跟对趋势很重要！虚幻引擎5进入影视动画一年深度复盘！

俞玉良

今年虚幻引擎5发布后，在影视动画行业引起了不小的震动——明眼人都看出了这项技术对“制作理念”和“成本效率”的重塑。
虚拟制片如同一股风潮，从影像拍摄和视效制作，一路以“席卷”之势影响到了流媒体平台、出品方、投资方……国内影视动画公司争先恐后地加大了对实时引擎制片的布局和投入。
又是一年“虚幻引擎技术开放日”（Unreal Open Day，简称“UOD”），虽然如今大环境下行业活动的举行并非易事，但虚幻引擎力排万难，于11月17-18日成功举办了UOD 2022, 为虚幻引擎开发者与关注者带来了最前沿的技术和应用案例盛宴。



△ UOD 2022现场照



△ Epic Games虚幻引擎副总裁Nathan Thomas的开场演讲

逼真度再升级，电影质感实时渲染

一个专属于技术极客们的幽默：

虚幻引擎（Unreal）的目标，就是用实时技术构建一个“真实（Real）的世界”。

虚幻引擎5.1是虚幻引擎5发布以来截至目前最大的一次版本迭代，让它离这个目标又近了一步。
┃Lumen（全局动态光照）有了极大提升。

Lumen在透明材质上的光照细腻程度尤其令人满意，玻璃、镜子、水面等的视觉效果改善显著，更真实可信。



△右图是5.1版本中Lumen在玻璃材质上的效果



△开启透明材质的Lumen效果，水面像是被“激活”了

此外，其他材质上的反射光也更准确、更自然了。



△Lumen在5.0和5.1版本间对比

┃Nanite让树叶和森林灵动起来了！

叶子的颜色变化、细节呈现，甚至抖动起来的光影都更逼真，质感满满。



△Nanite的支持让树叶的质感更精细

动态几何体结构使得森林从远到近的效果都逼真灵动，禁得起推敲。



△没有任何生硬的色彩或光影变化，远看近看都更真实

试着用5.1做一个森林+湖泊的场景，清风徐来，片片叶子折射的阳光泛起金光，保证美翻！
在最新发布的虚幻引擎5.1中，预埋了一个重要的技术方向——新材质系统Strata，用引擎创作时，Strata系统在材质的风格和表现力上有了更多选择，能做出更炫酷的效果，而使用上却更简单了。



△Strata现场展示

目前Strata虽然还处于试验期，却是虚幻引擎材质系统未来的方向。
5.1版本还有很多构建“照片般精细真实场景”的强大功能更新，相信这次发布后，很快会有越来越多5.1的应用案例涌现出来。
┃画面质感全面提升，效果惊艳！

“场景”是影像叙事的基础，画面仿真质感提升，为基于引擎的创作提供了更大的舞台与可能性。我们先来看几个在今年由虚幻引擎5打造的仿真场景实例。
NASA在模拟月球表面时，就采用了虚幻引擎5来精准可视化月球地表面貌，在不同气候环境下的光影变幻也能实时模拟。



△虚幻引擎5中的NASA月球地表可视化案例

国内的城市生活信息有限公司，基于虚幻引擎5来设计搭建生产管线，准确生动地再现了中国历史古城当年的恢弘风貌；



△虚换引擎5数字智造复原历史名城

虚幻引擎5成熟的材质与工具系统，让超过100平方公里的虚拟城市规模建造、以及建筑、环境、人物、动植物、服饰、器物等元素的还原智能高效，极大地提升了项目开发效率，效果令人惊艳。


说到整体质感，不得不提起被誉为“中国首款电影级云原生游戏”的《春草传》——它也是用虚幻引擎5制作的。



△用虚幻引擎5打造的《春草传》实时渲染演示画面

8K画面、120hz刷新率，超真实质感的实时渲染画面一经发布，同时在游戏与影视两个产业刷屏。
┃Niagara物理模拟动态效果不输好莱坞大片特效。

实时特效系统的百万量级GPU粒子交互能力加强，Niagara上可以实现更多更复杂的物理模拟效果：烟火、爆炸、流体……同时性能控制上也更实用和接地气。



△ 虚幻引擎5的特效模拟

┃虚幻引擎在动画工具上也花了不少心思。

虚幻引擎解决了动画生产中诸多的困难，从而达到更出色的光影效果、更快的速度，例如虚幻引擎5的重磅新功能——IKRig，它从虚幻引擎5发布以来就已经是正式版，具有稳定性高、上手快的特点。



△ IKRig让引擎中的动画制作更方便

它可以在不同骨骼形态的角色间套用、还能重新定向的特性，给动画师和游戏开发者们省了不少劲。



△ IKRig重新定向功能很实用

5.1版本在动画制作、建模、绑定等方面做了全方位提升，目标直指“在引擎中完成动画制作全流程”。

快速成熟中的虚拟制片

虚幻引擎5惊人的高品质影像实时渲染能力，征服了影像极客们，成为如今大家创作时的一种选择；
虚拟制片，也越来越因其肉眼可见的“灵活性”和“降本增效”优势，开始在影视、现场演出、广播实况等领域推广开来，成为备受追捧的“商业蓝海”。
这次5.1的更新，对虚拟制片的支持力度相当之大！
首先，就是LED ICVFX（LED镜头内视效）的升级。
LED ICVFX指的是，在多个LED显示屏组成的幕墙前，实体布景和真人演员与数字场景配合交互；
摄像机追踪系统把实体摄像机的位置传到虚幻引擎中，通过nDisplay插件在LED幕墙上渲染每一帧画面的对应视角，实时呈现之前靠后期才能完成的视觉效果——我们可以把它简单理解成“LED虚拟拍摄”。



△ LED ICVFX

此前Lumen并不支持nDisplay，但5.1之后，Lumen开始完全支持ICVFX了。
另外，在nDisplay处理计算和信号的方式上，虚幻引擎5.1也有了优化：
可以启用专门的渲染服务器， 通过5.1新增的对SMPTE2110/Rivermax的支持（试验功能）， 传输到其他nDisplay渲染服务器上，然后合成到外视锥画面上，在保留帧率的同时极大地提升了性能；
5.1还新增了“虚拟制片舞台操作员面板”这类控制XR舞台的好东西，让操作更丝滑顺手，大家可以去自行探索。
（这里强烈推荐Epic Games的虚拟制片首席技术美术Ben Kidd的演讲《LED ICVFX的当下和未来》，其中有他这几年在LED虚拟制片领域积累的经验，以及5.1版本中关于虚拟制片的最新功能分享。）
工具越来越强大，LED虚拟制作影棚的品质和专业度也在快速提升。
上海愚见观池科技、索尼（中国）有限公司与Epic Games“强强联合”打造的“国内首个黑彩晶虚拟制作影棚”，刚刚在上海开业。



△索尼中国副总裁添田武人在UOD上“安利”黑彩晶虚拟制作影棚

这个位于上海市区、地理位置优越的“黑彩晶”棚采用了索尼黑彩晶显示器，配备了索尼8K旗舰电影摄影机和索尼监视器，主要用于影视剧、广告片等高品质影像的拍摄。

传统影视制作的体系比较格式化，其实是限制了创作的自由；
我们做这件事，就是想寻找一个突破点，探索数字化变革给创作本身带来的解放。

愚见观池科技有限公司UE虚拟制片技术总监韩冰表示，LED虚拟制片的好处显而易见：
首先是“节省时间”。如果项目时间紧，传统大型制作光是后期就需要数个月，有些客户等不了，而这种方式就能解决问题。
其次是“对结果可预见，从而控制成本”。传统绿幕拍摄，为了跟客户即刻确认效果而现场合成画面，经常会因为效果不够好而导致后期返工甚至补拍，造成的浪费是巨大的。LED虚拟制片在交付过程中能减少很多沟通成本。
第三是“环保性”。传统搭景拍摄，很多道具都是浪费的，而数字资产可以重复利用；“同一场地能完成多个场景拍摄”的特性，使得团队的差旅成本也大幅缩减。

影像行业现在正处于一个转型期，需要更多导演与技术人员之间的交流、新渲染管线的探索、符合影视制作新流程工具的开发、乃至更多新鲜血液的加入……
虽然中国电影工业化水平跟欧美比有差距，但在新流程重建的过程中，我们甚至可能有弯道超车的机会。
我们要保持一个开放的心态。

实时引擎技术的未来探索

虚幻引擎的功能过于强大，诸多潜能等待被发掘，很多可能性正在孕育中。
┃MetaHuman展现出多样的应用场景。

MetaHuman几乎是随着虚幻引擎5的节奏一起推出的，它可以说是实时渲染超写实数字人的天花板级产品。



△MetaHuman今年有一波新的功能升级

如此轻松就能定制并驱动逼真的数字角色，各式各样的应用立刻涌现出来：
用Reality Capture拍摄数张自己的脸部照片，就可以用MetaHuman制作你自己的数字头像；



△来自Reality Capture的教程：如何扫描自己制作MetaHuman

利用AI技术，为创建的MetaHuman“换脸”，你就可以拥有自己的“大明星角色”；



△ 虚幻引擎5演示片《黑客帝国：矩阵觉醒》中被“换脸”的“尼奥”

写实类的数字人在社交平台上比真人还受追捧……



△ MetaHuman打造出的虚拟网红Lilmiquela

┃虚幻引擎5与AI结合，解放创造力。

如果说AI是“下一代内容制作体系”的帮手，那么虚幻引擎5与AI结合的未来，更是有无限潜力待解锁。
今年，艺术家团体Sagans就尝试应用虚幻引擎5和MetaHuman，与AI算法结合，通过文本生成MV《Coherence》的大部分画面，形成了独一无二的鲜明风格。
国内企业天图万境正在探索的技术方向叫作“感知虚拟制作”——通过AI赋能虚幻引擎5，打通影视、游戏、互动剧、VR等的一站式生产。在未来的内容生产中，创作者一次创意、制作者一次制作时间、投资人一次投入，就可以得到不同平台，满足不同用户观看方式的不同类型的内容。



△天图万境试图用虚幻引擎5结合AI技术打造“感知虚拟制作”系统

天图万境的创始人、导演图拉古说：

虚拟制作最大的优势，就是拓宽了艺术家的想象力；
而感知虚拟制作，是借助AI缩短人与机器沟通的鸿沟，降本增效，一元多用，这将成为一个新的生态。

像天图万境这样的围绕虚幻引擎创业的开发团队，都能在虚幻引擎官方社区得到支持。
“你的成功，就是我的成功”，以此为宗旨建立的虚幻引擎官方社区分布在微信公众号、B站、QQ群、虚幻引擎官网等渠道，持续不断地“分享”优秀技术资料，方便开发者学习吃透虚幻引擎相关知识，还时常给粉丝们“发福利”。



△虚幻引擎社区在视频平台的官方账号，不但更新及时，还时常搞直播互动发福利

虚幻官方社区还有一项重要任务是促进“跨行业跨领域”的技术交流。
例如，当影视行业从业者卡在某个虚拟制片的问题上，但这个问题对游戏行业的人来说可能相对容易解决……社区的作用就是把大家融合在一起，通过分享和交流解决实际问题，传播经验。
对于大家非常关心的“如何提高申请MegaGrants成功率”这个问题，我们整理了些重要Tips：
用好虚幻引擎生态里免费的素材，比如Quixel中的矢量场景、MetaHuman等等，充分开发现有资源库的潜力，节省成本；

在关注如何把引擎现有功能用好的同时，设计一些具有差异化的小亮点。


Epic Games的CTO Kim Libreri在发布虚幻引擎5时曾说：

实时技术将为所有行业的创作流程带来变革
——在超写实的互动环境中，即时做出创意决策，然后即时看到改变后的效果，降本增效。

经过每一年UOD，你都会有更深的感触：
从独立团队作品、到3A游戏、再到电影级作品，虚幻引擎正朝着这个方向一步步践行，塑造着3D内容创作的未来。