基于游戏引擎的影视动画创作

    龚进

    【摘要】传统的影视动画由于技术上的原因和繁琐的制作过程，开发周期要达到8—10个月，“引擎动画”在影视动画技术上的革新改变了整个动画生产链。为制作技术与成本核算提供了更新的思路以及节省的运作模式。可以节省大量的开发时间和费用。

    【关键词】影视动画；游戏引擎

    一、传统三维动画的制作

    影视动画作为一门独立的艺术类别，与其他艺术形式有着紧密的联系，又有着自己的特点。制作过程可以分为前期准备、中期制作、后期制作三个阶段。影视动画片的前期阶段包括：文学剧本创作、分镜头剧本创作、造型设计和场景设计。美术设计包括整体风格设计、造型设计和场景设计三个方面。人物造型是动画片中比较重要的一个环节，作为片中主要情感的传达者，人物造型在很大程度上决定了动画片的成败，是整个影片的核心。同样，场景设计是整个动画片中景物和环境的来源，比较严谨的场景设计包括平面图、结构分解图、色彩气氛图等等（尤其在大型的三维动画片中）。中期制作和后期制作是和具体动画形式紧密相连的。

    二、游戏引擎的原理

    “引擎”一词来源于机械，在网络游戏中绝大多数三维游戏都是通过终端引擎来操作的。优秀的3D游戏引擎需要提供曲面、动态灯光、体雾、镜面、入口、天空体、节点阴影、粒子系统、表态网格模型和网格模型动画等功能。从游戏开发的角度来看，引擎相当于游戏的底层框架平台。框架平台搭好后，只要往里填充内容就可以了。如果把游戏引擎比拟为一个“游戏操作系统”，那么最终的游戏产品则可比拟为一个个具体地运行在“游戏操作系统”上的应用程序，现在的游戏引擎已经发展成为一套由多个子系统共同构成的复杂系统，从建模、动画到光影和粒子物效，从物理系统、碰撞检测到文件管理、网络流量控制等，包括专业的编辑工具和插件，几乎涵盖了游戏程序设计过程中的所有重要环节。我们经常接触到的“交互式游戏、房地产展销、各行各业的消费指南系统等”都采用了“引擎”来操作。从“游戏引擎”的出现到发展，引擎代码的编写也经历了不断的革新。每一款新游戏的产生都会设计出一套不同的游戏代码，而Unreal引擎可能是使用最广的一款引擎，联合国教科文组织的世界文化遗产分部采用Unreal引擎制作过巴黎圣母院的内部虚拟演示，而Unreal引擎为空手道选手制作过武术训练软件。在Unreal引擎基础之上也开发了一套名为“Unrealty”的建筑设计软件，用于房地产的演示。在“游戏引擎”日渐完善的情况下，越来越多的“游戏引擎”剧情场景被列为动画来使用除了节省制作程序外，更节省了渲染的时间。正因为“引擎”的技术革新，其对其他媒体模式的技术方面也产生了一定的影响，这种被人尝试着发展的技术模式就是“引擎动画”。

    三、用游戏引擎创作影视动画的要点

    在影视动画中一个景别包含有“角色”和“背景”两个元素。在传统CG三维中“角色”是通过一些三维软件进行建模、材质、骨骼、绑定、权重、动画，最后渲染成品。“引擎动画”和传统CG三维动画前期制作工序相近，不同的是后期的制作方式、体现在“动画”部分。传统CG三维动画是在“动画时间表格”里靠手动调节每一个肢体语言以及面部表情等细微动作来进行动作模拟。采取的方式是表格操作方式。而“引擎动画”是靠数据录入编程进行动画模拟，将事先编制好的初始化、图像、角色控制、碰撞检测等有关的数据API函数通过不同的场景变化进行编码录入。

    四、用游戏引擎创作影视动画的效率

    引擎动画录入进来的不管是“角色动画”还是“物理动画”，在固定原始数据支撑下，根据固定的参数自行达到动作的大小，力度，运动轨迹。比如碰撞探测，两个物体之间发生接触但是又不会出现穿透现象，这个就是碰撞探测的各个物体边缘，它会控制相互之间的位置关系，不必每次对量度都进行参数设置。而传统CG三维的物理系统在每次运动之前都得重新设定参数。成品渲染。传统CG三维渲染模式按在1600～1200分辨率下一台普通电脑的渲染100分钟作品，每秒渲染30帧，每秒24亿个多边形需要耗时8年左右，而100分钟的“引擎动画”渲染只需要100分钟的时间。传统CG是图片静帧渲染，它预览的是渲染之前从未出现过的虚拟图像。而“引擎动画”则是在已经出现过图像的基础上通过互动操作完成动作模拟即可完成渲染，渲染时间是1比1的时间比例。

    五、动画制作的成本对比

    “引擎动画”对于传统动画来说前期少了一些引擎脚本制作的工序，如果按照工作量来预算成本，它比传统动画多出了1/2的工作量。但是在后期制作中，当传统动画还需要按部就班地按每个步骤做每个动作的时候，“引擎动画”则减少了工作量。这是因为有了前面的准备工作，后面的工作相对来说要轻松很多，没有必要再去调试每一个动作。然而“引擎动画”也有其弊端，就是细节部分不能自我处理，还必须靠人工的手段来解决。“引擎动画”的优势是制作上工序的简化以及渲染时间的节俭，而劣势就是它不像传统CG动画那样精细地调节每个细节，所以在具体的表演动作细节方面无法与传统CG三维动画相媲美。采用3D游戏引擎来开发影视动画不失为一种简便易行的解决办法。在进行具体的动画产品开发时，创作人员不需要从头做起，而是可以直接调用游戏引擎提供的强大功能，在很短的周期内高质量地开发动画新产品，可以节约大量的时间和资金，适应数字产业的激烈市场竞争。

    参考文献

    [1]周炜.三维游戏引擎设计技术及其应用.北京：水利水电出版社，2009：5.

    [2]王芹.引擎动画特点初探.江西：声屏世界：2011：11.