王子瀟（Shawn Wang）曾於映CG 第 30 期雜誌以《Planet Unknown》受訪，榮獲許多獎項的他，在 4 月中時推出了新作品《Procedural World Generation Prototyping》。取景設定於上海的高速公路，在短片中可以看到大量的隨機性與優秀的物理引擎，就讓我們看看他帶來了什麼新作品吧！

您平時的創作工具和流程是？

王子瀟：我目前工作和業餘創作中常用的工具是 Houdini 和 Maya，渲染器使用最多的是 Redshift。在工作中，通常會有比較規範的工作流程；在業餘創作中，沒有嚴格的時間限制，總體上會按照一個大框架去逐步實現自己的想法，但也不排除中間冒出一些新的想法，然後會花很多時間去探索新的想法。

通常有一個想法以後，我會從生活中或網路上的一些參考開始，研究他們的規律和變化，進而開始在 CG 中摸索和製作。如果這是一個 CG 短片，我會先有一個故事框架，進而衍生到分鏡，接下來我會從一些技術的可行性開始驗證，找出技術上可以實現的方法，最後推入比較細緻的製作環節。

關於《Procedural World Generation Prototyping》，能否和我們分享此作品的理念與創作過程？

王子瀟：這個作品本身是為了解決自己在短片創作中遇到的大量資產製作問題，或是大場景如整個城市的構建問題。出於解決這些問題的目的，我開始嘗試從程式化來入手，盡可能通過程式化來批量生成資產而不是一個一個去建模。

為何選擇 Houdini 跟 Redshift 來進行製作？

王子瀟：對於程式化生成來說，最好的工具就是 Houdini 了，我以前使用 Houdini 最多的還是特效上的製作，後來才慢慢瞭解到 Houdini 程式化原來在遊戲中的程式化生成已經有如此多的使用。於是我也決定邁出自己的這一步，Redshift 是我目前使用最多的渲染器，也最熟悉，特別在程式化材質的製作中，Noise 的使用頗為頻繁，Redshift 中的 Maxon Noise 也提供了非常多的選擇，所以當時就決定通過 Houdini 和 Redshift 來推進製作。

為何將背景設定於上海？

王子瀟：之所以背景設定在上海，是因為這裡是我目前居住的城市，我對這座城市的整體風格、設計非常瞭解。所以有很多不確定該怎麼處理的細節可以直接出門去現場勘察參考。

每當我乘車去上海某些地方時，會觀察路上的一些細節，特別是車開上高架，就會對高架上的細節非常留意。此外衛星地圖也是很好的參考，建築物、立交這些都是非常龐大的系統，通過衛星地圖可以看到一個更宏觀的景象，從中歸納總結出規則。

您是透過什麼方式將建築物、路燈、告訴高速公路看板以隨機的方式生成的？

王子瀟：程式化最關鍵的部分就是找到合適的規則，首先就是觀察，然後歸納總結，找到合適的方法去構造他們。

舉例來說，比如一棟樓，樓層數、層高、地基形狀，陽臺的比例，都可以作為變數。當一個生成工具完成了以後，那麼接下來就是輸入隨機的變數，批量去生成。這裡我用到了 Houdini 的 PDG 模組，配合 PDG 的 Wedge，可以大量輸入隨機參數，並無限輸出隨機的模型。

汽車模型總共花了多久時間製作？製作過程有遇到什麼挑戰？

王子瀟：當道路的部分完成以後，自然而然就想到需要一些汽車的模型。汽車建模更多的是傳統的建模方式，其實光做程式化建模也會比較疲倦，回歸到傳統建模也是一種調節。

幾輛客製化的汽車建模和 lookdev 加起來大約花了兩個月。我起初的構思就是想讓這些汽車更為科幻一些，區別於平常路上能看到的那些。這裡也搜集了不少參考，製作時著重把汽車的外觀處理的獨特一些。其實一輛接一輛做工作量也挺大的，每一輛車的外形其實沒什麼共通性，所以每一輛車都相當於從零開始製作。不過我也盡可能把一些細節提出來複用，比如汽車室內、雨刷、天線等等。材質上則也通過程式化材質來實現，Car paint 之上疊加了雨滴等等。

那麼您是如何製作出汽車的轉彎與煞車物理動態？

王子瀟：這裡使用到了 Houdini 的 KineFX，KineFX 不僅可以綁定有機生物，還可以綁定機械類物體，在 KineFX 之上我還使用 CHOP 來判斷一些加速度、位移等等。其實在 KineFX 出現之前，Houdini 綁定汽車也能很好的實現，但是會在 OBJ 的層級下操作，同樣可以利用 CHOP。有了 KineFX 之後，這些操作都可以放在一個 SOP 層級裡，更加簡潔方便。

在 CHOP 裡，加速度可以作為煞車的判斷依據，而加速度為負數時，意味著汽車在減速，即煞車，進而可以把減速度轉換成旋轉資訊，CHOP 裡加上一些抖動的效果，就如同煞車後汽車的輕微震動。轉彎同理，可以透過位移向量來判斷汽車是否在轉彎，如果在轉彎則觸發汽車的車身傾斜。

您是如何製作出大量的交通模擬？

王子瀟：交通模擬的本質和群集模擬一樣，都是粒子模擬。基本都通過 Houdini 的粒子系統來完成，但需要指定一套規則，讓這些粒子去按照規則運動。這些規則的設計就如同在真實世界開車一樣，需要不停地觀察路況、判斷、做出決策。

比如說，作為一輛車（一個粒子），我在行駛中需要判斷前車與我的車距，如果車距太近，那我則需要考慮減速甚至急煞。但是如果旁邊的車道是空的，那我就可以避免減速或煞車，可以轉到旁邊的車道上。當然，在變道時，我還需要檢測旁邊車道是否有其他車從後面追上來，如果有，我就不能變道，會導致車輛追撞。當然除了這些還有不少需要考慮的內容。總而言之，完全可以按照真實世界的駕駛邏輯去建構每個粒子的邏輯，這樣當他們在一個大的模擬時，每個都能按照一定邏輯去運作，同時每輛車的限速、車長等等又可以作為變數，影響每輛車的判斷，這樣整個系統就變得更加豐富。

您接下來的規劃是？預計製作多大規模的成品？

王子瀟：接下來我還希望繼續延伸這些程式化工具，以及加入更多的工具，實現程式化構建大型世界的目標。當然，這些技術本身也都是為故事服務，最終還是希望能把自己短片製作出來。

圖片由 王子瀟 提供，文章由映 CG 所有，如需轉載請聯絡我們。