皮克斯的意志

正在上映的《勇敢传说》是典型的皮克斯（Pixar）动画电影：探险、喜剧、快乐的结局。但对于皮克斯的动画特效师们来说，他们为此至少挺过了两个噩梦—主角Merida公主的头发、Fergus国王的衣服。

“我们最后甚至用了同事的名字给这些头发命名。比如你看那团Mary有点不对劲。”于萌対《第一财经周刊》解释说。她属于皮克斯模拟技术总监Claudia Chung的团队，也是《勇敢传说》的服装设计师。

为了这部动画电影，皮克斯重新开发了自己的毛发模拟系统，减少了动画师们需要手绘图形的工作量，以及进行场景渲染时所耗费的时间，还使观众第一次能在大荧幕上看到卷曲、蓬乱、爆炸式的头发。

更敏感的发烧友还可以发现另外一点，影片中出现了华丽的、可以脱离角色身体做出独立运动的衣服。这是前所未有的。在以前的动画中，你以为的那些已经着装的角色们，实际上只是在皮肤上进行了彩绘而已。

尽管皮克斯几乎每一部动画作品都对技术有所创新，但要把《勇敢传说》称为皮克斯动画历史上的一个技术里程碑，恐怕也并不过分。

自进入电脑3D动画时代以来，这一领域的关键一直在于模拟器和渲染系统。前者决定了角色动作和材质的拟真度，后者则决定电影最后的呈现效果。宏大的3D场景当然让人惊叹，但毛发、皮肤的纹理、衣服的褶皱、水的波纹和当中的倒影—这些看似不经意的技术细节，实际上才是判断动画技术的最高标准。

早在拍摄《怪物电力公司》时，皮克斯就为主角苏利文（Sully）的毛发专门开发过一套叫作“Fizt”（“physics tool”，即物理工具）的系统，它可以使大规模的毛发演算变得简单，同时避免由动画师手动控制这些容易出现复杂物理动作的东西。这套系统也可以用于液体以及衣服，它让模拟对象具备真实的物理性质。当然各项参数必须花费许多时间调整，模拟的效果才会看起来正确。

但是搞艺术的人通常很麻烦。比如有时为了产生戏剧化的效果，导演希望角色的头发停留在脸上的某个位置。但按照动画模型中严谨的“力学定律”，模拟器是无法自然生成的。如果要达到这样的效果，角色镜头制作完动画部分之后，必须额外加上模拟其他“外力”的影响，比如动作、风和引力等等。换句话说，动画师们还必须手动操作。

《勇敢传说》碰到了巨大的技术难题。Merida公主拥有的是一头卷发，但过去的系统无法实现这一点，卷发最终会被拉直。

在现实生活中，卷曲的头发本身具有支撑结构，一簇卷发可以支持另外一簇，卷发不仅互相之间有接触并且与外在物体也会发生作用，像是脸部、斗篷、水，以及马或者熊的毛发。但在动画世界，如果你不能用技术很好地模拟，你就等着手动操纵几万根头发吧，天知道它们在运动过程中会发生点什么。这就是过去的3D动画中极少出现大量渲染的卷发的原因。

Claudia Chung带领团队花费了3年时间重新开发了一套新的系统，他们称之为“Taz”（对的，就是兔八哥动画中那只恶狗的名字。）

一开始，他们将卷发直接想象成一段带着质量的弹簧。这个设定最大的问题在于，弹簧虽然有弹性，但太硬了，而在动态的运动中，动画师仍旧希望头发是柔软并且飘逸的。

还有一个问题也很令技术人员抓狂。在旧的系统中，卷发的重力是违反物理逻辑的，为使女主角的头发足够放松，模拟技术团队曾试图减少头发的质量，但结果却是失去了质感。

模拟仿真部门最后开发了一种多线程的模拟器来解决问题。它用来计算多根毛发一起运动的动力结果，这意味着毛发将全部被集中为一组一组的来处理。最后的结果令人满意，虽然Merida公主的头发需要渲染的数量高达11.1万根，但动画师只需手动控制其中1500根的曲线就可以实现了，并且足够飘逸—用那句广告词说就是：你，值得拥有。

在《勇敢传说》中，皮克斯实现的另一项技术飞跃就是衣服的效果。要明白其中的复杂性，可以看看下面这个例子。《料理鼠王》中小林刚进厨房的时候倒翻了一锅汤，大厨为此对小林的衣服由下向上拉扯了7次，皮克斯的技术人员为了这个2秒的动作，从2006年10月一直调试到2007年的1月。为了能更真实模拟现实情况，皮克斯甚至还邀请了之前在传统领域有服装设计和制作经验的艺术家。

不同于之前的事后平面裁剪，Merida的服装是在电脑中实时进行“缝制”、然后再加上褶皱的，显得更加真实。

传统的动画技术，剪裁有时会在最后的模拟阶段发生过紧或者过大等问题，因为衣服是依附在人身体上的，无法自由活动。所以过去你在3D动画电影中，极少看到真实的脱掉衣服的场景。除了故事原因之外，还因为技术上做不到。衣服之间的褶皱、拉扯，还有运动时的大小调整实在太麻烦了。

皮克斯打算在《勇敢传说》中的Fergus国王的身上解决这种问题。服装设计师参照了苏格兰呢子裙的想法，而技术人员则创造了一个拥有多个褶皱、曲折样式的网格。在模拟过程中，电脑的实时运算使两者结合，变成一件苏格兰方格呢裙。

“相对于布料的弯曲和拉伸而言，这样的做法更允许角色的运动影响布料的外观。”于萌解释道。技术人员还在衣服中加入了少量的“胶”，使得各块布料之间不会完全粘合在一起也不至于彻底分开。即便角色是在走动中，这件衣服也显得比过去更像一个整体。

于萌说，模拟技术的最大奥妙在于“隐藏”，也就是让观众无法觉察到模拟技术的存在。你做好了，没有人会意识到；但一旦发生偏差，挑剔的观众马上就能感受到。此时要么动画师向技术妥协，他们可以用短发或者是直发模拟，要么你就会看到一个你总是觉得哪里有点别扭的拟真效果。

其实比较不同动画公司之间的技术没有多大意义。各家公司的定位不同，想要获得的商业考虑也不同。“为了一个2秒钟的水花四溅的镜头花费几万美元？我们得考虑成本问题。”一位《冰河世纪》系列制作方蓝天工作室的前技术指导告诉《第一财经周刊》。

在皮克斯，风格与大多数动画公司都迥然不同。它们愿意，也会在技术上耗费巨资，它们不只是想获得票房—它们的确获得了，更在乎的还有奖项及有关技术的荣誉。因为迪士尼长期不肯告诉外界自己使用的CAPS系统正是购自于皮克斯，相关技术人员曾经在很长一段时间里感到郁闷。

不同公司的制作流程多少会有差异，也会影响到电影技术的细节处理。比如在皮克斯，模拟完成之后会有技术指导进行最后的调试，避免出现一些如头发插入皮肤，衣服与衣服重叠的情况；但在蓝天工作室，这项工作是由动画指导自己完成的，因为他们并没有为每一个动画导演配置技术指导。

类似的情况还有，皮克斯的动画指导和技术指导是分头进行工作的，技术指导开发软件，他们内部的软件界面更友好一些，但如果动画师需要对软件进行调整要花费不少时间；在蓝天工作室，因为使用统一的MAYA软件，其内部的文件传输和共享更加简单，每一项技术的改进更加便利，但复杂的界面对于动画师来说则是个挑战。

“所有的技术都是为了故事服务的。”这是皮克斯的联合创始人、总裁Ed Catmull一直所坚持的。他在第一部动画实验片惨败之后意识到，该用那些会讲故事的人，这之后才有了John Lasseter的加入。这位喜欢穿夏威夷花衬衫配西装的导演带来了他在迪士尼学到的讲故事的方法，促成了精彩的皮克斯动画时代的到来。

“皮克斯之所以一直不间断地开发先进技术，是因为我们想让说故事的人有更多的表现形式。”Catmull说。皮克斯在动画技术上的遥遥领先，连老牌的迪士尼都感受到了巨大威胁，最终在2008年做出了收购前者的决定。

创新有时候不仅仅是智慧的结果。在皮克斯，创新有时更像是意志的结果。