講座精華 ❘ 夢想特效師用花博專案解析 Houdini
2018 年 11 月，夢想動畫為台中花博製作了一個絕美的牆面投影作品；影片中大量的粒子聚合的效果就是用 Houdini 作的。1/12 週六下午，負責此作品的兩位夢想動畫特效師郭子維和林于傑，以其各自製作的段落為例，分享製作過程。
為什麼花博的專案適合用 Houdini 製作？
為什麼花博的專案適合用 Houdini 製作？又或者說，這個專案中有些部分除了 Houdini 以外，其他軟體可能很難執行。主要原因有兩個：
- 點的特性
整支影像中幾乎所有的物件都是由點構成的。以 3D 呈現，還包含運鏡跟轉場，上述這些事若在其他軟體處理會很花力氣。2D 軟體（例如 AE），也可以呈現點的效果，不過大概只能做到單張。相較之下，Houdini 在處理點就非常容易：只要給它一個模型、撒上點，最後上貼圖，就可以算圖，其他的都是動態處理上的事。 - 自由度
Houdini 在製作上的自由度可以體現在很多地方。譬如程序性的建立好規則以後，可以輕易的複製或改動效果。在花博專案中很大程度展現了 Houdini 的優勢跟方便。這點兩位老師後續會舉例說明。
影像概念
整支影像是以微觀到宏觀的角度，展現台中的自然環境。所以從開頭的 DNA 生長開始，持續將視角拉遠， 直到片尾的宇宙樣貌。過程中會看見像是濕地、梯田、翠池、星空等，從低海拔到高海拔度的各種景觀跟動植物。
課程的第一部分，由林于傑老師用影片開頭的 DNA ，說明 Houdini 的屬性、節點等基本觀念
在進入製作前，要先認識幾個 Houdini 的基本名詞：
節點：是 Houdini 的基本工具。節點的類型很多，也各自具有不同功能。你可以透過節點設定參數，控制物件的長短、位置等。
屬性：屬性則是 Houdini 中各種類型的資料，包含像是點線面的顏色、大小、位置等。
在 Houdini 中，你可以自定義原本 Houdini 中沒有的屬性；例如你可以自定義出一個 Normal （指法線向量，也就是垂直於物件面的向量）的屬性，決定它的長度、方向等。
用程序性的思維，建置 DNA
程序性思維意味著在製作的過程中，有脈絡的規劃，並且每個步驟都是標準化、規範化的。程序性的建置 DNA 的過程：
- 首先用 Resample 這個節點，將線上的點細分出來。接著勾選 Curveu 這個屬性， 把線段上第一個點到最後一個點，按照 0~1 重新平均分布。
2. 增加 Color 這個節點，並且利用 Ramp from Attribute 的功能， 依據 Curveu 上屬性的值，製作顏色漸層。
3. 接著新增 Copy to Point 這個節點。Copy to Point 的作用是將點上的屬性資訊（位置、顏色、大小等等）複製到物件上。
4. 將直線合併，再增加 Mirror 這個節點，鏡像複製出 DNA 的另外一半。
5. 用 Bend 這個節點，扭出 DNA 的形狀，就完成了。
6. 最後把所有東西打包做成工具，整理所需參數（長度、寬度、密度、粗細、扭曲程度)，在外面寫好要控制的欄位。未來當客戶或是導演希望 DNA長一點、寬一點、窄一點、密度低一點的時候，只要個別控制那些參數就可以。而這正是 Houdini 這個軟體的優勢之一。
接著郭子維老師分享蝴蝶變成河流的段落，說明轉場的方式、如何整合不同的場景與攝影機
好轉場的定義有很多，其中一項是在不同 Cut 轉換之間，攝影機或物件移動的軌跡是否流暢。用花博專案為例的話，就是在蝴蝶飛舞、轉變為河流的過程中，能否無礙的銜接兩者。
第一步，整合場景與攝影機
這個段落困難之處在於，蝴蝶與河流各自的 3D 場景跟攝影機都在不同位置，要如何整合場景與攝影機，做出流暢的轉場？因此第一步是整合場景與攝影機，順成同一個鏡頭。
第二步，讓蝴蝶轉變為河流
- 首先要做的事是製作蝴蝶。如同前面提到的，在 Houdini 製作點是相當容易的，只要撒點並且上貼圖，基本上蝴蝶就製作完成了。
2. 然後製作河流。大致上河流的製作過程可以拆分為：撒點、將點連線、細分線斷、扭動幾個步驟。
2. 接著設定蝴蝶消散的時間點。在影片中蝴蝶首先消散，再轉變為河流，因此先做出蝴蝶的消散。這步設定每隻蝴蝶消散的時間點：
然後進到粒子系統製作消散的效果：
3. 接著讓消散後的蝴蝶，吸附到前面製作的河流的線上。這裡的邏輯是，消散後的蝴蝶的點，要找出河流的線段上最近的位置。
4. 接著利用 Age 這個屬性，控制點出現（Age 可以理解為點的「年紀」。這邊 Age 設定為 0.5–1.5，也就是每個點出生的時間不同，在經過一段時間後，各自擁有 0.5 秒到 1.5 秒不等的 Age）。點在出生後，會開始慢慢附著到河流的線段上。
5. 不過這時會遇到的問題是，點會隨著時間經過，不停的判斷最近的點，造成跳動。因此需要用 Timeshift 這個節點讓時間暫停，讓點和線都定格在某時間，找出最近的點，給予會動點的位置。
第三步，去除空間感
在最後的成果中，蝴蝶飛行轉換到河流的過程中，場景是不動的。在場景不動、攝影機持續前進、蝴蝶也持續移動的情況下，畫面會出現空間感，而這不是希望達到的效果。因此在這步需要消去空間感。
- 讓河流跟隨攝影機。
2. 利用視覺原理，讓物件大小在鏡頭中看起來不動。
當物體靠近攝影機同時縮小、或物體遠離攝影機同時放大，在攝影機中看起來是不會變的。
利用這個視覺原理，把蝴蝶投影到平面上，並在那個平面上做所有要做的事。如此一來不管攝影機拉遠或拉近，蝴蝶看起來都是不會變的。
最後只要算圖、合成就完成了整段轉場。
從花博專案學 Houdini
拆解花博專案的過程中，可以知道要使用 Houdini 做特效，數學、邏輯、美感、程式語言、邏輯與規劃能力每項都很重要。理性的邏輯能力跟感性的美感能力兩種都必須具備。而兩位夢想特效師的背景正巧是端點的兩邊。因此若想成為好的特效師、想用 Houdini 做特效，任一邊的能力都不能偏廢。
夢想動畫特效師。持續推廣 Houdini 的學習和應用。在動畫及特效產業擁有超過 8 年經歷，製作過的專案包含第 49 屆金鐘獎頻道包裝、電影 <樓下的房客>、五月天演唱會視覺特效等。服務客戶涵括 ASUS、ACER、BENZ 等品牌。
▶ 郭子維的 Houdini 教學部落格 http://bit.ly/2SgyWfT
夢想動畫特效師。淡江大學資工系畢業，看完電影 <環太平洋> 後受到感召，決定把人生獻給特效。曾任職於砌禾數位動畫，現為夢想動畫特效師。製作過的專案包含電影 <萌學園>、<北城百畫帖>、<狂徒> 等。服務客戶則有 ASUS、ACER 等品牌。
這是夢想發光吧首次舉行的課程，未來如果你有興趣參與、想聽其他主題，歡迎 follow 夢想發光吧粉專或者私訊我們
