作者：动画小酱
雪和毛发一直以来就是计算机图形学中最难处理的两个东西，而索尼影像公司（Sony Pictures Imageworks）这次身兼重任，在《雪怪大冒险》中为其雪景和怪物皮毛特效做“大事”。如何把毛发和雪的特效做到栩栩如生呢？先来看看它在影片中的表现吧~
由华纳兄弟出品的好莱坞奇幻冒险动画《雪怪大冒险》，是今秋最具笑料的好莱坞动画电影，海外上映后票房口碑节节攀升，连续两周位列北美票房前三甲。
这是一部囊括巨星阵容及美妙原创音乐的全年龄段冒险动画片，讲述了一只年轻活泼的雪人怪发现了之前本认为不存在的人类（小脚怪）后所发生的一系列的事情，这是一次妙趣横生的大探险，同时也是一个关乎友情、勇气与探索的故事。
《雪怪大冒险》的创意源于珠穆朗玛峰的神秘雪怪传说。电影对想象中的雪怪进行了萌化处理，他们体型硕大，但一身长长的雪白绒毛及生动有趣的表情，令他们看起来憨态可掬，萌翻观众，在雪怪面前，人类则成了“小脚怪”。
动画中是如何表现其毛发以及雪景的？Sony Picture Imageworks的视觉效果总监Theo Vandernoont和角色特效总监Henrik Karlsson分享了他们的制作经验。
索尼影像公司曾凭借《蜘蛛侠2》获得奥斯卡最佳视觉效果奖，特效大片代表作包括《爱丽丝梦游仙境》、《蜘蛛侠》、《黑衣人3》等，此外还制作动画长片如《冲浪企鹅》、《美食从天降》、《狩猎季节》等。
Sony之前做过的项目
尽管之前的做过很多关于雪的项目，但是没有一个比《雪怪大冒险》要求的更复杂。
电影制作人希望雪人的世界可以“让观众在屏幕外就能感觉到扑面而来的寒冷”。为了创造这种“寒冷”，整个电影都广泛使用了雪这一要素。
>>>模拟雪破裂过程<<<
“最主要的挑战是如何逼真地模拟出雪正在破裂的过程，即从大块大块的冰雪到雪崩时散落的粉末都要表现出来。我们希望可以感受到踩在雪地上有凹下去的感觉，而不仅仅是停留在表面的痕迹。”
其解决答案是Side Effects Software’s Houdini中被称为Katyusha的一套新工具。
它用于动态地将雪块表面分解为碎裂的形状，实际上，每个块里面都填充有“颗粒”（用于模拟颗粒的Houdini方案），当块体受到相当大的影响时，颗粒将被释放出来。
“这些数以百万计的颗粒其实都是迷你雪花形状，”Vandernoont解释道，“然后将整个模拟系统进行处理，经过转化之后，还可以在Autodesk的Arnold中使用体积着色器进行渲染。 ”
设计师们还可以在设计雪块碎裂的时候进行处理，修剪掉他们不需要的东西，并控制其向外碎裂的方式。
之前的问题解决了，但电影中还有另一部分雪景需要解决。
当需要“堆积”的雪，又该怎么办呢？
>>>模拟雪堆积过程<<<
在雪降落的过程中没有使用任何模拟，而是直接把雪降落到物体上，
Imageworks设计了一个系统，该系统本质上是直接把雪降落到物体上，在这个过程中没有使用任何模拟，这也意味着用更少的时间来简单模拟堆积的雪。
Vandernoont概述了它是如何工作的：“这个积雪填充系统决定了什么样的物体会以积雪的方式堆积起来，系统会建立一个雪落地时的体积图，并将积雪填入。它也会生成许多多边形网格，而这些网格在Katana系统中将被实体化。”
研发这个虽然需要几个月的时间，但最终，它能够填充像城市街区一样大小的区域。
>>>雪怪毛发<<<
对于全身覆盖、白而厚实的毛发， Imageworks从目前对nHair Maya solver的使用中继续研发，开发出一种可以容纳更多生物使用的技术。
工作室实际上是将其动态毛发系统集成到现有的布料系统中。
“我们的布料系统可以在角色飞行时对布料进行重建，因此我们将动态毛发系统整合到其中，”Karlsson说。“这意味着我们可以逐个构建角色，并一次性测试完一个角色，当有不足的时候，轻松更新底层网格或曲线就行，不必浪费时间重建角色设置。
动画中会规定使用什么样子的头发、胸部的毛发如何选择、甚至角色的整体外观设计。然后，这些设置将被传递到我们的系统中，系统将动态地为角色建立动态设置，这样可以更好地处理有大量变化的角色。”
数百万的毛发需要大量的渲染时间，一旦毛发密度增加到一定程度，就每帧的“毛发构建时间”而言，它可能需要30分钟甚至更长，有时候每帧可能需要几个小时来渲染毛发。这种渲染时间太长，因此也需要解决这个问题。
“我们最终做了什么？”卡尔森说，“我们采用了一个系统，即计算镜头与毛发的距离，根据镜头离毛发的远近来更换毛发的密度。预先采用一些较低密度的毛发，当镜头比较远时便切换到这些密度较低的毛发。这基本上意味着，我们仍然保留当前毛发系统，但随着我们镜头走得越远，毛发数量会减少，我们的密度值将会低得多。”
但是当要表现毛发细节的时候，便会变的复杂起来。
Imageworks为此提前做出了计划，“每一簇毛发至少要有一条曲线来操纵它”，卡尔森说。“这使我们拥有足够的保真度来处理所有碰撞所需的东西。例如，Migo仅在他的胸部就模拟了超过1,500条的曲线，Meechee的角色在她的披肩中有近4000条曲线。“
雪的元素在片中是不可或缺的，索尼运用他们研究出来的技术，给大家展现了逼真的雪景效果，以至于观众在观看的时候很少会关注它，因为它跟周围其他环境已经融为一体了。
索尼多年的研发技术给大家带来了众多创新视觉效果，其中根根分明的雪怪毛发以及大范围雪景的制造都尽显好莱坞高质量制作水准。
来看看片中展现雪景与毛发的精美场景吧~
每一根毛发都栩栩如生，每一个场景都让人置身其中，在大屏幕上看的效果肯定比现在看照片更加酷炫！
索尼公司的毛发与雪的模拟技术今天就分享到这里啦，下面是最新的动画写真消息哦！
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