游戏中的实时渲染技术即将颠覆CG动画制作？

相信学术趴的忠实粉丝们都会记得，我们曾在这些黑科技代表了CG行业的未来，2017SIGGRAPH佳作合集 中介绍了一部很酷炫的汽车广告CG短片。

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雪佛兰的这部广告短片名为《The Human Race》。乍一看好像没什么了不起，但是其实广告中的这两辆车从未参与过实际的拍摄过程。画面中的两辆跑车完全是由Epic旗下的UnrealEngine实时渲染出来的，可以随时改变跑车的外观。

该项目依靠覆盖了追踪标记的替身车辆，这辆替身车被称为“黑鸟（Blackbird）”，由视觉特效工作室The Mill开发。

《The Human Race》中作为cg汽车替身的黑鸟追踪汽车

最终的实时渲染效果。

可能不少同学也了解到，这部广告短片其实是采取了实时渲染技术来获得如此酷炫的效果。而随着技术日渐融合的趋势，实时渲染技术对动画制作也有了不可忽略的影响。今天，动画学术趴特地为大家翻译了一篇来自Cartoon Brew的文章，来和大家一同了解「 实时渲染 」。

实时渲染技术如何改变动画和视效行业？

其实在过去的几年里，就出现过很多关于电子游戏和视觉效果结合的讨论。这两种东西往往依赖相同或类似的工具来生成CG资产和制作动画。即使游戏需要在几毫秒内渲染出大量效果，其画面质量却接近于特效制作出的真实水平。

但另一个讨论得较少的方面是：电子游戏技术，特别是实时渲染技术，是如何应用于视觉效果（和动画）制作中的。

开发虚幻引擎（Unreal Engine）的EpicGames公司，它以推动其软件突破游戏制作领域而闻名世界。虚幻引擎已在那些通常被视为视觉效果和动画的领域进行了试验：虚拟生产、数字人体、系列动画制作，甚至汽车广告制作。它最近还发布了一个实时合成工具。今天，Cartoon Brew就来看看在电子游戏和视觉效果的交叉地带，虚幻引擎是如何使用的。

什么是实时渲染？

实时渲染实际上全是关于交互性。这意味着你所看到的图像——通常是在视频游戏中，也会在增强现实和虚拟现实中，以及移动体验中——都呈现得足够快，以便用户在场景中进行互动或移动。

由于复杂的图像往往需要更长的时间来渲染，所以实时渲染的质量还无法达到特效行业和动画行业的渲染工具（如RenderMan，Arnold和V-Ray）的效果。

虚幻引擎4中新的Composure合成插件能够实时地将CG元素合成到动作场景中。

但这种情况正在改变。真实物理效果和光线追踪技术曾被应用于成熟的渲染引擎上，现在它们也被用在了游戏引擎的实时渲染器上。这意味着游戏引擎的渲染效果，虽不及主流的渲染器，却足以用于电影制作。

使用Composure插件制作的一帧图像案例。

视觉效果和实时渲染如何结合

最近， Epic Games公司展示了用虚幻引擎制作的实时渲染样片，其效果达到了使用特效流程生产的水平。Epic Games公司最近也发布了一个合成工具，一个用于虚幻引擎4.17的插件，叫做Composure。Composure插件的效果能和实拍媲美，实时合成CG图像，进一步将视觉效果概念引入游戏引擎的世界。

《The Human Race》这部汽车广告样片便是实时游戏引擎用于虚拟产品的一个例子。这并不是一个新概念——电影《阿凡达》，《铁甲钢拳》，《奇幻森林》都依赖于某种实时系统，为摄制组提供即时的结果，特别是有虚拟角色参与的镜头，以便让摄制组能够即时做出调整与修改。

地狱之刃（Hellblade）的样片很大一部分运用了动作捕捉。

早期Epic Games公司为Ninja Theory工作室制作的样片——《地狱之刃:塞娜的献祭(Hellblade: Senua's Sacrifice)》，就使用虚幻引擎（UnrealEngine）将真人表演、面部捕捉、实时摄影、实时渲染相结合。这款游戏展示了影片序列能够如何实时拍摄，实时渲染，实时编辑。

在动画制作方面， Epic Games公司最近为游戏《堡垒之夜(Fortnite)》制作的动画预告片完全使用虚幻4引擎（Unreal Engine 4）实时渲染。这意味着生产流程中没有依靠长时间的渲染，并且可能涉及多个迭代过程。Digital Dimension公司也使用Zafariin虚幻引擎（Zafariin Unreal Engine）渲染其系列动画，虽然它开发出的混合工作流程还是依赖于传统的CG动画工具，如Maya。

《堡垒之夜(Fortnite)》动画预告片

这对制作意味着什么？

实时渲染和实拍制作，甚至和动画之间出现更大的交叉，可能意味着艺术家有更多的可选工具，来让他们更快地看到最终效果。这也意味着减少对渲染农场的依赖，因为场景是实时合成的（当然，拥有强大的独立计算机/处理器仍然是理想的）。

全球首款Unity制作的卡通剧集《Mr Cartoon》片段

以《海神号》获得奥斯卡提名的视效主管Kim Libreri，在担任Epic Games公司首席技术官之前，曾在工业光魔（ILM）和卢卡斯( Lucasarts )工作。在他看来，游戏引擎大量涌入实拍领域，就如同人们最初开始实拍电影一样。

Libreri认为在电影拍摄现场，当你亲自来到布景地，移动相机时会发现实际上有个更酷的角度。你得多尝试。所以，游戏引擎与我们现实世界的相似之处在于，我们用物理引擎之类的东西模拟真实世界，这意味着你可以享受所有这些快乐的意外。”

Libreri说，在这里，依靠实时工具可以使创作者更灵活地创造CG世界和CG角色并且移动人造的场景。“玩游戏的人明白，游戏中，几乎什么都可以发生。这意味着我们可以实现这些很酷的事情，然后把它们变成故事。”

随着实时渲染的效果与传统渲染的效果区别越来越小，动画制作者可能会选择实时渲染。例如，在《星球大战外传:侠盗一号（ Rogue One）》中，一些场景中的机器人K-2SO就是依靠虚幻引擎渲染的（在Epic Games公司透露前，没人注意到发生了什么）。

游戏制作和视觉效果制作的工具也变得越来越相似，这使得人们在各个工具之间产生了相似感。例如，艺术家往往使用Maya和ZBrush为游戏和视觉效果建模和制作纹理。

”我们现在使用很多相同的工具，“Libreri说，”在游戏和视觉效果制作上，我们几乎在讲同一种语言，唯一的区别就是毫秒。”