實時渲染引擎應(yīng)用于影視動畫制作的可行性分析

劉根良

摘要：動畫渲染制作在三維影視動畫制作流程中屬于后期環(huán)節(jié)，動畫渲染是通過計算機將三維場景信息呈現(xiàn)為數(shù)字圖像，為確保三維影視動畫畫面風(fēng)格與質(zhì)量有著關(guān)鍵性的作用。目前，影視動畫制作行業(yè)中主要采用離線渲染技術(shù)，該渲染方式得到的圖像精度高，但渲染耗時長、制作成本高。隨著游戲?qū)崟r渲染引擎技術(shù)的發(fā)展，該渲染技術(shù)能夠制作出影視動畫要求的畫面品質(zhì)，提升渲染效率、節(jié)約制作成本。文章基于當(dāng)下實時渲染引擎技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，對該渲染技術(shù)應(yīng)用于影視動畫制作行業(yè)中的可行性進行分析。

關(guān)鍵詞：實時渲染;影視動畫

中圖分類號：J954

文獻標識碼：A

文章編號：1005-5312（2020）06-0114-01

一、影視動畫渲染制作的現(xiàn)狀

影視動畫渲染制作在三維影視動畫制作流程中屬于后期環(huán)節(jié)，渲染在畫而的最終視覺表現(xiàn)方而具有重要作用。動畫渲染是通過計算機將三維場景信息呈現(xiàn)為數(shù)字圖像，對三維影視動畫的畫而風(fēng)格與質(zhì)量保證具有關(guān)鍵性的作用。

目前，在影視動畫制作行業(yè)中，主要使用離線渲染技術(shù)。該渲染方式得到的圖像精度高，一般使用渲染農(nóng)場，對渲染硬件要求高，渲染耗時長。通常渲染一幀2K畫質(zhì)的電影動畫作品就需要一小時左右的時間成本，若動畫場景中涉及較為復(fù)雜的技術(shù)，如：粒子、流體等，一幀畫而需要的渲染時間成本在十個小時以上。動畫渲染的時長與畫質(zhì)精度成正比，同時受計算機等硬件設(shè)備的性能制約。在三維影視動畫作品的制作過程中，畫而細節(jié)越豐富，對渲染制作的技術(shù)要求越高，制作耗時越長，導(dǎo)致渲染制作環(huán)節(jié)成為一個高成本的運作鏈?？偟膩碚f，影視動畫圖像渲染制作要達到高精度的渲染效果，則對渲染工具硬件要求高，渲染耗時較長，渲染效率低，渲染成本高。

二、實時渲染引擎的特點

實時渲染引擎基于互動媒體技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，在電影、虛擬現(xiàn)實、游戲和動畫制作等領(lǐng)域均被使用。實時渲染引擎具有良好的交互體驗、便利的可視化技術(shù)。

近年來，經(jīng)過多個引擎公司的研發(fā)努力，實時渲染引擎不斷更新?lián)Q代，如Unreal Engine、Unity 3D等，我國國內(nèi)金山公司、暢游公司等引擎研發(fā)公司也在研發(fā)實時渲染引擎。Unreal Engine引擎目前是次世代畫而品質(zhì)最高的一款引擎，既能保證渲染效率，又能兼顧畫而效果，該引擎技術(shù)在游戲、教育、建筑等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

隨著實時渲染引擎技術(shù)的進步，渲染出的畫而品質(zhì)不斷提升，該引擎展現(xiàn)出的發(fā)展前景優(yōu)勢明顯?；趯崟r渲染引擎的動畫制作流程己被一些先進的游戲設(shè)計和影視動畫制作公司在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)嘗試應(yīng)用。在大多數(shù)領(lǐng)域中，實時渲染需要保證速度而必須在畫質(zhì)上做出妥協(xié)，其渲染質(zhì)量相對比離線渲染技術(shù)得到的渲染效果低。

實時渲染引擎得到的畫質(zhì)和離線渲染得到的畫質(zhì)相比，其差距主要體現(xiàn)在：材質(zhì)、光影、抗鋸齒三個方而。若實時渲染引擎技術(shù)解決了這些問題，將縮小實時渲染和離線渲染的差距。離線渲染畫質(zhì)的陰影分辨率高于實時渲染的，實時渲染的畫而有時顯得不夠立體，甚至?xí)新┕猬F(xiàn)象。在抗鋸齒方而，半像素抗鋸齒技術(shù)逐步提升，縮短了實時渲染和離線渲染的差距。

三、實時渲染引擎在影視動畫渲染中應(yīng)用的可行性

隨著游戲?qū)崟r渲染技術(shù)的發(fā)展，游戲引擎能夠?qū)崟r渲染出影視動畫要求的畫而品質(zhì)，加快渲染時間、提升渲染效率、縮短制作周期、節(jié)約制作成本。在影視動畫作制作過程中，若在材質(zhì)、燈光的制作上減少渲染耗時，制作者可節(jié)約制作時間，縮短制作周期。動畫藝術(shù)指導(dǎo)可在第一時間看到畫而成品，便于對畫而的修改。實時渲染有利于制片商減少對動畫制作人員、制作時間的消耗，節(jié)約制作成本。

目前，多個影視作品中嘗試使用實時渲染引擎技術(shù)進行影視動畫制作，Epic Games公司為游戲作品《堡壘之夜（Fortnite）》制作的動畫預(yù)告片完全使用虛幻4引擎實時渲染。Digital Dimension公司也使用Zafariin虛幻引擎渲染其系列動畫，雖然其開發(fā)出的混合工作流程還是依賴于傳統(tǒng)的CG動畫工具。國產(chǎn)的動畫作品《秦時明月》中部分片段也是使用實時渲染引擎進行制作，利于動畫作品的規(guī)?；可a(chǎn)。從畫而品質(zhì)上看，運用實時渲染引擎制作影視動畫作品還存在一些缺點，如布料和毛發(fā)生硬不然，畫而會有輕微抖動和閃爍，質(zhì)感和細膩程度還不足。

四、結(jié)語

通過多個案例的分析總結(jié)，在部分影視動畫制作中，使用游戲?qū)崟r引擎進行渲染制作影視動畫是具有可行性的。由于影視動畫制作對渲染圖像的精度要求較高，若影片全程使用游戲?qū)崟r引擎進行渲染，畫而達不到高精度的制作要求，在部分需要高清圖像等重要環(huán)節(jié)的表現(xiàn)時，仍然需要集成電腦的渲染。

參考文獻：

[1]孫夢雪.基于實時渲染引擎的動畫創(chuàng)作研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2016（04）.

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