《制作照片级真实3D的十大原则》

疾隼 · 发表于 2002-12-22 16:10:00

无序的真实
Bill Fleming 著云之君译
怎样使得一幅CG照片般真实？可能有上千个元素可以增加图象的真实性，但总结起来有10条，我把它们称之为“照片真实3D的十大原理则。它们正是确保图象照片般真实的基本底线。

照片真实3D的十大原则：
1. 混乱和无序
2. 个性和期望
3. 可信度
4. 表面材质
5. 镜面反射
6. 污垢、灰尘和锈迹
7. 裂痕和刮擦
8. 斜角边缘
9. 物体材质深度
10. 散射率

你所要做的全部事就是把你的图象同这十条原则比较，如果满足其中的八项以上的话就可以把你的作品称之为照片真实3D。举个例子，一个刚出厂的崭新物品不需要第6和第7条原理，但仍旧要满足第8条原理。在开始之前我们首先要了解图象背后的创作背景，这一点很重要，这有助于我们理解照片真实3D原理应用的理由和方式

Dwellers是一部目前Komodo Studios，一个位于南加州的动画工作室，正在制作中的一部3D动画影片。这是一部关于一名名叫Papagaio的老玩具工匠制造出具有感知思维能力的机器生物的故事。Papagaio在他的地下室里制造出了了第一个Dweller——Gizmo。我们长话短说：Papagaio用废品和新旧物品的零部件组装出了Gizmo。Dweller都是用现实世界的零件组装而成。这有助于建立它们的照片真实可信度，同样也有助于我们决定如何建模和确定表面属性，当然机械动态另当别论。

图1展示了Gizmo在Papagaio的工作台上初诞生时的情形。整个场景发生在午夜1点的地下室内。Papagaio不希望任何人发现Dweller的存在，所以他仅用一个工作灯照亮他的工作台。他刚给Gizmo加上线路版，也就是Gizmo的大脑。这个场景捕捉了Gizmo苏醒时的瞬间。

现在你对场景的故事背景有了大概的了解，那么就让我们来看一下那十个照片真实原则是怎样应用于这幅Dweller的图象。

原则1：混乱和无序
本原则远比应用真实图象作为表面材质来得重要。你呈现一个场景的方式对照片真实有着巨大影响。例如，一张桌子和一些全部旋转90度和离开桌子距离完全相等的椅子看上去就会很数字化。即使材质相当真实，这个场景仍旧看上去象芭比的梦中小屋。所以为你的3D图象增加一些混乱和无序会给整个场景带来真实感。

混乱是现实最明显的痕迹。大部分3D图象的通病就是缺乏混乱：每一样东西都被整齐地安排放置。我不知道你的世界，但我所生活的世界完全处于混乱之中。看看你的家和办公室。你看到了什么？呵，如果如同我的工作室一样的话，那么你会看见成堆的参考资料、纸、磁碟、ZIP和许多小摆设，瞧，完全的混乱。

现实是纯粹的无序。无序并不意味着所有东西都被毫无头绪地安排。无序中也用秩序。无序意味着场景中的元素不能被精确地对齐。你可以通过把乳酪排放在搁板上来创造秩序，但无序又会使它们各个稍稍旋转不相同的角度，没有一块会中规中矩。现实中没有完全的统一，但因为某些理由，我们的3D上色图象公然藐视现实，一个个元素都整洁划一地安放着。事实上，原因很简单，3D程序提供我们数不清的用来工程规划的工具。我们是如此地沉浸在这种工程式的环境中，以至于我们感到连我们的思维都被迫变得线性。3D工程的僵化是一个很容易染上的毛病。你必需打破3D的工程式束缚，去体验创造性地舒展手脚的感觉。力图把打破物体对齐排列作为一种习惯。我并不是要完全打破，因为那样无序就太多了，只要稍稍偏离对齐即可。试试吧，你将会发现这会给你的3D场景带来大不一样的感觉。

现在让我们来看看混乱和无序的原则是怎样应用于图1的。仔细观察，你会发现那儿有着丰富的混乱。这是一个工作台，我从来没有见过一个整洁的工作台，特别是使用中的。那里有螺帽、螺钉和螺丝四下分散。但在整齐地排列于墙架上的工具中我们仍能找到秩序的存在。把秩序和混乱结合起来是不会错的。注意一下场景中的潜在无序：两个电池中的一个已经倒下，照相机的盒子稍稍离开了墙根，尖嘴钳打开着，红色的电线盘绕得并不整齐。最佳的无序应用当属那把正在烧焦桌子的电烙铁。当然我不是推荐你在工作台上做同样的事情。

原则2：个性和期望

个性同照片真实3D有什么关系？全都有关系！记住：人们创造了他们的环境。在这个世界上不存在能够躲过人类改造力的避难所。所以，几乎所有的3D场景都有着人类介入的元素。当然我们所谓的人类并非仅仅是我们，也可以是动物、异形甚至是昆虫。每一个生物都有通过它们的环境反映出来的截然个性。它们有处事的独特方法。它们都有着明确的方式来构筑自己的环境，无论是阴暗潮湿、整齐还是完全无序。你必需花一些时间来探究你场景中的生物。即使你的场景中没有角色出现，但它仍旧是某人某物创造的。你要了解它们的个性以恰当地构建一个照片真实的场景。

期望是照片真实的一大部分

在你探究你的场景创建者的个性同时考虑一下观看者的期望也很重要。对于每一件事每一个人我们都有我们的世俗观念。但世俗观念并非总是吹捧，它们可以提供最佳方针以供你创建你的场景。世俗观念并不能限制你的创造力，相反它们提供了你作为照片真实中必需认识的问题指南。例如，我们认为智能角色是整洁的，低智能的生物则是邋遢的，这可能在某些情况下并不对。但是我们创建一个由智能角色建造的场景时仍旧把目标放在整洁上，并期望以此获得观看者的认同。另一例子就是智能角色的外观。你如何创建一个科学家？好莱坞已经为我们定下了标准：我们都相信一个科学家必然皱皮、乏味的家伙，他带着眼镜穿着带护袋的外套。我们同时也程序化地相信一个肌肉发达的大块头既笨又脏。如果你期望场景的可信度那么你就不能逃脱世俗观念。否则的话即使你的图象完全真实，在观看者的脑海中总有一些疑问，因为他们有着自己的期望。经历了数百万年的进化斗争，我们每一个人都变得相似而同一——即使是3D艺术家。

让我们看看能不能从工作台的场景中提取出Papagaio的个性。看一下图1，马上你就会看到他整洁的一面，因为墙上整齐细致地摆放着工具。这告诉我们他注重他的工具和工作空间。你可以看到工具上时间留下的痕迹，但它们仍然完好。工作台表面很脏但没有很多例如油漆痕迹或是凿痕的破坏迹象。就是电线也整齐盘绕。这些都是他的个性的潜在表达。我们可以假定Papagio是一个相当智慧的人，他创造了能够感知思考的人工生命形式。所以，以世俗的观点来看，他是一个整洁的人。但因为他是一个发明家，当他工作时他的工作空间是杂乱的，但完成工作后他会马上清理。我们还可以假设他作为一名发明家，一定会有参考书堆放在工作台上，这说明了图象中书的由来。

你现在可以看到这个场景是如何基于Papagaio的个性来增加可信度的。在头脑中始终记住角色对于环境的影响是很重要的一点，同时这也很有趣。观看者的期望进入观看者的头脑中去了解他们对于图象的期望也很重要。我们对于特定的场景和环境有着特定的期望。例如：我们希望一个工业工厂是灰暗和肮脏的；一个电影院满是爆米花和空杯子；太空船满是油腻；怪物是丑陋的和长着大牙；恐龙是泥土色的。

我们已用我们的经验对自然作出假设。媒体在定义我们的期望中扮演了一个主要角色。你上一次在媒体上看到一个一尘不染的工厂是几时？可能从来没有，但事实上很多的工厂是极为干净的。然而当我向你展示一幅一尘不染的工厂图象时，你会说这不象真的，因为一点儿也不脏。一个工厂怎么能毫不杂乱地运行呢？我们不能接受，因为媒体教我们这样的工厂是不存在的。

这里是我们自己建立的期望的又一个良好典型：如果我展示一幅色彩亮丽的恐龙图象，你会说这是人造的，尽管事实是恐龙确实绚丽多彩。因为它们的个头和皮肤材质，我们乐于将其同今天的巨兽——象比较。但这些是厚皮类动物——厚皮类没有彩色皮肤。但这种皮肤对于恐龙是毫无意义的，因为恐龙是类爬虫类，而爬虫类的色彩是很鲜艳的，特别是雄性。它们被媒体染上了潜在的色彩，因为我们并不期望它们是彩色的。这里提出了一个要点：你必需接受人们的期望，尽管这有可能是被误导的。

原则3：可信度

是什么使得3D场景可信？可能最重要的一个方面就是认同感。场景中的物体和表面必需是可被认同的，进而成为可信的。它们必需对于观看者时熟悉的。否则它们就没有决定场景照片真实的基础。

有两种可信度：模型和表面。你不必同时具有这两样来使得物体真实。例如：一艘未来太空船并非现实物体，但仍有我们期望的表面，这样物体就变得可信，反之亦然。如果你有一个照片真实的电脑屏幕模型，但涂着迷幻般的色彩，它看起来仍旧可信，因为这是一件我们熟悉的物品。

另一个可信表面的例子就是我们前面已有所提及的恐龙。一个彩色的恐龙不会是令人信服的，即使它有着完全符合生理学的模型，因为我们仅仅不接受色彩。另一方面，一个带有物理设计上小缺陷却是泥土色调的恐龙仍旧令人信服。在极少的情况下我们才会对恐龙的物理结构有所注意。暴龙就是一个我们所期待的恐龙物理结构的最佳典型。媒体已经告诉我们暴龙有着小小的前臂，任何对这种结构的偏离将会导致可信度的下降。我们不会卖一个有着大前臂的暴龙的帐，即使表面极为可信。

让我们看看图1，是什么使得图象可信？其实有很多东西。首先也是最重要的就是场景全部由真实世界的物体构成。大部分物体对于我们来说都是可认知的，特别是工具。它们为可信度垒起了坚实的基础。那本书也是可信度的一大要素，因为它很容易被接受为现实世界的物体。所有这些都为场景增加了可信度，特别是电池。看一下图2，它们是最能够被认同的物体（劲量电池）。象这种有助于场景全局的物体，也就是关键照片真实物体我们称之为物体锚定点。

让观看者认同你的图象为照片真实的最佳方法就是使用物体锚定点。一个物体锚定点就是一个有着无可置疑的照片真实属性的可认知物体。通常是一些简单的物品，有着真实世界的材质。它可以简单到使用扫描图象材质的盒子或是一本有着常见封面的书。还有，一定要严格区分可认知照片真实物体和看上

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