張雅雯
中國傳媒大學(xué)動畫與數(shù)字藝術(shù)學(xué)院,北京 100024
在計算機技術(shù)不斷發(fā)展的今天,隨著影視工業(yè)的發(fā)展,人們對于大眾娛樂、視覺文化以及審美上的需求也在不斷攀升。而三維動畫作為一種富有想象力又具有真實性等特點的藝術(shù)表現(xiàn)形式,倍受大眾喜愛。從上世紀開始,一代又一代的三維動畫制作技術(shù)流程的革新,讓三維動畫的畫面效果、創(chuàng)作效率穩(wěn)步提升。游戲引擎的出現(xiàn)并融入三維動畫產(chǎn)業(yè),成為近年來又一重大變革。游戲引擎在實時渲染效果方面不斷創(chuàng)新,目前已經(jīng)可以達到或者近似于使用傳統(tǒng)專業(yè)三維動畫渲染器制作出的動畫效果。對比三維動畫制作軟件,其快捷便利的實時渲染方式,使得三維動畫以游戲引擎作為平臺進行制作已經(jīng)成為現(xiàn)實,并且可能會成為未來三維動畫制作的一種趨勢。[1]
傳統(tǒng)三維動畫制作流程有著復(fù)雜繁瑣的渲染方式,大規(guī)模的分層渲染需要消耗大量的時間,甚至有時不得不動用渲染農(nóng)場,對人工成本和制作經(jīng)費有著較高的要求。利用虛幻引擎的實時渲染技術(shù)和實時修改能力的優(yōu)勢,將其作為制作三維動畫的開發(fā)平臺而誕生的動畫被稱為引擎動畫。引擎動畫卓有成效地使三維動畫的創(chuàng)作流程簡化、制作成本縮減,因此引擎動畫技術(shù)的研究與實踐對于三維動畫未來的新發(fā)展有著極為重要的推進作用。隨著國內(nèi)外越來越多的商業(yè)動畫制作開始進入 “虛幻引擎時代”,掌握并優(yōu)化三維引擎動畫流程成為許多三維動畫創(chuàng)作者們所面臨的難題。本文將通過對比傳統(tǒng)三維動畫電影《冰河世紀》和第一部完全由虛幻引擎渲染的三維動畫ZAFARI,探討游戲引擎對三維動畫制作流程帶來的優(yōu)化。此外,在引擎動畫的制作過程中,創(chuàng)作者可能會盲目依賴高效的虛幻引擎技術(shù),不重視劇情表達和視覺效果呈現(xiàn),容易出現(xiàn)作品的藝術(shù)內(nèi)核向技術(shù)手段妥協(xié)的現(xiàn)象。因此在探討流程優(yōu)化的過程中,如何通過多流程融合,實現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)的交融也是研究的一大重點。
首先,高效性作為引擎動畫制作流程中一個巨大的優(yōu)勢,實時渲染技術(shù)功不可沒,主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面,大大節(jié)省渲染時間,傳統(tǒng)三維動畫有復(fù)雜繁瑣的渲染方式,大規(guī)模的分層渲染需要消耗大量的時間,甚至有時不得不動用渲染農(nóng)場,而實時渲染則是“所見即所得”,大大縮減了傳統(tǒng)渲染流程所需要的時間,也節(jié)省了作品制作成本;另一方面,動畫的修改和優(yōu)化成本也明顯降低,創(chuàng)作團隊成員在制作的過程中就能預(yù)覽到成片的最終畫面效果,以此來及時發(fā)現(xiàn)問題并修改,修改之后也能立即得到畫面反饋,而傳統(tǒng)三維動畫的修改則要復(fù)雜得多,完成渲染之后再想要進行改動就必須重新渲染修改過的序列。
其次,虛幻引擎本身自帶強大的圖形燈光計算功能,在這個基礎(chǔ)上,對場景效果圖進行精細渲染,不僅可以表現(xiàn)出創(chuàng)造的實體在各類燈光下的真實效果,也能將想象的虛擬場景真實地表達[2]。許多在傳統(tǒng)三維動畫后期中需要進行反復(fù)調(diào)整的燈光操作,在虛幻引擎中變得更加理性和智能。
最后,第三代電影的核心元素包括了交互式與立體式。使用游戲引擎可輕松解決三維動畫在交互式、全景式、立體式等方面的問題。游戲引擎能夠讓觀眾在三維動畫、三維動畫電影中感知創(chuàng)新性的敘事方式、劇情走向及觀影體驗[3]。與傳統(tǒng)三維動畫根據(jù)分鏡進行場景搭建有所不同的是,引擎動畫的場景搭建通常更全面,通用性也更高,加上預(yù)渲染的優(yōu)勢,創(chuàng)作人可以嘗試許多傳統(tǒng)三維動畫里難以實現(xiàn)的鏡頭,嘗試更多交互性視聽語言。
雖然三維引擎動畫制作擁有上述諸多優(yōu)點,但在創(chuàng)作期間其弊端也有所體現(xiàn)。首先是虛幻引擎平臺無法完全覆蓋動畫制作的中期流程,建模、材質(zhì)和較為精細的角色動畫流程需要用Maya和Substance 3D Painter等軟件完成,對于創(chuàng)作者的綜合能力要求比較高。除了能熟練使用虛幻引擎以外,還需掌握多個軟件,在不同流程中進行串聯(lián),這也直接提高了對制片統(tǒng)籌的要求。
另一方面則是引擎實時渲染在部分視覺效果的表現(xiàn)上仍存在一些瑕疵。例如,虛幻引擎中的布料解算和毛發(fā)解算系統(tǒng)還處于開發(fā)初級階段,呈現(xiàn)的效果遠不如傳統(tǒng)三維動畫流程。軟件之間的兼容性上虛幻引擎現(xiàn)階段也無法做到完美。例如,Substance Painter中的一些貼圖表現(xiàn)在虛幻引擎里只能還原到70%左右,貼圖烘焙陰影也無法被引擎識別。
此外創(chuàng)作者在利用虛幻引擎進行創(chuàng)作過程中,很容易產(chǎn)生一種 “技術(shù)優(yōu)先”的思想。過分依賴于虛幻引擎的功能,或者被虛幻引擎的弊端所綁架,而出現(xiàn)作品藝術(shù)內(nèi)核向技術(shù)手段妥協(xié)的狀況。但通過經(jīng)驗的積累和視聽語言的調(diào)整,我們可以有效改善以上不足之處。且隨著技術(shù)的不斷迭代發(fā)展,虛幻引擎也在克服這些缺點的道路上不斷前行。
傳統(tǒng)三維動畫流程在國內(nèi)外的商業(yè)動畫領(lǐng)域以及高校學(xué)生作品創(chuàng)作中都已經(jīng)有了成熟的一套體系。這套流程大致上分為前期、中期、后期三部分。前期工作可以大致分為劇本、美術(shù)設(shè)計和故事板創(chuàng)作,中期工作則是主要由資產(chǎn)準備、Layout、動畫制作構(gòu)成,后期工作包括燈光渲染、合成特效和剪輯。其中每個部分中的細節(jié)流程又相互穿插,部分工作可以同步進行,以此來實現(xiàn)效率的最大化。游戲引擎成為三維動畫的制作工具之后,三維動畫的制作流程迎來了一次更新再造。在傳統(tǒng)流程的基礎(chǔ)上,引擎動畫制作流程保留了其中的大框架,但在諸多細節(jié)上存在不同之處。引擎動畫流程也分為前期、中期、后期三個板塊,但每個流程的制作周期交叉得更多。這一節(jié)將通過對比預(yù)渲染三維動畫 《冰河世紀》和第一部完全使用虛幻引擎實時渲染動畫ZAFARI,從動畫流程的三個板塊分析采用游戲引擎制作三維動畫所帶來的優(yōu)勢。
三維引擎動畫與傳統(tǒng)三維動畫在前期工作流程上存在一定的區(qū)別,在進行合理的選材后,有前瞻性的前期工作可以極為高效地為中后期工作節(jié)省成本和時間。在實際操作中,導(dǎo)演和制片對于前期的制作流程進行了系統(tǒng)性優(yōu)化:在前期階段就能引入虛幻引擎參與制作,利用虛幻引擎的實時渲染功能輔助場景搭建、鏡頭調(diào)度,激發(fā)前期創(chuàng)作中的多角度思考。例如在CG 美術(shù)設(shè)計的過程中,創(chuàng)新性地從這一步開始就引入引擎工作流程,利用虛幻引擎的全局燈光和實時渲染功能輔助前期美術(shù)設(shè)計。利用虛幻引擎的實時渲染功能,創(chuàng)作者能夠快速地利用公共資源對前期美術(shù)效果進行測試,并在這個過程中不斷獲取靈感,奠定整個作品的美術(shù)基調(diào)。在《冰河世紀》中藝術(shù)家花費大量時間和筆墨設(shè)計電影的色指定(圖1),通常同一場景在白天、黃昏、夜晚的場景都需要分別繪制。這一步是為了構(gòu)造電影的畫面色彩效果,基于這些完整精細的前期工作,中期的打光工作和后期的合成調(diào)整才能順利進行。而ZAFARI的工作團隊則輕松許多,在搭建完成整個叢林場景后,他們通過對虛幻引擎中實時光照的修改,就能將場景切換至夜晚。虛幻引擎中的實時特效添加,也讓他們在影片的美術(shù)上擁有了更高程度的自由。
圖1 《冰河世紀》中的色指定
在故事板和分鏡頭設(shè)計方面,與傳統(tǒng)三維動畫繁復(fù)的分鏡頭設(shè)計流程不同的是,虛幻引擎的高自由度虛擬場景構(gòu)建也可以大量地為創(chuàng)作者提供靈感,提高效率。在完成文字分鏡后,直接使用虛幻引擎進行Layout的制作,提前進行鏡頭運動模擬。得到滿意的鏡頭效果后可以直接從引擎中導(dǎo)出參考,如若有需要修改的地方,也可以立即進行實時的反饋與操作。ZAFARI的創(chuàng)作團隊就經(jīng)常利用這個優(yōu)勢,主創(chuàng)Dozoretz說: “我們經(jīng)常做的是稍微調(diào)整一下相機位置。 例如,我希望能夠?qū)⑾鄼C稍微向右移動一點,這樣有一個失焦的前景葉子可以使構(gòu)圖更好。接下來我們還可以更加大膽地自由移動這些鏡頭,在這種情況下,我將能夠擁有整個場景,剪輯中的每個角度都可供我使用?!蓖ㄟ^游戲引擎的即時交互能力,分鏡頭的設(shè)計變得更加容易、高效,創(chuàng)作者能夠精確地在場景中找尋劇情所需的調(diào)度。
多流程串聯(lián)體現(xiàn)出了整個中期工作的高度復(fù)合集約化:資產(chǎn)準備、動畫制作、場景整合三部分工作雖然使用不同軟件的工作流,但工作周期有大量的重疊,且相互提供技術(shù)支持,最終在虛幻引擎中實現(xiàn)多流程的串聯(lián)整合 (圖2)。軟件的集優(yōu)化應(yīng)用則具體表現(xiàn)在每個工序中:選取不同的軟件利用它們的優(yōu)點完成細節(jié)化的操作,實現(xiàn)在質(zhì)量提升的同時還提高了產(chǎn)出效率。引擎動畫的中期流程就與傳統(tǒng)三維動畫的中期流程大相徑庭??傮w來說,最大的區(qū)別在于引擎流程采用了多流程串聯(lián)的方式,集優(yōu)化利用不同的工具和軟件,虛幻引擎成為不同的工作流和軟件之間的整合平臺,極大提升了中期工作的質(zhì)量和效率。
圖2 ZAFARI中利用實時燈光技術(shù)進行照明
電影《冰河世紀》所披露的中期工作流程可以看出傳統(tǒng)三維動畫中期工作的繁瑣和重復(fù)。完成每個獨立鏡頭都必須遵循:Layout→Blocking→初版動畫→最終動畫的過程。在最終動畫完成前,燈光藝術(shù)家都無法介入工作,各部門的創(chuàng)作者難以在彼此的工作流程里實現(xiàn)溝通,工序之間存在合作割裂。而ZAFARI的主創(chuàng)團隊采用了傳統(tǒng)流程和引擎結(jié)合的方式,優(yōu)化了這一流程。建模、動畫等步驟在Maya中完成,從場景合成開始就進入引擎工作流。在模型資產(chǎn)完成到50%左右,就可以開始進行大規(guī)模的場景搭建,并配合資產(chǎn)開始打光和加效果 (圖3),這樣使整個照明和渲染的流程被大大地提前并縮短,往往在動畫完成的時候,就能進入后期工作。這不僅提升了中期工作的效率,更重要的是形成雙向反饋的過程。若在場景搭建的過程中發(fā)現(xiàn)某些資產(chǎn)效果有所欠缺或存在優(yōu)化的可能,在這個時間段也能及時進行返工;動畫師與燈光藝術(shù)家之間通過溝通,在細節(jié)上做出調(diào)整,得到更好的畫面效果。
圖3 優(yōu)化后的引擎動畫中期工作流程具體架構(gòu)
實時渲染帶來的優(yōu)勢在后期工作中體現(xiàn)得最為明顯,實時渲染讓動畫的成片不再依賴于渲染農(nóng)場,傳統(tǒng)的CPU 多通道渲染往往一幀需要耗費數(shù)分鐘,而ZAFARI平均渲染效率達到每秒3幀。多通道渲染旨在于兩點:(1)利用后期合成的方式降低修改成本;(2)便于用后期軟件添加特效。在 《冰河世紀》中松鼠被電擊的鏡頭就是這樣制作的,先分通道渲染出分層序列,再利用后期軟件添加電流特效(圖4)。而因為渲染效率提升帶來的修改成本降低,引擎工作流基本實現(xiàn)了實時修改,所需的特效大都直接在引擎內(nèi)由藍圖效果完成,基本無需合成,鏡頭完成渲染后可以直接進入到剪輯環(huán)節(jié)。
圖4 《冰河世紀》中的后期流程
另一方面,基于完整的場景搭建,剪輯工作的自由度也大大提升。不再拘泥于做“減法”,還可以根據(jù)劇情需要建立新的攝影機,加入新鏡頭,實現(xiàn)前所未有的“加法”,這也是傳統(tǒng)三維動畫很難實現(xiàn)的一點。虛幻引擎中的實時音效功能依然可以提供很大的幫助。在傳統(tǒng)三維動畫的制作流程中,畫面效果的制作和聲音的設(shè)計通常較為割裂,技術(shù)上很難在制作畫面的過程中實時對音樂進行修改,而音效也基本是在畫面制作完成后去對應(yīng)貼上音軌,利用虛幻引擎中聲音的實時性,可以打破這一桎梏。
引擎動畫流程和傳統(tǒng)三維動畫存在諸多不同之處。從技術(shù)上來說,引擎流程讓整個工序鏈呈現(xiàn)了高度復(fù)合型集約化,并促使創(chuàng)作者優(yōu)化運用工具與技術(shù);從藝術(shù)表達方面,引擎動畫流程在作品的美學(xué)風(fēng)格、敘事風(fēng)格甚至表現(xiàn)形式等方面都展現(xiàn)出了不同的影響。
如上一節(jié)內(nèi)容所具體表現(xiàn)的,引擎對于動畫制作流程的優(yōu)化展現(xiàn)出一種高度工序鏈復(fù)合型集約化。這樣的集約化并不代表必要工序的缺減,而是采取高度策略型的規(guī)劃進行流程優(yōu)化。通過作品本身的需求,不僅利用引擎的高效性,更利用引擎的立體性、沉浸性優(yōu)勢,在前中后期不同流程相互融合并行,保證質(zhì)量的同時實現(xiàn)高效性。
前期工作中,利用海量的共享資源庫和虛幻引擎的實時渲染功能,對CG 美術(shù)設(shè)計予以輔助和給予靈感。利用機動靈活的引擎關(guān)卡搭建,探索多機位視角,模擬鏡頭運行,支持鏡頭設(shè)計環(huán)節(jié)的推進。
中期工作中,多線并行這一特征更為明顯。首先與傳統(tǒng)三維動畫創(chuàng)作流程一樣:建模工作完成后,貼圖繪制和綁定工作可以同時進行,后續(xù)工作中也能及時更新新版綁定或新版貼圖。場景搭建和Layout幾乎是同步推進,在這其中基本實現(xiàn)橫跨前期和中期進行工作整合與修改。
后期工作則是在一個更加集成的,基于實時渲染的環(huán)境中開展。燈光、特效、渲染甚至是部分后期調(diào)色和剪輯流程,都可以融合在這個工序中,虛幻引擎里創(chuàng)作者能有效同時整合所有資源并完成以上的工作。
與傳統(tǒng)三維動畫流程進行橫向?qū)Ρ?經(jīng)過優(yōu)化的三維引擎動畫創(chuàng)作流程將這種復(fù)合型集約化展現(xiàn)無疑(圖5)。
圖5 傳統(tǒng)三維動畫與三維引擎動畫流程對比
使用游戲引擎作為平臺制作的動畫作品往往具有理性化的美學(xué)風(fēng)格。因為引擎貫穿了創(chuàng)作的每一個大階段,這對作品的美學(xué)風(fēng)格帶來了直觀的影響。在傳統(tǒng)三維動畫制作中,一部作品的美術(shù)基調(diào)設(shè)定往往依賴于藝術(shù)家本身的審美與經(jīng)驗。而虛幻引擎擁有基于實時渲染功能帶來的場景重建技術(shù)和實時光照效果,這讓偏向 “理性”的技術(shù)美術(shù)在引擎動畫流程中占據(jù)了優(yōu)勢。并且,虛幻引擎中的表現(xiàn)質(zhì)感是模擬現(xiàn)實物理世界真實的質(zhì)感、光照進行計算的,再加上虛幻引擎中許多特效藍圖及其適合制作未來感、科技感的效果,因此虛幻引擎制作的動畫作品往往更趨向于擬真寫實的風(fēng)格。
當代電影創(chuàng)作逐漸展現(xiàn)出對于視頻游戲及其相關(guān)技術(shù)的特殊關(guān)注,與視頻游戲發(fā)展所共同成長起來的電影創(chuàng)作者不僅使用許多與游戲創(chuàng)作相同的影像制作工具(CGI影像、數(shù)字3D 等),同時也在創(chuàng)作中逐漸滲透進一些游戲理念,使得電影行業(yè)在跨媒介、融媒體語境下出現(xiàn)一種新的內(nèi)在性,從技術(shù)、故事到視覺等方面的游戲化趨勢,[4]即“影游融合”的敘事風(fēng)格,是引擎作品的另一表現(xiàn)特征。這意味著用虛幻引擎創(chuàng)作出的三維動畫作品會含有許多交互游戲所具有的性質(zhì),逐步打破拉近這兩種表現(xiàn)形式之間的“墻”,拉近兩者的差距。
從敘事風(fēng)格來說,動畫注重于劇情和敘事性,大部分影視動畫的觀眾常常是站在第三者的旁觀視角體驗故事。而游戲則不同,游戲注重交互性,玩家往往以第一視角進行體驗,經(jīng)歷一個個關(guān)卡,做出不同的交互選擇,達成不同的結(jié)局??傮w來說,動畫影片的敘事性特征比較強烈,而游戲則更注重交互性、沉浸性和體驗感。而引擎制作的三維動畫作品則可以在傳統(tǒng)動畫的敘事方式上,讓觀眾處于主觀沉浸的視角,并加入交互環(huán)節(jié),達到同時具有敘事性、交互性和沉浸式體驗的效果。
隨著制作軟件主體的改變,創(chuàng)作者會站在不同的角度展望自己的作品。引擎所給予的自由度和交互性,也讓同一部作品擁有了用不同的表現(xiàn)形式展現(xiàn)的可能。利用引擎,既可以高效率輸出傳統(tǒng)影片,也可以使用同樣的資產(chǎn)、場景和劇本制作VR 影片或AR 作品。對于創(chuàng)作者而言,試驗不同的表現(xiàn)形式,能夠?qū)W習(xí)新的技術(shù),探索作品的上限,挖掘新的內(nèi)核。從觀眾的角度來說,相較于傳統(tǒng)放映方式,以VR 設(shè)備為媒介的虛擬現(xiàn)實體驗又能為觀眾帶來除視聽之外的多種感知體驗。ZAFARI的主創(chuàng)團隊就提出過,利用現(xiàn)有的場景,他們可以將整個故事搬上游戲的舞臺,玩家可以在iPad上實時體驗動畫中的場景,甚至對角色進行修改。如今動畫商業(yè)市場里也越來越多這樣的案例,動畫影片被同時賦予了多種表現(xiàn)形式:VR、AR、游戲等,觀眾擁有更新奇的敘事視角和沉浸式體驗,也讓創(chuàng)作者的表達視角更加廣闊,能夠從不同角度去展現(xiàn)創(chuàng)作主體的核心價值。
對于動畫作品本身,引擎制作三維動畫還存在流程較為復(fù)雜、效果呈現(xiàn)存在瑕疵、軟件兼容性還需提升等弊端。但不可否認的是,實時渲染動畫也擁有傳統(tǒng)三維動畫不可比擬的優(yōu)勢。例如,實時渲染特性讓動畫的修改變得無比高效,全局光效系統(tǒng)讓理想的光影效果變得更好實現(xiàn)。因此,制作三維動畫的成本得以大幅度降低,越來越多獨立制作的三維動畫短片得以誕生。
對動畫產(chǎn)業(yè)來說,運用引擎這一高效率的手段,許多大體量的三維動畫項目更易于實現(xiàn)。即使是低成本的小動畫公司,亦可以通過壓縮制作流程、利用動捕技術(shù)、添加特效藍圖等手段,在較短的周期內(nèi)制作出質(zhì)量不錯的三維動畫,這無疑降低了商業(yè)三維動畫的制作門檻。因此,近年來由引擎作為平臺產(chǎn)出的三維動畫番劇層出不窮。
而對于觀眾們來說,看法就顯得有些兩極化。從商業(yè)價值來看,諸如《畫江湖之不良人》《斗羅大陸》等使用引擎制作的動畫,都有著極高的人氣,取得了巨大的收益,甚至成為了“行業(yè)標桿”。但隨著同類型的引擎動畫如雨后春筍般地產(chǎn)出,觀眾開始產(chǎn)生一種對引擎動畫的審美疲勞。其動畫風(fēng)格都顯現(xiàn)出一種高度 “符號化”與 “標準化”的旨趣:(1)寫實逼真的空間場景表達;(2)簡約時尚的人物造型;(3)仿真的人物動作設(shè)計;(4)簡陋的角色表情塑造。[5]
毫無疑問,這時候引擎動畫的 “雙刃劍”就此顯露了出來——過度追求流程上的效率化,使得藝術(shù)的創(chuàng)作成為流水線商業(yè)生產(chǎn),動畫作品喪失了內(nèi)核。缺乏想象力和設(shè)計感的畫面無法滿足觀眾們的情感需求,因此作為創(chuàng)作者也不能一味追求產(chǎn)能,僅僅追求高效、高速,真正的流程優(yōu)化是需要利用引擎制作上的優(yōu)勢,創(chuàng)作出有藝術(shù)性的作品。
引擎動畫是近年動畫行業(yè)的前沿?zé)狳c與發(fā)展新方向,虛幻引擎的功能也在技術(shù)迭代中不斷優(yōu)化提升。隨著虛幻引擎5的上線,對于虛幻引擎的開發(fā)和創(chuàng)作又一次掀起熱潮。虛幻引擎作為載體,三維引擎動畫制作流程的創(chuàng)新與優(yōu)化還有更多新的可能值得去探尋。作品的創(chuàng)作中,對于流程的優(yōu)化最重要的是做到藝術(shù)內(nèi)核與技術(shù)手段相輔相成。如何將技術(shù)經(jīng)驗應(yīng)用于實踐,創(chuàng)作出更好的動畫作品,需要在利用新技術(shù)作為更高效的手段的同時,改善其不足之處,保證故事創(chuàng)意和視覺效果。創(chuàng)作者不斷提高自身能力,保持創(chuàng)作的熱情,調(diào)整與平衡好作品創(chuàng)作中藝術(shù)和技術(shù)的關(guān)系,帶著辯證的思維,用實踐去探索和研究三維動畫發(fā)展的新方向,才能真正做到利用技術(shù)實現(xiàn)藝術(shù)作品創(chuàng)作,通過藝術(shù)創(chuàng)作實踐反哺技術(shù)發(fā)展。?