内容来自于公众号：“Reallusion 3D及2D实时动画”

【Kagura】项目是一分钟的全 CG 动画，是 John Yim 的 【Ballerina】项目的续集，使用 Character Creator 制作，在 iClone 中制作动画，最后使用 Redshift 和 Cinema4D 渲染后完成。

此作品以【Kagura】为中心设计 – 神乐是日本的一种神道仪式舞蹈，根据传统，神乐舞者在表演中化身为神，因此在作品中，舞者的芭蕾舞短裙在漂浮的舞台上跳舞旋转着渐渐变为裤裙，象征着净化自然的精神过程。

这边文章会为大家主要关注于作品中的第三、四个镜头。Yim 会详细介绍他在以下四个主要制程的设计和技术过程 :

1.架构

2.动画制作

3.转变过程

4.渲染

【Kagura】用以下软件制作而成 :

1.Rhino

2.Moment of Inspiration (MOI)

3.Cinema 4D (C4D)

4.Redshift (RS)

5.Character Creator (CC)

6.iClone (IC)

7.Marvelous Designer 11 (MD)

8.Houdini

*此篇为介绍【Kagura】制程的简短版本。详细版本请在 Fox Renderfarm News Center 中看更多。

1. 架构

建筑架构以日本福岛县 Ookawaso 酒店的大厅为基础。

项目的 PureRef 板

因为以下这些原因，让这个场景成为我仿真过最具挑战性的室内空间之一 :

网络上提供的大多数照片都在舞台上，因此展示全面的实际空间上的资源非常有限。

没有建筑测量参考文档，我只能通过照片估所有的测量值。

空间不符合正方网格逻辑，例如 : 楼梯和一楼走道并没有与柱子对齐。

所以我先通过栏杆高度来衡量整个空间的大小 – 根据经验，栏杆高度通常是 1.1 米，柱子之间的距离约为 7.7 米。

看着浮动舞台和柱子的方向，我假设这个空间是用两组网格设计的 : 一个与柱子对齐的建构网格 ( 在结构上支撑空间 ) 和一个与建构网格对角的辅助网格 ( 设计用 )。

我绘制了一个建构网格 ( 7.7 米 x 7.7 米 )，并相应的放上柱子，然后在顶部画了对角线以获得辅助网格，这样便能找出浮动舞台和一楼走道的起点。

即便如此，却无法直接进行建模。因为缺乏参考的素材 ( 尤其是角落的细节 )，我花了很多时间重新设计和调整墙板尺寸，和墙钉位置，以达到美观的比例。

然后我将 Rhino 模型导出到 .3dm，在 MOI 中打开并再次导出到 FBX。这样做我就拥有干净的四边形网格，可以在 C4D 中轻松编辑和 UV 贴图。

虽然大部分空间的建模花不到一周的时间，但我又花了一个月的时间来微调细节、调整灯光，并做出我满意的构图。

2. 动画

角色动画，是使用 Character Creator ( CC ) 创造的。

我让我的动画工作流程尽可能简单。事实上，我使用 iClone 中的 “设置速度" 和 “编辑动作层" 功能来完成最后的角色动画。首先，我将我的 CC 角色导入 iClone，通过鼠标拖曳将动作捕捉动画应用到角色上，并使用 “设置速度"改变速度以创建慢动作效果。

使用“设置速度”在 iClone 中减慢动作捕捉的动画表演

改变速度会夸大动作，所以我循环播放了角色动画并删除了我认为不需要的关键帧。然后我使用 “编辑运动层"来擡起手臂并修改手指位置。

2-2 服装准备

一旦我有了不错的角色动画，我就到  Marvelous Designer (MD) 和 Character Creator 准备用于动画和仿真的服装。

Marvelous Designer中的布料仿真非常刁钻 : 多层衣服靠得太近会导致大量抖动，这可能需要无数次仿真才能解决。因此，我将 Marvelous Designer 的两套服装 ( 芭蕾舞短裙和裤裙）分为两类 : 紧身服装 ( 包括芭蕾舞短裙紧身连衣裤和裤裙的内层 ) 和宽松服装。

紧身服装将在 Character Creator 和 iClone 中制作动画，这是游戏制作中最常用的技术。与 MD 相比，该技术在速度方面非常出色，但在仿真宽松服装细节方面有些不足。

紧身衣部分

而宽松衣服将在 MD 中进行仿真 ( 芭蕾短裙和裤裙的外层 )。

2-3 使用 Character Creator 和 iClone 制作紧身服装动画

我在 CC 中的衣服准备 :

将服装从 MD 导出到 FBX 作为 T-Pose。

通过 “创建配件" 将 FBX 导入 CC。

分配 “皮肤权重"。

导出到 iClone。

然后，紧身衣会自动应用到 iClone 中的动画角色。

2-4 Marvelous Designer 和 iClone 的宽松服装仿真

当有多层衣服时，MD 使用 CPU 比起 GPU 更好仿真衣服。但在这种特殊情况下，将芭蕾舞短裙紧身衣和芭蕾舞短裙分开后，我发现 GPU 仿真实际上比单独使用 CPU 提供更清晰、更快的仿真。

对于袴 ( 日本和服的一种下衣，包括裤子和部分款式的裙子在内 )，我想创造一种平静但超凡脱俗的美感，所以我将 “仿真设置" 下的 “重力" 降低到 0，并将 “空气阻尼" 提高到 5，让袖子不断浮动，并让整个动画轮廓清晰。

2-5 Houdini 中的姿势仿真

在 MD 中仿真的服装有时候会导致细节过多或连接混乱的多边形，我个人认为前者会分散注意力，而后者在与 “Cloth Surface" 结合使用时会在 C4D 中发生问题。

我将 Alembic 文档导入 Houdini 并使用 “属性模糊" 来平滑衣服，消除额外的皱褶。

3. 转变过程

3-1 设置相机

将角色 FBX 和所有 Alembic 文档导入 Cinema 4D (C4D) 后，我接着根据角色动画设置摄影机。这让我无法花费额外的时间处理最终镜头看不到的细节。

我使用 " PSR" 将摄影机高度位置绑定到角色的『脖子』位置，这样做可以稳定摄影机并避免分散注意力的动作。

3-2 蓬蓬裙到袴

芭蕾舞短裙到裤裙的转变是由 C4D 中的 “PolyFx" 和动画组合推动而成的。

C4D 的 “PolyFx" 通过多边形分解对象 ; 此后分配的任何 Mograph 效应器将在每个多边形的基础影响对象，而不是影响整个对象本体。

我为以下每个部分都分配了一个 “PolyFx"、一个 “Random Effector"、一个 “Plain Effector" 和一个 “Spherical Field" :

短裙紧身连衣裤

蓬蓬裙

袴袖

袴上衣 (外层)

袴上衣 (内层)

裤裙底

然后将每个 “Spherical Fields" 绑定到角色骨架的 “骨盆" 上，将 “Spherical Fields" 绑定到角色后，我为其大小设置了动画，并调整了不同服装部分的时间，以按多边形划分逐渐缩小/放大。具体步骤请看完整版的制程指南。

*注意：如有疑问，请按Shift-C ，然后输入您要查找的 Mograph 或函数——我在 C4D 中一直使用Shift-C 。

3-3 蓬蓬裙到蝴蝶袴

除了由 “PolyFx" 驱动的服装变动外，我还添加了一个额外的动画层，其中包含 ‘Cloner" 的蝴蝶动画，这创造了一种错觉，好像芭蕾舞短裙解体成一群蝴蝶飞走。

我使用 Travis David 创建的蝴蝶动画 ( 可点击下载 ) 用到仿真芭蕾舞短裙上，按比例驱动，使它们随着 PolyFx 动画一起出现和消失。

对于最终的渲染，我为每个服装部分都添加了 “Cloth Surface" 和 “Subvision"，以将多边形分解为更小的部分，打造芭蕾舞短裙被分解后随即重新融入裤裙的错觉。

从技术上来讲，这是一个相对简单的动画，最具挑战性的部分是时间安排和开发一种随着角色运动自然流动的美学。仅仅十秒的转换就花了我两个多月的时间才得到最终版本 ; 我不断通过插件 “Signal" 调整球面场的动画，渲染视口串行，一遍又一遍地调整和重新渲染。

“Cloth Surface" 和 “Subvision 的计算成本很高 – 每个视口帧至少需要两分钟来处理，每个视口串行渲染总共需要大约十分钟。

4. 渲染

4-1 纹理

我让我的纹理工作流程相当简单 – 除了角色，我在最终渲染中使用了 Megascans 材质和树叶。

4-2 Redshift 限制和解决方法

尽管 Redshift 因其无与伦比的渲染速度而成为我最喜爱的脱机渲染器，但在动作模糊和 Cloner/Matrix 方面存在一些限制，我必须有一个解决方法才能为最终渲染做准备。

“动作模糊"，或更具体地说是 “变形模糊"，有助于提高 CG 动画的真实感。但是，Redshift 有一个已知的限制，就是自动禁用 “PolyFx" 对象上的 “变形模糊"。如果全部打开 “变形模糊"，这将在最终渲染中故障 ( 对象看起来会像彼此穿过 )。在保持全局 “变形模糊"打开的同时，我在每个角色和服装对像上添加了一个 Redshift 对象标签，并在 RS 对象标签上取消选中“变形模糊”。

另一方面，虽然 “Cloner" 和 “Matrix" 都用于对象的相同目的，但它们在视口反馈和渲染速度方面有所不同。使用 “Clone" 在视口中具有所见即所得的优势，而不是使用 “Matrix" ，您必须渲染出帧才能看到最终结果。

在渲染方面，"Matrix" 的优势在于 Redshift 渲染 “Clone" 效率更高；以 Shot 4 为例，仅使用 " Cloner"时每帧的最终渲染持续时间为 3 小时，而仅使用 “Matri" 时为 2.5 小时。因此，我在处理镜头构图时使用 “Clone" ，并使 “Swap Cloner/Matri" 将所 “Clone" 替换 “Matri" 以进行最终渲染。

4-3 Redshift 环境

我使用 Redshift 环境为所有镜头赋予大气和神秘的外观；它还有助于传达场景的深度，尤其是在像镜头 4 这样繁忙的构图中。

Redshift 环境的体积材质由两个高度 “Nul" 驱动；跳舞角色正上方的假聚光灯和舞台下方的两个区域灯也为红移环境做出了贡献。

4-4 Redshift Proxies

完成镜头的外观后，我将尽可能多的对象导出到 Redshift Proxies 中以提高渲染效率。我使用“ Redshift Proxy Exporter ”来批量导出对象——这节省了我很多时间，尤其是在导出植物时。将所有内容替换为 Redshift 代理后，这使我的每帧最终渲染时间从 2.5 小时减少到 2 小时。

结论

【Kagura 神乐】是迄今为止我做过的最具挑战性的个人项目。我在制 “Kagura" 和 “Ballerina" 的过程中一路学习，通过反复试验，在过去六个月的迭代中渲染出一个又一个迭代。

在 Reallusion 和 Fox Render Farm 的支持下，我最终实现了“神乐”，这是我开始 CGI 之旅以来收获最大的项目。