幕后制作：SIGGRAPH2008获奖作品《Time of Gene》

这是中国学生的作品首次入围SIGGRAPH，并获得学生动画类(Space Time)的二等奖。

作者简介：

　　靳晶：中国传媒大学动画学院硕士研究生。动画短片作品《心愿》荣获2006年第二届中国国际动漫节学生原创动漫大赛最佳编剧奖提名奖；第六届学院奖入围奖；2006年度中国动画学会奖“优秀学生作品奖”入围奖；2007年印度工商业联合会FRAMES最佳动画奖（The FICCI Best Animated FRAMES Awards）学生动画短片奖入围奖。

郑屹：中国传媒大学动画学院硕士研究生。游戏作品《家园》获得2006年首届中国（国际）大学生动画节网络多媒体类银奖（金奖空缺）。游戏作品《X-Pilot》获得2007年第二届创游杯游戏设计大赛程序类金奖。

使用软件：3D max  AffterEffects Photoshop Premiere

    难易程度：高级

一、动画短片内容简介

　　一切始于时间沙漏，木质代表了远古，而金属则代表了未来。流动的时间沙粒将我们带回到了万物之初。脉动的心跳、鲜活的细胞预示着生命的开始。弹指一挥间，石器时期的到来预示着“人类文明”的到来。邓氏鱼穿行在甲骨文的海洋中，一切都在进化。化作繁星的甲骨文，组成了欧洲文化源泉——希腊神话里著名的黄道十二宫，也预示着占星学、天文学的兴起和发展。以上这一切，都全部映在了眼球中——人类已经睁开眼睛看世界。探险家们前仆后继地探询世界的尽头，终于带回来地球是圆的答案，同时也翻开了人类文明的新篇章。同样，恐龙的出现、发展，也使生命再次爆发。穿越时空，海洋哺乳动物的出现预示着更高生命形态的进化。鲸鱼从远古与现代建筑的交汇中穿越，让历史在它的身上留下了清晰的印迹——文化在传承。飞翔的金鹰开始在工业时代中穿行，从齿轮到电气再到未来，不断探索未知的世界，不断推进人类文明的发展。人脑中科学技术如同花朵般绽放，智慧的结晶指引着人类的发展。大地之母背负着文明的进程，并注视着这一切的发展。生物和工业组成的基因双螺旋中则记载着时间的轨迹。忽然间，一切又回到了原点……

 《Time of Gene》短片截图

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 《Time of Gene》短片截图

《Time of Gene》短片截图 

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 《Time of Gene》短片截图

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二、模型制作

　　《Time of Gene》是我们对于观念动画创作、装置艺术设计所进行的一次实验性尝试。在今年5月，我们将作品提交到SIGGRAPH中的SPACETIME学生竞赛单元，并最终有幸取得了SIGGRAPH2008 SPACE-TIME单元观念动画类二等奖。关于整个作品中三维动画短片部分的制作，和其它动画短片的制作流程基本一致。下面将我们认为比较重要的部分进行描述。

　　整部动画短片的模型制作部分全部使用3d max软件，渲染使用的是内置的Mental Ray。由于我们一直以来都在使用3d max，所以对于三维建模、调节动画等比较熟悉，全部短片制作起来还是比较容易上手的，不需要学习很多新的东西。由于本片涉及了大量的生物、历史物件，所以模型的制作量是非常巨大的，一个场景就需要一套模型，这在一定程度上也加大了短片的制作难度。所有模型我们是按照场景来进行制作、管理，先制作相对简单的内容，然后集中力量制作最为复杂的部分。

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 三、材质和灯光

　　材质和灯光是一部优秀动画电影里不可或缺的重要创作环节之一。在制作之前，我们先对角色和场景进行了全面的分析和构想，把握大的角色特征和影片风格。在模型材质部分的调试制作中，我们应用了计算图形学中着色语言的一些理论，并通过3d max材质编辑器中的程序化纹理来模拟，在很多地方取得了不错的效果。例如在玻璃材质的制作中，没有使用Mental Ray提供的玻璃材质，而是在普通材质上，通过获取观察角度来控制反射和折射的强度，来模拟光线追踪后的效果，这样即达到了渲染效果，又加快了渲染速度。

　　玻璃材质由于折射、反射、散射等原因，会在玻璃物品的边缘产生非常明显的高光。因此在调整材质的时候，可以手动为材质添加一些Fall Off效果，使高光在边沿出现时表现得更加强烈。同时如果注意观察玻璃材质，还会发现即使是玻璃表面的反射效果，也不是均一的，而是根据观察的角度不同，呈现出不同的反射效果。换句话说，观察角与玻璃表面越相切，反射的强度就越大，透射的效果越差，而角度越接近90度，则反射的强度就越差，透射的效果就越强烈。这些都是由于菲涅尔现象造成的。所以在玻璃材质的制作中，不能简单处理反射贴图，而是要对其反射强度进行细致设定，才能展现出真实、自然的反射效果。对于折射的模拟，只能简单控制折射于反射结合的强弱，至于折射后的视觉现象还只能依靠光线追踪来进行。

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　　还有一个例子是让材质根据自身的明暗，自动选择不同的贴图。这一应用在地球的制作中取得了不错的效果。使用该材质后，地球表面的灯光，会在阴影部分内自动开启。这样既避免了手工调整的麻烦，也增加了细节的丰富程度和真实性。

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 具体实现方式如下：

　　将材质球设置为Blend材质，这样可以利用贴图将材质分为两部分：地球表面和云层。这样做的目的是可以在云层材质中添加云层的动画材质，以及模拟云层对于太阳投射光线的影响（云层会在地面留下阴影，同时也影响地球表面受光的强弱）。

首先制作云层的部分

　　制作云层时，需要在DiffuseColor通道中添加Falloff贴图。在Falloff通道中，调整靠近边缘的颜色，使之发蓝，这样用来模拟大气在地球边缘的散射效果。就是我们经常可以在照片中看到的地球蓝色光晕。中间的部分则用云层的颜色就可以了。之后要给材质添加动画，根据地球自转的方向，大概设置云层运动的整体方向，使云层在渲染的时候，可以自动漂移，用以产生比较真实的效果。

　　接下来制作地球表面的部分。地球表面的制作跟材质最初的设置比较类似，也是利用贴图来区分内容，这次是利用制作好的地球海陆黑白贴图将陆地和海洋分成两部分来进行制作。这样制作的原因是海水和陆地对于光线的反射强度有很大区别造成的。需要将海水的高光强度增加，同时适当降低地面的高光强度。另外一点非常重要，由于海水存在菲涅尔现象，所以也需要在海水材质中添加Fall Off贴图，并将衰减方式选择为Fresnel。地面的制作需要添加凹凸贴图，使之有适当的凹凸，用于模拟大的山脉和盆地效果，使地球表面对于光线的反射不那么均匀统一，更增加视觉上颜色的变化效果。另外还有一点需要注意，就是地球表面会由于有昼夜的存在，因此不同地区中，对于光线的表现也是截然不同的，尤其在黑夜部分，各个地区会出现灯光，这一点也需要加以表现，才能更生动的模拟地球。这种效果的制作，同样是利用Fall Off贴图中，将衰减方式选择为可以根据光线来进行衰减的方式，选项为Shadow/light。这样，将不同的贴图对应到正确的通道中，并适当调整衰减区间，就可以自动表现日夜现象，出现“开灯”的效果了。

　　虽然以上的材质设置稍有些复杂，但是正是通过以上的设置，使得渲染的过程变得非常简单。只要一个简单的球体，就可以很好地完成一切动画效果了，而不需要手动调整任何贴图。

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四、动画设置

　　同样，短片中的一些动画设置，也是通过简单的程序来加以控制，将动画制作的强度减低。比如短片中雄鹰穿越大机器时代工厂的那个段落，所有齿轮的动画都是通过一个齿轮来进行驱动的。
短片中最难制作的部分就是各个不同场景间的连接部分。这部分的制作对场景中的摄像机动画调节要求非常高，需要不同文件中的摄像机具有相同的动画和节奏。只有摄像机的运动流畅了，场景的运动才能够非常自然，否则非常容易出现“卡了一下”的感觉。这一缺陷在不同场景间需要依靠物体形态进行切换的镜头时尤其非常明显。有些时候甚至夸张到需要对摄像机每一帧设置关键帧，只有如此才可以达到流畅的动画要求。当然，这其中也有一些当初制作场景时没有考虑到的内容，比如模型的比例。不同场景模型的大小差异迫使我们在最后连接场景时，重复修改了很多地方。

五、渲染

　　在短片的渲染部分，我们采用了分层渲染的方法，这样既节省时间又便于修改。各个图层渲染完成后在After Effect中添加特效、进行润色。采用这种方式很大程度上提高了制作速度。例如，短片中涉及了比较多的光效制作，都是在After Effect中结合3d max渲染出的通道图层制作完成的。通过After Effect的调整，使我们弥补了很多在渲染中无法达到的效果，包括对光线的控制、颜色的修正、画面缺陷的修补等。

 线框图

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分层图

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 完成图

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六、音效设置

　　关于短片的音乐、音效制作部分，我们是在学院的音乐老师帮助下完成的。我们将自己的创作思路、短片预览以及自己对全片的感觉描述给老师后，向老师寻求帮助。老师将一些乐曲推荐给我们，并帮助我们将音乐与音效通过专业软件很好的融合。最终我们在争得了刘星老师的同意并拿到了授权书后，将他的音乐作品《轮回》作为我们全片的主旋律。

　　世界上没有“完美的作品”，我们的短片现在来看也存在着非常多的遗憾，原本还有一些很好的想法，但由于条件有限，在目前阶段还没有办法实现。这其中包括艺术素养方面的制约，也有技术制作上的限制。无论如何，真心感谢我们学校对我们作品的大力支持，感谢我们二人的导师对我们作品费心指导，我们会继续努力的。

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编者的话：相信大家看完这篇幕后，一定会有很大的收获，不管从什么角度，我们都要向他们看齐。以下是火星记者对两位制作人的采访，希望大家也能有所收获。

火星：介绍一下《Time of Gene》整体风格吧。

靳晶、郑屹：《Time of Gene》这一作品是观念动画结合装置艺术设计制作的。我们希望通过一部结合了现代装置艺术和三维电脑动画短片的作品设计，使观众真正体会到我们对于“时间”的看法。

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火星：在这样的国际CG盛会上，好作云集，《Time of Gene》脱颖而出，你们觉得它的优势在哪里？

靳晶、郑屹：感觉是创意和想法。我们的作品不单单是一个短片，而是一个实实在在的装置，是将动画和装置结合的作品，用来表达我们对于时间的感受。我们去展会看，感觉像我们这样的作品非常少。最普遍的就是动画短片，或者是纯互动艺术。将二者结合表达一个观念的还不多。

火星：这部作品是两人合作完成。每个人的风格肯定不一样，那你们是怎样看待个人创作和团队协作的？

靳晶、郑屹：个人创作的自主性很大，但往往容易陷入创作瓶颈。动画创作经常是需要团队协作的。团队协作是所有组合式努力的开始。一个好的创意的产生与实施，光靠一个人的力量和努力是远远不够的，必须集思广益，充分发挥团队成员的创造性作用。如果没有其他人的协助与合作，任何人都无法取得持久性的成就。如果能把团队协作建立在和谐与谅解的基础上，这团队中的每一个人的成就能力将因此倍增。

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火星：你们最理想的作品创作状态是什么？

靳晶、郑屹：我们认为最理想的作品是没有的，我们最希望的就是能通过创作作品实现自己艺术的想法，体会到创作的快乐。

火星：在《Time of Gene》之后，你们还有什么其他的计划吗？

靳晶、郑屹：我们计划再创作一款单机游戏，还在构思之中。