賽道盡頭的光芒:皮克斯如何為汽車總動員2探索光線物理學

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雖然皮克斯動畫工作室講述的故事發生在豐富多彩的奇幻世界中,但創造這些世界所需的科學和技術卻有著截然真實的起源。

對於汽車總動員2,該片定於六月下旬上映,製作過《玩具總動員》、《飛屋環遊記》和《機器人瓦力》等影片的幕後團隊不得不研究光線反射到汽車上的複雜方式。這部電影離開了原作中沉睡的沙漠小鎮背景,轉而發生在國際賽車世界,這意味著必須描繪許多汽車在不同的賽道和賽車表面上行駛。製片人很快意識到,皮克斯現有的3D照明系統需要進行重大升級。

皮克斯照明團隊成員蘇迪普·蘭加斯瓦米說:“汽車的設計和噴漆旨在與色彩和光線產生獨特的關係。因此,我們需要探索光線如何在快速行駛的車輛上發揮作用,以及它們的運動和反射特性如何與周圍環境相互作用。”


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皮克斯的一個研究團隊研究了汽車油漆、碳纖維和鉻的吸光特性,以及標準和LCD前燈的黑暗穿透強度和照射範圍。研究結果被程式設計到演算法中,這些演算法可以即時計算和渲染反射性材料上的光和顏色的頻率和溫度,
吸收性和扭曲性材料。

然後,這項研究被整合到一個新的照明引擎中——該軟體允許動畫師建立看起來好像從任何角度照明的場景,這正是現實世界的攝影指導所追求的效果。該照明引擎與虛擬攝像機系統整合,這使得導演約翰·拉塞特可以從任何攝像機角度建立場景。“新引擎允許場景中的光線與動畫師放置在其中的角色正確地互動,”蘭加斯瓦米說。“例如,我們為電影重新建立了東京市中心及其所有霓虹燈。引擎透過其[人工智慧]建立了這些燈光並維護了它們——自動建立正確的照明關係。”

因此,當閃電麥昆賽車時,賽道燈和霓虹燈會反射到他的紅色油漆上,而紅色的光芒現在可以反射在他經過的水坑中,從而改變他旁邊汽車的顏色——所有這些都不需要動畫師從一個場景到另一個場景“手動”渲染這些效果。這項新的照明技術將保留在皮克斯的專有軟體工具箱中,供未來的電影使用,即使在汽車總動員2駛過地平線之後也是如此。

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