【要闻】重温史诗级经典科幻巨作，见证这场由AI推动的3D电影特效技术革命

本篇文章3468字，读完约9分钟

原创机器心产业研究机器的能4月3日，蓝光扩大网络最完善的版《魔戒王》的3首歌在bilibili上线 时隔18年，巨大的世界观和叙事性的古典科幻电影再次回到了大家的视野 但是现在回顾，这部大作的拍摄方法和特效质量还没有过时，但让观众充分感受到各大战场面的宏大，感叹背后特效企业的水平之高，再次升温也不会兴奋。 这引起了ai时代数字特效技术对带来越来越多的新惊喜的向往 作者|申一帆、樊晓芳面向世界电影产业的工业化、规模化和产业化，《阿丽塔:战斗天使》、《盗梦空间》、《流转的地球》、《阿凡达》、《复仇者联盟》等科幻电影具有冲击性的视听感，以新奇的电影主题素材获得票房、双收。 现在特效技术广泛应用于各种电影动画中，工业光魔、weta等世界级视觉效果企业和大型电影制作团队试图用计算机图形技术( cgi )辅助制作有点困难的数字特效 cgi在技术上保障电影特效创作，充分发挥视野和高度艺术创作，更大程度地表现和传播各类本身具有新奇主题和宏伟世界观的电影作品或游戏的美学属性 《魔戒王2 :双子塔奇兵》最后圣铠谷之战甘道夫率洛汗援军下山与兽人正面冲突场面的数字特效的迅速发展史可以认为是电影制作技术的迅速发展史，电影刚出现的几年，任何视觉效果都是照相机 1896年，法国著名的魔术师和电影制片人、数字特效的祖先、科幻电影的先驱乔治·梅里耶偶然发明了电影特效技术。 停止拍摄后，可以控制照相机操作画面的“现实”，进行改造。 之后创造的两个画面，不仅是奇妙幻想的电影《月球游记》和《奇幻旅行》，作为科幻电影的坐标原点，打开了人类对超现实主题电影和特效制作的无限想象 《月球游记》电影推广封面图进入50年代后，随着计算机技术的迅速发展，特效的制作也开始利用计算机图形学的知识，在计算机上生成图像( cgi )。 这项技术70年代以后逐渐成熟，出现了像《星球大战》这样的古典特效电影。 1985年，迪斯尼公司创建了第一个用电脑绘制的动画人物——年轻的夏洛克·福尔摩斯彩色玻璃人。 20年后，《魔戒王》和《化身》的成功发生了技术革命，数字虚拟人物的制作在电影中开始由运动捕捉技术制作 随着计算机技术的迅速发展，特效的制作开始走向数字化，以前传来的机内特效、特效化妆、光学清洗等物理特效手段迅速发展成现在的数字合成、数字绘画景、流体动力学等计算机图像 然后随着数据观察、计算机视觉、机器学习和深度学习等数据智能技术的继续应用，提高数字特效的自动化解决和分解水平，赋予数字特效越来越多的智能化属性，减轻特效工作者的繁杂工作，人力资源 《化身》的现场摄影场景和虚拟相机的实时预览画面通过本报告书《世界一流的电影特效企业对ai进行特效制作——人工智能技术在数字特效中的应用现状和趋势展望》，对现有的机器学习算法进行了分析 介绍未来技术的迅速发展和落地应用趋势，支持机器学习、电影制作等相关的特效制作者、特效团队、视觉效果导演、电影。 报告书的一些应用实例4.1“复仇者联盟3”采用新的机器学习算法推进人物角色的表情捕捉过程在“复仇者联盟”中起着重要的作用，特效团队对他的定位是巨大而愤怒的作用，但充满了感情。 所以，特效队想更用心地捕捉演员表情的微妙方面，特别是他的表情变化 负责灭霸的特效企业digital domain采用了被称为面具舞会( masquerade )的定制机器学习软件，使运动捕捉性能更自然 首先，他们利用运动捕捉技术在演员brolin的脸上放置100到150个跟踪点，用两个垂直方向的HD摄像机拍摄了这些跟踪点数据 与以前传输的运动捕捉不同，这是相当低质量的渲染，使用低分辨率互联网，机器学习算法可以评估哪个高分辨率的形状是比较这个镜头的最佳处理方法。 得到计算机生成的方案后，制作者在建模过程中调整效果不好的镜头 在濒临灭绝的眉毛和嘴唇高的情况下，将这些调整后的数据反馈给基于机器学习的人工智能系统，系统基于这些数据进行学习，阶段性地创建符合特效团队构想的消灭 接下来是一个叫做“直接驱动”的过程 使用高分辨率蒙版，放在灭霸的角色模型上 然后经过与上述同样的过程，用于制作灭霸的表情 如果他的表情没有表现出“更惊讶”或“悲伤”，比较稍微调整一下，慢慢地“教会”基于机器学习算法的人工智能系统会自动调节灭霸的表情 持续的调整和反馈可以在下次将相同的数据输入到直接驱动器系统中时获得更准确、符合团队期望的结果 joe和anthony russo导演尝试了把头盔带入行动测试线的一部分，在调试成不同的线和与预想最接近的灭霸形态时留下它的方法。 通过采用这些线，可以捕捉到几乎注意不到他的脸的动作和表情 捕捉到他的眼睛和脸颊的细微动作后，我们可以清楚地看到他对失去gamora的沮丧和悲伤，以及他对tony的愤怒 这项技术革命使cg效果进一步提高了真实感和数字虚拟人物的性格表现 4.4《魔戒王:护卫使者》使用集体模拟系统由大规模的集体数字士兵和万人战斗场景weta digital企业担任电影《魔戒王:护卫使者》的massive角色，在该篇序幕中有十几万妖精、人类和其他 weta数字企业是名为massive ( multipleagentsimulationsysteminvirtualenvironment )“虚拟环境组模拟系统”的计算机人工智能动画制作软件 massive是软件开发者、集团模拟负责人总监斯蒂芬·雷杰斯( stephen regelous )花了5年时间开发的大型集团动画软件，获得了2003年学院科学工程奖 原始模拟人的动作由运动收集器获得，运动收集队为序曲战斗中的士兵们设计了跑步、袭击、刺杀、倒下、死亡等动作。 当把这些动作数据输入智能模拟人的大脑时，模拟人会自动逐个筛选并选择适合他的动作 彼得杰克逊导演在序幕的战斗场景中安排了5万到10万人的战争场景。 10万人以上的动画调整工程量非常大，即使可以利用先进的“动作收集器”的运动捕捉技术得到真正的人物动作，也不能实现数十万数字人之间真正的互动对抗、杀戮。 同时，不能真正实现成千上万不同的人。 因此，12名动画工程师用以maya为首的生物设置关键帧动画，动画部门也使用massive程序进行数字特技演员( digital doubles )、兽人( Gool )、稍微基本的运动， 该动作库的准备花了两年时间 另外，角色是根据具有物理特征的原始模型制作的，所以考虑到物理模拟，massive程序具有固体动力学( rigid body dynamics )，可以使战斗过的武士落到粗糙的地面上 这部电影的目的是使各角色(武士、妖精、数码特技演员)的外观和动作与其他不同，因此massive的员工为各角色设计了各种各样的道具、服装、肤色。 员工必须先列举各种类型的角色，然后给他们设定特定的动作，比如武士，他们必须打击，越过楼梯，把武器拉到后面，同时阻止。 这些动作必须变化。 角色出现在不同的环境中，这是因为需要捕捉数百个动作。 massive软件可以非常容易地生成用于更改几何体和特性的变量 每个角色都有多个变量。 你可以泥泞在靴子上，也可以非常好战。 massive可以改变骨骼比例、shader参数和大脑变量。 通常，为每种类型的角色捕捉150到350个动作 massive程序具有动画混合引擎，可以创建动作，例如在角色飞行时将武器对准角色或抓住另一个角色 角色们可以用反向运动学来控制他们的四肢 角色的大脑通常是在模块(输入/输出节点、控制节点和模糊逻辑节点的互联网)中创建的，大脑具有6000到8000个节点 角色们可以“看到”他们周围图像的扫描线，可以“听到”声音的频率，明确他们的位置，做出与人类同样的反应 每个角色都有特殊的大脑。 那是因为他有独特的反应。 他们反应的速度是每秒24帧 员工massive解决电影中的数千名武士——从战场出发，角色们锁定目标(敌人)，开始“交战” 怎么拿到报告？ 本报告《世界级电影特效企业让ai“交接”特效制作——人工智能技术在数字特效中的应用现状与趋势展望》是机械心产业研究小组发表的《智周》人工智能技术应用报告系列之一 本系列是人工智能行业的专业知识和数据平台“机械心pro”中收录的所有报告。 访问“设备心pro”，认证成为专业人员后，可以免费获得报告 pro.jiqizhixinpc访问，体验更好地阅读原文的原题:“加热叙事诗级古典科幻大作，见证这个ai推进的3d电影特效技术革命”阅读原文 。