華 杰

（杭州師范大學，浙江 杭州 311121）

0 引 言

影視動畫行業(yè)的視覺特效（Visual effects，VFX）是指通過計算機生成圖像（Computer Generated Imagery，CGI）和真人實拍鏡頭在后期合成以創(chuàng)造擬真畫面的技術(shù)手段。VFX制作具有流程復雜、制作工具眾多等特點。在設(shè)計VFX視效工作流程時，制作人員通常會面臨色彩管理、數(shù)據(jù)類型、軟硬件搭配、命名規(guī)則等諸多技術(shù)抉擇。這些因素不僅會獨立起作用，還會相互影響。這也就意味著，如果任意一個因素改變，很可能要重新設(shè)計整個流程。為此，本文將逐一分析VFX工作流程中需要著重考慮的幾大主要因素，從整體流程的角度為常見的項目類型提供不同的設(shè)計策略。

1 色彩管理

確保數(shù)字影像的正確顯示與交付，是決定VFX視效工作成敗的關(guān)鍵。當前，顯示標準正逐漸由單一的標準動態(tài)范圍（Standard Dynamic Range，SDR）向多種高動態(tài)范圍（High Dynamic Range，HDR）過渡。設(shè)計任何VFX項目的工作流程時，色彩管理都是最重要的考慮因素。

VFX視效的色彩管理有場景參考（Scene Referred）和顯示參考（Display Referred）兩種主流方法。場景參考（Scene Referred）模式的色彩空間記錄反映真實世界場景光照值的數(shù)據(jù)，而不是直接將這些數(shù)據(jù)與特定的色彩空間掛鉤。而顯示參考（Display Referred）模式的色彩空間則將感光元件接收的信息編碼到目標色彩空間，并將伽瑪曲線記錄到圖像文件中[1]。

1.1 場景參考類

基于場景參考類色彩管理設(shè)計VFX工作流程時，需要所有素材以線性記錄模式的原始數(shù)據(jù)進行保存。各部門使用素材前，都必須按規(guī)定將其轉(zhuǎn)換到某個統(tǒng)一的標準色彩空間。例如，如果想在場景參考類工作流程中合成一個鏡頭，工作人員可以根據(jù)不同部門的物料需求，用標準還原LUT或ACES色彩空間轉(zhuǎn)換來處理鏡頭。當鏡頭的VFX視效合成制作完成后，只需要把文件渲染回線性記錄的原始數(shù)據(jù)格式，就能最大程度地保留數(shù)字影像的數(shù)據(jù)，方便后續(xù)其他部門調(diào)用[2]。

基于場景參考的色彩管理流程讓復雜的合成工作變得效果更好、效率更高。線性記錄的數(shù)據(jù)天然就更適配計算機的數(shù)學運算邏輯，使得如多通道混合這類數(shù)學運算的處理變得更加精確。同時，基于場景參考的色彩管理流程也使后期多格式交付變得更容易。由于沒有為原始圖像數(shù)據(jù)自動分配伽瑪曲線或色彩空間，工作人員可以將成片渲染成任何目標色彩空間。這也就意味著，基于場景參考色彩管理設(shè)計的工作流程是可以供未來使用的。隨著更新、更好的色彩空間的開發(fā)，從業(yè)人員可以把原先的老舊項目直接輸出轉(zhuǎn)換成最新的交付格式，例如HDR，進而在更寬廣的色彩空間下增加動態(tài)范圍[3]。

但如此多的好處不是沒有代價的。在不同色彩空間之間進行轉(zhuǎn)換的同時，工作人員要時刻注意保持文件的條理性、確保所有的元數(shù)據(jù)在文件向下傳遞的過程中妥善保存等等。這需要一位或多位全職人員負責把控整個項目的后期數(shù)據(jù)交互。

大部分的電影或大型VFX項目都使用線性記錄數(shù)據(jù)的場景參考類工作流程，以確保前期與后期、后期與后期各部門之間物料傳遞的精準和高效。但由于需要額外的人力、物力來保證項目運轉(zhuǎn)，所以在較小的團隊或項目中，場景參考類的工作流程則會顯得尾大不掉。

1.2 顯示參照類

基于顯示參照類色彩管理設(shè)計VFX工作流程時，項目的色彩空間就是攝影機在前期拍攝時設(shè)置的色彩空間。所有實拍素材在導入時不會被轉(zhuǎn)換，而VFX視效工作的主要任務(wù)就是匹配實拍的畫面，也就是將VFX特效鏡頭渲染到與實拍鏡頭一致的色彩空間就行了。在色彩管理這個概念興起之前，大部分三維特效工作都默認采用這樣的流程。這種流程結(jié)構(gòu)簡單明了，但犧牲了靈活性。所有生產(chǎn)的文件都將被綁定到特定的色彩空間，一旦決定了母版格式就很難再更改。

是否使用顯示參照類工作流程，其實很大程度上取決于項目是否需要交付多個色彩空間或交付格式。如果某個項目只打算在電視頻道或網(wǎng)絡(luò)中投放，只需要滿足一種交付格式，在簡捷的顯示參照類工作流程中工作就可以節(jié)省大量的轉(zhuǎn)換時間。所以，對于不太復雜的小型項目，如廣告、宣傳片，甚至電視節(jié)目，顯示參照類的色彩管理是設(shè)計VFX工作流程時最常見的選擇。

2 數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲是設(shè)計VFX工作流程時需要慎重決定的一環(huán)。VFX制作生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，以何種形式、何種精度進行存儲，會直接影響整個項目的工作效率與預算把控。

2.1 數(shù)據(jù)形式

數(shù)據(jù)存儲需要考量的首要問題是以何種形式進行存儲。當前，數(shù)字影像技術(shù)主要有整型數(shù)據(jù)法和浮點數(shù)據(jù)法兩種方法。整型數(shù)據(jù)意味著像RGB值這樣的數(shù)據(jù)將不包含小數(shù)。它們由預定范圍（如0-255）內(nèi)的整數(shù)值（不含小數(shù)位）表示。相比之下，浮點數(shù)據(jù)則會存儲到小數(shù)位，并可以對超出設(shè)定范圍的數(shù)值進行編碼、存儲，而不是丟棄。由于有更多的數(shù)字可供計算，浮點數(shù)據(jù)在各種色彩空間和合成操作之間的轉(zhuǎn)換更加精確，這使得浮點數(shù)據(jù)文件在場景參考類工作流程中具備極大的優(yōu)勢[4]。

而整型數(shù)據(jù)文件在從對數(shù)或其他空間轉(zhuǎn)換為線性數(shù)據(jù)時就不那么準確。由于記錄的數(shù)字只能是整數(shù)，所以在每次轉(zhuǎn)換中都要進行重新估計與約分，四舍五入的誤差會不斷累積疊加，這最終導致了色彩不一致和偽影現(xiàn)象。也就是說，整型數(shù)據(jù)格式在只需要單次轉(zhuǎn)換到特定色彩空間的顯示參考類工作流程中適用，對于需要多次轉(zhuǎn)換的場景參考類色彩管理流程來說不適用[5]。但對于調(diào)色這個環(huán)節(jié)來說，整型數(shù)據(jù)文件的實際效果往往卻更好，因為大多數(shù)調(diào)色軟件的底層架構(gòu)是基于對數(shù)編碼運行的，對于整型數(shù)據(jù)有更好的優(yōu)化。

具體到制作格式來說，在設(shè)計VFX視效流程的時候可以遵循以下規(guī)律：如果VFX項目有大量的CG整合工作，可以存儲浮點數(shù)據(jù)的OpenEXR是當下最主流的文件格式。OpenEXR將保持浮點數(shù)據(jù)精準轉(zhuǎn)換、便于合成的技術(shù)特點，有利于大型項目的協(xié)作。如果項目的VFX制作需求更多是隱性的，比如電視節(jié)目的場景塑造和物體移除，那么基于整型數(shù)據(jù)的格式如DPX或ProRes444就能更高效地完成工作。

2.2 數(shù)據(jù)精度

確立了數(shù)據(jù)形式，數(shù)據(jù)存儲的下一個重要議題是數(shù)據(jù)精度，這涉及到分辨率、位深和數(shù)據(jù)壓縮的選擇。

在大多數(shù)工作流程中，源分辨率和交付分辨率之間存在著妥協(xié)。一些電影攝影機可以拍攝到8K的分辨率，導致整個流程的分辨率上限很高。但全流程8K的VFX項目會使數(shù)據(jù)量急劇增加、工期延長，大幅降低工作效率。如果一味追求效率選擇較低分辨率，當剪輯需要使用大量插件調(diào)整畫面，或者交付格式必須是4K時，1 080P這類較低的工作分辨率又顯得捉襟見肘。

位深的選擇關(guān)系到VFX物料的色彩精度。如果想要獲得精細的調(diào)色結(jié)果，VFX視效物料就需要記錄大范圍的色彩數(shù)值。對于整型數(shù)據(jù)文件，10 bit是最低標準；對于浮點數(shù)據(jù)，16 bit的浮點文件才是最佳選擇。

在制作VFX視效物料、渲染導出時，所使用的壓縮方法將決定物料最終否順利合成。如果使用的壓縮方法不一致，那么鏡頭的視覺連續(xù)性就很可能被打破。

在現(xiàn)階段常用的文件格式中，OpenEXR文件提供了靈活的壓縮選項，方便在不同物料之間進行匹配，并可以對位深等參數(shù)優(yōu)化以節(jié)省硬盤空間和硬件負載。ProRes444的壓縮率比DPX等靜幀文件高得多，它以丟失無損質(zhì)量為代價來加快項目進度。但由于軟件兼容等原因，QuickTime封裝格式在高端VFX工作流程中并不常用。對于周轉(zhuǎn)較快或預算較低的項目，如果驅(qū)動器空間和硬件水平有限，它也是一個選擇。

總體來說，設(shè)計數(shù)據(jù)存儲規(guī)則的前提是明確交付要求和文件在流程的上下游將如何使用，這樣才能在無損質(zhì)量、可用性和速度之間取舍，判斷出合適的分辨率、位深和壓縮形式，進而選擇出最恰當?shù)拿浇椤?/p>

3 軟件及硬件

專業(yè)軟件的研發(fā)是商業(yè)行為，研發(fā)公司會基于軟件本身特性為其量身定制一套工作流程，并大力推廣以搶占市場。以合成軟件Nuke為例，Nuke母公司Foundry推廣包括場景參考類的色彩管理工作流程、OpenEXR文件格式和浮點數(shù)據(jù)在內(nèi)的一系列行業(yè)標準。所以，Nuke默認情況下是在場景參考類色彩空間內(nèi)工作的。對于以Nuke為主要合成軟件的團隊來說，OpenEXR文件格式是最佳選擇。而市場占有率相對較低的Flame則對DPX格式的工作流程不斷發(fā)開，使得Flame的用戶更傾向于使用DPX文件格式[5]。Adobe公司開發(fā)的After Effects軟件是基于層級設(shè)計而不是節(jié)點式。這就讓場景參考類的色彩空間工作流程最關(guān)鍵的輸入輸出轉(zhuǎn)換在After Effects里很難實現(xiàn)。通常情況下，After Effects軟件都采用顯示參考類的色彩管理流程，最常用的文件格式是QuickTime和圖像序列，如TIFF、TARGA或PNG。

由于較大預算的VFX項目通常需要最高色彩質(zhì)量（即場景參考類色彩空間）的工作流程，所以Nuke是大型VFX工作流程的首選合成軟件。中小型項目則可以利用Flame和After Effects軟件的性能來快速實現(xiàn)物料輸出[6]。

高質(zhì)量的文件通常會占用更多的空間，并需要更多的處理算力。特別是對于VFX視效項目來說，最常使用的文件格式如OpenEXR序列等，對計算機硬件要求都很高，并且會占用大量的存儲空間。在工作流程敲定前，一定要合理評估存儲系統(tǒng)的容量，并留置足夠的備份空間。算力情況也是如此，當前阿里云、亞馬遜云科技等云服務(wù)商提供高性價比的算力租賃服務(wù)，而VFX項目周期內(nèi)會存在算力使用的峰值谷值。工作流程的設(shè)計者平衡好租賃云服務(wù)器與內(nèi)部自建服務(wù)器的比重，就能以更低的預算更快完成項目。

4 文件命名與管理

文件命名與管理，是設(shè)計VFX工作流程時容易被忽視卻又舉足輕重的環(huán)節(jié)。特別是對于大型團隊，組織和一致性是成功的關(guān)鍵，每一項資產(chǎn)都需要精心設(shè)計名稱和位置。如果跳過文件命名與管理流程的設(shè)計，即使只有幾個資產(chǎn)被貼錯了標簽或放錯了位置，也會讓整個項目的運轉(zhuǎn)陷入困境[7]。

VFX視效鏡頭中最重要的信息是鏡頭編號、元數(shù)據(jù)、版本號和嵌入式時間碼。鏡頭編號是制作視效鏡頭的必要條件，它將板塊、圖形和視效鏡頭的所有相關(guān)元素放在一起并組織起來。這些屬性可以在工作流程或數(shù)據(jù)庫中被跟蹤，方便制作人員隨時隨地檢查鏡頭的狀態(tài)，并與供應商保持聯(lián)系。文件名包含的元數(shù)據(jù)要在容易閱讀、與信息完善之間取得平衡。在鏡頭名稱中包括哪些信息，嵌入什么類型的元數(shù)據(jù)，這需要評估特定項目的特點與需求。

VFX視效工作涉及大量的文件移動——從單一模塊的制作導出，再到場景中合成，最后再將完善的場景化鏡頭渲染出來。重要的是要預先決定單一物料、不同階段渲染的合成物以及制作過程中的許多次生資產(chǎn)將以何種邏輯放置。這里要特別注意，含有完整日期的文件夾命名對于VFX視效來說反而是混亂的，尤其對于復雜的項目而言。項目的時間跨度越大，不同鏡頭之間的制作周期就會拉得越開，時間命名無論從內(nèi)部溝通還是文件管理上都會造成不小的困擾。相比之下，有編號的文件夾則更有意義。如果再在文件夾名稱中增加更迭的版本號，就進一步消除了對日期的需求。

在以幀為最小單位的VFX視效工作流程中，嵌入式時間碼可以說是物料的身份證件。它有效地保證了物料的準確性與完整性。不同部門之間傳遞物料的第一步工作，就應該是互相檢查嵌入式時間碼與結(jié)構(gòu)的情況。這一點在設(shè)計VFX視效工作流程時不容忽視。

在通常情況下，不同的部門有自己的服務(wù)器和文件命名慣例。他們將完成的合成、物料傳遞給下一個團隊部門，下游部門又會有自己的存儲設(shè)備和文件命名慣例。由于不同VFX視效公司的命名方法大同小異，一些參數(shù)是彼此相同的，所以在會議溝通后，工作流程大致也能運轉(zhuǎn)。但如果項目使用的是共享式存儲服務(wù)器，與多個工作室共享媒體，或有任何形式的集中資產(chǎn)管理的環(huán)境來說，建立貫穿整個組織的命名規(guī)則與管理協(xié)議，協(xié)同供應商在項目期間保持一致、統(tǒng)一遵守就變得至關(guān)重要。

5 結(jié) 語

VFX視效工作流程很復雜，有許多因素需要考慮。成功的VFX團隊不僅需要多年的經(jīng)驗來預先設(shè)計，更需要彼此溝通、通力協(xié)作，朝著同一方向共同努力，推動項目的進展。影視行業(yè)的新技術(shù)、新方法在以驚人的速度涌現(xiàn)，VFX的流程設(shè)計并沒有一條亙古不變的路徑。唯有跟隨一個個項目不斷地測試、運行、改進工作流程，才能更透徹地理解如何計劃、控制時間和預算，朝著影視工業(yè)化的道路邁進。