6000字實(shí)錄放送:從游戲引擎到虛擬制片,現(xiàn)狀、瓶頸與未來方向

第九藝術(shù)領(lǐng)域,還有哪些我們未曾了解的秘密?
7月6日,競核聯(lián)合鈦媒體發(fā)起了??“游戲引擎的高級騙術(shù),虛擬制片的現(xiàn)狀與未來”線上分享會。試圖從投資機(jī)構(gòu)、行業(yè)專家、資深從業(yè)者身上獲取些許答案。
線性資本執(zhí)行董事劉牧、天圖萬境創(chuàng)始人圖拉古、卻月數(shù)字科技(上海)CTO 胡寧、點(diǎn)維制作人部門負(fù)責(zé)人Gavin等匯聚競核直播間,分享了自己對“游戲引擎&虛擬制片”的理解與認(rèn)識。
游戲引擎跨業(yè)發(fā)展有哪些,影視動畫、工業(yè)建造、航天航空是否是答案之一?若技術(shù)發(fā)展的方向是提升效率,他們又將如何平衡成本、效率、效果三大產(chǎn)業(yè)維度?
本期分享會,從投資布局、產(chǎn)業(yè)實(shí)踐等多個視角出發(fā),把脈游戲引擎、虛擬制片等數(shù)字內(nèi)容發(fā)展現(xiàn)狀以及未來方向,四位嘉賓從各自領(lǐng)域、不同視角給出了極具參考價(jià)值的干貨分享。以下是本期分享會精彩實(shí)錄。

從游戲引擎到萬物引擎
承上啟下,這是劉牧對引擎在產(chǎn)業(yè)鏈中的一種定位。
大家常說資本是敏銳的,很大程度上這是對認(rèn)知深度的一種評價(jià)。作為一家高科技風(fēng)險(xiǎn)投資公司的執(zhí)行董事,劉牧擁有十多年的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)投工作經(jīng)驗(yàn)。
他曾主導(dǎo)投資了不鳴科技BoomingTech、Fasion.AI、奇異火科技CryptoSpace、云智軟通等Metaverse產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)的一系列高科技公司。與此同時(shí),劉牧還是一位業(yè)余科幻寫作愛好者。
或正是基于工作、愛好側(cè)重高科技領(lǐng)域,劉牧堅(jiān)信前沿科技是第一生產(chǎn)力,并致力于推動前沿科技產(chǎn)業(yè)落地發(fā)展。其中,引擎就是他重點(diǎn)關(guān)注的方向之一。

“梳理整個Metaverse產(chǎn)業(yè)鏈,我們會發(fā)現(xiàn)從底層硬件到軟件層,再到下游的應(yīng)用層,引擎起到了承上啟下的關(guān)系”劉牧表示,“引擎的技術(shù)驅(qū)動力要求非常高,它在整個軟硬件以及應(yīng)用層的產(chǎn)業(yè)生態(tài)中,是至關(guān)重要的驅(qū)動力。”
從起源來講,引擎來自實(shí)戰(zhàn)游戲開發(fā),從眾多游戲中提取出來的公共代碼和工具,形成了引擎的概念。其早期更多是給游戲開發(fā)者使用的開發(fā)操作系統(tǒng),功能多在降低游戲開發(fā)門檻、提升開發(fā)效率,以及賦能游戲內(nèi)容生產(chǎn)等。
站在底層架構(gòu)的角度,游戲引擎由Runtime Engine和Toolchain組成,并有豐富的素材庫協(xié)助創(chuàng)作者創(chuàng)作??梢哉f,它跨的維度和范圍都是都十分廣。
換句話說,引擎在可交互的場景和復(fù)雜宏大的虛擬世界實(shí)現(xiàn)方面,潛力不菲。它能夠更好的幫助反映物理世界,模擬物理世界,同時(shí)能有效降低生產(chǎn)成本、優(yōu)化生產(chǎn)效率,而且這種能力不僅僅體現(xiàn)在游戲領(lǐng)域。
物理世界的仿真是游戲引擎所代表的一層,它正逐漸被越來越多人關(guān)注,同時(shí)也滲透到各個領(lǐng)域和方向中。其中包括建筑設(shè)計(jì)、工程建造、工業(yè)制造、航空航天、影視動畫、交通運(yùn)輸、模擬訓(xùn)練、仿真加速、虛擬偶像等。
例如在虛擬制片領(lǐng)域,相比傳統(tǒng)制片,它能夠降低整個內(nèi)容開發(fā)和制作門檻,提高開發(fā)效率。而這主要得益于實(shí)時(shí)引擎的資源復(fù)用能力,并基于此實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)同。

電影制作的數(shù)字化發(fā)展演變,大致經(jīng)歷了數(shù)字中間片(Digital Intermediate)——>數(shù)字非線性編輯(Non-Linear Editing)——>虛擬制片(Virtual Production)三個階段。
而實(shí)時(shí)引擎在虛擬制片領(lǐng)域的應(yīng)用能力,就包括了實(shí)時(shí)性:實(shí)時(shí)物理效果;實(shí)時(shí)光纖追蹤;遠(yuǎn)程及多用戶協(xié)作。以及資源創(chuàng)建:從視覺效果到最終呈像階段能頻繁地利用資源;資源具備可塑性,能在拍攝場景中快速更新;相同的制作資源可以在相應(yīng)的其他領(lǐng)域重復(fù)利用。
劉牧認(rèn)為,虛擬制片未來越來越需要通過實(shí)時(shí)引擎來去支撐。與此同時(shí),它泛化到其他場景中,也會讓引擎在整個未來虛擬世界的市場越來越大。
那下一代游戲引擎,或者說下一代引擎會呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展變化呢?劉牧給出了自己的三點(diǎn)理解與判斷。大體上,整個路線與科技互聯(lián)網(wǎng)變革時(shí)間線基本吻合,可劃分為PC時(shí)代、移動時(shí)代、云時(shí)代。
新的硬件:端側(cè)摩爾定律失效,算力提升困難,服務(wù)器端算力仍有上漲空間。
過去50年,摩爾定律(集成電路上容納的元器件每隔18-24個月會增加一倍)指引著處理器芯片性能的提升和全球算力的增長。晶體管密度的提升推動計(jì)算設(shè)備的小型化進(jìn)程,并帶動個人電腦、手機(jī)、AIoT等品類的迭代和性能進(jìn)步。
基于目前硅半導(dǎo)體的技術(shù)演進(jìn),晶體管密度已經(jīng)逐漸接近物理極限,算力的提升在單芯片方面已經(jīng)逐漸達(dá)到了瓶頸期,所以端側(cè)算力難以提升。在服務(wù)器端的摩爾定律依然有效,服務(wù)器端的超級算力可以賦能下一代內(nèi)容體驗(yàn)。然而傳統(tǒng)引擎難以滿足復(fù)雜內(nèi)容形態(tài),因此基于服務(wù)器云原生引擎迫在眉睫。
新的帶寬:云技術(shù),高速寬帶和5G奠定基礎(chǔ),技術(shù)的代際革新都將驅(qū)動下游內(nèi)容方式的升級和革新。
5G具有超高速(4G速度的100X),低延遲(4G延時(shí)的1/50)和多連接(連接設(shè)備超過地球人口100x)的特點(diǎn),可以支持大型3D手游,,VR/AR?游戲等在云端運(yùn)行,極大的解放終端算力、內(nèi)存與存儲需求,云游戲?qū)⑹?G在2C領(lǐng)域最廣泛的應(yīng)用。
新的載體:所有終端設(shè)備都將成為高質(zhì)量互動內(nèi)容的入口,海量的需求將推動內(nèi)容的升級。
終端本地算力局限,高質(zhì)量互動內(nèi)容智能在非常有限的設(shè)備上運(yùn)行(高性能電腦+主機(jī));隨著算力云化,所有終端都將被高質(zhì)量互動內(nèi)容滲透;高質(zhì)量內(nèi)容互動內(nèi)容的“全民化”,將推動內(nèi)容更豐富、更多元,朝下一代互動內(nèi)容演變。
而下一代的內(nèi)容,特別是云原生內(nèi)容,需要新的運(yùn)行環(huán)境和新的創(chuàng)作工具——云原生引擎。
“隨著技術(shù)的迭代,游戲?qū)⒈毁x予新的玩法,促進(jìn)更復(fù)雜多樣的內(nèi)容生產(chǎn)。基于云原生,下一代超級游戲或超級應(yīng)用也將誕生?!眲⒛翀?jiān)信。

LED與綠幕,誰才是虛擬制片的主流?
思考與實(shí)用的結(jié)合,就能夠產(chǎn)生明確的概念,就能夠找到一些簡便方法。
從2006年開始扎根數(shù)字內(nèi)容行業(yè),至今胡寧仍喜歡用“搗鼓”來形容自己的事業(yè)。當(dāng)然,這肯定是一種自謙的表達(dá)。
畢竟現(xiàn)任卻月數(shù)字科技CTO的胡寧,16年里足跡遍及汽車廣告拍攝、實(shí)時(shí)引擎等多個領(lǐng)域,參與過上海視博會等一系列高端全案。同時(shí),他作為國內(nèi)第一位介紹虛幻引擎在游戲開發(fā)以及影視流程的專業(yè)人士,從2010年起一直活躍在虛幻引擎開發(fā)者社群。
2021年,胡寧轉(zhuǎn)戰(zhàn)虛擬制片領(lǐng)域,專注在綠幕& LED?虛擬制片方面研發(fā)流程以及相關(guān)工具軟件以及硬件。本次分享會,胡寧基于自己的專業(yè)領(lǐng)域,詳細(xì)地為我們解答了“虛擬制片多問”——What?Why?How?……

虛擬制片這個名字,現(xiàn)在聽起來很時(shí)尚,其實(shí)并非新鮮物件。早前它可能被叫做PreViz (Pre-visualization)“可視化預(yù)覽”,更多是為了降低時(shí)間與成本,做一些大概的模擬。
關(guān)鍵問題還在于,為什么要用虛擬制片?相比傳統(tǒng)制片它的優(yōu)勢有哪些,又能多凸出?
首先是它能夠拍攝一些傳統(tǒng)技術(shù)不可能實(shí)現(xiàn)的故事場景。比如有外星人造訪的上海夜景,你不可能真的請來外星人在空中飛。
這時(shí)就可以采用LED方式,在外面搭一層畫面去實(shí)現(xiàn)。簡單來說,就是實(shí)景和虛擬背景做一個結(jié)合。當(dāng)然也可以用綠幕去做后期,只不過是用的方法不同而已
其次是加速拍攝效率。以拍攝汽車廣告為例,很多時(shí)候我們?yōu)榱说纫粋€黃昏場景,需要登上一天時(shí)間。天氣條件不好的情況下,甚至要花更長時(shí)間去等待。而虛擬制片的好處就是,24小時(shí)全天候都可以有自己定格瞬間。例如,月亮不漂亮,云層質(zhì)感不好,那就換一個月亮、云層。
“虛擬拍攝真的能夠在現(xiàn)階段,為我們提供一個很好的釋放和拍攝能力?!焙鷮幈硎?,“以前我們很多創(chuàng)意都做不了,而在虛擬制片中可以去嘗試,而且成本還不高?!?/strong>
再則就是拓展故事維度。2020年底,團(tuán)隊(duì)與B站UP主起小點(diǎn)合作,通過RTX光追的方式進(jìn)行了場景的實(shí)時(shí)合成。當(dāng)然,虛擬制片的應(yīng)用領(lǐng)域還包括直播、創(chuàng)意視頻拍攝等。
目前市面上的虛擬制片方案分為綠幕和LED兩大流派。對于二者的優(yōu)劣勢,基于多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),胡寧也出了自己的理解。
具體而言,綠幕的優(yōu)勢包括:布景成本低;傳統(tǒng)方案使用很多年,流程清晰;場地布置簡易,布光難度低;實(shí)時(shí)處理難度低;后期處理空間大等。劣勢則有:減法操作流程;演員對著空氣演戲;燈光設(shè)置不好,影響后期合成;表面/環(huán)境反射問題;全透明?/?半透明摳像;技術(shù)無法解決的問題等。
“原則上來說,如果我的燈光和環(huán)境是可控情況,例如綠幕場景做的很漂亮,燈光也非常棒,那我摳出來畫面和最后合成效果會很好?!焙鷮幪寡?,“這需要基于一些可控條件,當(dāng)然它做后期修改也很方便,成本相對較低。”

那LED又是否是完美的方案呢?答案是不一定。優(yōu)勢方面,LED在場景上,可以角度轉(zhuǎn)換自由;攝影上,現(xiàn)實(shí)與虛擬的自由;表演上,體驗(yàn)與感知的自由。
細(xì)化而言,其特性包括:導(dǎo)演和主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)可以直觀看到拍攝環(huán)境,根據(jù)劇本實(shí)時(shí)修改場景效果,溝通效率大幅增高;演員可以直接感受拍攝環(huán)境、光影變化,有利于表演;節(jié)省轉(zhuǎn)場對時(shí)間和精力的消耗。
此外,它能夠解決了傳統(tǒng)摳像中棘手的問題,比如半透明玻璃;能夠呈現(xiàn)準(zhǔn)確的光源,反射體的折射和反射效果真實(shí);所見即所得,出片效率高;在小空間里完成大場景的拍攝。
當(dāng)然,LED也存在跨屏幕同步問題。有些項(xiàng)目,現(xiàn)場用眼睛觀看還可以,但要是用相機(jī)拍攝可能就會出現(xiàn)網(wǎng)狀色線。
在胡寧看來,LED虛擬拍攝方案的主要不足點(diǎn)包括:物理線性摩爾紋;安裝平整度 & 壞點(diǎn);跨屏幕的同步問題;跨屏幕的光暈問題;角度 & 色差問題;夾膠烘烤變黃;均屬于技術(shù)可以解決的問題等。
需要提出的是,很多時(shí)候無論是綠幕還是LED虛擬制片,其劣勢大多與團(tuán)隊(duì)或者說現(xiàn)階段技術(shù)有關(guān)。換言之,這些問題后續(xù)都是能夠通過技術(shù)去解決的,當(dāng)然這需要一定積累過程。

感知虛擬制作,探索真三維智能渲染
世上本無路,只是走的人多了,也就成了路。
在當(dāng)下,引擎已經(jīng)開始融入更多場景,而虛擬制片無疑是其中最火爆的一大領(lǐng)域。作為浸潤在影視行業(yè)中多年的“老兵”,天圖萬境創(chuàng)始人圖拉古也有著相似的經(jīng)驗(yàn)與感受。
本期分享會,他從虛擬制片環(huán)境、虛擬制片的未來趨勢和如何一站式輸出這三個方面分享了他對虛擬制片的看法。

目前,整個虛擬制片可以分為三代:第一代是傳統(tǒng)的扣綠制作,拍完之后做后期,比如像《阿凡達(dá)》。再或者就是在LED屏幕后面播一個視頻,讓這個視頻來做背景。
第二代是基于實(shí)時(shí)摳像的虛擬制作和基于實(shí)時(shí)渲染的LED虛擬制作,這兩類代表作主要是《奇幻森林》和《曼達(dá)洛人》。第一代到第二代的過渡其實(shí)是因?yàn)镚PU算力的提升,在算法和基礎(chǔ)上變化并不是很大。
而第三代虛擬制片是基于人工智能的感知虛擬制作,它是基于強(qiáng)勁的人工智能算法,像《三體·不要回答》就是采用感知虛擬制作生產(chǎn)出來的。
圖拉古認(rèn)為:“萬物數(shù)字化的時(shí)代,它一定是有一個萬物都往數(shù)字化聚攏的階段。而科學(xué)是要講究連續(xù)性和繼承關(guān)系的?!?/strong>
這也就解釋了為什么感知虛擬制作依然還在綠幕下工作,因?yàn)閭鹘y(tǒng)綠幕有非常豐富的工具集和算法生態(tài),人才與經(jīng)驗(yàn)也極具優(yōu)勢。
新技術(shù)、新行業(yè)成熟不是一蹴而就的,我們并不是要立刻摒棄舊方法,而是要讓新技術(shù)與之兼容發(fā)展。這種人工智能算法+綠幕制作的模式,圖拉古將其定義為“最適者生存方案”。
遵循著科學(xué)性的理念,圖拉古展望了虛擬制片行業(yè)未來的六大趨勢:即降本增效、低投入高產(chǎn)出、專注算法技術(shù)、注重迭代關(guān)系、肩負(fù)社會責(zé)任、穩(wěn)步增加就業(yè)。
至于為什么會走向這六大趨勢,這就要結(jié)合當(dāng)下的國際形勢、發(fā)展方向和行業(yè)變化來看。
首先,站在全球視角,低碳化、數(shù)字化的發(fā)展方向勢不可擋,新一代科技革命蓄勢待發(fā);其次,發(fā)展科技、自主創(chuàng)新、增強(qiáng)文化軟實(shí)力也是我們國家發(fā)展的重要導(dǎo)向;最后,當(dāng)前影視行業(yè)資本收緊、市場低迷的環(huán)境是客觀存在的,而行業(yè)也會變得更加務(wù)實(shí)。
當(dāng)然,僅僅是環(huán)境變化一方面要素不足以推動整個虛擬制片行業(yè)的發(fā)展,其核心依然是科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、是感知虛擬制作技術(shù)相比起LED技術(shù)更大的效益優(yōu)勢。
那么,感知虛擬制作的優(yōu)勢究竟在哪?這就要從它和LED制作的差異說起。
LED制作的技術(shù)點(diǎn)主要有三個:視椎體的渲染、分布式渲染和屏幕質(zhì)量。而這三點(diǎn)很大程度上都是在拼硬件,像Epic、英偉達(dá)、京東方這樣的公司都可以提供方案和硬件來解決。
換句話說,LED制作是基于“真物理”的拍攝。也就是將虛擬世界的所有的資產(chǎn)放到了實(shí)際的世界里,通過一個屏幕顯示出來,最后再用攝影機(jī)把屏幕的內(nèi)容拍出來。所以最終的結(jié)果好壞其實(shí)很大程度上取決于攝影機(jī)和屏幕、取決于物理設(shè)備的極限。
我們都知道,硬件的迭代速度是很快的,更新?lián)Q代的成本也很高。以英偉達(dá)的GPU為例,消費(fèi)級市場基本兩年迭代一次。而要做到分布式渲染是需要成百上千臺計(jì)算機(jī)的,兩年一換的成本壓力并不小,更不用提那些一年一升級、半年一換代的硬件了。
而感知虛擬制作它是真正可以連接虛擬和現(xiàn)實(shí)的,它是一種基于“真三維”的拍攝。感知虛擬制作可以用攝影機(jī)將畫面取下來,然后把畫面放到渲染引擎中,從而在渲染引擎的渲染加持下得出各種各樣的結(jié)果。

感知虛擬制作的優(yōu)勢在于既可以兼容綠幕,也允許高自由度的后期修改,甚至可以一次性輸出3D和VR版本,同時(shí)還能運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)一步拓展分辨率。而LED制作因?yàn)槌上裨跀z影機(jī)內(nèi),都沒辦法做到上面幾點(diǎn)。
在降本增效方面,感知虛擬制作是輕資產(chǎn)運(yùn)營,重心在技術(shù)層面,硬件比較少,綠墻也不會發(fā)電,碳排放和成本都更低;而LED制作依賴硬件,屬于重資產(chǎn)運(yùn)營,碳排放和成本比較高。
基于這兩大技術(shù)的差異,虛擬制片行業(yè)的未來趨勢也就更加清晰了。
至于如何完成一站式輸出,圖拉古認(rèn)為這和虛擬制作的趨勢是殊途同歸的,即以引擎為重點(diǎn)、減少硬件依賴。
既然把引擎作為重點(diǎn),我們就要依托于引擎的重點(diǎn)功能,用Gamepaly的邏輯來做電影。同時(shí),引擎的聲場技術(shù)、VR技術(shù)、跨平臺輸出能力、二次開發(fā)后的數(shù)字化回批能力都可以應(yīng)用在影視制作中,從而完成影視作品的一站式輸出。

未來會如何演變?
從前面三位專家交流的內(nèi)容來看,大家正沿著不同的方向觀察探索虛擬制片,比如實(shí)時(shí)扣綠、實(shí)時(shí)渲染LED,感知虛擬制作等。
上述方向各有利弊,需要綜合考慮拍攝場景、物體、演員、時(shí)間周期等因素。如果量化這些因素,可歸結(jié)到成本上。在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)強(qiáng)調(diào)降本增效的當(dāng)天,成本可控顯得尤為重要。
點(diǎn)維廣告長期服務(wù)騰訊游戲,在虛擬制作方向探索已久,先后推出了《黑色沙漠手游》TVC、《王者榮耀小王子CG》等。如何以低成本,推出更高品質(zhì)的作品,是點(diǎn)維廣告一直在思考的事情。
在圓桌討論環(huán)節(jié),點(diǎn)維制作人部門負(fù)責(zé)人?Gavin認(rèn)為虛擬制片有三大優(yōu)勢:首先是可以利用游戲本身研發(fā)的一些資產(chǎn)搭建較為完善的資產(chǎn)庫;其次是重復(fù)利用原有的CG資產(chǎn),進(jìn)行二次開發(fā);再次則是避免多余轉(zhuǎn)場,節(jié)省前期的執(zhí)行成本.
具體到拍攝方案選擇上,究竟是選擇實(shí)時(shí)扣綠還是實(shí)時(shí)渲染LED,亦或是感知虛擬制作?這得取決于拍攝場景、時(shí)間周期等因素。如果演員穿藍(lán)色衣服,道具沒有半透明狀物體,不需要扣綠,那可以選擇實(shí)時(shí)扣綠方案,時(shí)間少成本也低。
假設(shè)是拍攝汽車,場景里有玻璃杯,那可以選擇實(shí)時(shí)渲染LED方案。倘若是處理一些復(fù)雜場景是,則可以選用感知虛擬制作。
天圖萬境創(chuàng)始人圖拉古表示,未來打算把LED、綠幕結(jié)合起來,以便更好地呈現(xiàn)作品。他強(qiáng)調(diào),不能把這三種方案拆分開,它是一個整體,有各自適合的場景領(lǐng)域。
對此,卻月數(shù)字科技CTO 胡寧表示贊同。他說,綠幕、LED只要能達(dá)到最終要求,什么方案方便就可以用什么。不一定非要限制在某一項(xiàng)工具上,畢竟工具是為人服務(wù)的。
展望未來虛擬制作的發(fā)展趨勢,嘉賓們紛紛亮出了自己的看法。胡寧認(rèn)為,綠幕依然會存在,LED作為新鮮事物只要標(biāo)價(jià)合理能夠夠得上,會有越來越多廠商樂于嘗試。
圖拉古的觀點(diǎn)跟胡寧有些類似。他預(yù)判,未來2~3年甚至更長一點(diǎn)時(shí)間,大家會看到感知虛擬虛擬制作成為大型工業(yè)級產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置。此外,小型工作室會陸續(xù)嘗試LED方案。
在影視、廣告等領(lǐng)域,虛擬制作會出現(xiàn)上述發(fā)展趨勢。究竟同為數(shù)字內(nèi)容的游戲領(lǐng)域會有哪些新趨勢呢?Gavin表示,未來實(shí)時(shí)渲染LED、XR、動作捕捉等技術(shù),會愈發(fā)緊密。得益于技術(shù)融合,相應(yīng)地成本會有所降低。在場景上,虛擬制作會滲透至游戲線上發(fā)布會、電競比賽等場景。
線性資本執(zhí)行董事劉牧總結(jié)道,普適的產(chǎn)業(yè)發(fā)展大致上沿著有兩種路徑進(jìn)化:
第一:在更高的技術(shù)指標(biāo)維度去解決問題,讓滿足同一需求場景中的解決方案變得更快、更好、更便宜;第二:利用更小型化、分布式、性價(jià)比高的方案擴(kuò)大受眾,降低使用技術(shù)的門檻,實(shí)現(xiàn)技術(shù)平民化。
劉牧認(rèn)為,從擴(kuò)大受眾角度來講,核心是讓科技平民化。具體到虛擬制片行業(yè),隨著技術(shù)進(jìn)化,內(nèi)容開發(fā)的門檻逐漸降低,它會提升內(nèi)容供給側(cè)的豐富度,推動行業(yè)變革。