Animation

今年的金馬影展，看了一部好動畫：惡童當街 （鉄コン筋クリート ）。 日本國，某個時間點 寶町，一個有點過時的都市 寄居在這的「貓」：小黑與小白。搶劫寶町的同時，也保護著寶町免受外界侵擾。 都市新興計畫下，大人們的貪婪與計謀正進行著 昔日流氓「老鼠」來了，後頭跟著更大尾的「黃鼠狼」 小黑與小白，一黑暗一光明 奮鬥著。 為他們的都市奮鬥，同時也為他們自己的存在感奮鬥 小黑與小白找到了他們相處之道；都市發展找到了平衡點… 這部動畫好像很有趣，除了故事內容，畫面像日式傳統卡通以外，同時因為它的製作團隊也很有趣。導演是外國人 Michael Arias 、製作團隊是 STUDIO 4℃ 、製作時間號稱四年、使用的軟體是 Softimage 而不是 Maya、漫畫原著松本大洋 據說是個日本漫畫界的怪人。看完動畫時，我稍稍數了一下工作人員名單，發現原畫師約 100 人，動畫師約 200 ~ 300 人，真是一個「人次很多」的團隊，感覺是很大的製作團隊呢~ Softimage 日本官網上頭，有惡童的 case study 網頁，裏頭有放一些圖片，相當的有意思。 ...

如果，開發像上頭這張圖所呈現的視覺效果，是很容易，而且可以隨著人的藝術創造力而有不同的變化，並且使用在 3D 動畫裏頭也很順利且自然的話，那該是件多麼有趣的事… 1986 年，Steve Strassmann 在 SIGGRAPH 上發表了一篇論文 – Hairy Brushes ，目的在透過一些方法，模擬出中國國畫中的水墨畫（不過當時，他的論文裏是指日本水墨畫…但其實就是中國水墨畫嘛…這樣的情況，可以用「情何以堪」嗎?）。這個論文的發表，說不定是「看得到」的最早 NPR 論文研究了。（所以，我們可以說 Steve Strassmann 是 NPR 之父嗎?） NPR 是 Non-Photorealistic Rendering ，和電腦圖學 (Computer Graphics) 發展至今的 rendering 研究相較起來，NPR 根本是「旁枝末節」：一點兒都不重要，也沒什麼技術貢獻的玩意兒。但它卻愈來愈常出現在我們的生活中，尤其是娛樂產品… NPR 雖然只是 CG 裏的一個小分支，而且年輕得很，但它的的研究方向與成果卻也不少，受重視的程度，不亞於那些正規研究，最明顯的例子，就是有一個專門辦來供 NPR 相關研究投稿用的 – NPAR ，一個在 2003 年開始經營，至今已經 5 歲了的學術會議。SIGGRAPH 1999 那年，還因此新開了一個全力的 course，就叫 Non-Photorealistic Rendering ，這個 course 的講師一流，內容由淺入深，是個非常適合入門 NPR 的素材，看完這一份 course，再去看現在的 NPR 發展，會有非常大的幫助。 ...

看過這樣的 Maya 嗎? 沒有的話，那你一定要去看一看這一篇文章 。 Thomas Mann 在 2004 年時，因為某些原因（其實就只是好玩），基於他使用過的一些軟體的經驗（3dsMax, AutoCad, Medit, Microstation, Form-Z, Lightscape, Softimage, Poser），決定給 Maya 重新設計一個新的 GUI，於是有了這個所謂的 A suggested redesign for Maya’s graphical user interface。 個人最愛的是下頭的這一張，針對 Hypershade 的設計，因為它幾乎是整個把 XSI Softimage 的優點給拿了過來了，讓人好生羨慕 Softimage 的使用界面呀 @@~

今年（2007）五月，我寫了一篇常見 3D 軟體的比較 ，那是一篇原文刊登在 CGSociety 的 CGWiki 上頭的文章，換句話說，那是一篇集眾人之力（Wiki 嘛），合寫出來的比較清單，也因為這樣，它一直持續有所更新 ，像是距離我上次看，又新增了 Truespace 和 Silo ，而且很多小地方也有所更動。說不上這一些更動都是正面或正確的，因為不乏會有對某個軟體的狂熱份子出現，或是某個軟體在這個 wiki 上的活躍人口遠大於其它軟體，就會產生某種程度上的偏頗。 在前幾天，上 wikipedia 看一些 3D 軟體的發展歷史時（ex, Maya , Softimage , Blender ），發現到了在 TDT3D 上頭的一篇 3D applications 2007 comparisons table 。這是一篇由一個人，目前是一位教授 3D 軟體的講師，過去十年來都在 CG 產業打滾，列表上的軟體清單都是自己用了很久，且在近 12 個月來，一一安裝最新的版本，然後在每個軟體上頭做同樣的事情與測試，才產生出來的一篇文章。個人覺得更有看頭，不失為另一份可以拿來參考的好文章。 我很喜歡他說的一段話，特別節錄過來： ...

這應該是我使用 Pixar’s RenderMan 以來，看過最落落長的一個 rendering job 了。粗略地算了一下，有 300 個左右的 task，且根據原作者（發表在 Pixar’s RenderMan 官方討論版裏頭）的說詞，有一半是 ptfilter，另一半是 brickmap，我的天…是什麼情況會用到這麼多的 ptfiter，難道是有 100 多顆彈珠散落一地嗎? 最近無聊時，在想一件事。就是呢，為平麼有這麼多的事情都可以被表示成一個樹狀結構（tree）或是圖（graph）呢? 就拿 rendering 這件事來說，一個 RenderMan 的一個 frame，可以被拆成很多個 task，然後每個 task 之間的關係，就組成了像左圖那樣的一個樹狀結構。 然後呢，因為 rendering 真的很費時，至少就 animation 來說是這樣的。（遊戲就當做特例吧，如果一個遊戲的 rendering 要很久的話，會有人想玩嗎?）爭取時間的方法之一就是平行運算（parallel computing）。如果以 task 為最小的運算單元來看，那如何做到同時可以有很多個 task 同時運算，就是重點了。就樹狀結構來看，屬同一層級（sibling）的 task 就可以同時運算，彼此互不相干。 所以呢，這應該就是以樹狀結構來表示一個 job 的好處之一呢? 說來說去，我只是覺得這個 job 的 task 實在太多了，有點噁心，希望我們家的 lighter 不會產生這種 job 來 XD

Glass scene rendered in POV-Ray, demonstrating radiosity, photons, focal blur, and other photorealistic capabilities 當 Opensource 裏頭，有悠久歷史，且常常是學習電腦圖學（Computer Graphics）中的算圖（Rendering）領域的學子，會去拿來當作一個練習平台的 POV-Ray (@Wikipedia )，遇上了工業上赫赫有名的 RenderMan 標準時，就誕生了 POV-Man 這個計畫。 就個人來說，會忍不住想給 POV-Ray 灌上有點神祕，學術上比較高貴的感覺，原因無它，就因為它讓我覺得很遙遠，無從著手，而且除了看到使用它算出來的圖的品質不錯以外，完全不曉得可以拿它來幹麻。 右邊這一張圖，是使用 POV-Ray 算出來的圖，它有 raytracing 特有的反射（reflection）、折射（refraction）和聚焦（caustics，是這樣翻的嗎?）。這張圖同時還算出來景深（Depth of Field）、軟軟的影子（soft shadow，應該不是這樣翻的吧）。 在 1999 年，在 POV-Ray 的 newsgroup 上有這麼一段： ...

R. Annema 弄了一個列表，叫 Renderers List v2 ，然後他把整個網站弄得很像 Wiki，讓每個人可以新增或修改上頭的列表，於是多年後，被我找到… 隨意看了一下，發覺裏頭竟然沒有 Pixar’s RenderMan 也，然後也沒有一個所謂的 RenderMan 相容渲染器（RenderMan Compliant Renderer）的列表，實在太可惜了。而且我有點好奇，不曉得這個清單還有人在更新嗎? 相容於 RISpec 規格的 renderer 好像還不少，像是 Aqsis , Pixie , RenderDotC , Angel , AIR , 3Delight , jrMan , … 等，應該還有不少。 在家裏的時候，我使用的是 3Delight。把它安裝在 Mac OS 上，感覺挺順利的。它的 renderer 程式叫 renderdl (prman)，shader compiler 叫 shaderdl (shader)，texture maker 叫 tdlmake (txmake)，括弧裏的，是 Pixar’s RenderMan 的程式。 目前只做過幾個簡單的測試，主要是在 shader 上頭，model 方面，就隨便拿一個有的 RIB 檔就用了。3delight 內附的預設 shader，有非常的多（感覺有一半的樣子）都可以在 RenderMan Repository 上頭找到，這多少說明了，它預設的 shader 並沒有特別經過處理或設計的，而且就它們找得到的 shader，而且還算 ok 的，通通集結起來的。 說到這，我就不得不說一下 Pixar 的 RenderMan Studio 內附的 shader，雖然還沒有 OO 化，但在 AOV 的設計上，一改過去 RAT 6.5 之前的 _ambient, _diffuse, _specular, …，分得更細緻了一些了，像是光 Diffuse 就有 DirectDiffuse, IndirectDiffuse（或是倒過來 DiffuseDirect，我有點忘了），雖然在使用上變得稍為麻煩了，但就 RD 人員的角度來看，分成這麼細，是比過去的 AOV 來得更專業的一種作法的。況且，還是有辦法輪出一個 DiffuseDirect + DiffuseIndirect 的 AOV 出來的，所以顯然只有好處，沒有壞處。 ...

1980 年代，Ed Catmull 率先帶了一匹人，加入了當時的 Lucasfilm，並在裏頭成立了一個電腦部門，那時他們列出了一些目標，像是提出新的數位合成系統來取代舊有的光學式沖印設備、數位剪輯系統，與使用電腦產生的圖來取代模型拍攝等。他們那時應該是一群學者（或研究人員），目的是搞出一些軟硬體來。 3D 的部分，設計了一個叫 Pixar-3D 的巨型機器（其實就是一台電腦），而上頭的軟體架構取名為 Reyes（by Loren Carpenter），代表 Render Eveything You Ever Saw（其實是一個國家公園裏頭，一個湖的名字）。1986 年 Pixar 離開了 Lucasfilm，遇上了好心的 Steve Jobs，讓他們得以繼續發展 Reyes。Pixar-3D 這個硬體計畫，後來改名為 Reyes Machine。 最後，他們第一代硬體，取名為 RM-1，一台特別打造的機器，用來負責 rendering 這麼一回事，隨後，有這麼一段說法： Pat Hanrahan realized that, in the face of this often changing hardware architecture, a standard interface to rendering hardware, like Silicon Graphics had to their hardware, was a good idea. So he started design work, at first with SGI and later without them, on the next-generation GL, called the “Rendering Interface,” or RI. ...