张心欣
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· 影视爱好者，计算机图形学热爱者和践行者
· UBC计算机科学博士
· 曾经任职于皮克斯、维塔和北京电影学院，
从事计算机图形技术研究
“只要幻想存在于这个世界，迪士尼乐园就永远不会完工。”
Disneyland will never be completed, as long as there is imagination left in the world.
—— 华特·迪士尼
1965年，“迪士尼帝国”的创始人华特·迪士尼（Walt Disney, 1901.12.5—1966.12.15）亲自主持设计了包含“未来世界”和“世界之窗”的“未来世界试验模型”（EPCOT）——就是迪士尼乐园的原型。
△ 图源：D23.com
当他染上肺癌不得不躺在病床上时，仍望着天花板上的方格，规划以未来小区为概念的EPCOT中心。
因为他一直以来都有个伟大的愿景：
“电影对塑造年轻人的生活有着巨大影响，通过娱乐的方式，能帮他们找到理想和人生目标。”
Movies can and do have tremendous influence in shaping young lives in the realm of entertainment towards the ideals and objectives of normal adulthood.
他觉得，只要让年轻人相信“童话都会成真”，就能鼓励他们向善。
华特·迪士尼一生，都在践行着“建立童话与现实世界的联系”——无论写故事、做动画电影，还是创建迪士尼乐园。
“建立童话与现实世界的联系”也成了迪士尼企业不断开拓创新的核心动机。
55年后，《狮子王》真人版的制作团队在计算机中通过对自然界和万物运行法则的仿真，再一次模糊了虚拟和现实的边界, 向“建立现实童话世界”的目标又迈进了一大步。
△ IMAX3D《狮子王》官方海报
这部影片、包括片中的自然环境，都是通过数字技术创作出来的。
△ 《狮子王》（2019）
这一回，借助计算机图形学技术，迪士尼把非洲大草原上每一寸阳光照射到的土地，都变成了迪士尼的乐土。
可以说, 本片是艺术和科学结合的里程碑，这次你将在IMAX巨幕上感受到前所未有的全数字制作动物世界。
△ 《狮子王》（2019），为MPC等特效制作公司点赞
而这一切的发生，并非偶然。
时钟回拨到1986年，皮克斯动画工作室第一次在科技峰会Siggraph上展示了一部动画CG短片《顽皮跳跳灯》（Luxo Jr. ）。
△ 《顽皮跳跳灯》（1986）
片中的“跳跳灯”形象也成为皮克斯沿用至今的经典品牌标志。
这个短片的视觉效果，也许在今天看来已经十分原始和过时，但它背后的方法论，却被沿用至今：
探索世间万物的运行法则、掌握它们观感背后的物理规律和数学运算法则，用计算机来重现这一切的视觉观感。
时至今日，计算机的算力和人们所知的科学知识有了巨大提升，影视制作者和科学家正在协同工作， 在超级复杂的系统上发挥着巨大想象力，制造奇观。
对生物几何的表达，已经从之前粗糙的简单多边形，发展到每一根毛发的细节；
对外观表现的追求，已经从过去简单的色彩贴图，发展到了对毛发光照模型的探索；
对物理运动现象的仿真，从对死物的仿真，走向对生物的仿真、甚至计算生物动力学；
△ 动物
△ 虚构的神兽
对光照模型的不断探索，和对渲染系统的开发，支持人们追踪更多的光线， 产生更逼真的图像；
△ “从无到有”制造自然景观，《奇幻森林》（2016）
因为拥有了更复杂的动画控制系统，就能以“所见即所得”的形式来编辑有着复杂物理动态的物体，“由骨到皮”的对它们的运动形态进行仿真......
△ 上图为迪士尼动画系统中使用的实时有限元仿真, 熟悉航空和工程学的同学应该对这个名词不陌生
△ “由骨到皮”创造一只可以乱真的老虎，《奇幻森林》（2016）
而这一切的技术，被人们用来模糊现实与虚拟的边界，用来讲述无法用真实摄影机讲述的故事。
老华特·迪士尼经常挂在嘴边上的一句话：“做‘不可能的事’，是一种快乐！”
在这些故事中，人和狼成为亲人；
△ 《奇幻森林》（2016）
在这些故事中，人与自然融为一体；
△ 《奇幻森林》（2016）
在这些故事中，动物说话、唱歌、跳舞，完成导演梦想中的镜头。
△ 《狮子王》（2019）
而实现这一切，都得益于计算机科学的发展。
在计算机的世界中，能通过数学模型就计算出“星辰大海”；
用代码和程序让万物生灵“生生不息”。
《狮子王》电影第一支预告片即将发布时，迪士尼CEO鲍勃·艾格用iPad放给记者看，然后说：
“你看到的所有事物，100%都是用计算机制作出来的。”
当时现场所有的记者都震惊了。
相信你看过《狮子王》，也会有类似的感觉。
无论是《狮子王》真人版、 还是其他被制作成真人版的迪士尼经典电影，都距离迪士尼的“用真实化的童话，诉说着童话化的现实”更近了一步。
“艺术挑战技术，技术启发艺术”（Art challenges technology and technology inspires art），这是皮克斯的座右铭，也是迪士尼不断探索技术边界的目标——讲更好的故事，让童话故事变成你的现实。
世界闻名的迪士尼研究院（Disney Research），在用纯粹的科技， 践行着他们的理想。
△ 迪士尼研究院
在这里，你能见到对于结构力学的研究；
△ 《弱张量结构的最坏情况优化（Set-In-Stone: Worst-Case Optimization of Structures Weak in Tension）
在这里， 你能见到对于自然科学，材料科学的探索；
从老华特早年亲自发明的“多平面动画摄影机”，到迪士尼研究院研发的、能表演“后空翻”的杂技机器人；这个“娱乐帝国”对科技的追求始终如一。
△ 华特·迪士尼站在多平面摄影机（The MultiPlane Camera）前
△ 迪士尼研究院研发的“后空翻”机器人
人类的知识从自然而来，从自然中领悟科学，再用科学来把美好的童话故事变成现实。
老华特·迪士尼给这个世界留下最宝贵的东西，就是这种艺术与科技结晶背后所代表的“以创造现实童话、引人向善为己任”的精神遗产。
△ 华特·迪士尼生命的最后阶段，笔者摄于美国旧金山迪士尼家族博物馆
