AI 技術如何為最新的 Pixar 電影中的火焰生物注入生命
背景
最新的動畫電影《元素》今天在瑞士的電影院上映。這部電影由華特迪士尼工作室和皮克斯動畫工作室製作，講述了一個火焰生物 Ember 在元素城生活的故事。這部電影不僅在荷裏活拍攝，還借助了 ETH 技術注入了火焰生物的生命。
具有挑戰性的動畫效果
根據 Wired 雜誌最近的報導，為了真實地繪製出 Ember 頭部的火焰和熱流，動畫師們面臨著巨大的挑戰。然而他們最終找到理解決方法，使 Ember 臉上的火焰結構比以往的模擬技術更加突出。ETH 教授、電腦圖學模擬和動畫組的負責人 Barbara Solenthaler 表示：“我們的技術賦予了火焰獨特的風格，使得它成為藝術家在視覺上支援故事的工具。”
AI 技術注入生命
這項新的 3D 模擬技術利用人工智慧，使得煙霧、火焰或流體的外觀和結構可以進行藝術性的控制。ETH 的這項技術可以藝術性地改變火焰、煙霧或流體，以支援故事的進行。這項技術不僅僅控制外部形式，還能夠控制煙霧中的區域性結構。例如，它可以在煙霧中計算一個螺旋紋路，或者輕鬆地將梵高的名畫《星夜》的風格應用到煙霧中。 ETH 教授 Barbara Solenthaler 表示：“我們的技術能夠將任何輸入影象的結構轉換到煙霧、火焰甚至流體中。”
得到迪士尼的關注
ETH 研究人員發表這項基於人工智慧的 3D 模擬技術後，迪士尼工作室表達了濃厚的興趣。Solenthaler 表示：“該技術是在 ETH 創造的，並且其程式碼是開源的，我們將該技術轉移到迪士尼動畫工作室和皮克斯動畫工作室的流程中，並得到了迪士尼在蘇黎世的研究工作室的幫助。”從 2021 年開始，ETH 技術首次應用於電腦動畫幻想片《花木蘭》中，影片中一個場景中有煙霧氣象圖形從廢墟中擴散開來。迪士尼工作室現在已經在最新的皮克斯電影《元素》中進一步發展並應用了這項技術，用於主角 Ember 的動畫效果。
注入生命的火焰頭部動畫
具體而言，《元素》的主角 Ember 是一個火焰生物，其頭部不斷燃燒著火焰。現在這項新的 ETH 技術使得可以將最初由藝術家創作的火焰結構轉換到 Ember 的形象中，使得 Ember 身上的火焰看起來極其逼真。華特迪士尼工作室最近承認，ETH 的技術在使得 Ember 和其他在元素城中活躍的火焰生物“栩栩如生”中發揮了重要作用。最終的動畫效果由迪士尼研究工作室和皮克斯動畫工作室完成，ETH 的研究人員已經沒有參與其中。我們現在也可以看到關於 Ember 的火焰頭部是如何使用這項新技術進行動畫的。
總結
ETH 的新技術結合人工智慧和 3D 模擬技術，為動畫師們注入了創造力和靈感，使得火焰生物在《元素》這部最新的 Pixar 電影中體現出絕對的逼真效果。這項技術的成功應用也引起了迪士尼工作室的關注，並被應用於其他的電影作品中。隨著人工智慧的不斷進步，我們可以預見它將為電影製作和視覺效果帶來更大的突破與創新。
參考文獻
1. Jingwei Tang et al, Physics‐Informed Neural Corrector for Deformation‐based Fluid Control, Computer Graphics Forum (2023). DOI: 10.1111/cgf.14751
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3. Byungsoo Kim et al, Transport-based neural style transfer for smoke simulations, ACM Transactions on Graphics (2019). DOI: 10.1145/3355089.3356560
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