Luis國際資訊事務所

2002年12月，大批熱切的影迷將湧進各地的電影院，觀賞《雙城奇謀》（The Two Towers）的最高潮，也是近代影史上最為人所期待的場景之一：聖盔谷大戰。我們要在這裡告訴你那些驚人的壯觀長警示如何以電腦合成的。

《雙城奇謀》（The Two Towers）是彼得傑克森（Peter Jackson）所執導《魔戒三部曲》（Lord of the Rings trilogy）的第二部，這一系列電影不但手法大膽，成績到目前為止也相當亮麗。在二部曲中，動作場面變得更加黑暗。人類和衣衫襤褸的同盟們與企圖統治中土世界的邪惡力量發生交戰。人類、哈比族、巫師、矮人和精靈結合起來對抗半獸人、戒靈和他們長相嚇人的部隊。交戰部隊約有50,000個戰士，除了少數的主要角色之外，全部採用電腦合成。兩方人馬在高山的山腳下爭戰不已；在夜晚的壯觀景象中，閃電劃過天際，大雨轟然落下，戰士們蜂擁於架在堡壘牆上的長梯，上下搏鬥。


‧ 電影數位科技里程碑

這場戰爭代表了電腦合成影片製作的一個里程碑。數目龐大的的戰士們相互對打，交雜著攻守動作和無序的動作，極為複雜，是數位藝術最為艱鉅的挑戰之一。把人數增加到數千個，再讓每個戰士在銀幕上呈現出自主性：這就是傑克森丟給程式設計人員的難題，如果他們做到了，那將是有史以來最為壯觀的電腦合成場面。當然，這需要新科技才能做得到。

卡爾西姆斯（Karl Sims）說：「我們對於角色的感覺非常敏銳，所以要讓人工生物的各個小細節都栩栩如生就更困難了。」西姆斯曾是麻省理工學院的研究員，他在1994年的論文「發展虛擬生物」（Evolving Virtual Creatures）中曾概述了數位動畫製作人員必須應付的關鍵難題。

人類（和似人的）外型是電腦合成模擬最困難的項目，因為觀眾從小就熟悉各種複雜的人類動作。西姆斯認為，到目前為止，電影工作者在小型生物方面的成績較好：「即使一大群的昆蟲都比人類更容易模擬。」

一直到最近，動畫設計人員都用較簡單的物理互動模擬來拍攝數位的人群連續鏡頭。設計師利用基本的引力和排斥作用，把稱為「顆粒」的小點彼此對準。每個顆粒代表一個人，當混合狀況令人滿意、足以描繪群眾的動作時，再加入動畫。顆粒經過算圖（rendering，相關報導請見〈3D歷險記〉，〔2002年7月號〕），成為數位人物或數位生物。這樣的結果合乎成本效益，但看起來不一定很自然；因為顆粒軌道是在平面上仿效撞球桌面般的物理學原理。而真實人類的動作，特別是野戰中的感覺，對動畫設計人員來說不恁是更為複雜的挑戰。

‧ 賦予角色人工智慧

因為拍攝地點是紐西蘭（而不是好萊塢），所以彼得傑克森喜歡不同的手法。傑克森在1996年拍攝充滿特效的鬼片《神通鬼大》（The Frighteners）時，就表現出他獨特的風格。

對於這部電影的特效，傑克森僱用了他於1993年創立的WETA公司來執行，這家紐西蘭公司類似喬治盧卡斯（George Lucas）的光影魔幻工業特效公司（Industrial Light and Magic），但更為意氣風發。
1996年，傑克森請他的紐西蘭同胞，曾任《神通鬼大》技術指導的史帝芬瑞格勒斯（Stephen Regelous）擔任魔戒首部曲《魔戒現身》（The Fellowship of the Ring）的群眾監督（crowds supervisor，也就是為傑克森所嚮往的史詩鉅片擔任數位技術管理人）。瑞格勒斯一向不喜歡由顆粒所製成的作品，所以他想要從頭開始。

由於受到MIT的西姆斯等人工生物理論家的影響，而本身也對中古戰爭頗有研究，瑞格勒斯接下來花了幾年的時間編寫Massive。這套軟體程式可以產生群眾的互動，根據的基礎是場景內每個個體獨特而無法預期的選擇，而非粒子力學。Massive不以複製機械性動作為重心，而是賦予每個角色一個數位腦，讓角色有能力完全自行活動。從人工智慧的角度來看，在聖盔谷中打鬥的角色都是真的在打鬥。

‧ 擺脫不協調的複製效果

這個方法對於剪貼的倚賴度低了許多（《神鬼戰士》〔Gladiator〕中一開始令人印象深刻的競技場群眾，就是複製200個臨時演員的片段，再用數位技術加以調整而成；但仔細觀察的話，複製出來的觀眾會顯得不太協調）。Massive所根據的道理是，數千個人物的可信度有賴於每個個體的動作。瑞格勒斯說：「如果單一個半獸人的動作很自然，那麼一整群的動作也會有同樣的感覺。」

半獸人和精靈在數位戰爭中相遇時，雙方都不知道自己和敵人會有什麼樣的反應。精靈可能會揮出長劍，但什麼時候就不確定了。敵人看到他揮劍會低頭閃過（或者避不開）。精靈向前跳，半獸人畏縮了——此時精靈的一擊砍到了半獸人。雖然戰爭的最後結果已事先大致底定（畢竟有劇情），但每一段連續鏡頭都有或可稱為程式設定自發性的特質在內。每個動作都是從前一個動作衍生而來的。

‧ 有自主性的角色

Massive角色（或稱為「媒介」）的功能就像受物理力量牽制的複雜生物，具有特定的身體屬性，從生物性的（矮小、視力好、黑皮膚）到行為上的（侵略性強）都有。這些特性支配著Massive角色能夠產生自然動作的能力。

每個角色都被分配了許多可能的動作，最多有350個，每個動作的時間約有1秒長（舉劍、揮劍、向前跨步、向後跨步）。

角色的腦會決定這些動作跑的方式，它們的腦是一個錯綜的網路，有100到8,000個行為邏輯節點，這些節點提供的規則讓角色可以感知周圍發生的事，並加以解讀後做出回應：亦即進行判斷，並做出動作。這些節點形成一組一組的規則，可以控制侵略行動、打鬥風格、不同地形間的移動，以及十來種其他因素。

瑞格勒斯本來想用紙筆勾勒角色中節點之間的關係，他說：「很快就變得一團亂。」

Massive設計師現在則用一種特殊的圖形使用者介面來連接節點，並創造出角色的腦。完整成型的角色（也可以說是一個角色的癖性與人格的圖解）在銀幕上看起來，就像是一個非常巨大、呈多度空間感的蜘蛛網。

‧ 模糊邏輯

這樣的角色所做的選擇並非簡單的「若A則B」。Massive採用模糊邏輯（fuzzy logic），這種特殊的邏輯架構避開簡單的二進位信號（傳統電腦所用的0和1），而採用可變資料，以便達到無限的演算可能性。要支援隨機的易變事件，就需要模糊邏輯，才能將不可預知的元素引入數位場景中，製作出想要的結果，瑞格勒斯認為這樣子「人性化多了」。

Massive弓箭手除了射不射得中目標外，還會調整瞄準位置，因為每支箭的軌道都是隨機的，也都略有不同。

射擊成功或失敗要根據許多複雜且有時相互關聯的因素，包括程式賦予弓箭手的技巧水準、天氣，甚至他的心情；但是，和在真實世界中一樣，誰都不知道某次射擊能否命中目標。

角色的行為也會變化。Massive合成的角色具有真實度，有部分是因為他們被輸入的資料來自周圍的數位景物；每個角色都利用自己的眼睛和耳朵在戰場上移動。在聖盔谷中，當一群中土世界最駭人的生物（變種的強獸人戰士）行進時，會發出嗡嗡聲，效果相當詭異；瑞格勒斯說，這種音效提示也讓這些數位合成的生物不會彼此絆倒。

當一個強獸人走進時，他的嗡嗡聲會變得比較清晰，旁邊的戰士就會讓出空間（這種數位技術類似成龍所發展出的一種技巧，他在編排銀幕上的打鬥動作時，會根據對方靠近的角度和方式，把不同的呼喝聲分配給他的攻擊者；就算背對著對方，他也可以根據音效提示而「看到」是誰來了）。

‧ 詭異的戰士

Massive角色創造出來後，就會被插入空白的場景中。角色接下來就進行自己已被賦予的工作，於是戰爭場面也就開始自行組合。根據場景的大小和複雜度，這個過程可能只要幾分鐘，也可能需要一整夜的時間。

除了大致上的癖性之外，工作人員無法精確知道每個角色會做什麼，因為每個角色都有自主性，而且其在數位景物的範圍內也是個有意識的生物。瑞格勒斯的筆記型電腦還保留了早期的一組鏡頭︰一隻半獸人和一個人類由於過度平衡的格鬥與躲避障礙模組，竟開始跳起奇怪的舞蹈。這些數位敵人彼此靠近、繞圈、揮舞著武器，但絕不會撞在一起。

在另一次早期的模擬中，傑克森和瑞格勒斯看著幾千個角色打得天昏地暗，而在背景處一小隊戰士似乎考慮了一下，然後決定逃走。程式並未設計這個部分，它是自己發生的。去年傑克森在接受訪問時說：「滿詭異的。」

為了避免意外，Massive程式設計師去除了沒有作用的角色，再把有用的加以複製。大約有十來個最初的主要角色構成了50,000多個數位生物的基本初始藍圖，然後再加入隨機變數，如侵略性或快樂等等，來讓角色個人化（有幾個角色使托爾金的作品顯得現代化；看《雙城奇謀》時注意看背景有個人物似乎在作戰時打手機）。

12月上檔時，觀眾在銀幕上看到的，象徵著創造數位角色的技術已向前邁進了一步，我們離栩栩如生的數位角色和好萊塢的真人演員沒什麼兩樣的日子愈來愈近了，而20年前的《電子世界爭霸戰》（Tron）則揭開了這個領域的序曲。人工生物界的先鋒卡爾西姆斯說：「現在你通常還是可以看出來什麼是合成的。但不久之後我們就會進入沒辦法看出其中差別的時代，到時候一定非常有趣。」