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分形数字绘景技术!未来电影概念设计的新趋向?

C概念设计2019-01-10 16:17:36


我迷上了数学中那些直观的几何,在几何中数学和视觉和谐一致。

——B.B.Mandelbrot



Julius Horsthuis 分形短片


本次开篇,借由概念艺术家Julius Horsthuis创意炸裂的分形艺术短片《自我意识》为大家引出如今在电影概念设计及后期制作中的一项重要技术:分形数字绘景技术。本文也收集了Julius Horsthuis的分形概念艺术作品,希望对大家有所帮助。


首先小编在开这个题的时候会对自己提出一些问题,比如:

1、什么是分形?

2、分形数字绘景技术在电影中有什么作用?

就让我们一起ヽ( ̄ω ̄( ̄ω ̄〃)ゝ先从曼德勃罗集(分形几何原理)来浅层了解一下吧!


分形(Fractal),具有以非整数维形式充填空间的形态特征。

仿真类分形艺术图形在电影界有广泛的应用,尤其是在宇宙科幻影片中。比如在电影《星际迷航2:可汗之怒》(1982)中行星起源的演变序列图和行星在空间飘浮等壮观的场面,显示出计算机分形绘景技术惊艳无比的视觉效果。通过分形技术模拟的山脉、湖泊 、雾和太空等现实环境有助于使影片场景更加真实的呈现于观众眼前。

《星际迷航2:可汗之怒》的分形艺术


从《星球大战前传》(1999、2002、2005)三部曲中的星球地表到《爱丽丝梦游仙境》(2010)中的梦幻森林,分形数字绘景技术逐渐成为模拟自然景物的主流特效手法。近些年,分形数字绘景技术更加成熟,《阿凡达》(2009)中美丽的潘多拉星球、《奇幻森林》(2016)中的丛林世界,其背后都隐藏着分形数字绘景技术的鬼斧神工。

《星球大战3:西斯的复仇》分形制作


《泰坦尼克号》(1998),分形数字绘景模拟的是非刚性的物体——云。影片中故事开始时,码头上的巨轮开始启航,通过分形算法打造了数字化模拟非刚性的流体云朵唯美逼真。

《指环王》三部曲(2001-2003),分形数字绘景技术的展现与上世纪相比可以说是一日千里。在《指环王:魔戒再现》(2001)的开篇中,黑暗魔君索伦暗地里铸造了可以奴役世界的魔戒,战争的背景即为分形数字绘景技术的杰作。石洞里的咕噜爱惜地捧着捡来的魔戒,这里的石洞同样出自分形数字绘景之手,即使拉近距离也充满石头质感。

《指环王:魔戒再现》开篇


《指环王》咕噜


第二部《指环王:双塔奇兵》(2002)开篇再现第一部中灰袍巫师甘道夫大战炎魔怪的场景中炎魔怪周身的火焰和手中的火鞭都通过分形数字绘景技术进行创作。另外在《指环王:双塔奇兵》以及之后的《指环王:王者无敌》(2003)的自然刚性景物建模中亦有展现。影片中,可以行走甚至说话的树人、山川砂石以及爆炸破裂的碎石都通过分形数字绘景技术进行呈现。

《指环王》树人


《阿凡达》(2009)中的潘多拉星球的外星丛林、灵魂之树的绘制和生成,比之前任何一部影片中的绘景技术生成的树木都要细致精妙,可以说是分形数字绘景技术的巅峰之作。

《阿凡达》灵魂之树


《银河护卫队2》(2017)中的小树人格鲁特脚下的多孔的镂空状结构、星爵背景远处的结构、Ego 行星内部、地板等与以往影片中的分形艺术对比,明显感受到细节精度与写实程度的大幅提升。

《银河护卫队2》分形艺术


动画方面,《玩具总动员》(1995)、《虫虫危机》(1998)通过分形艺术制作完成了部分灌木花草的创意设计,《海底总动员》(2003)、《飞屋环游记》(2009)、《玩具总动员3》(2010)、《驯龙高手》(2010/2014)、《冰雪奇缘》(2013)通过分形算法的粒子系统这项新技术完成了包括海藻、草坪、雪等自然环境的模拟和视觉呈现。



扩展阅读:纪录片《寻找隐藏的维度》


以下为分形研究的参考网站,有需要的朋友可以收藏查看,进行扩展了解~

  • 分形艺术:www.fractal.net.cn 

  • 分形频道:www.fractal.cn 

  • 分形论坛:http://fractal.cn/bbs/ 

  • 分形中国:www.fractal.org.cn/ 

  • The Chinese Portal of Fractal Art Industry: http://www.cgpad.com

  • 分形几何: http://www.douban.com/group/fractal2/


ARTISTS  Julius Horsthuis

Julius Horsthuis概念设计作品赏析



Julius Horsthuis Demo Reel


Julius Horsthuis

是一位来自荷兰阿姆斯特丹的视觉艺术家和视觉效果设计师。Julius在12岁时就爱上了电影和录像。高中毕业后(2000年至2006年期间)曾在各种电影片场担任录音师、拍板员和拉焦员。与此同时,Julius对计算机图形学产生了兴趣。他曾在不同的公司工作过几年,如Revolver (2004-2005)、 Carbon (2006-2010) 、 Hectic Electric (2010-至今)。作为VFX主管,Julius曾参与过《新地岛》(2011)、《卡托兰之王》(2012)和《海边的曼彻斯特》(2016)等电影的概念设计工作。

2013年,Julius开始尝试分形环境设计,在抽象动画和电影动画之间创建了独特的融合。他的作品很快就获得了全世界的认可,并被众多媒体争相报道。



本期概念设计图资源百度网盘地址

链接:https://pan.baidu.com/s/1OfYfKMhjea118NO3z6daRA 密码:zunc


JH A站网址https://www.artstation.com/juliushorsthuis


Fractal A站网址https://www.artstation.com/search?q=fractal&sorting=recent


  WhyEngine 科赫雪花 (Koch 曲线)


文中部分内容摘自以下网页链接及文献内容:

  • 参考网站

知乎(分形理论):

https://www.zhihu.com/search?type=content&q=%E5%88%86%E5%BD%A2


个人图书馆(分形艺术):http://www.360doc.com/content/14/1228/19/642066_436429110.shtml


微信公众号(算法与数学之美),该文作者许乐、崔程程:https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1524279223&ver=829&signature=SqGreask9DPMxQ-UGiNvO8azgByNzcLAxquvWGdrci1je3qawr6zYx9YWhC9lnJ-Z-yVpYbAg10h0lp466bE2H3zJVFA-oe7ECilMKsAmXFEeBKhA7HM3GvDy*qCk5ae&new=1


微信公众号(NISLONE ),该文作者Raybohttps://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4ODYxMzU2OQ==&mid=2247483697&idx=1&sn=92519ef4d0c8e059ce4ca3226480fec0&chksm=ec3af49fdb4d7d89c8cacdcfa8236897c2a535bd6f48f28b86182f956c341e0eb1fb78e8f3b6&mpshare=1&scene=1&srcid=0509bvh3buyRMbKbsbSaH1W7&key=f7aa90bbeb6f894def2c1ae5ddf49e7dec3eb9ad9204a95d26939a8a94d0e12ea2bce75050dd4e340025522e3403ec9f00b5092e0c59dfad4ad38337ec9662f976e2f9855e6332f063db3e34bef4eb84&ascene=0&uin=MjYzMTcyMzYzOQ%3D%3D&devicetype=iMac+MacBookPro8%2C1+OSX+OSX+10.12.3+build(16D32)&version=12020010&nettype=WIFI&fontScale=100&pass_ticket=es78ysDzsnxwEnlNOc7iZaL1WZs2nECfkg%2Fb9ZNuUsz5JBD6fcCSuuTyceUCyxgI


  • 参考文献

《分形艺术图形在科幻影片制作中的应用》,作者李刚,昆明理工大学2004级设计艺术学硕士论文

《魔幻电影场景中分形全息技术的影响》,作者肖爱华、孔睿,山东大学艺术学院、北京服装学院 2007级硕士论文

《分形图形在电影中的应用》,作者果霖(邢台学院信息科学与技术系)、徐人平(昆明理工大学博士生导师)论文


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