【资讯】Frozen II 一些场景和特效的实现

【I. 关于魔法森林】
Joseph, Norman Moses, et al. "Frozen 2: Effects Vegetation Pipeline." Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques Conference Talks. 2020.
DOI: 10.1145/3388767.3409320
魔法森林是冰2的主舞台，这里的植被非常丰富，枝叶都很有辨识度。镜头里几乎永远有树木，各种角色也都在不断与树木进行互动。植被的数量和规模对于特效团队来说是非常有挑战性的。
迪士尼之前已经有很多工具专门用于植被生成的工具，在冰2中用到的包括：
XGen：是一种任意图元生成技术。它最大的用处是在一个表面（二维流形）上生成需要一定程度的“随机性”，但又有规律可循的东西。此处“图元”可以是头发、叶子、羽毛、瓦片……在冰2中用于生成树木、灌木、苔藓之类的。
Bonsai：是一种专用于给植物建模的工具，界面大概长这样：

可调整的参数非常之多！
Aurora： 是一款点状和嵌套式的”实例化“工具。 我想这里的实例化和可视化是近义词。
因为这些不同的工具是同时使用、用于不同的设计阶段的，就带来了一个问题：这些工具各自的设计者为了最优化它们各自的性能，做出了不同的管理和存储数据的方式。
建模的一个阶段完成之后，数据要导出再导入到下一个阶段的工具中继续的时候，就非常麻烦。这个导入/导出的过程对每一种植被数据都是不一样的，所以需要花很大的精力来管理各种”衔接“上的问题。
打个不太恰当的比方：假如苔藓工具使用的坐标是以坐标的外接立方体的左下角为原点的， 而灌木工具使用的空间坐标是以外接立方体的中央为原点的。于是当我们想要用实例化/可视化工具来把他们组合在一起的时候，变换和投影这些坐标就要用不同的矩阵了……如果我们有成千上百种植物，然后各种植物的树冠、叶子和枝杈的数据处理方式都不一样的话……
为了能获取高质量的的视觉效果，也为了能让艺术家们能专注于效果、不在数据和资源管理费太多心思，特效团队开发了针对”植被资源“的工作流程：Vegetation Asset workflow

这个工作流程基于Houdini引擎。Houdini是个基于“节点(node)”的“程序式(procedural)”引擎,功能包括了建模、渲染、动画、特效以及其他更多。
“节点”和“程序式”都听起来很抽象嘛，其实楼主自己也不知道怎么解释毕竟我没用过啊……（别）每个节点都是一个任务，或者说是像编程时的一个函数，存放着完成这个任务所需的逻辑步骤和数据。而“程序式”就是把一个个节点用逻辑关系串起来的这种“网络”。
像程序里把一些代码封装成库一样，Houdini中我们一样可以重复利用同一批节点织成的网络，把它封装成可以反复使用的“资源(asset)”
抱歉……我觉得我还是啥都没说清楚o(TヘTo)……
用一个官网的例子来说：如果这个项目的目标是渲染一个长方体箱子的话，那我们可以用三个节点完成这个任务，这三个节点是线性的一步步推进的关系：
一个节点决定八个顶点的在空间种的位置/坐标，一个节点决定只有箱子的外壳需要用长方形连接起来，一个节点用之前的信息做出箱子的六个面。
然后我们可以把这三个节点以及它们的逻辑关系（先做什么后做什么）封装起来，成为一个“箱子”资源。
于是冰2的Houdini有三个专有的Houdini节点：选择植被、更新植被、生成（实例化）植被
以及一个普遍的节点：进行物理模拟
动画师们走的流程是 选择 --> 模拟 --> 更新 这样，而”生成（实例化）植被“这一步则在制作的每一步都可以调用，这样动画师们就可以每做一步调整就实时看到物理模拟的样子，而不是和一大堆数据干瞪眼了。
这好像很显然的样子? 而且你看，Bonsai就可以实时给建模者看到模型的样子嘛……
不过这个流程可以让动画师们无缝衔接不同建模阶段而不用担心数据导入导出的问题、同时使用很多种类植物模型、进行很大规模的物理模拟， 等第……
（更具体的明天再继续吧hhhh）

早点休息