个镜头组成。每个镜头0 - 30s不等，他们都有自己的镜头设置。「欢迎来到马利加家族」这组序列镜头就包含了82个镜头，总长4分03秒。
其中每秒动画包含24帧。每一帧在银幕上展现的时间大概是0.04秒。
《魔法满屋》共有133,709帧。Stereo 3D 通过给左右眼提供不同的画面营造景深。所以需要渲染的量就翻倍了，总共是267,418帧。
从故事板到最后登上大银幕，制作每部电影平均耗时3到5年。而制作征程始于一个「想法」。
02
开发「想法」
在故事的开发过程中，故事的创造者开始构想故事情节，同时艺术家们开始对角色和故事发生的背景进行创作。
创意开发 Creative Development
创意开发团队将创意开发成为电影、剧集、短片等内容。创意总监为电影创作者提供有新意的，实用的，并且结构化的信息，让创作者能够将心中的构想变为创新、经典、有意思的故事。这其中包括调研、组建团队、提供反馈等多个环节。
调研
在迪士尼的创意开发工作中，调研是最重要的一环。他们深入研究文化、历史、科学、艺术等内容，向大神取经，实地沉浸式地采风，为电影创作者提供灵感，以便打造可信的故事背景和能打动观众的角色。
组建团队
当一个项目开始成形时，团队也开始逐渐壮大。编剧会和导演搭档开发故事，故事板艺术家则和视觉艺术家开始开拓角色、视觉风格、设计和动态等内容。整个团队的合作铸就了动人的故事和其背后的非凡意义。
《冰雪奇缘2》采风实录
提供反馈
迪士尼的创意开发过程是高度迭代，紧密合作的，这需要团队中每个人，在每个环节都提供建设性的反馈。除了内部的员工和团队，迪士尼还会和全球的社群组织、文化咨询提供者等外部力量合作，力求在此过程中挖掘出多元的声音。
故事开发 Story Development
负责故事开发的艺术家们和编剧、剪辑师紧密合作，将导演脑中的故事，用视觉的方式呈现出来。故事板由迪士尼动画工作室在20世纪30年代研发，这种艺术形式代代传承，直至如今。
故事开发的艺术家们会考虑故事情节、角色和故事背景等环节，同时也不落下表情、肢体动作、故事节奏、演出形式等多方面内容，把控电影的总体走向。
故事板艺术家则逐步细化，提供更成形的图像。
故事板是每一部迪士尼动画的基础。故事板艺术家通过电子或纸质的方式绘画，迪士尼的技术团队也会和他们紧密合作，为他们开发出更好实现创意的工具。
视觉开发 Visual Development
迪士尼动画工作室的角色和制作设计团队在视觉开发环节，让角色和场景逐渐有了温度。这个环节，视觉开发团队会以剧本和前期调研的结果为范本，探索并构建电影的视觉风格。
定格瞬间
除了那些为角色和故事背景定调的工作，视觉开发团队还会发挥他们的魔力，定格电影中的某些重要时刻，让情绪最有效地传递给观众。
打造有温度的角色
一个角色应该长什么样？穿什么衣服？住在哪？这些元素奠定了故事的主题，而视觉开发团队就是赋予他们温度的第一个环节。
03
塑造故事
剪辑和声音部门合作，让故事不断进化，并指导制作走向。其中会进行研究&体验，找到合适的声音演员，探索迪士尼动画工作室的宝贵历史资产等工作。
04
Pre - production 打好基础
技术是pipeline中所有制作环节的地基。通过「同经历，共感受」的工作方式，迪士尼动画工作室的科研人员为艺术家们量身定制，让他们最大程度地将创意转为现实。
05
资产创作 正式进入3D世界
视觉开发完成后，艺术家们开始将这些开发的内容和原画做成3D的角色和场景，此环节包括建模、绑定、纹理等。
建模 Modeling
建模团队将动人的原画转为生动的角色和场景。作为资产制作pipeline中的第一环，模型师会与多个部门合作，确保制作的模型能够满足故事发展和后续环节的技术需要。
角色建模
模型师做角色模型的时候会考虑不同的维度，重量，以及角色和周围世界的互动等多个因素；他们还会在不同的角度雕刻并测试，以确保角色在pipeline后续的环节中都能呈现最好的状态。角色建模还包括衣物、首饰和小道具等建模工作。
环境建模
环境模型为故事打造一个更令人信服的背景，3D的环境建模包括：自然地形、建筑、植被、交通工具、道具等。这些元素组合后让场景丰富起来。
协力共进
建模环节其实需要艺术家们高度合作。角色模型师需要和视觉开发、外观开发、绑定、模拟、动画部门紧密协作；环境模型师需要和视觉开发、外观开发、Layout等部门深度沟通。
外观开发 Look Development
外观开发艺术家负责最终渲染里所有模型的色彩、纹理、材质等部分，对角色和场景进行完善。外观开发艺术家也会和技术，以及视觉开发团队紧密合作。
开发过程
为了完成外观，外观开发团队还会增加毛发、缝合线、岩石、叶子，以及给角色、环境和道具添加程序化装饰物件。
外观开发环节从研究参考和模型开始，但此过程也不会处理到所有的细节。外观开发艺术家会添加位移贴图和/或程序化几何图形，而后通过遮罩层层叠加色彩、纹理和材质。
解构材质
为了让外观更加令观众信服，艺术家们首先得将材质的各部分解构成各个图层，比如上图的这个帽子。每个图层都会放在一个着色器上，以调节每层着色器的最终位移、色彩和反射率。
头发造型
迪士尼开发了类似于Tonic这样的工具，帮助外观开发团队生成及处理头发造型。首先要给Tonic的管线塑形，来代表每一组头发。然后将管线转化为引导曲线，驱动头发最终的动态和形状，这个环节通过迪士尼的XGen，让头发的表现非常复杂生动。在头发着色器处理好之后，再调整材质设置。
毛发
毛发和场景中部分的草都是用一个刷子工具处理的。
如果布料上的细节够多，够精细，整个角色的可信度会非常高。通过和模拟艺术家合作，团队对XGen中创建的缝线进行测试。
细看Elsa的服饰，会发现非常多材质、缝线和钉珠等细节。
迭代
外观开发艺术家们还会经历迭代这一环节，直至外观最终敲定。以上的GIF很好地展示了一个角色的开发过程。
同一套模型也会被复用衍生出多种变形。
绑定 Rigging
不论哪一部电影，角色技术总监都会参与的环节就是绑定。为了让角色更有表现力，更生动，绑定师会和动画师以及模型师合作，从而更好地控制模型，让动画师能更好地处理后续的动画。
06
资产创作 & 镜头制作
模拟 Simulation
模拟艺术家创建模拟设置，用于创作电影人物角色身上高度风格化，或具有艺术性的布料、头发、毛发和肌肉的运动。
通过一套先进的基于物理的模拟系统，即可操控角色运动带来的服装和毛发的运动。模拟设置还能让创作团队的其他成员通过自定义地调节一些精细的细节，控制角色的表现。
Layout & 最终Layout
Layout是故事塑造的核心。Layout艺术家们从故事板环节开始参与工作，他们运用电影的人物角色、布景、道具和摄影机，逐个镜头地对电影进行演出布局、摆blocking和拍摄。
懂电影摄像、演出布局和粗略的角色动画是一个Layout艺术家必须掌握的职业技能。此外，Layout工作还需要一些动画、灯光、剪辑、建模的能力，并大量涉及合成，以及运用镜头清晰叙事的能力。
Layout艺术家可以跟随故事板的走向，有时候也可以完全从中跳脱出来，自主把控故事节奏和创意。这也是一个非常需要发挥创意的工作。
Layout过程
Layout艺术家基于剪辑师剪辑的动态故事板，打造3D动态故事板，用模型部门制作的角色、场景、道具，以电影的形式呈现故事。
此环节，Layout艺术家会拿着角色做简单的动画，并高效地进行数次迭代。在制作的早期，如果一些场景和道具的模型还没出来，Layout艺术家会先自己建模，也会先暂时设置一下效果和灯光，以便于决定使用怎样的镜头和构图。
其中有诸多细节需要考虑：这个镜头用多少帧？该用多大的光圈？镜头该如何运动才能更好地表达情绪？镜头应该如何剪辑？为了更清楚呈现故事，是应该增加、组合还是删减某些镜头？什么镜头角度能展现故事的态度？该如何摆放画面中的角色能更清晰地传达故事？是否正确地创达故事的观点？在每一帧中怎么让构图看着更动态？
Layout艺术家也会运用很多电影制作的技巧更清晰地展示动作，更具象地传达情绪，更极致地打磨取景和构图，以及更精准地把握故事的节奏。
Final Layout
当一个镜头过了Layout这一关之后，会交由动画师处理，而后再回到Final Layout的环节，让镜头的呈现更加完美。此环节需要润色镜头的运动，包括取景，以及更紧凑地展现关键的动画。也是在Final Layout这个环节，场景的构图和连贯性得以完善。此外各镜头间的关系和剪辑逻辑会进一步完善，导演和各部门的负责人对其进行审核。
动画 Animation
动画师为表演注入活力，创造出各种有趣、富有感情且性格不一的角色。
让角色「活」起来
根据角色动画的制作原则把控时间节奏，演出方式，挤压和伸展，预期动作，跟随动作，附属动作等要素，让角色「活」起来。
不论动作是细微的，还是大幅度的，情感是欢乐的，还是情绪化的，动画师都会运用自身在解剖学、重量、动作、情绪感染力等方面的专业知识打磨角色的表演。
场景延伸 Set Extension
负责场景延伸的艺术家需要诠释导演给出的美术方向，他们借助很多数字的工具，包括绘景和渲染的程序，创作复杂的数字背景、景观还有环境，从而提升电影的故事性。
拓宽世界的「边界」
《冰雪奇缘2》场景延伸制作解析
在《冰雪奇缘2》中，场景延伸艺术家创作了宽广的田地、山脉、天空等场景，让电影的视觉效果更广阔、恢弘。
「隐形」的艺术
《冰雪奇缘2》场景延伸制作解析
场景延伸在电影中应该是无缝衔接的，更是不能让观众察觉的。场景延伸艺术家会用到很多的技巧，为观众打造沉浸式体验，让观众深信不疑地感受到自己就在故事世界之中。
效果动画 Effects Animation
效果动画师通过将火焰、水、风、土地等元素生动化，让电影的梦幻感加倍，这些元素甚至可以成为一个生动的角色。
在《寻龙传说》中，效果动画师创造出了可怕的庄魔（Druun），而且让他们看起来非常生动。此外，当龙在雨中飞腾时所引起的水流奔涌喷溅的效果，都是效果动画师创意和技术的产物。
树叶的动态
在《冰雪奇缘2》中，效果团队想让树叶的动态呈现出2D动画《风中奇缘》的效果。效果动画师打破物理规律，让树叶绕着圈打转。这就要求对树叶的曲率进行计算和设置逻辑，所以当弯曲的树叶本身有足够的动力时，再受到一个外力，树叶还能继续打转运动。
基础效果
在《海洋奇缘》中，Te Ká的角色融合了火焰、岩浆、喷溅的液体、灯光和烟雾等多个效果。这些动画效果让Te Ká展现的性格、情绪和故事性得到提升。GIF图展示了如何将基础效果添加于场景之中，还展示了分层渲染的元素和最终的效果。
集群动画 Crowds Animation
负责集群动画的艺术家会和动画师合作，运用他们在集群方面的创意及技术能力打造出视觉效果自然的集群，运用模拟的技术大规模复制角色、动物和交通工具，创造出有趣的表现效果。
集群一般是人、角色、物件的聚集，为了辅助展现镜头中的主要内容。他们有时是「临时演员」，有时是目击证人，也可以是事件参与者，或者就在背景忙自己的事。
《无敌破坏王》集群动画演示
灯光 Lighting
灯光艺术家在电影创作过程中发挥举足轻重的作用，他们需要处理反射表面、发光的元素和戏剧性的光束等。他们通过自己独到的眼光，把控色彩和灯光，强调微妙和动态的色调、情绪、氛围的变化。
凭借对色彩、对比度和灯光设计的理解，灯光艺术家合成场景的最终灯光，并将镜头所有元素合成到完整的构图中，以达到导演、制作设计师、摄影总监、灯光总监想要的画面效果。
灯光艺术家通过视觉开发艺术家提供的色彩设定，运用色彩和灯光引导观众的视觉重心，提升故事的呈现效果。
立体 Stereo
处理立体效果团队的主要目标是将观众带入沉浸式的体验，进一步提升故事的传达效果。他们从制作初期就开始设置立体相机，调整好最适宜的深度和体积，以确保有吸引力的视觉效果，但又也要确保舒服的观感。
包揽所有角度
团队创作并控制多个右眼相机，从而设计每个镜头的深度，或压缩、或拓展3D空间为主体和叙事做补充。
通过pipeline的调整不断更新镜头后，会添加右眼相机，也会调整立体动画，以便于提升每个部门辛苦劳动的展示效果。
当左眼和右眼的画面渲染出来后，立体团队再次润色电影，以确保右眼和左眼的图像都非常的干净、真实。
07
战略性解决方案
技术总监作为pipeline的统筹人，为电影制作的需求提供技术开发，他们是艺术家和工程师之间的桥梁，他们为制作的技术问题提供一线的帮助。
工具 & 支持 Tools & Support
迪士尼工作室立志不断升级数字内容创作工具的结构性部件，包括资产开发数据的管理。这些升级也直接影响了艺术家创作资产和角色的方式，包括建模、动画还有pipeline中其他环节的工具。技术人员旨在用更直观的更新来提升动画艺术，不断扩展工具的功能。
实验新方法 Experimenting with New Solutions
电影中的角色和场景非常复杂，迪士尼动画工作室有一套独特的系统将他们实现在银幕上。技术团队协同艺术家开发了不少解决方案，像我们上篇提到的头发工具Tonic，可以风格化地处理角色的发型；再到XGen，用于生成和放置发束，还可以处理角色服装的缝合线和刺绣。
还有一些工具则是研发部门努力的成果，比如 PhysGrid，它用于处理肌肉和软组织，还能做出角色运动时晃动的效果。
08
后期制作
后期制作团队所做的工作也至关重要，在电影绘声绘色地对外展现之前，他们还需要不断打磨影片。后期团队包括剪辑、音乐剪辑、声效、数字成像和颜色调整。
09
存档
当一部电影的制作完成时，电影中制作的美术和资产将被存档在迪士尼动画研究图书馆之中，以便于整个迪士尼公司的员工寻找灵感和参照。
终于在经历制作、技术，以及工作室其他团队成员的共同合作后，有趣的角色，和令人信服的场景，都成为了迪士尼动画工作室所制作的动画电影的一部分，为观众讲述着引人入胜的故事。
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