【大紀元2014年11月03日訊】（大紀元記者方惠萱台灣報導）台灣國家實驗研究院高速網路與計算中心（國網中心）曾幫助《總鋪師》其中一個關鍵鏡頭算圖與研究，該鏡頭是演員吃了米粉之後，利用動畫呈現在口腔中的彈跳感。國網中心主任室研究員郭嘉真說，導演認為米粉很好吃這件事情單純利用演員生動的表情傳達還不夠，希望利用動畫傳達米粉在嘴巴中跳舞唱歌的感覺。
郭嘉真坦言，這個動畫的成分只是單純的粒子模擬，不會太困難，「難的部分在於這個鏡頭，導演都對之前合作過單位的成品不滿意，所以在製作時程上相當緊急，在上映兩個月前才送到國網中心進行研究與算圖，並要求3天內就要搞定這個畫面」。
這個動畫鏡頭因為用到群體的畫面，是在該電影中較困難的動畫製作。談起製作過程，郭嘉真說明，先製作少量群體的米粉，再加上亂度，讓其單一米粉的動作不同，再讓其看起來是一個米粉的群體，「這是一個難度，也因此在其他動畫公司都可以製作出其他特效鏡頭的狀況下，只有這個畫面沒有辦法達到導演的需求」。郭嘉真表示很開心能夠參與《總鋪師》的動畫製作，也在短時間內達到導演的要求。
流煙舞看見尾煙細緻
讓郭嘉真難以忘懷的就是國網中心研究電影動畫參數的第一個作品《流煙舞》，該動畫雖然相當簡單，但是卻道出了參數研究的精髓。郭嘉真表示，當時的想做這隻動畫的想法很單純，只是想要讓別人知道要做到精細，必須要在超級電腦上進行運算，這必須眼見為憑。
該動畫邀請舞者跳舞，利用動作捕捉器（Motion Capture）擷取舞者動作，隨後造了一個虛擬的舞者套上動作，最後把風力場導入，讓煙可以隨著舞者的舞動飄揚。郭嘉真指出，這動畫等於是把一個力學問題變成一個視覺畫面。
那這為什麼要利用高速電腦運算呢？郭嘉真說，團隊發現國外處理煙霧特效都相當細膩，而這個動畫的細緻度增加10倍後，尾煙效果明顯突出，但是計算時間就要增加1千倍。
郭嘉真分享道，在動畫軟體MAYA中，煙霧特效模組都是由粒子組成，而這個粒子在一般研究中，就只是分子，沒有顏色等參數，但是研究者到最後將這樣的模組加上參數，例如可以讓使用者調整顏色、單一粒子的生命週期，甚至可以調整生命週期初始到結束不同的大小、顏色等狀態，成為電影中相當重要的資產。
故事仍是電影重點
那麼特效參數能變成特效電影的靈魂嗎？答案是否定的！台藝大多媒體動畫藝術學系專任教授鐘世凱認為，一部電影中，故事還是最重要的，其次是角色的表演，而角色表演跟角色造型也有關係。
鐘世凱表示，過去的傳統電影，都是在有好的劇本後找到合適的男女主角飾演，才能夠造就一部好電影，「當今的特效電影也是一樣，特效不應該反客為主，好的特效是達到效果，但是又不讓觀眾發現有特效在其中，與電影真實的東西無縫接軌，完成故事想要傳達的主題」。
特效也跟電腦動畫（CG）有關係，鐘世凱說，電腦動畫的功用，最主要是在微觀的世界，或是巨觀的世界，才有它的價值在，「因為這些平常不容易看到，就必須要用特效來呈現，要不然都必須要有人的味道在其中，畢竟自然的東西還是比較好」，反過來說，雖然用特效呈現可以做出很逼真的效果，但這些自然的也可以演出，那就沒有特效的必要了。
那麼電影的特效在未來會不會譁眾取寵，搶奪掉電影最根本的內涵？鐘世凱指出，整部電影的拍攝，導演有其專注的部分，特效以及細節的鏡頭是在協助導演講故事，導演的職責是照她的意思去講一個故事，「特效的功用是必須支持導演講這樣的故事，必須撐到故事來當主角，而不是特效本身當主角」，因此不管怎樣，特效終究是電影的配角與陪襯者。◇
讓海也是演員 動畫參數成敗關鍵
隨著電腦技術的發達，電影特效成為電影世界中不可或缺的部分，成為讓當前電影更加貼近想像的，以及節省成本的重要工具，而電影特效要逼真，決定成敗的因素就是3D動畫軟體中滿滿的參數設定。
是否可以想像，一杯水倒入杯子中，能有多少種方式？水的各種物理特性、環境中各種物理狀態以及杯身的硬度或材質等，都是決定水進入杯子中的特效畫面，看起來真實與否的關鍵。簡言之，這些環境因素、物理特性，要如何設定在3D軟體中，就是電影動畫參數。
國家實驗研究院高速網路與計算中心（國網中心）在台灣長期致力於電影參數的研究，國網中心主任室研究員郭嘉真舉例，電影參數的調整就如同中藥材的配方，「大家都會種中藥材，那麼種植中藥材就不叫技術，技術就變成如何調出配方，就像有人可以研發出肉骨茶傳家百代，那個配方就是功夫」，而現在大家都有3D繪圖軟體，也都會用，那麼如何用到極致，做出如同電影《阿凡達》的細緻搶下票房，就是功夫所在。
郭嘉真分享道，當初聽見導演李安電影《少年Pi的奇幻漂流》技術團隊分享，表示李安要求「少年Pi的海洋不是背景，是演員」，這讓他印象深刻，回憶當初看少年Pi時，發現海會跟她對話，「我覺得那個海浪是有感情的」，從這件事情發現，雖然參數在特效製作上相當重要，但是導演對於整個劇本以及畫面呈現的要求、指導也相當重要。
若以整個動畫流程來看，參數在電影動畫中的位置屬於前端作業，郭嘉真分析道，一般的動畫流程分為動畫軟體階段以及後製軟體合成階段，最後才到剪接師手上，最後才能夠完成一部動畫，而參數的調整包含的範圍，從建模（人物、場景等）、動作設計（骨架）、光學特效（材質、燈光等），而軟體針對這些特效模組，都會提供參數給用戶輸入，使用者可以根據自己想要的效果搭配。
舉例來說，若一種特效模組有10組參數，單一參數只能輸入10種數值，那該特效模組就有100種參數的可能；不過專業的動畫軟體中，一個特效模組可輸入的參數就有十多個，甚至數十個，而每一個參數都可以輸入小至0.01的精細度，因此，研究輸入參數的搭配，就是從工程的角度探討參數，並在軟體中不斷測試，才可能有結果。
此外，若是要看動畫的成果是否達到導演的要求，或是是否有達到預期的目標，每一次的輸入參數都必須進行算圖，而視特效模組的複雜程度，單張影格（一秒最少24張影格）的算圖時間從1分鐘到1天都有可能，因此，研究單位硬體設備以及算圖能力就相當重要。◇
動畫參數研究 精確與省時的拉扯
電影參數說穿了，其背後都是滿滿的物理研究，郭嘉真表示電影動畫架構下，除了基本的建模外，是以動畫軟體為中心，但是周邊需要有包括風場、重力、溫度、密度等的支持，經營這些物理因子互相的結合搭配，才有可能調配出完美逼真的電影特效。
郭嘉真以國網中心過去研發過的《水滴皇冠》動畫為例，模擬現實生活中水滴落入水中濺起水花成為皇冠形狀的狀況，結果發現利用科學工程數值計算實驗，利用完全的工程研究方法進行模擬，只需要計算約一個多小時，就能夠出現完美的水波皇冠。
反之，單純的使用動畫軟體模擬，面數遠低於上述使用全科學模擬的計算方式，計算時間也小於10分鐘，雖然沒有辦法模擬出完美的水滴皇冠，但是對於動畫來說，已經相當足夠。
這樣的實驗說明了電影特效參數調整的重點，郭嘉真說明，雖然利用科學計算可以達到非常細微、非常細緻的結果，但是對於動畫來說這樣的成本太過高昂，對於電影工業來說，成為非常吃資源的部分。
因此，對於動畫的參數調整上來說，必須於物理計算跟純參數調整中取得一個平衡點，「因為動畫沒有必要做到那麼細緻，就算要逼真，也只是要騙過觀眾的眼睛就可以了」，郭嘉真說明，雖然都是從物理的思考出發，但是這些參數使用到電影特效上，就必須對一些參數進行取捨。
以水波實驗為例，現實生活中水滴落入水中會遵循質量守恆定律，也就是水滴落入後跟水滴落入前的質量數值相減會等於零，但是要在動畫模擬中做到這樣的程度，就會耗費相當多的資源與算圖時間，因此動畫製作上可以忽略某些參數，減少後續的算圖時間，加速整體的動畫生產流程。
因此，簡單來說，動畫參數的調整與研究，就是不斷思考，如何省略科學分析的方程式，有哪些參數對動畫來說不重要，可以省略？是否能夠在此動畫工程的算式上開發出新的、更有效率的演算法？如同在精確度跟省時上取得平衡點。
執導特效電影《痞子英雄2：黎明再起》導演蔡岳勳也指出，數據（參數）其實相當重要，例如動畫要讓火焰如何燃燒？如何運轉？如何到達一個理想的爆炸位置？這都是數據的輸入，但國網中心畢竟不是特效公司，並不能做管理工作，他們可以在某些鏡頭上協助，或是物理數據的開發等，讓國網中心成為研發的協助者。◇
小檔案：什麼是高速運算？
高速計算是科學研發的基礎，以動畫為例，動畫除了模型本身到周邊環境因子，包括燈光、材質、物理特性到後製軟體的輸出，都是相當龐大的運算內容，若以單一台電腦進行運算需要耗時非常大量的時間，若利用高速運算電腦，可以利用資源串連的方式，節省許多運算時間。
根據國網中心提供的數據，若以一部3分鐘的短片為例，一般工作室至少需花費 600 萬元建置電腦算圖工作站、耗費1個月計算才能完成；若連結至國研院算圖農場，利用高速運算服務，算圖時間約只需1週。◇
責任編輯：李薇
