虚幻引擎正在改变动画的未来

APSchmidt · 发表于 2022-7-11 07:35

近几年，虚幻引擎Unreal Engine的实时工作流程被越来越多的运用在动画的制作流程中。6月27日到7月1日，虚幻引擎举办了动画周的活动，在这一周中每天解析在近两年大大小小的动画项目中虚幻引擎的技术应用。一起来看看虚幻引擎的实时流程近两年是如何逐渐成为众多顶尖动画项目中不可分割的重要部分并大幅提升项目制作效率的。首先，一起欣赏一下2022虚幻引擎的动画作品集锦吧！

虚幻引擎2022动画作品集锦
https://www.zhihu.com/video/1527327512513769472
极限写实的爱死机第三季《葬于拱形大厅之内》居然是UE流程制作的？

本次虚幻引擎动画周中解析的最大牌的动画项目莫过于最近爆火的《爱死机》第三季中第八集《葬于拱形大厅之内》了。很难想象这部在全季中写实精细程度数一数二的一集居然是UE流程制作的。在这一集制作中，世界顶尖的特效公司Sony Pictures Imageworks放弃使用已经稳定应用了数年的视效工作流程，转而在内部组建团队，用UE实时工作流程完成了短片制作。为了找合适的人员制作短片，Sony Pictures Imageworks在900人的团队中做了一次调查，统计有多少人对实时渲染感兴趣，并对每个表达兴趣的人员进行面试，最终组建了专门针对这个项目的45人工作组。值得一提的是工作组大多没接触过UE，在四个月的时间里现学现卖完成了这部短片。

短片在制作过程中用到的很多方式可以说都是在保证真实度的基础上效率最大化的方式，比如短片中三个主要的角色都是扫真人脸扫出来的。另外三个短命的炮灰角色都是用UE新开发的MetaHuman Creator几分钟就生成出来的。

在动画制作阶段UE也大大的提升了制作效率，项目组用了Xsense动捕套装，用动捕完成动画的初稿，UE中的镜头试拍录制器让场上的演员可以直接看到自己的动作表情数据放到虚拟角色中的状态，让整个动捕过程像现场实拍电影一样。

在渲染阶段，虚幻引擎的实时渲染优势在制作中发挥的淋漓尽致。查看效果不需要像用传统影视特效渲染器那样等待数小时甚至几天，也不需要用渲染农场，这大大提升了渲染的效率降低了渲染成本。“虚幻引擎允许我们通过可视化完整地展示想法，而不仅仅是使用单调的灰模渲染。这意味着我们通过影片渲染队列得到的最终渲染帧看起来与视口中所展示的别无二致，并且带有准确的动态模糊，”短片的资产主管Sikorski说，“我们的后期处理非常简单，基本上只是为某些镜头添加胶片颗粒和镜头光斑。此外，像是隧道中的虫子，或是暴增的生物，这些效果都已包含在渲染中。我们不需要再做什么。”

虚拟制片帮助《暗黑破坏神：不朽》高效完成实景结合广告片

《暗黑破坏神：不朽》是《暗黑破坏神》系列的第一个手机游戏，虚拟制片工作室Impossible objects用基于虚幻引擎的一系列虚拟制片和实时CG制作的尖端技术把广告片《主屏幕之战》在短短3个月的工期内交片完成。先来一起看下全片吧~

《暗黑破坏神：不朽》广告片
https://www.zhihu.com/video/1528757938617790464
Impossible Objects工作室是一家新晋虚拟制片工作室，去年才刚刚成立，成立以来一直致力于探索将虚幻引擎与虚拟制片技术运用在动画与影视制作上。“对电影制作人来说，有了虚幻引擎，构筑富有想象力的宏大世界不再充满限制。当我们都意识到这一点时，我们知道，是时候将传统的电影制作手段抛在脑后了。”工作室创始人Joe Sill说。

虚拟制片让CG动画制作不再限于一个流程到一个流程再到一个流程的顺序线性方式，而是可以多流程同时进行，让不同CG部门之间不用交接而是共同处理每个镜头。这个广告片涉及到一些实景真人拍摄，如果是用常规线性制作流程来处理的话，需要先进行绿幕拍摄，再制作CG内容来匹配镜头、环境和光照，再进行合成，如果得到的结果有想更改增加的内容就要退回前面的流程然后一步步来；但在基于虚拟引擎的虚拟制片流程中，绿幕拍摄、资产场景搭建、光照调整可以完全同步进行。实拍演员可以实时的合进虚拟场景里，一边拍摄着光照和资产还可以一边做着实时调整，并且效果立马就能看到做出判断，这样工作效率得到了成倍地提升。

虚拟制片让制作卡通风格的动画也像实拍电影一样

《超级巨人机器人兄弟》是由Reel FX制作，Netflix发行的儿童向卡通风格动画剧集。剧集的导演是Calarts角色动画校友，奥斯卡获奖动画电影《勇敢传说》的导演Mark Andrews。剧集的视觉风格相当卡通，但让很多即便是业内人士都想不到的是，整个剧集全部都是用UE渲染，这样的处理方式在目前的动画剧集中可以说是绝无仅有的。

虚拟制片的过程让创作团队真正可以住在故事里面，导演得益于这样的流程有了在实拍片场执导的感觉。作品制作的过程不再是剧本-分镜-动画-后期这样的流程，导演可以看现场动捕演员表演实时同步到UE的效果进行判断，在拍摄现场做镜头、表演、情节的修改。不够满意？现场设计动作重新拍就好了，就不用回到分镜、previz阶段来预览效果，在这个过程中导演可以尽情发挥得到最满意的效果。如下图可以看到剧集的摄影指导Enrico Targetti在拍摄真人动捕演员的表演时可以直接看到片子里的机器人在镜头里做着同样的动作，好像就在机器人的世界拿着摄像机拍摄。

在拍摄动捕演员表演的同时，UE技术人员可以实时搭建和调整灯光环境，即使是改变太阳的位置也可以瞬间完成立马在镜头视窗中看到效果。导演想搭建一个光照氛围马上就可以看到角色在光照下的效果，这在传统三维动画制作流程中测试判断一个场景的光效可能会花上几个小时甚至几天，得益于UE实时渲染光效测试上往往可以节省几十上百倍的时间。

剪辑师在这套虚拟制片的动画制作流程中也有了完全不一样的剪辑体验。传统三维制作流程中，镜头几乎都是按照分镜的指示固定好的，剪辑师的工作基本上就是头接尾把渲染出来的视频素材连在一起；但在虚拟制片的流程中，一段表演可能会拍多次多角度，这让剪辑师得到了更多更丰富的剪辑素材，发挥空间就大得多了，可以依据自己的想法挑选视频素材构建镜头逻辑与运镜节奏。

为什么要用游戏引擎做动画？
在以上项目的分析中我们已经提到了基于UE虚幻引擎制作动画的一些优势，这些优势贯穿于动画制作的各个流程中。首先在模型制作上，UE有着很强大的模型素材资源库，如免费扫描环境模型库Quixel Megascans，可以直接拿来搭场景。还有新增的MetaHuman Creator捏人功能，可以无需雕刻直接几分钟捏出一个写实角色还带绑定。

在动画制作方面，Unreal Livelink插件已经可以基本实现了Maya动画和UE的无缝衔接，Maya的动画数据可以实时在Unreal中进行显示。如果有动作捕捉的条件效率就可以进一步提升，动捕数据可以通过动捕软件Motive传到MotionBuilder，而MotionBuilder则也可以实时把数据传输到Unreal中实时查看动画效果。

在灯光渲染上，UE的实时渲染优势就体现的淋漓尽致了。原本在Arnold、Vray等渲染器需要花上几个小时才能渲染完的图像，在UE里一秒可以出好多张，这就让渲染效率数十倍的提升，也就意味着可以节省数十倍的时间。有了实时渲染条件，如果在制作过程中想要更改一些材质参数或是灯光环境，在UE中即刻就可以看到效果让创作者可以极其灵活的对视觉效果做出调整。当然UE的实时渲染目前可以达到的精度上限和离线CPU渲染器还是有一定差距，但对于几乎所有的学生作品而言是绰绰有余的。在保证了渲染质量的前提下，又节省了数十倍时间，难道不是一个绝佳的动画作品创作的选择吗？
在本届虚幻引擎动画周中，虚幻引擎官方整理了实时角色动画制作的免费学习素材，还出了一本《动画实践指南》供下载，感兴趣的小伙伴们可以看看哦，链接在下面~
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