电脑动画十年磨一剑《鲨鱼黑帮》幕后故事

好莱坞热衷于用电脑制作动画片，从百老汇大道到华尔街的人们都喜欢看这些动画片。

技术、艺术和商业的成功结合在梦工厂动画电影公司IPO （首次公开发行股票）中得到了体现。凭借今年《鲨鱼故事》（内地翻译为：《鲨鱼黑帮》）和《Shrek 2 》票房的巨大成功，星期四梦工厂SKG 的把动画部门剥离上市，休市时股价从28美元涨到39.75 美元，成功融资8.12亿美元。这次IPO 凸显技术在动画产业的重要性，软件、处理能力和数据存储器方面取得的技术突破现在变得和艺术才能一样重要。

乔治亚大学计算机科学系的教授Scott Owen说：" 不管多少电脑的速度多快，产生电脑动画电影的时间都是一样的，因为其他方面的影响越来越复杂。"Scott Owen 教授同时还是Siggraph（计算机动画产业主要的年度贸易展览会）的顾问。

电脑产生（CG）的动画影片具有惊人的视觉效应和精美的画面，很受观众喜爱。但是这个产业——以及产业背后的技术——还处于婴儿期。业界普遍认为外界对他们不够了解，他们相信有一天可以创造出真实的肤色和能够完美地模仿人类的面部表情。

在《鲨鱼故事》创作过程中，梦工厂的软件开发人员制造了超过一打的新软件工具，包含超过2 ，300 项特色和增强功能。

近年来该领域的两大进展之一是制造反射光线的视觉效果。斯坦福大学的专家Henrik Wann Jensen， Stephen R. Marschner 和Pat Hanrahan 近年来写了一篇技术论文，介绍了次表面反射算法的突破，他们因此获得了奥斯卡奖。有了次表面反射算法，动画师可以创作出半透明的视觉效果，或者光线穿过皮肤或大理石的效果。

梦工厂的另一项绝技是全局光照，它能模仿的自然光线在房间里或者在一组交叉表面反射的效果。在《鲨鱼故事》中，设计师们使用了一种叫做bounce shader 的全局光照技术，它可以计算光线从一个表面反射到另一个表面的位置和方式。视觉效应小组使用这种工具创作海面下的自然光和阴影。

但是更复杂的算法要求更强的计算能力。《鲨鱼故事》中包含了超过300 ，000 帧画面，每个帧的渲染都超过40小时。

该影片的创作使用了30多TB的硬盘空间——大致等于54，000 张CD - ROM光盘，还使用了超过五英里的胶片。

但是动画师最希望看到处理速度能提高。梦工厂不断地更新它的处理器，这样动画师们才可以及时地看到做出的改动在场景中的效果。渲染《鲨鱼故事》使用了2 ，000 多个处理器，耗费6 百万个CPU 小时。业界观察家称，使用计算机来生产动画片正变得日益普遍。一些动画制片厂过去常使用Silicon Graphics公司（硅谷图形）的专有Unix系统机器。但是现在，包括梦工厂在内的制片厂都开始转向Linux 平台。

而在创作《Shrek 2 》时，梦工厂迈出了新的步伐，由惠普公司来为它提供计算能力。这公司在作品完成前的最后三个月需要更强大的处理能力，于是租用了惠普公司的电脑。但是，动画电影中的主要成本还是在劳工支出方面，而不是计算能力。

克服了技术的障碍，动画设计师现在必须要保证设计的角色能够吸引观众。人们的口味很难一一满足，电影观众对电影也是见仁见智，所以许多设计师倾向于程式化的或者虚构的角色，比如怪物和动物。

梦工厂动画软件的负责人Nick Foster 说：" 计算机图形技术的大爆炸一定会到来，到时我们就可以创作更真实的人类角色（而不是限于动物和怪物）。" 1990年的时候，视觉效应还只是在光化学阶段。那时候，人们还不确定电脑是否可以创作出真实的人类角色，但是已经开始使用电脑创作一些表面坚硬的物体，比如《星球大战》三部曲中的太空船。

仅仅是10多年前，那时的动画更像是在画连环画。主要的动画设计师绘制关键帧，例如，一个男孩弯着胳膊扔足球。然后下一帧应该是这个男孩胳膊伸直，球离开了他的手。翻动连环画可以产生视觉连续的效果，与此不同，软件则是在两个帧之间确定一些点，电脑根据相应的数学算法来连接这些点。

对于更复杂的场景，动画设计师可以补充另一个关键帧，然后用软件来产生帧之间的运动效果。现在动画设计师不用绘制关键帧了，这些全都可以通过点击鼠标来完成。

Pixar 公司1995的电影《玩具总动员》是计算机动画的一个里程碑，因为它开了数字故事片的先河。在该片中它还尝试创作真实的人类角色，观众们对玩具角色很满意，因为现实中没有参照物，但是这部影片中的成年人和小孩子是用真人出演的。

这部电影创造了票房奇迹，吸引了大批的竞争者参与完美的电脑动画技术的竞争。

1994年迪斯尼董事Jeffrey Katzenberg，电影导演史蒂文。斯皮尔伯格和音乐经理David Geffen创建了梦工厂SKG.从那时起，这个动画部门已经创作了四部电脑动画影片。它的下一部电脑动画电影是《马达加斯加》（Madagascar），计划于2005年公映。

甚至连迪斯尼公司，这家上世纪三十年代手绘动画的先驱者，现在也接受了电脑动画，它获得了Pixar 公司一部电影的发行权。但是近来 Pixar 终止了继续合作的谈判，这两家公司关系趋于紧张，。迪斯尼的董事长和CEO 罗伯特。艾格（Robert Iger ）上个月告诉CNBC，迪斯尼还会继续于Pixar 合作。

迪斯尼帮Pixar 发行的最后一部电影是《Cars》，计划于2005年上映。

诡异谷

动画设计师和视觉效应专家都认为计算机绘图将给银幕上的人类角色赋予生命。

Owen说：" 有些人指出未来我们将创造出真实的人类角色——这是我们梦寐以求的——但是实现它还需要几年的时间。我们需要更多的了解人类怎样移动、怎样动作，更多的了解我们的感觉，这样才能计算出当我们接受信息的时候会作出什么反应。这对创作出真实的效果是十分常重要的。

" 日文机器人学家森政弘把人们对机器人的情绪反应描述为" 诡异谷" ，因为一旦机器人变成真实的人，人们对它的喜好就会降到谷底。

人类的面部表情十分微妙，哪怕一个轻微的肌肉或眼球的运动，都会使表情大不相同。梦工厂动画监制人Tim Cheung说，研究面部表情并捕捉它是最难做的工作之一。

因此，梦工厂的动画设计师设法在他们的电影中达到" 程式化的真实感" ，他们赋予角色丰富的人类外表和情绪，但是并不刻意追求准确地再现。因为过于真实的角色会失去观众。比如，在《Shrek 》中，许多观众认为那头会说话的驴子比人类公主Fiona 更真实。

像其他的制片厂一样，梦工厂也开发了简化创作程序的技术。它开发的软件包含人类身体的各部分的信息和特性，动画设计师控制一个动作，就可以形成全身的反映。

比如，《Shrek 》中的老妇人呼吸时，她的肩部和腹部都随之动作起来。设计师使用一条命令就可以产生这种效果。

Cheung说：" 我们希望在每一部电影中都应用这套软件的技术，这需要我们开发新的工具。我们所有的软件都是自己编写的".

合并视觉效果

特效制作公司Industrial Light and Magic的动画经理Hal Hickel说，过去的十年计算机图形业一直专注于制造烟雾、水火的真实效果。现在，这个行业正处于蜕变期，开始设法创作面部表情、毛发和衣服的运动的真实效果。

艺术家的追求是创作出逼真的人类，他们希望有一天数字技术可以取代演员。

Hickel说：" 人们不停的要求我们创作数字版的演员，因此，创作真实的人类成了我们的重要的目标。但是我们还要为这个目标奋斗一段时间。"

Sony Pictures ImageWorks（专门从事特效和动画的公司）的董事长Tim Sarnoff 说，计算机产生的形象和特效之间的差异每天都在减小。他说，特效（比如《指环王》三部曲的战斗场面）在过去的十年与计算机图形已经结合得很成功。

" 突然之间你就发现动画和真实世界如此接近，曾经的" 特效" 和现在的计算机图形数字效果之间的界限模糊了。" 这两者结合之后，人们更难分辨出那些东西是计算机产生的，那些是真实的。比如在电影《奔腾年代》中，有150 个镜头使用电脑修改润色过。

Sarnoff 说：" 你决不希望看到让人们远离电影的效果。我们的目的是为电影提供技术。"ImageWorks 还为新片《极地特快》提供技术支持，这是一个有开创性意义的项目，因为它是第一部全程使用动作捕捉技术的电影。该技术是由系统捕捉人类演员的动作，并把它反映到数字形象上。

Sarnoff 说，ImageWorks每年至少为一部《Shrek 》风格的电脑动画电影提供技术支持。Hickel还为《侏罗纪公园》和《加勒比海盗》之类的电影制作特效，《侏罗纪公园》的恐龙曾让电影观众尖叫不已，但是经过了十年，观众已经对此习以为常。Hickel说：" 现在的问题是，不管如何我们做得多好，如果观众认为不可信，他们就会说' 哦，那是电脑做的'.创作者必须要拿出与众不同的构思来。"