皮克斯动画特效太好，但特效师容易「手抖」，还好Python来帮忙

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  新智元报道  

来源：Dhruv Govil

编辑：小匀

【新智元导读】当谈论特效电影时，Python常常被我们所忽略，特效工作者小哥Dhruv Govil要为Python「平反」，他写了篇博客讲述了在动画电影制作的每一个环节，Python都能为特效师们提供极大的便利！

谁说程序员都是没有感情的代码机器？

 

其实，电影工业的技术方面就是程序员艺术性的一面。

一个从事影视后期的pipeline开发者小哥写了篇博客，讲述Python如何被特效电影所「重用」！

Python：动画故事片的幕后操作手

Python是一种易于读写的编程语言，在过去几年里，它已经成为电影制作过程中不可或缺的一部分。几乎在所有动画长片或视觉特效电影中，Python都发挥了很大的作用。

今天的电影产业在很大程度上仍然依赖于Python 2.7。

此后会完全过渡到Python 3。

在后期制作中，Python的最大用途是在故事片pipeline中。

 

下图形象地描述了工作室的流水线。pipeline是将每个部门连接在一起的箭头，确保每一步都能很好地协同工作。（不同工作室之间可能略有不同，但大体都是如此）

 

电影制作流水线概述：Storyboard /Footage/Previs（分镜脚本等）是我们获取故事资源的途径，而Compositing／Lighting（合成/照明）则是电影的最后阶段。但视觉效果电影与动画电影略有不同，因为你以分镜的形式额外添加电影镜头元素。

 

如果你觉得图标不够直观，那这部《料理鼠王》的后期制作过程就能帮你get到，注意看右下角的标注：

 

在各个环节中，Python可以说是给后期人员提供了大大的便利。

建模Modeling

建模负责创建其他部门使用的3D源几何图形。这里将涉及到相当多的几何图形，常常令后期师们眼花缭乱。

 

这就是 Python 派上用场的地方。大多数3D软件包都有一个 Python API，可以让你手动编写所有需要编写的程序。

 

使用Python创建自定义变形器或交互式工具会变得更加复杂，如下图演示的一样：

 

一些非常有趣的基于Python的建模工具

套索Rigging

套索工具负责创建一个人物几何骨架，就像一个真正的人一样变形。

 

Python在操纵中起着不可或缺的作用。以下是一些用法:

 

• 开发自定义变形器或节点来执行非应用程序本地的操作。

• 制造自动化的套索工具。无需手动完成所有工作，可以使用代码组合平台，这使得它们易于重用。

 

• 为动画师开发在模式或控件之间切换的支持脚本。

 

动画Animation

 

动画，本质上是一个创造虚拟演员的工作。

 

但这个过程会包含很多重复性的动作，利用Python脚本，这些动作可以被处理掉，或者简化掉。

 

比如:

• 选择控制器。把杂乱无章界面变得整洁
  
  
• 创建键。特别是中间键。在2D时代，动画师会定义在键之间(在姿势之间赋予动作的键)作为一个姿势的权重。在3D中，我们可以使用工具来帮助动画师设定新键比旧键重30%的权重
  
  
• 设置约束.。角色会拿起某些道具，因此动画师必须保证角色和手中的道具被捆绑在一起。

 

我们开发的大多数工具都是用Python来做这类事情的，但大多数用户界面都是通过PyQt或Pyside来完成的。

 

角色特技Character FX

现在，我们已经完成了基础性工作，下一步，我们要考虑肌肉，头发和布料这些深层次的视觉效果了。

 

从《长发公主》里飘逸的裙子，到《精灵旅社》里疯狂的发型，再到《自杀小队》里的肌肉模拟，这些都是由FX处理的。

这是使角色逼真最重要的一步。

 

《精灵旅社2》中的服装是如何被模拟的

 

就像之前的工作一样，Python在这里也大有用途。

 

例如:

• 设置模拟
  
  
• 将多次模拟结合起来
  
  
• 创建全新的程序化工作流

 

特效FX

这是一个与角色 FX 完全不同的工作， 破坏建筑物，爆炸，魔法粒子，甚至整个海洋。这里也在很多方面使用 Python，包括设置过程效果图和脚本参数，否则手工操作会很耗时。

Python甚至可以用来创建产生有趣效果的整个过程节点，这是非常强大的。

照明Lighting

 

现在所有的3D几何图形都已经创建好了，我们需要把它转换成可以在屏幕上显示的图像，但是如果我们直接这样做，画面会是黑色的。

皮克斯开发的渲染引擎

即使在这里，Python也是非常有用的，因为一个场景可能有很多很多的灯光和很多很多的3D资源。在这里，我们可以创建帮助管理这些场景的UI。

通常一个场景中会有数十亿，甚至数万亿的对象，这些对象可以被提炼成简单的用户界面。

 

合成Compositing

终于到合成了。

 

人们通常认为视觉效果是夸张的爆炸或奇奇怪怪的生物，但它也可以是一些细微的东西，比如背景替换，或者增加人群。

 

大多数人都没有意识到，即使是像《阿甘正传》这样看似简单的画面，也要花费多少工作

合成不是单纯的组合，而是使画面具有整体感，这一点并不容易。

 

Python可用于在Nuke等应用程序中自动设置合成节点图，但也可用于使用OpenColorIO或Pillow等库本身执行整个图像处理操作。

我们甚至可以使用 Python for Computer Vision 来帮助跟踪场景中的对象。

 

在动画电影中，Python经常被忽视，因为看起来它似乎不是艺术过程的一部分。

你很少能在屏幕上看到它的直接结果，但是，它是一个越来越有价值的工具，让日益复杂的电影登上屏幕。

 

参考链接：

https://www.gfx.dev/python-for-feature-film