Activision伊拉：三维动画造型制作教程

对于Activision的数字伊拉，ICT的源数据包含了一组30个高分辨率450万点云扫描数据，以及大约2万点的跟踪网格。另外还有Light Stage扫描的Ari Shapiro的8个FACS表情，以便用于参考。这些数据的精度是0.1mm，均包含散射纹理、高光强度、表面法线和置换贴图信息。

“他们对我们提供的8个表情进行压缩，使其更适合他们的实时渲染系统。”Graham Fyffe说。为了实现实时表演的渲染，ICT给Activision提供了8个关键静态姿势和动态的“秘方”（也就是混合变形动画），以及整个动态顶点数据。Activision将其压缩为60块骨骼的绑定，这是Activision团队对于他们版本的伊拉所做的决策。“这些东西可以相互转换，会损失一些真实感，但是也不是说不能做。”

为了创建适合游戏的面部绑定，团队将网格动画转换为标准的骨骼动画，并在4K几何面网格上指定骨骼权重，并使用变形解算器（transform solver）。在Siggraph 2013上该团队解释道，解算器优化了光滑蒙皮权重和骨骼驱动的变形动画，以最大限度地将游戏级网格与参考动画网格匹配起来。渲染技术使用表面应力值（surface stress values）在运行时从高分辨率扫描逐点地混合成具有散射纹理、高光、法线和置换贴图。最终的DirectX11渲染包含屏幕空间次表面散射（screen-space subsurface scattering）、半透明、眼睛折射和焦散、实时环境阴影、基于物理的微结构体双叶高光反射（physically-based twolobe specular reflection with microstructure）、景深、抗锯齿，甚至是胶片颗粒。

这是个持续性项目，一些正在进行的工作包括模拟眼睑肿胀、置换着色、环境透光率、毛发以及其他一些动态效果。Activision使用的数据同样被Nvidia用于其GDC展示。来自同一数据集的两个成果都很成功。虽然两者的工作都得到了赞赏，但Nvidia的版本使用高分辨率4K纹理贴图的同时却没有使用Activision在处理眼部细节时采取的一些高级增强技巧。

Activision团队由图形研发指导Javier von der Pahlen领导，并得到技术指导Jorge Jimenez在皮肤和眼睛着色方面的帮助。他们在GDC 2013上解释说：“眼睛是项目中最复杂的部分。因为眼睛由许多不同的组织组成，有些是胶质和透明体，所有皮肤方面的考虑都要用到。而且眼睛还是一个湿的表面，有不同的密度，因此反射光也不同。”(www.xing528.com)

Jimenez指出，艺术家们需要考虑是什么让眼睛看上去湿润。Activision Blizzard的团队发现干燥的眼睛和湿润的眼睛之间最大的区别在于在反射影像中物体的失真程度。团队致力于展现这种细微程度的差异，使得结果非常真实。另外他们还发现，眼睛反射光的柔化和镜面高光（尤其是反射光的亮点）将决定眼睛看上去有多湿。Jimenez十分肯定这些微小的细节增强了整体真实感。“纹理制作使用的是UV贴图，而不是Ptex，而且主要使用的是2K×4K的贴图。但是Bernardo Antoniazzi开发了改进的UV布局，可以在1K×2K分辨率下保持绝大部分细节。”

图6.2.6

Jimenez曾在Siggraph 2012展示了“可分离次表面散射和照片真实感的眼睛渲染”，并在Real-Time Live上展示了对眼睛的实时控制，那次展示令人难忘。去年这一技术又得到改善，用于数字伊拉之类的角色。“技术是相似的，主要的不同在于我们有更多时间来掌握其用法。我相信在你完成研究和最大程度发挥其潜力之间有一定的时间差，我们花了一些时间在眼睛技术上实现这一跨越。”也就是说我们添加了屏幕空间反射之类的新功能。这是很细微的差别，但是借助这一技术，来自周围的光射入眼睛，可以使其与面部结合得更好。通过屏幕空间反射，你可以在特定角度看到眼睑和鼻子的反射。我们还发现这些反射是视觉线索，使观众认识到眼睛是湿润的（图6.2.6）。