Animation

SIGGRAPH 2009 活動的第一天（8/3），我放棄了幾乎所有人都會前往的 Technical Papers Fast Forward 這個 session（對於一位以 RD engineer 的身份去的人來說，實在有點大不應該呀。不過在我研究了很久，覺得「懂得捨棄不錯的 session，只專注在幾個 session 好好參與」。不僅是聽課，同時做好應有的 social connection，才是比較正確的作法。當然啦，這只是目前的看法而已），轉而提早一個人搭著巴士前往為於 French Quarter 上的 Le Petit Theatre 這個戲院裏頭，為的不是看電影，而是來親臨一下第二屆的 Nuke User Group。 在 Shake 不再販賣與維護；Toxik 也停止單獨開發；After Effects, Combustion, Fusion 這些軟體，在 pipeline 有點規模的 animation/vfx/film studio 裏頭，很少成為主角的情況下… Nuke 這個軟體，可以說是合成界的明日之星，成為當紅炸之雞，只是時間早晚的問題。至少就一兩年這樣的短時間來看，還沒能看到什麼競爭對手。 Nuke 最早是 Digital Domain 裏頭自行開發的合成軟體（proprietary compositing tool），當時它使用了同樣來自於 Digital Domain 內部開發的 FLTK 做為 GUI。於 2007 年左右，由位在英國的 The Foundry 正式整個接手 Nuke 的軟體開發與業務，The Foundry 也於同年開始大量釋出 Nuke 相關的新聞、新功能與影片等。同時，Nuke 還間接造就出了 OpenFX 這個開放格式的 plug-in standard。 今年於 New Orleans 的 SIGGRAPH 2009 期間，The Foundry 主持了第二屆的 Nuke User Group。主要的活動行程如下： ...

Sony Pictures Imageworks 在完成了數部叫好又叫座的作品後，趕在今年（2009）年中（7月底），亦即 SIGGRAPH 2009 的前一天，由他們的技術長（CTO）Rob Bredow 對外做了如下的發佈： Some of the smartest and most dedicated engineers in computer graphics have put their experience and passion into the development of these tools, and we are very excited to be able to share them with a much wider audience. 五項技術被開放源始碼了 ： OSL , a programmable shading language for rendering. Field3d , a voxel data storage library. Maya Reticule , a Maya Plug-in for camera masking. Scala Migration , a database migration tool. Pystring , python-like string handling in C++. Imageworks 這個團隊，以 1) 擅長製作逼真的視覺特效；2) 高品質的角色動畫；3) 以及整合新穎且有創意的技術進製作流程…這幾點為人所稱道，他們已經在 Linux 作業品台上深耕多年，使用了大量開放源碼的技術。如今，這家公司決定把一些技術回饋給開源社群，造福更多的人。這些開源出來的程式碼可以免費地被世人使用，不論你的動畫小組是大是小。同時，每一項開源出來的技術背後，都有一群來自 Imageworks 公司，擁有高度熱情的程式技術人員的支援與維護，他們為了讓這些技術被大量採用而努力不懈。簡單來說，開源這件事，本身的目的，即在於創造出更多人使用這些技術結晶，同時進而改善它。 ...

美國時間 2009/08/04 晚上，於紐奧良（New Orleans）的 New Orleans Sheraton 飯店深處，RenderMan 開發團隊的老大 Dana Batali 正式於 Stupid RenderMan’s Tricks 2009 中，對外（某種程度上）公開發表 RPS 15.0 將於今年秋冬上市，它包含了如下幾個重大的變革： New Texture Format: Ptex 回顧 Disney 於 2008 年的一篇技術論文：Ptex: Per-Face Texture Mapping for Production Rendering ，裏頭提出一種新的儲存 texture 的檔案格式：ptex，它有如下的優點： polygon 或 subdivision surface 常常會有的 texture UV 的大問題沒了。 雖然還是一樣有 UV，但卻是 per-face 的 UV，每個 face 之間的 UV 可以有某種程度上的獨立性，間接去掉了 texture 的接縫（seamness）問題。 同時，因為每個 face 的 UV 是獨立的，所以可以非常方便地讓不同的 face 有不同的 UV 分佈密度。 最最重要的是，它的儲存結構大大降低了 texture size 與提升了 texture I/O 的時間。 Disney 的 Brent Burley 特別指出，在拍攝 Meet the Robinson 時，有的角色一隻的 texture 就有數百 GB，對於非常重視 texture 品質的 Disney 來說，是一個大災難。 Imager Shaders prman 總算支援 imager shader 了。它有點像是 GPU 裏頭的 pixel/fragment shader，不同的時，shader script 的長度無限制、同時 imager shader 不只可以存取每一個 pixel 的值，它同時可以是在 pixel sample 下運作，這代表有機會實作一個 pre-hinder。或是可以搭配 AOV 來實作出 multi-layer multi-pass rendering w/o occlusion! 是 pass rendering 的重要關鍵。 ...

原文： http://www.danielsevo.com/hocg/hocg_1980.htm 1980 年代，是電腦圖學進入 Hollywood 的黃金時代。 “SIGGRAPH 自 1980 年代的早起開始茁壯。“Catmull 回憶著：“SIGGRAPH 是個非常好的組織，它非常幸運地，總是可以請到一些對的人，在對的時間點，做出對的決定與事來。也因此，SIGGRAPH 這個組織理所當然地，成了最好的學術組織之一，裏頭有大量的知識與技術分享，對所有參與的人來說，都非常的開放。幾年下來，它產生了為數可觀，令人驚豔的成果。它讓一群人得以聚在一起，分享知識與在工作上合作。最棒的是，它一直以來都是如此。“ 在 SIGGRAPH 1980 那年，有一部**Vol Libre **（譯注：請點選左邊的 link 來看個一張圖，這是將近 30 年前，一個工程師獨立完成的畫面!）的影片震驚人全會場：一部使用全 CG，快速飛越一大片山脈的動畫。重點是，那些山脈還全部是使用碎形（fractal）產生的! 作者是一位來自於在西雅圖的波音航空公司的程式員 – Loren Carpenter ，他在專研了 Mandelbrot 的研究後，做了一些修改所模擬出來的碎形山脈。 Carpenter 自 1966 年起至 1980，就一直是在波音航空的電腦服務部門（Computer Services department）工作，同時，在華盛頓大學（University of Washington）期間，他就開始透過學校的圖書館來了解當時電腦圖學的進展，進而跟上最新的技術。最後，他靠著自己的努力進了波音航空一個開發與電腦繪圖軟體相關的部門工作。也因為進了波音，才讓 Carpenter 有更多的機會接觸到當時非常先進的圖繪硬體設備，透過與其它工程人員的合作，Carpenter 在波音那發表了不少論文。（譯注：這和現在這個時代來說，每一台個人電腦都可以完成某種程度的繪圖作品相比，實在是讓人不得不對硬體技術的進展感到欽佩。） 70 年代時，Carpenter 正在建構一台飛機的 3D 模型，然後再 render 出來，當時，他非常希望同時有某種很酷的場景可以來搭配這一段飛行影片。後來，他在研讀了 Mandelbrot 的書 後，一度對於書中提到的方法限制是如此的多，結果也沒那麼漂亮，而感到非常的失望。這段期間，Lucas 的 Star Wars 才剛上映，作為這部影片的影迷，Carpenter 再次希望，他有朝一日可以透過電腦做出一段非常驚人的場景，而且最好還是外星世界的地形。也因為這樣而趨使 Carpenter 繼續執行這個想法，而在最後的 1979 年，他想到了如何使用碎形來創造出一個地表出來，實現他的夢想。（譯注：過了將近十年才完成的夢想） 1979 年，當 Carpenter 在一趟前往 Ohio 州的洽公旅途中，踫巧遇上了一位對於電腦圖學領域裏頭的人事物有點了解的陌生人，這位先生向他介紹了一些人，包括了 Ed Catmull 他是如何地被 Lucas 請進去成立一個實驗室…等。（譯注：為何在我飛往美國的眾多班機過程中，沒有遇過這種陌生人呢?）當下，Carpenter 對這件事非常的感興趣，但他並沒有急著立即透過這一位陌生人與 Lucasfilm 或是 Catmull 取得連繫，也沒有寄出任何的一份求職信或履歷。一部分原因是，當時他的“外星地形“還沒完成；另一個原因，他相信當時的 Lucasfilm 這麼紅，收到的求職信件一定多到嚇死人，並不差他這麼一份（”At the time they were getting enough resumes to kill a horse” explains Carpenter.）。 ...

原文：原文：HISTORY OF COMPUTER GRAPHICS – 1970-79 1974/1975，可能是電腦圖學界的轉淚點，主要原因之一是圖學引起更多人的注意，另一方面是圖學重鎮由猶它大學（UU）轉往紐約技術學院（NYIT）。前兩者一起看的話，就是有更多人投入 NYIT 這個新圖學重鎮。 很多人參與 NYIT，我們來小聊一下其中一位先生 – Alvy Ray Smith 。Smith 是生平事蹟是少有的比較有趣的。他一開始，對於電腦圖學是沒什麼興趣的，挺多就是在學生時代，使用電腦圖學做了個作品出來（就一張圖）而已。就著，他前往紐約大學任教，因為他過去有圖學的經驗，所以紐約大學的 Herb Freeman 先生非常希望他可以投入這一塊的研究（譯注：跟上時代?!），但他實在不感興趣，不管怎麼樣都無法被說服。隨後，因緣際會下，在他因為溜冰斷了條腿後，有了時間重新思考他的人生方向而決定回去 UC Berkeley 任教時，順道去拜訪了他的好友 Richard Shoup （Shoup 當時在 PARC (Palo Alto Research Center) 開發一個叫 SuperPaint 的系統），本只想順道看看 Shoup 的 SuperPaint 的，就十來分鐘就好。結果一看，極為驚人，當下他下了個決定：電腦圖學是他今後要投入的領域。於是他加入 PARC，最後又輾轉到 NYIT（譯注：因為 PARC 不打算投入彩色營幕相關的研究，而著手寫 SuperPaint 的 Smith 就跑去找 Catmull 了）。 譯注：個人非常推薦喜好電腦圖學的人，常常去看看 Alvy Ray Smith 的個人網頁 。裏頭的東西多到讓人會嚇一跳，很容易看到一張不曉得在幹麻的圖片，但整個就是很有趣，除了網站做得非常醜以外。另一方面，Smith 因為在 SuperPaint 與 Compositing 上的貢獻，先後得了兩次美國電影藝術與科學學會（Academy of Motion Picture Arts and Sciences）的技術獎項。又，Smith 也是 HSV color space 的發明人，因為有了他的發明，讓我們可以免除使用 RGB color space 來調整顏色時的痛苦，在這邊特別感謝他的貢獻。另一方面，Smith 其實也是 Pixar 的創立合夥人之一的，只是後來 Pixar 被賣到 Steve Jobs 下時，他們大吵了一架，然後他就退出 Pixar 了。也因此，Pixar 的歷史都沒有提到這個人，但這個人的確是個非常重要的人…所以說…是有心結什麼的是嗎XD 不過 Smith 手邊倒是有留下一些歷史記錄 。 ...

原文：HISTORY OF COMPUTER GRAPHICS – 1970-79 1970 年代，電腦圖學開始在電視產業現身。Computer Image Corporation（CIC）這一家公司開發了很多的軟硬體，像是 ANIMAC, SCANIMATE 和 CAESAR。這些系統的工作方式是，先把畫好的圖給掃進電腦，然後對掃進來的圖做處理，像是縮放、拉扯、變形、旋轉…等一些幾合變形，然後最後再把結果輸出給電視。（譯注：這是個很有趣的現象。如果 Computer Graphics 對那個時代來說，還是個非常新穎與實驗性質的技術，那麼一個經濟社會，對待新技術的方式，常常是由比較財大氣粗的超大型跨國企業，或是小到不行要求 niche 求生存的 start-up 才會去踫的。所以我原以為電影產業會比電視產業來得早接觸 Computer Graphics，顯然是我搞錯了!） 當時的 3D 模形只有 Flat Shading 一種，沒有多餘的陰影變化線索，讓看的人去感受它的立體樣貌，只能憑藉著外觀上的輪廓來猜測，非常的不直覺。雖然可以透過使用更多的 polygon 來讓 3D 模形的品質好一點，但幫助有限，而且對當時計算能力不夠好的電腦來說，是個負擔，並沒有解決掉根本的問題。1971 年，Henri Gouraud 發表了一篇論文，他想出了一個方法來改善這個問題：透過內插每一個 polygon face 頂點上的顏色，可以做出一些顏色的漸進式變化，這就是後來很有名的 Gouraud shading。（譯注，沒記錯的話，這個方法在 199x 年代的遊戲，是最常見的 shading 方法，那時的 Phong shading 算是比較昂貴的方法。又，當時 Gouraud 還不到 30 歲。）Gouraud shading 最棒的地方就在於：它的方法很簡單，計算不複雜，但是卻可以立即獲得很大的改善。 1971 年另一個非常重要的進展，就屬微型電腦了。硬體的進步，讓架構比較簡單的電腦開始可以量產，這間接促使後來 PC 個人電腦的發展（譯注，大家應該也都知道，IBM 一開始就錯過了這個發展…）。因為愈來愈便宜的電腦的可能性增加，需要大量運算的電腦圖學出現了新的可能性。 同時期，Nolan Kay Bushnell（譯注：很不幸地，他也是來自猶它大學） 與他的朋友們建立了 Atari 這一家大型電動遊樂廠商，於 1972 開發出了 Pong 這個席捲了整個世界的熱門遊戲，也開創了遊樂產業，並於日後成為世上最大的 game company。（譯注：這導致了後來 Nintendo 成功地成為日本史上最成功的 game company!） ...

原文：HISTORY OF COMPUTER GRAPHICS – 1960~1969 電腦圖學（Computer Graphics） 的出現，全來自於一位當時 MIT 的學生 – Ivan Sutherland 。Sutherland 在 1961 年開發出一套叫 Sketchpad 的電腦繪圖程式。Sketchpad 允許使用者透過一個叫光筆（light pen）的東西，在電腦螢幕上畫一些簡單的圖形，同時提供存檔與日後的讀取。（譯注：略過不有趣的光筆介紹） Sutherland 的 Sketchpad 這個程式，很巧妙地把一些圖學的問題給解決掉了，即便現在，很多電腦圖學的界面與使用方式，都是借鏡於 Sketchpad 而來的。（譯注，我想原因之一是，它是史上第一個公開的繪圖軟體，另一方面，那時侯的 HCI 也才剛發跡。）舉個例子來說：如果有個人想要畫一個正方形的話，他（她）並不需要擔心如何畫好那四條線，而是透過滑鼠，指定左上角與右下角，或是直接透過可以輸入的界面輸入位置與大小，然後由程式幫他（她）畫出一個完全的正方形來。（譯注，這個想法在 1961 年就有了!）另一個例子是，Sutherland 把畫的內容當成一個個的物件，所以你可以針對每個你畫過的東西做處理。舉個例子，你可以只放大一個輪胎而不去影響到車身的其它部位，反之亦然。（譯注，這也可以說是巧合，因為那個年代的電腦圖學，因為硬體上的設計與限制，所以只提供向量圖學，所以就比較容易發展出以物件來處理的概念了。） （譯注，跳過這一段闡訴有關向量與點陣之間的差異。） 又，1961 年，另一位 MIT 學生 – Steve Russel 創造了堪稱史上第一套（或至少是最早的幾套之一）電腦遊戲 – Spacewar 。是在 DEC PDP-1 這套電腦系統上開發出來的。（譯注，PC 個人電腦還沒問世）Spacewar 非常的成功，而且被其它很多 PDP-1 的使用者/開發者（譯注，我猜大部分是 MIT 的教職生）拿去用（兼玩）。DEC 這家公司的一些工程師甚至拿他來當作電腦系統的測試程式之一，後續出產的 PDP-1 都會先跑過 Spacewar 然後做一些分析! 當然了，Spacewar 也跟著賣出去的 DEC 系統一併賣給顧戶了。（譯注，這算是非常早的 hardware bundle software 的案例了，而且 bundle 的還是遊戲，而不是 OS!） 接下來的兩三年，非常多的研究機構，公司也都利用電腦繪圖來製作了不少影片（更精確一點的說法，是一些會動的畫面，但內容與我們現在想的，有故事劇情的影片，是截然不同的。）像是來自 Bell Telephone Laboratory 的工程師，就利用電腦展現了一些像是牛頓力學的模擬（這很有可能是 particle system 第一次在電腦圖學界上出現的樣貌）。然後波音航空（Boeing Aircraft）的技術人員則是製作了兩段模擬用的影片：一段是阻泥的流體模擬；另一段是衝擊波的模擬。 ...

阿則為了從旁給與我一些鼓勵，於是轉貼了一個非常有趣的網頁給我：GEEK OF THE WEEK :Wayne Wooten RenderMan Software Engineer, Pixar 以下是不負責任，依自己喜好翻譯： 你的工作內容? 在西雅圖的辦公室，我協助維護一個叫 Pixar’s RenderMan 的軟體，這個軟體主要被一些諸如 Industrial Light & Magic (ILM), Weta, Framestore 等知名特效動畫公司使用，用它創造出了非常多大賣座的電影作品。當然啦，Pixar 本身也使用它締造了不少部大作。 **你擔任過最最酷的工作職位：**Animation Scientist（動畫科學家）。 **你幹過哪些非常黑客的事?**最近嗎? 我讓我的 Acer 小筆電成功安裝了 OS X；破解了我的 iPhone；在我自家的 Apple TV 裏頭安裝了 Boxee 這一套媒體播放中心；還有… **最愛的電影：**Ghost in the Shell（攻殻機動隊）與 2001: A Space Odyssey（2001 太空漫遊）。 **最愛的遊戲：**龍與地下城，尤其是它的第四版。 **最愛的書：**別鬧了，費曼先生。 **最愛的垃圾食物：**那還用說，當然是冰淇淋~ **最愛怎麼用你的私人時間?**滑雪，還有用我的 D90 拍我的小孩。 Mac or PC? 我發覺惡搞 PC 或 Mac 都很讚，當然啦，還有 Linux。 **iPhone or Blackberry?**ur… 你知道的 Pixar 和 Apple 的關係匪淺，不過這是另一個故事了… ...