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    • vfx海浪创建

      我是Tian Qiu,人称Ocean,是大洛杉矶地区的资深视觉特效师/Houdini FX TD。几年前我在旧金山艺术大学主修动画和视觉效果的时候,我很快就意识到了Houdini的强大和程序技术的重要性,因此我选择了这方面作为我的主要学习重点和职业方向。在我毕业后的许多年里,我一直在使用程序技术和思维方式从事电视、电影业、自动驾驶和视频游戏等领域的许多获奖项目。 

      在洛杉矶的 Encore VFX 工作期间,我是一些 DC 英雄节目的效果技术总监,例如 Flash(第 5、6 和 7 季)、Supergirl(第 4 和第 5 季)、Doom Patrol(第 1 和第 2 季)、蝙蝠女侠(第 1 季)、Black Lightning(第 1 季和第 2 季)、Netflix 的 Virgin River 等,以及 Arrow(第 7 季)的视觉效果艺术家。这些节目拥有庞大的 DC 粉丝群,每季至少有 100 万流媒体观看,并获得了许多奖项,包括土星奖最佳超级英雄电视剧、狮子座戏剧最佳视觉效果奖等。 

      我有时会将 DC 漫画的概念和参考资料,无论是精心制作、粗糙还是介于两者之间,都转化为与节目外观相匹配的逼真视觉效果。为角色创建效果、爆炸和炸毁东西也很有趣。这些年来我在制作中学到了很多东西,同时为 VFX 镜头制作了良好的视觉构图。两年来,我拍了400+镜头,这就是电视速度。甚至无法想象我当时能够做到这一点。同时,我的领导和主管都是非常好的人。我的部门没有政治,他们都愿意教我并展示东西。我真的很喜欢这种工作环境中的文化。

      疫情期间,我开始远程工作。Parallel Domain 的首席执行官 Kevin McNamara 联系了我,Parallel Domain 是一家创建自动驾驶培训的初创公司。我正在帮助他创建城市的程序化住宅区,以便在 3D 世界中训练电动汽车的 AI。这种心态真的很厉害。谁能想到在自动驾驶训练中加入一个程序化的CG城市?同时也很合理。让自动驾驶汽车在虚拟世界而不是在它们发生各种事故的现实世界中获取数据的风险总是较小。

      从那次经历开始,我开始利用我在 Deviation Games 的程序技能,使用 Houdini 和 Unreal 来制作 AAA 游戏的实时视觉效果。如果你问我 Houdini FX TD/Artist 是否可以在游戏行业工作,我的回答是肯定的,通常会取得巨大成功,就像我的情况一样,尽管你可能需要长达 6 个月的再培训。

      受雇于 VFX 行业

      当我还在上学的时候,我就意识到进入 VFX 行业是多么困难。现在不是 VFX 工作室根本找不到 VFX 人并急于雇用学生和应届毕业生的时候。那个时间已经过去很久了。对于学生来说,他们的作品集必须脱颖而出,具有吸引力,甚至与高年级学生的作品集一样专业。工作室里的那些主管和领导会从一大堆候选人中挑选你。不幸的是,毕业生也在与拥有十多年视觉特效经验的前辈竞争。你想成为业内最优秀的人之一,至少要有这个抱负。

      我不是那种善于交际的人,但这仍然是一项重要的技能,这样人们就可以推荐你并给你机会。我的目标是向 Odforce、Rebelway 或其他社区的高级 Houdini 艺术家学习高级技术。我决定真正致力于建立我的投资组合并找到一份实习机会。我最终在数字王国中国实习,担任 FX 艺术家,我在那里工作了三个月的电视节目。是的,无论是否在国外,尽可能地获得经验,这仍然是一个很好的开始。毕业后,我把自己的作品集和简历发给了很多公司,包括 Encore VFX。他们采访了我,很快就把我带到了团队。我就是这样正式开始的。 

      说到我最喜欢的节目,我会说它是末日巡逻队。我基本上是在 Encore 被聘为这个节目的。这部剧不仅剧本好,还给了我很多证明自己的机会。他们给了我各种各样的模拟和镜头,不仅仅是火花和烟雾,还有一些复杂的破坏、角色效果以及各种程序工具和资产。我有一些空闲空间可以工作并展示我的效果。在我的卷轴中,你也可以看到这个节目的一些镜头。这在很多方面对我来说意义重大。

      在 Houdini 中创建海滩

      当我为名为 Supergirl 的节目拍摄水景时,海滩模拟一直是 RnD。他们想让我创造海浪冲击悬崖,所以我开始做测试。同时,我正在重新创建我的水模拟管道/工作流程,因为 Houdini 在最新版本中有一些重大的水更新。该团队没有高分辨率水样例,也没有做过这样的 RnD。我的任务是让它看起来更真实,建立新的工作流程。我唯一的参考资料是上一季超级女声从上方拍摄的照片。我将 Sabor Jlassi 和 Igor Zanic 的 rock splashes RnD 作为我的技术参考。我想创建与他们展示给我的模拟一样好的模拟,这成为了我的目标。 

      对于任何水模拟,世界规模都是第一位的。海滩模拟被认为是 Houdini 中的大规模模拟。在设置模拟之前,我通常想定义模拟区域有多大,水有多深,并在其中放置一个 T-pose 角色。根据规模的不同,水模拟可能会有很大的不同。我还在这里创建了一个程序标尺。对于下面显示的这个简单场景,我花了相当长的时间来建立规模。

      vfx海浪创建

      在使用架子工具创建波槽设置后(方便且美观,因为它为我们设置了波工作流和窄带),我开始使用海洋光谱、海洋评估和高-分辨率网格。该几何形状可用于变形我们的波槽源,计算该波几何形状的速度,并将其作为 VDB 体积源注入到我们的翻转模拟中。几何体的位置正好在水位上(虽然不用于碰撞)。

      vfx海浪创建

      在这里,我们可能有很多来回来通过测量它在我们的翻转模拟中的实际行为来使波浪几何形状正确。翻转液的来源至关重要。在当前规模下,这是我运行良好的海洋光谱设置:

      vfx海浪创建

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      这是这个波浪槽源的样子:

      vfx海浪创建

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      在FLIP Solver中,在与白水设置进行了很多楔入之后,我觉得只需几个设置就足以让海滩翻转模拟变得漂亮:Velocity Smoothing (0.01, default 0.1), Particle Separation (0.09), Add Volticity(on) , 表面外推 (0.3)。速度平滑实际上是平滑波浪中的速度变化。将此值设置为低将使您了解详细信息。如果您正在创建岩石飞溅,那么“检测液滴”稍后将为您获取液滴属性,以便您可以通过液滴阈值分别过滤粒子并创建良好的网格。因为我们在这里谈论的是海滩模拟,所以我们不必打开它。更多设置在下面的 gif 中。

      此外,我使用“popadvectbyvolumes”,Force Scale 1.5 和“Treat as Wind”关闭,以引入我上面提到的波速体积。添加 VDB 碰撞后,我的翻转模拟如下所示:

      vfx海浪创建

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      创建泡沫和飞溅

      对于泡沫和飞溅,确实有比翻转流体模拟更多的方面需要注意。首先,它是来源,我想从我的核心翻转流体中喷出泡沫的流体的深度、曲率、加速度和涡度。这些可以通过称为“白水源”的节点进行控制和可视化。

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      现在我们转向白水模拟。重要的是我们将如何打破泡沫的普遍外观。确实有一些参数需要调整。在白水求解器中,我个人将“驱虫剂”(在“泡沫”选项卡下)作为一个更重要的参数来打破我们默认的通用模式。可以相应地调整泡沫结块/相邻粒子,因为它负责您想要保持在一起的相邻粒子的数量。在“老化率”中调整气泡/泡沫/喷雾的年龄也很重要:您不希望它们消失得太快或太慢。你不希望你的点在某个时候爆炸,所以要注意你的泡沫粒子数量。然后对于“力”,它们都是由深度驱动的,表示您希望在某个深度看到多少浮力/平流。

      vfx海浪创建

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      我们当前的翻转求解器和白水求解器已经改进了很多,并且比几年前要快得多。我记得 4 年前我需要 3 天才能产生这么多的翻转和白水,但现在我只需要几个小时就可以完成。一定要利用新技术!

      渲染

      简而言之,我已经准备好了 HDR 光照环境下的水网格、体积飞溅和岩石环境,用于渲染的最后一部分。我有一个圆顶天空 HDR 照明和两个方向光源。关键方向照明有暖橙色光,补光有蓝冷感。

      为了在不闪烁的情况下对高分辨率翻转流体进行网格化,我使用翻转求解器内的表面体积作为 VDB 基础。翻转求解器本身使用这个体积作为模拟的一部分,所以它很少出现闪烁。最重要的是,我正在使用“来自粒子流体的 vdb”添加额外的原始翻转点 VDB。然后我根据速度长度和来自表面体积的速度卷曲对 VDB 进行平滑处理(可以使用“vdb 分析”计算)。转换为网格后,我传输曲率数据和深度数据,以便将它们渲染为一些额外的通道,用于着色器调整或合成。

      在渲染网格时,我添加了全反射,一些折射率为 1.3 的折射,还添加了一些颜色扩散,我发现它可以使它在这个测试中看起来更好。当它直接通过渲染出来时,它看起来很漂亮。我开始引入许多通道、速度、涡度、位置、浅深度和曲率通道,以及直接光照和间接光照等光照通道,以便我稍后在合成中进行调整。

      泡沫着色器使用简单的体积模型,它具有云密度、散射和阴影密度乘数属性。

      vfx海浪创建

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      飞溅的技巧是,您可以将它们转换为 SOP 中的体积,或使用着色器将它们渲染为体积。在这里,我使用了体积着色器,这已经让我们的水网格看起来不错。

      在 Nuke 中合成所有内容后的最终外观:

      vfx海浪创建

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      结论

      就时间、硬件和专门从事它的人才而言,流体模拟是最昂贵的视觉效果之一。没有办法绕过困难的部分,即熟悉求解器的行为并学会很好地渲染它们,这可能已经是一个挑战。许多 TD 会从字面上楔入求解器中的每个参数,以查看它在艺术家看来实际上做了什么。我们都知道,每个参数下都有一种数学或算法在做它的事情,但作为艺术家,我们观察行为并以艺术形式理解它们,并相应地将它们添加到我们的模拟中。观看其他 TD 的 RnD 视频确实可以帮助我们了解这些求解器参数和行为。

      模拟效果主要是速度的艺术。只要你控制了速度,只要你知道如何使用噪音来分层或打破通用模式,你就可以管理行为。为了渲染飞溅,我们只是通过光栅化或着色器将它们转换为体积,它看起来会很逼真。最后,进行足够多的传球,这将为您和合成师节省大量时间,以便在后期优化镜头时做得更好。

      据我所知,像 ILM 和 Weta Digital 这样的大工作室希望在自己的 FX 卷轴上看到一些昂贵的水镜头,这是有道理的,因为这会测试一个人对流体行为的理解。会有什么建议?继续做实验,继续学习。只有一次尝试,没有什么是完美的。不仅仅是海滩模拟,还有一些飞溅或河流测试,这些做法可以帮助人们了解翻转行为以及如何让它看起来更好。 

      为了使其完美,这个行业有很多来回。我们花在 90% 工作上的时间可能少于我们花在最后 10% 上的时间。因此,不断改变您正在使用的技术,有一天您会找到一种或想出一种对您自己的工作流程感觉舒适的技术。

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