CFA校友的3d打印怪物是如何拯救定格动画的

长着獠牙的蛇窜上天空， 当它盘旋着飞向月球时，甩着它骨骼般的尾巴。 它咆哮着转过身来，向镜头流去，像一条鳗鱼在夜晚浸透的街道上扭动着。 它的眼睛闪闪发光，月亮兽开始攻击。

虽然这只野兽的动作看起来毫不费力，但它的动力来自煞费苦心的视觉效果。 停止运动—a form of animation pioneered in 1898, in which animators manipulate physical models by hand between frames—gave cult classics like 红鼻子驯鹿鲁道夫 (1964) and the 超级无敌掌门狗 films a distinctive charm. The process is so laborious, however, that stop motion faded with the advent of 计算机生成图像 (CGI) in the 1990s, and all but died out.

莱卡犬娱乐 就是把它带回来。

The studio’s 2016 film 久保和两根弦 follows young Kubo’s quest to defeat his evil grandfather, the Moon King Raiden, who transforms into the Moon Beast for their final showdown. 为了创造这个令人敬畏的怪物，这家位于俄勒冈州的工作室将久经考验的定格动画技术与3d打印和CGI技术相结合。 The studio’s rapid prototyping—3-D printing—department, headed by 布莱恩麦克莱恩 (CFA’99), is leading the stop-motion revolution.

莱卡犬娱乐’s 2016 film 久保和两根弦 follows young Kubo’s quest to defeat his evil grandfather, the Moon King Raiden. 周刊

McLean has been with Laika since its inaugural project, 卡洛琳 (2009), the first film to use 3-D printing in stop-motion animation, an achievement that garnered an Academy Award nomination for Best Animated Feature Film. McLean has since helmed the rapid prototyping for 2012’s Oscar-nominated ParaNorman and 2014’s 的Boxtrolls, also short-listed for an Academy Award. In 2016, McLean was recognized for pioneering the use of 3-D printers in stop-motion film with a 奥斯卡科学与工程奖 plaque.

麦克莱恩对不同寻常的材料和技术并不陌生。 在莱卡之前，他是迪斯尼主题公园的环境雕塑家(“世界上大部分地方，无论是拉斯维加斯还是主题公园，都是用泡沫雕刻的，”他说。 “这么多泡沫真恶心！”)。 He also worked with Warner Bros. to produce a 假日橱窗展示 featuring foam sculptures of Harry Potter and Hagrid in the Chicago department store Marshall Field’s.

麦克莱恩说，他认为3d打印机是他雕塑武器库中的另一种工具，就像一把锉刀或一把凿子。 “当你把传统技术和新兴技术结合起来时，人们可以创造性地做出一些事情，这令人惊讶。” 特别是月亮兽，它是工程学的胜利：虽然它在屏幕上占据了不到10分钟的时间，但仅仅建立模型就花费了80名艺术家超过6个月的时间（不包括制作动画的时间）。

“月亮兽看起来不一样，它看起来令人毛骨悚然和可怕，你无法确切地指出它是如何被创造出来的。 It feels like a great homage to the old masters of stop motion who created these crazy creatures,” says McLean, who shares with 但是今天 how his rapid prototyping team brought the beast to life.

物理到数字，再回来

Before 卡洛琳, animating a character’s face was reliant on manually adjusting the movements and expressions of models composed of either clay or silicone stretched over metal frames. 麦克林说，这两种方法都能产生“紧张不安的、不稳定的”胶片。 “它们很漂亮，但你会不断想起它们的工艺； 你看到了整个过程，看到了动画师的手。 我们的想法是试着找到一种方法，让它尽可能完美，这样你就不会被故事所吸引。”

莱卡的方法，3d打印取代动画，利用传统方法和新技术的力量。 动画师使用3d打印来设计和打印角色的无限版本的面部特征，他们在每一帧之间通过不同的迭代来交换，以实现微妙的表情。 特效团队使用CGI来抹去手工操作的痕迹，比如连接模特面部可移动部分的接缝。 仅久保就有23187张脸，有4800万种潜在的表情。

莱卡使用3d打印“不是因为它更快或更便宜，或者需要更少的人，或者更容易做任何拉伸，”麦克莱恩说。 “我们这样做的原因是，它允许我们的演员，这些9英寸的小木偶，以非常逼真的方式表演。”

To establish the Moon Beast’s realism, they started with character sketches and a physical model inspired by the Dunkleosteus, a serpentlike prehistoric fish with plates of bony armor. 麦克莱恩说，他们将初步的怪物扫描到一个数字程序中，使他们“不仅可以控制雕塑的外部表面，还可以控制物体的内部”。 “你可以用3d打印机创造出任何其他方式都无法制造的东西。”

该团队通过将灯光效果的配方注入月亮野兽的各个部分，从而开发了野兽的纹理发光。 然后动画师需要将效果转移到实体木偶上。

这就是他们遇到障碍的地方：麦克莱恩想要给月亮兽赋予“青色的光芒和鲑鱼色的微光”，即使是只能打印一种颜色的新型3d打印机也无法实现。 That’s how the title character in 卡洛琳 was printed; 她脸上的每一次迭代都是手绘的，这个过程非常耗时，限制了她表情的范围。 （她只有6333张脸和20.7万个表情，而久保玲有23187张脸和4800万个表情。）

“你不能有太多的面孔，或者太多的细节，因为这些细节必须重复成千上万次，”麦克莱恩说。 如果不是在每一张脸上都完全重复，就会给人留下喋喋不休的印象。 It limited how that character could look.”

对于月兽，团队决定打破这些障碍，赋予怪物无拘无束的敏捷性和超凡的内在光芒。 他们制作了莱卡的第一个全3d打印木偶。

莱卡动画师带我们到幕后，向我们展示他们是如何制作莱卡的第一个完全3d打印木偶的。 Rotoscopers

一只野兽诞生了

莱卡在创新方面的声誉“给了我们在3d打印行业很大的影响力。 We were responsible for pioneering a whole new use of the technology,” says McLean, who asked the company that provided the printer for 卡洛琳 for a machine that could print more colors. 他就是这样获得了一台还在研发中的打印机的独家使用权。

其他的3d打印机则是用压缩粉末打印的，这种粉末可以打印出单色的易碎碎片。 这种新型打印机采用耐用的塑料，可以同时打印三种颜色，这种组合可以打印出细节细致的产品，同时也足够坚固，可以承受生产过程中的磨损。

麦克莱恩的团队使用新打印机生产了881个独立部件，组成了月兽的分段外骨骼。 They backed the pieces with gold 聚酯薄膜 to give the creature its distinctive translucence and achieved its shifting, shimmering glow with ultraviolet paints illuminated by different lighting combinations.

他们花了147天的时间打印了1417张不同的脸，这些脸可以在不同的帧之间交换，以实现怪物的表情，并将木偶安装在一个灵活的框架上，这样动画师就可以在绿色屏幕上操纵它。

每50个小时的工作产生大约4秒的镜头。

月兽是工程学的胜利； 虽然它在屏幕上占主导地位的时间不到10分钟，但仅建立模型就花费了80名艺术家超过6个月的时间（不包括制作动画的时间）。 高清卡通短片

麦克莱恩说，努力得到了回报。 “通过拍摄沐浴在真实光线下的真实物体，我们赋予了它一种美妙的深度、质感和活力。 CGI动画师花了几十年的时间试图找到一种方法来渲染感觉真实的东西。 我们有拍摄真实的东西的好处，感觉它有个性和生命的气息。 这就是吸引我开始雕刻的原因。

“I grew up with effects done practically, like 星球大战, 印第安纳琼斯, and 等. Nowadays, kids come out of the theater and think, ‘That was done on the computer; 这很容易。’ They forget that artists and technicians brought those things to life.

“我喜欢参与《莱卡》的一点是，它让我们想起了伴随我们长大的魔法，让我们离开剧院时想，‘他们是怎么做到的？’”

Angelica Frey补充报道。

布莱恩麦克莱恩 received a 2017年CFA杰出校友奖.

劳拉埃利希 can be reached at lehrlich@bu.edu.