作者：Barbara Robertson
這部電影吸引人的地方在於用廢棄的零件、外部附帶的燈光、運動和表演創造了很多富有感情的角色，這對《機器人曆險記》劇組的 CG 製作團隊來說是一大挑戰。CGN 訪問了團隊中的負責人。
Rodney Copperbottom [羅德尼·科波巴托姆] 穿著一身半新不舊的衣服，騎著一輛 Evinrude 外舷摩托車，他是福克斯/藍色天空工作室的美豔明星，以喜劇片和冒險片見長的 Roberts [羅伯茨] 的兒子，他讓那些動畫迷們大飽眼福。電影的導演是 Chris Wedge [克裏斯·威奇] 和 Carlos Saldanha [卡洛斯·薩爾丹哈]。為電影配音都是一些天才演員，Ewan McGregor [埃萬·麥克格雷戈爾] 為 Rodney [羅德尼] 配音，Robin Williams [羅賓·威廉姆斯] 為 Rodney [羅德尼] 那個遲鈍的朋友 Fender [芬德爾] 配音。
《機器人曆險記》的出品使那些誇耀這個工作室的動畫與編劇能力的人又多了談資。這個工作室製作的《冰河時代》曾經榮獲奧斯卡電影獎提名，《消失的堅果》榮獲奧斯卡短片獎提名，《小兔子》榮獲奧斯卡短片獎提名。《機器人曆險記》中的詭異離奇的由機器、玻璃和金屬世界是該片的一大亮點。自從該工作室成立以來，就以其CG技術而聞名。這裏麵的幾乎一切都是閃閃發光的。因為《機器人曆險記》采納了過去一百年來工業設計的成果，其中的一些機器都有些生鏽了。
這家工作室遇到的挑戰就是對一個完全由玻璃和金屬組成的視覺上很複雜的世界進行渲染。在這個世界裏，物理上的精確的跟蹤光線給人一種“過時”的感覺，生鏽的機器人是由破舊的零件製成的，表麵的紋理不會使管道阻塞，那些用精致工藝製成的機器人可以在不使金屬變形的情況下做出各種豐富的表情動作。
“我們在拍攝《機器人曆險記》時，不想把以前固有的觀念帶到這部電影中，” R&D 導演 Carl Ludwig [卡爾·路德維希] 說，“Chris Wedge [克裏斯·威奇] 總想要得到那種夢幻的世界的感覺。我們發明了種種方法處理角色的數量，建模和構建城市的複雜性，我們也要顯示這種渲染可以做到什麼樣，這就是我們的長處所在。”
具體細節
在機器人的世界裏有兩種類型的機器人，一種是老舊的工業機器人，它們用廢棄的零件製成，還有一種是外表閃耀著光澤的現代型機器人，最新型的機器人 Ratchet [拉切特] 受到了他的母親 Madame Gasket [加斯科特夫人] （Greg Krinnear [格雷格·柯林尼爾配音]）的影響，接管了 Big Weld [大維爾德] 的產業。Big Weld [大維爾德] （Mel Brooks [梅爾·布魯克斯配音]）本人是發明家中的優勝者，也是過時的 Rusties 的朋友，他經常蜷縮在他的舊實驗室中玩多米諾骨牌。為了把新型的機器人賣出去，Ratchet [拉切特] 停止製造廢棄的零件並將大街上的那些“過時”的機器人回收到他母親那裏進行熔化。這位年輕少壯的發明家 Rodney [羅德尼] 拯救了 Rusties 和新製造出來的機器人 Cappy [卡皮]。（Halle Berry [哈雷·貝裏]）
“我們在學習如何使這些角色變得更熱情，更能吸引人的過程中學到了很多東西。但是這些角色仍然由金屬製成並且發出的聲音都是類似金屬的。”Wedge [威奇] 說。一開始他們試圖把機器人做成純機械的，但是最終還是加上了一些拉抻，擠壓和變形，這樣它們的表情就更加豐富了。
例如，Rodney [羅德尼] 的眼窩有一個向外突出的外套，這個外套經過變形可以讓他看起來更有活力，而這種變形也可以用在機器人的嘴唇上。Fender [芬德爾] 的眼睫毛就是用汽車擋風玻璃的擦拭刷做成的，而更新的，用純金屬製成的機器人的變形比重金屬製成的要豐富地多，但是大部分動作還是基於旋轉和平移。要模仿擠壓和拉抻的動作，機器人的手臂要能夠像手槍一樣伸縮。Rodney [羅德尼] 在他的骨盆和上肢之間有一個彈簧。
“要說讓機器人模仿眉毛和眼睛的動作，這就有點唬人了，因為它們沒有附著在機器人頭骨上。”首席動畫師 David Torres [戴維·托雷斯] 說，“每個身體上的零件都有一個發動機”。在通常情況下，當一名動畫師移動一個角色的眉毛時，在前額和麵頰處的皺紋特效會使這個角色的表情更為豐富。對於機器人來說，動畫師們要逐個地製作每個零件。
“我們必須要尊重機械美學”，首席動畫師 Galen Chu [加侖·朱] 說，“我們不能隨心所欲地創造出任何形狀來。它們要看起來給人一種既像是機器人又不大像的感覺，所以我們在創作符合我們需要的角色時，進行了一番調查工作。”
零件，我們得到了零件。
機器人的身體是用很多細分的平麵創建的，這些平麵都是使用貝賽爾麵片，而不是多邊形或 NURBS 進行渲染。
“使用細分平麵而不是 NURB 的主要原因是它更容易做成器官模型，”研究人員 Maurice Van Swaaij [毛利斯·範·斯瓦伊] 說，“但是，在創作機器人時，我們有很多很難創作的機器零件，那些零件用NURBS 都是很難做出來的。每一個零件都應該有一套自己的 NURBS 參數。當你把這些 NURBS 補丁粘在一起時，
很難讓人們無法看到其中的接縫。但是采用細分的平麵你可以做出任意的形狀來。無論這個模型有多少個洞，或是多少個手柄，都可以做得出來。因為這是一塊表麵，你不要考慮如何把這些片粘在一起。”
要做出成群的機器人以及帶有建築物的城市景觀，研究人員們發明了一種用於零件和片的係統。“弗蘭肯斯坦機器人“就是從隨意選擇的零件中隨機製造出來的，建築物也是按照這個規程做出來的。即使是主要的角色，比如電影中的 Rusties，也是用廢棄的零件製成的。
“我們要打破可能會重新使用的零件”，建模總監 Micheal DeFeo [米切爾·德菲奧] 說，“因為隨著時間的過去，我們就可以得到一個新角色，這樣一來，wingnut 就會工作的非常好。”
細分的平麵要轉化成貝賽爾表麵以供渲染，因為它們曲線形的表麵不必細分就可以得到光滑的形狀。但是這經常會導致問題，當然不是在這個工作室裏。
“這是一部很複雜的電影，嚴格說來，電影中沒有一樣東西在現實世界中視存在的。包括書、雲、叢林和房屋。”
“問題在於使用光線跟蹤的辦法渲染貝賽爾麵片很困難，”Van Swaaij [範·斯瓦伊] 說，“你在空間裏有一束光線和帶有 16 個控製點的麵片，麵片的形狀是任意的，您要計算出在空間中的什麼地方，光線和補丁會交彙在一起。幸運的是我們正在跟蹤到貝賽爾麵片。”
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在蒼蠅上麵創建紋理
使用細分的表麵將導致另一個問題，就是沒有 UV 空間。這樣，問題就出現了：他們是如何渲染這個模型的？他們提出的答案解決了兩個而不是一個問題。
“我們很早就認識到我們需要在建築物和角色上使用的豐富的紋理和複雜的材質，但是這將成為一個標準貼圖的技術問題，因為內存是有限的，”Ludwig [路德維希] 說，“這樣我們就想出了很多新方法，它們可以在表麵上交互地創建材質。”這就減少了所需的內存，而且這樣做還有另外一個好處：團隊不用再費心處理 UV 空間的問題了。”
工作室的員工使用 Maya 的節點編輯器開發的過程係統可以設計出材質然後將其傳遞給 Maya，“我們使用 Maya 主要是製作 GUI”Van Swaaij [範·斯瓦伊] 說，“我們甚至自己寫了很多節點。”每個節點都代表一個可能是各種顏色之間的插入值的處理單元，或者代表到某一個點的距離。“有很多基於噪音功能的過程陰影可以讓您進行有限的控製，但是在我們的係統中，您可以按照你擺放控製點構建使材質出現的空間的方式來處理這些材質。材質在整個的空間中被定義，但是隻有在此模型上才被估算。這真是一種令人費解的轉換。”
一旦材質定義好之後，它就可以在 Maya 中預覽，然後編譯成 C++ 代碼並用藍天工作室所屬的軟件進行渲染。“編譯是最基本的，”Van Swaaij [範·斯瓦伊] 說，“節點對於 TD 來說是很了不起的，但是當你在進行渲染時，你需要純節點。”
X無論你使用什麼做的，你都會發光。
使用光線跟蹤照亮一個金屬世界會導致一個問題，就是控製反射、散射光線和鏡麵高光。新型機器人是用閃亮的金屬製成的，上麵的紋理很緊湊。老一些的機器人的外表上塗了一層薄薄的漆。它們在相同的環境下對光線的反應是不同的。除此之外，有些建築物反射光線，但是也有些建築物不反射光線。
“我們不使用環境貼圖，”Dave Esneault [戴維·埃斯內爾特] 說，“我們使用環境。我們要過一陣子才能知道有多少光線已經改變，比如一個舉杯祝願的人將會對某一角色的光線產生影響。人們一開始就把這種散射處理的有些過分，這將使得反射性不是很強的物體過亮。我們可以使光線彈跳到各個地方。”
正如 Big Weld 所說，“無論你使用什麼做的，你都可以閃閃發光。”
從采用時間序列法和關鍵楨波動形狀和粒子形成的多米諾效應，到使用流體動力學創建的噴射石油的山泉，再到上千個用過程動畫製成的球星軸承，再到看起來像是早晨回家的手表和路燈燈柱裏麵的城市。機器人的世界是一個完全古怪但又充滿活力的世界，這個世界隻能用 CG 的辦法才可以創建出來。
“這是一部複雜的電影，”Wedge [威奇] 說，“這部電影的密度很大，有很多角色的動作，很多動作，而且在每一幅鏡頭中又有很多值得看的地方。我們最終了解了《機器人曆險記》的事情就是，我們需要創造一個完全夢幻般的世界。嚴格說來，電影中沒有一樣東西在現實世界中視存在的。包括書、雲、叢林和房屋。讓我深受啟發的是在一種看上去很酷的方式中，我們設法渲染了一個完全童話般的世界，這個世界‘欺騙’了你，當你覺得你不可能在這個世界裏時，你已經身臨其境了。”
