《复联3》的幕后有一位来自中国的角色技术指导！

最近朋友圈都在热刷《复联3》，也有很多关于它的介绍文！很多都大同小异，你们一定都被刷怕了吧！但是，wuhu君这次不同！
带来了wuhu独家猛料！
《复联3》的幕后有一位来自中国的角色技术指导！你知道吗？

是不是听起来就很刺激！
那么，开始吧！

王乔
《复联3》幕后的角色技术指导！
wuhu动画人空间的小伙伴们好，我叫王乔。
本科就读于北京工业大学艺术设计学院，大四交换到美国，毕业后分别在美国中央密苏里(UCM)和德克萨斯A&M视觉实验室(Viz Lab)攻读计算机和可视化计算机图形学研究生学位。
一路走来卖过画，做过设计师，玩儿过陶艺，当过前端程序猿，并没有想过有一天会误打误撞进入动画和特效行业。
入行以来曾在莱卡(LAIKA)，迪士尼， BLUR，做过角色技术指导，目前在Method Studios洛杉矶任角色技术指导(角色TD/Creature Technical Director)。

我近期参与制作了《Missing Link》，《无敌破坏王2》，《X战警：新变种人》，《哥斯拉：怪兽之王》，《Justin Timberlake - Filthy》，《宝莱坞机器人之恋 2.0》，《王者荣耀：盛世长安》，和一些广告宣传片等影视类作品的制作。
我目前在美国著名电影特效工作室Method Studios，下面我给大家介绍一下Method Studios的一些项目集锦：
今天主要想跟大家分享一下《复仇者联盟3：无限战争》中我参与制作部分的一些经验和感受。

这部电影的特效量是非常大的，基本上业内的各大工作室都参与了制作。
我在团队主要负责的角色：
火箭浣熊(Rocket)

树人格鲁特(Groot)

雷神(Thor)

艾崔(Eitri)

以及银河护卫队的飞船、逃离仓，还有大量的道具和场景等等。

这些都会需要高效高质量角色绑定或者角色特效。
Method Studios的角色团队(Creature Department)主要分为角色绑定(Rigging)，角色特效(CFX) 和毛发(Grooming)，角色特效师又可以细分为角色特效绑定师和角色特效动画师(Technical Animator)，不同的工作室叫法和分类也都不一样。
在《复联3》中我参与了角色绑定和角色特效两个方向的制作。
相比之前的《银河护卫队2》的制作，虽然火箭浣熊的模型没有变动，但经历了一年多的流水线和工具的研发，我们还是选择了推翻原来的角色绑定和特效绑定，重新建立了一套具有更好的毛发和皮肤形变表现力的绑定。

其中最大的变动是把原来的Houdini的毛发模拟和渲染流程完全替换成为XGen的工作流程。
Maya2017 之前的版本中自带的XGen是迪士尼大概10年前开发出来的样子，跟我之前在迪士尼使用的XGen版本对角色特效师的友好程度确实是有着天壤之别。
虽然各方面的稳定性相比Ornatrix或者其他的毛发实例化器还不错，我们这次的在浣熊身上的毛发还是遇到和很多的问题和阻力。

可以看到毛发细节的变化
好在同时进行的广告项目中碰壁够多，总结了很多的错误经验，浣熊从原来的大量削减毛发的模拟曲线的数量，改为了后来的模拟曲线数量和种植曲线数量为1:1，从而更准确的用AnimWire得到想要的模拟效果。
经过几个月的毛发流水线和工具的开发，配合着RnD大神Jun Saito开发的SkinSlide的变形器，很大程度上提高了毛发随着皮肤的形变与肌肉和骨骼之间的关系，我们最终可以用更短的时间得到更生动的毛发变现力。
尤其是很多特写镜头中，配合着FACS的面部绑定，眼睛周围和面部的毛发变现尤为自然。据说XGen在Maya2018 以后的版本中有很大的变化，期待可以很快把玩一下。
树人，雷神和艾崔也都各自有着复杂的角色绑定，每个人物都有很多可以分享和讨论的知识点。

今天我想着重分享一下角色特效和角色特效在不同镜头中的绑定和工作流程。肯定会有覆盖不全面的地方，如果大家有问题或者意见和看法，希望能发邮件给我，咱们一起交流一起学习！
对于角色特效，每个动画或者特效工作室的工作流程和工具都是不一样，但大致的概念和最终的目标都是一样的，都是用各种建模技巧，变形器的使用，模拟参数的调制，工具的使用，镜头内绑定和动画的微调等等的许多综合技巧，将最终的布料和毛发模拟配合着动画师完整的动画一起发布送往灯光和合成。
目前很多工作室的角色特效流程都与当年鼎盛时期的R&H的流程颇为相似。
之前在迪士尼养成的工作习惯，使我很快的适应了在Method的工作流程，所以业内很多角色特效师都是在做Freelancer，可以轻易的跳转各大工作室。

如上图所示简版的部分工作流程图，Method的角色特效工作流程分为两个大类别，角色特效绑定和镜头中角色特效模拟。
根据动态表现和物理特征的不同，我们通常会选出一些最常用的并作为单独的特效绑定发布出去，比如水中毛发模拟，破旧脏乱的布料模拟等。
在不同的镜头中角色特效师将导入所需要或者是特殊定制的角色特效绑定, 结合角色绑定和动画进行模拟。
我们目前没有采用导入alembic缓存的方式进行模拟，而是采用了引用角色绑定和烘焙的动画曲线，跟角色特效绑定在场景中组合在一起。这样做有利有弊，特效师对角色有更灵活掌控，尤其是在pre-roll阶段，同时也会导致文件过大影响速度。
目前我们在开发引入alembic缓存的工作流程，不久将来会给特效师根据场景需求提供不同的选择。
角色特效绑定主要职责是通过给布料和毛发设置约束，uv裁剪，碰撞物体和模拟物体的模型编辑，需要时使用变形器，调整并测试模拟参数等等技法将角色的模拟调适到可以适应大部分镜头的程度。
Method的特效绑定构架分为4个部分, 分别是：预特效绑定组(preCfxGrp), 特效绑定编辑组(cfxGrp), 模拟组(simCfxGrp), 后期处理组(postCfxGrp)。
· 预特效绑定组：将角色绑定、动画链接到特效绑定
· 特效绑定编辑组：用来做模拟之前的修理，比如修理已经穿插或者损坏的模型和碰撞物体
· 模拟组：用做模拟的组群，可以再次画各种模拟参数的权重，调整约束等。
· 后期处理组：各种后期修理，模型处理，混合模拟多次模拟结果，混合模拟和绑定，镜头欺骗的各种综合dirty小技巧，都在用在这个。此阶段仅建议当动画已经完全确定不会有变动时候使用
回到《复联3》中火箭浣熊的角色特效，浑身上下，皮甲，挂饰，腰包，肩甲等，一共有15个需要模拟的部分，面积最大的皮甲的模拟模型疏密程度适中，有8356个面构成。模拟时间在较为简单的场景，无风碰撞精度适中的情况下，模拟时间大概为每帧4秒。

XGen种植的毛发总共有6个collections，分别为头部，面部，胳膊，腿和尾巴。每个collection有2-5个primitives不等。全身上下的模拟曲线数量为2773，这于毛发的种植曲线数量是完全一样的。
每根曲线的vert数量为6个，6个vert听上去不多，但是漫威对浣熊的毛发艺术指导方向是不管毛发的动态如何，要保持相对笔直，可以有略微的”C”型出现，避免出现“S”型。
由于毛发和皮甲的碰撞较多，比如肩甲下，腋下，脖子周围，我们在这些碰撞区域要对碰撞厚度和精度做一些调整。
有一些特效师选择后期用MeshCut对穿插的毛发进行处理，但这样很容易打乱primitive的顺序，在渲染的时候会出现意想不到的糟糕效果。
于是在模拟或者缓存等待期间，我写了一小工具在场景中建立一个解决毛发碰撞问题的绑定，在pre-roll期间用碰撞物缓慢的把毛发压在皮甲下面，并且缓慢的把腋下和尾巴根部的毛发“吹”出皮甲碰撞模型的外面，一些不好“吹”我用tweak变形器强行掰弯毛发曲线，从而避免不必要的穿插和跳动。
这个工具可以将我的模拟时间又每帧8-9秒提高到每帧5秒左右。
《复联3》的幕后有太多抛头颅洒热血的动画人和特效人，很荣幸每天都能跟各路大神学习。
这里先只分享这么多，还有很多的技巧和实战经验没有覆盖到，希望有机会能更多的跟大家一起交流、学习。
有问题想交流的小伙伴可以将问题留言评论区哟！
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