湖南
由詹姆斯·卡梅隆执导的 2022 年大片《阿凡达：水之道》，超越了西线无战事、蝙蝠侠、黑豹：永远的瓦坎达和壮志凌云等多个提名者，获得了 2023 年奥斯卡视觉效果奖。
凭借这一奖项，高级视觉特效艺术家和 Wētā Digital 的现任总监乔·莱特里在这一类别中获得了他的第五个奥斯卡金像奖，此前他曾凭借原版《阿凡达》、《金刚》、《指环王：双塔》和《魔戒》获得奥斯卡奖。魔戒：王者归来。此外，视觉特效总监理查德·贝纳姆 (Richard Baneham) 获得了他在视觉特效领域的第二座奥斯卡奖，此前他曾凭借原版《阿凡达》获得过奖杯，而 Wētā 的埃里克·塞恩顿 (Eric Saindon) 和丹尼尔·巴雷特 (Daniel Barrett) 则分别获得了他们的第一个奥斯卡奖。
另外，Unity 和 Wētā Digital最近还分享了一篇文章，其中全面概述了团队用于制作电影的工具、解决方案和技术逼真的水。(点击阅读原文即可获得Unity Wētā 工具测试版使用链接)。
《阿凡达：水之道》需要 2,225 个镜头的水效果，其中一些需要长达八天的模拟才能达到所需的高分辨率。
还有许多场景在一个镜头中水与 50 多种生物相互作用。这提出了需要模拟在规模上准确的挑战，从大型生物的大领域，到皮肤薄膜的亚毫米分辨率。
由于创建单一表示的水系统在计算上不可行，因此开发该工具集时使用了许多不同的求解器，以将计算时间保持在最低限度。
分解电影逼真的水背后的制作过程，该团队讨论了 Water Taskforce 的组建，该专家团队包括 Unity 和 Wētā 的水模拟 VFX 专家，以及屡获殊荣的水工具集以及他们开发的许多不同的求解器制作大型和小型水模拟。
根据开发人员的说法，他们创建的大多数工具都由 Loki 提供支持——Loki 是 Wētā 的专有模拟框架，包括多种水状态的求解器，例如程序水波、散装水、喷雾、薄雾、英雄气泡、扩散气泡、泡沫、毛细管表面波等等。
此外，该团队详细介绍了 Loki 状态机——上述大多数求解器使用的一种空中喷雾系统，描述了它如何允许多个求解器串联运行，并解释了它如何帮助他们“保持大规模水模拟的效率，同时仍然捕捉喷雾和薄雾所需的非常精细的液滴相互作用。”
此外，该团队还展示了如何利用在 SIGGRAPH 2019 期间首次亮相的一种实用方法来模拟近距离水与角色的互动，以处理涉及从水中出现的角色的任何序列。
高保真表面张力和粘附影响的特写渲染，
取自 SIGGRAPH 2019 会议“薄膜和滴液模拟实用指南”
至于人物在水下的画面，Wētā 还强调了他们用来模拟水下气泡的方法，该方法涉及欧拉网格和 FLIP/APIC 粒子上的不可压缩两相 Navier-Stokes 求解。
该团队提出了一种简洁的后处理方法，该方法将模拟作为输入，并通过在其上模拟详细的拉格朗日水波来提高其表观分辨率。
最后，Wētā 展示了 The Way of Water 的白水粒子是如何制作的，分解了他们提出的方法，从而实现了水下气泡的逼真运动。
“我们的白水方法的一个关键方面是两个求解器的相互作用：一个基于网格的流体求解器与气泡耦合，以及一个用于限制在水面的泡沫的 SPH 求解器。Loki 中的声明式求解器框架使得构建和支持这些无需从头开发新的求解器，即可在生产中实现复杂的系统，”Unity 和 Wētā Digital 的高级研究工程师 Joel Wretborn 评论道。
本文仅对相关技术做一个概述
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