趙偉然 孫妍妍

北京電影學(xué)院數(shù)字媒體學(xué)院，北京 100088

1 引言

1.1 元宇宙概述

元宇宙(Metaverse) 一詞由前綴meta(意為超越、元)和詞根verse(源于universe，意為宇宙)組成，直譯為“元宇宙”，是建立在網(wǎng)絡(luò)、算力和算法之上的平行于現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化世界[1]。元宇宙最早可追溯到美國(guó)著名作家尼爾·斯蒂芬森于1992 年創(chuàng)作的科幻小說(shuō)《雪崩》，其中描寫(xiě)了一個(gè)名為“元界”的世界，“元界”類似于一個(gè)平行世界，是“超越現(xiàn)實(shí)世界之外的世界”。當(dāng)下，元宇宙則主要是基于人工智能（AI）、區(qū)塊鏈（Blockchain）等技術(shù)，將現(xiàn)實(shí)世界的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)映射到虛擬世界，構(gòu)建了一套新的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)系統(tǒng)[2]。

2016 年，Roblox 公司推出同名VR 沙盒游戲《Roblox》。Roblox 是面向青少年的在線游戲開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它為用戶提供了易用而強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)功能，任何人都可以使用內(nèi)置資源或與他人協(xié)作來(lái)創(chuàng)作制作豐富完善的游戲作品，并通過(guò)在線社區(qū)發(fā)布分享。2021 年，隨著Roblox 公司上市，元宇宙的概念開(kāi)始得到關(guān)注，美國(guó)圖形處理器廠商、人工智能計(jì)算公司英偉達(dá)（NVIDIA）、社交網(wǎng)站Facebook（現(xiàn)已更名為Meta）等互聯(lián)網(wǎng)及科技巨頭陸續(xù)宣布進(jìn)軍元宇宙，自此，元宇宙（Metaverse）迅速進(jìn)入公眾視野。

1.2 元宇宙與動(dòng)畫(huà)影片生產(chǎn)

就現(xiàn)今元宇宙這一概念而言，筆者認(rèn)為其狹義上可以理解為從虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)出發(fā)所創(chuàng)造的一個(gè)沉浸式、具身性的虛擬世界，并由此帶來(lái)的一系列涉及人工智能（AI）、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)傳輸、圖形渲染等相關(guān)技術(shù)升級(jí)迭代和技術(shù)綜合集成的創(chuàng)新。當(dāng)元宇宙概念出現(xiàn)后，不同領(lǐng)域的技術(shù)開(kāi)始朝著相同方向發(fā)展，這些原本各自發(fā)展的技術(shù)，在元宇宙的體系下進(jìn)行交叉疊加發(fā)展，演進(jìn)到當(dāng)前的階段[3]。從用戶體驗(yàn)角度出發(fā)，元宇宙具有沉浸感、低延時(shí)、多元化、隨地性以及去中心化等主要特征，因而促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與成熟[4]。元宇宙對(duì)于視覺(jué)沉浸感的不斷探索推動(dòng)了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（CG）與渲染技術(shù)的進(jìn)步，搭載光線追蹤的實(shí)時(shí)渲染效果愈發(fā)接近真實(shí)物理世界。模型資產(chǎn)創(chuàng)作制作流程的簡(jiǎn)化，讓用戶通過(guò)移動(dòng)設(shè)備便可參與制作模型，滿足了沉浸式元宇宙中對(duì)場(chǎng)景的大量需求，這也進(jìn)一步喚起了用戶創(chuàng)作熱情。低延時(shí)、隨地性的需求，則促發(fā)了云計(jì)算與邊緣計(jì)算的完善，海量數(shù)據(jù)的檢測(cè)與運(yùn)算都可交由云端服務(wù)器來(lái)完成。

具有內(nèi)在技術(shù)通用性的元宇宙能夠與絕大部分行業(yè)對(duì)接，而電影作為一門(mén)產(chǎn)生于科技的藝術(shù)，其發(fā)展與科技進(jìn)步相伴而行。從默片到有聲片，從黑白到彩色，從標(biāo)準(zhǔn)銀幕到寬銀幕立體聲再到巨幕3D，電影技術(shù)的每一次革新都為電影藝術(shù)開(kāi)拓了更廣闊的天地[5]。元宇宙所帶來(lái)的相關(guān)技術(shù)變革也為電影生產(chǎn)提供了更多可能。在筆者看來(lái)，其影響一方面表現(xiàn)在電影創(chuàng)作方法、創(chuàng)作工具的優(yōu)化與生產(chǎn)流程的重構(gòu)，尤其對(duì)三維動(dòng)畫(huà)影片，相關(guān)技術(shù)發(fā)展提高了制作效率，降低了制片成本；工具的整合，則讓電影創(chuàng)作制作打破了傳統(tǒng)線性工作流程。另一方面，元宇宙概念與技術(shù)的整合對(duì)電影創(chuàng)作理念產(chǎn)生間接影響，人人都有機(jī)會(huì)成為電影創(chuàng)作者，“開(kāi)源”“獨(dú)立電影”等概念的出現(xiàn)，呼應(yīng)了電影創(chuàng)作理念的嬗變。

2 元宇宙對(duì)三維動(dòng)畫(huà)影片的技術(shù)影響

元宇宙為所有的應(yīng)用提供了一個(gè)重構(gòu)的機(jī)會(huì)[6]，以下筆者將以三維動(dòng)畫(huà)影片的一般生產(chǎn)流程作為切入點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比說(shuō)明。

2.1 工作流程的優(yōu)化重構(gòu)

元宇宙所帶來(lái)的技術(shù)革新在一定程度上降低了三維動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作制作難度，結(jié)合人工智能與云計(jì)算開(kāi)發(fā)的創(chuàng)作工具，提高了動(dòng)畫(huà)影片制作效率。傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)影片制作流程偏向線性化，繁復(fù)的交互界面與制作流程對(duì)藝術(shù)家并不友好。處于工作流程中不同崗位的藝術(shù)家往往需要掌握一種或多種類型的軟件來(lái)參與創(chuàng)作，而不同軟件在數(shù)據(jù)交換格式、運(yùn)行原理、設(shè)計(jì)邏輯上又不盡相同，因而在傳統(tǒng)制作流程中需要信息技術(shù)（IT）或研發(fā)（R&D）部門(mén)相關(guān)人員根據(jù)不同項(xiàng)目，依靠軟件提供的應(yīng)用編程接口（Application Programming Interface，API）編寫(xiě)大量腳本與插件來(lái)完成整個(gè)流程運(yùn)作。這不僅開(kāi)發(fā)難度較大，運(yùn)行環(huán)境的變動(dòng)與軟件迭代的兼容性問(wèn)題還會(huì)導(dǎo)致腳本失效或出錯(cuò)，花費(fèi)大量時(shí)間成本用于調(diào)試（Debug）。

元宇宙的即時(shí)性特質(zhì)與需求催生了渲染引擎的快速發(fā)展。渲染引擎可以理解為對(duì)一系列開(kāi)發(fā)工具的整合，一般包括內(nèi)容瀏覽器（Content Browser）、著色器（Shader）、關(guān)卡編輯器（Level Editor）、腳本（Script）、編譯器（Compiler）、動(dòng)畫(huà)及特效工具等。不同于以鏡頭作為最小單位的電影，游戲呈現(xiàn)予玩家的是一個(gè)具有“實(shí)時(shí)交互”特性的世界。為了達(dá)到最佳體驗(yàn)，游戲開(kāi)發(fā)通常需要反復(fù)測(cè)試與調(diào)整，對(duì)于不同模塊間的耦合性有著更高要求?，F(xiàn)今市面上的主流渲染引擎如虛幻引擎（UE）、Unity、Source 等均具備了動(dòng)畫(huà)制作功能。使用渲染引擎來(lái)制作動(dòng)畫(huà)電影，可讓不同崗位的藝術(shù)家在同一環(huán)境下創(chuàng)作，減少因數(shù)據(jù)交換產(chǎn)生的問(wèn)題。此外，一些渲染引擎還提供了源代碼，開(kāi)發(fā)人員可在引擎源代碼與社區(qū)源代碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，避免了“反復(fù)造車輪”的現(xiàn)象，降低工具開(kāi)發(fā)成本的同時(shí)，在流程上也更為靈活高效。

由視覺(jué)特效公司W(wǎng)eta Digital 制作的電影級(jí)短片《狐獴》（Meerkat）僅由幾位藝術(shù)家完成。在影片迭代過(guò)程中，動(dòng)畫(huà)師在三維軟件中制作的動(dòng)畫(huà)，能夠在引擎中實(shí)時(shí)看到渲染結(jié)果，這使創(chuàng)作者的工作能在高度可控的方式下進(jìn)行。制作具有物理效果且能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)行的鳥(niǎo)類角色是極其復(fù)雜的，在過(guò)去，美術(shù)師可能不得不使用發(fā)片的方法在渲染引擎中表現(xiàn)鳥(niǎo)的翅膀，但依托虛幻引擎(UE)毛發(fā)渲染與仿真系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能制作出電影級(jí)別的、精細(xì)的羽毛翅膀[7]（圖1）。

圖1 具有物理模擬效果的翅膀①

反之，基于渲染引擎的工作流程優(yōu)化也能為元宇宙輸送更為豐富的內(nèi)容。流程的重構(gòu)簡(jiǎn)化了創(chuàng)作制作工具的復(fù)雜程度與使用數(shù)量，從專業(yè)生產(chǎn)內(nèi)容（Professional Generated Content，PGC）向用戶生成內(nèi)容（User Generated Content，UGC）的轉(zhuǎn)變也將吸引更多非專業(yè)創(chuàng)作者參與到元宇宙相關(guān)作品創(chuàng)作中來(lái)，從而在很大程度上豐富元宇宙的內(nèi)容生產(chǎn)。

2.2 數(shù)字資產(chǎn)的便捷創(chuàng)作制作

元宇宙試圖創(chuàng)造的是一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界平行的虛擬世界，創(chuàng)作制作者可利用虛擬數(shù)字資產(chǎn)在其中構(gòu)建屬于自己的化身或場(chǎng)域。多邊形或曲線建模已無(wú)法滿足元宇宙對(duì)數(shù)字資產(chǎn)的大量需求，而隨著掃描建模技術(shù)升級(jí)且朝輕量級(jí)、便捷化方向發(fā)展，數(shù)字資產(chǎn)的創(chuàng)作制作在效率與擬真度方面得到了更大提升。

數(shù)字資產(chǎn)制作一般在前期內(nèi)容確定后開(kāi)始。傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作采用離線渲染的手段，為了保證最佳的平滑細(xì)分效果，在資產(chǎn)模型的邊流與布線上要求貼近于資產(chǎn)表面結(jié)構(gòu)且全部使用四邊形結(jié)構(gòu)拓?fù)?，相較于游戲流程，傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作對(duì)資產(chǎn)藝術(shù)家提出了更高的技術(shù)要求。掃描建模技術(shù)作為一種數(shù)字化采集手段，可以深入到復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及空間進(jìn)行掃描操作，并可直接實(shí)現(xiàn)各種大型、復(fù)雜、不規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)體或?qū)嵕叭S數(shù)據(jù)完整的采集，進(jìn)而快速重構(gòu)出實(shí)體目標(biāo)的各種制圖數(shù)據(jù)[8]。掃描建模技術(shù)多用于科研項(xiàng)目的數(shù)據(jù)采集，主要原因在于掃描設(shè)備的昂貴及引擎對(duì)于多邊形面數(shù)的限制。而元宇宙的沉浸性與實(shí)時(shí)性特質(zhì)推動(dòng)了三維掃描技術(shù)在娛樂(lè)領(lǐng)域的應(yīng)用與引擎幾何系統(tǒng)的完善。由Epic Games 與Quixel 推出的掃描建模應(yīng)用程序RealityScan，能夠?qū)⒂脩舻闹悄苁謾C(jī)變?yōu)榉墙佑|式掃描建模儀，用戶根據(jù)應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)反饋與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）引導(dǎo)，依托人工智能與云計(jì)算可快速創(chuàng)建出高精度的三維模型，極大降低了掃描建模成本與技術(shù)門(mén)檻。此外，Quixel 還提供了龐大的數(shù)字資產(chǎn)庫(kù)，包含種類繁多的數(shù)字資產(chǎn)供創(chuàng)作者進(jìn)行選擇。

2.3 綁定與動(dòng)畫(huà)的技術(shù)迭代

元宇宙強(qiáng)調(diào)積極主動(dòng)參與式的沉浸感，用戶可以在其中創(chuàng)建自己的虛擬化身。元宇宙的擴(kuò)充也會(huì)出現(xiàn)大量的虛擬人與數(shù)字人，并形成完整的多維虛擬敘事空間，這便需要綁定與動(dòng)畫(huà)技術(shù)的相關(guān)支持。綁定與動(dòng)畫(huà)兩者密切關(guān)聯(lián)，動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)骨骼來(lái)驅(qū)動(dòng)模型表面頂點(diǎn)以達(dá)到變形效果，具體內(nèi)容涉及空間坐標(biāo)、層級(jí)關(guān)系、對(duì)象旋轉(zhuǎn)順序、骨骼動(dòng)力學(xué)、屬性控制、表達(dá)式與腳本應(yīng)用等[9]。綁定過(guò)程邏輯關(guān)系較為繁瑣且一些操作不可逆向。動(dòng)畫(huà)工作是在綁定完成后進(jìn)行，動(dòng)畫(huà)師通過(guò)控制器為角色調(diào)整關(guān)鍵位姿（Pose），并在程序生成的過(guò)渡幀基礎(chǔ)上通過(guò)運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)一步調(diào)整。動(dòng)畫(huà)的制作對(duì)空間節(jié)奏、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及表演能力有著較高要求，大量時(shí)間都耗費(fèi)在Pose 調(diào)整上，不僅占用了工作時(shí)間，還影響了制作的進(jìn)度周期，而且缺乏實(shí)時(shí)性反饋[10]。

為了快速便捷地創(chuàng)作應(yīng)用于元宇宙的數(shù)字人，Adobe Systems 旗下的Mixamo 推出了基于云計(jì)算與人工智能的在線角色裝配服務(wù)，用戶可將自己設(shè)計(jì)的三維角色上傳，通過(guò)簡(jiǎn)單操作生成帶骨骼蒙皮的模型文件，后臺(tái)程序?qū)⑼ㄟ^(guò)人工智能自動(dòng)完成骨骼蒙皮與權(quán)重調(diào)整。此外，Epic Games 也為創(chuàng)作者提供了在線數(shù)字人服務(wù)MetaHuman Creator，用戶可在幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建出栩栩如生的高精度數(shù)字人，并兼?zhèn)渫暾纳眢w與面部控制器，極大方便了寫(xiě)實(shí)風(fēng)格動(dòng)畫(huà)作品的創(chuàng)作。

在動(dòng)畫(huà)方面，元宇宙數(shù)字人的出現(xiàn)帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（CG）、云計(jì)算、深度學(xué)習(xí)（DL）等技術(shù)發(fā)展，基于視頻的動(dòng)作捕捉及慣性動(dòng)作捕捉服裝正不斷完善，技術(shù)設(shè)備在安裝使用與價(jià)格上也更勝一籌。如Xsens 與Rokoko 等均為目前市面上較為常見(jiàn)的慣性動(dòng)作捕捉品牌，通過(guò)在智能手機(jī)上安裝Live Link 應(yīng)用，用戶可借助前置攝像頭將面部表情實(shí)時(shí)同步到虛幻引擎(UE)中。使用這些技術(shù)，創(chuàng)作者可將自己的動(dòng)作實(shí)時(shí)同步到引擎中進(jìn)行渲染，或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行離線處理，再由動(dòng)畫(huà)師對(duì)離線數(shù)據(jù)進(jìn)行修改與調(diào)整，在動(dòng)作捕捉的基礎(chǔ)上結(jié)合手動(dòng)K 幀，使創(chuàng)建出的虛擬角色的動(dòng)作與表情更真實(shí)可信。由北京電影學(xué)院副校長(zhǎng)孫立軍教授擔(dān)任總監(jiān)制的兒童科幻動(dòng)畫(huà)電影《飛向月球》便采用了動(dòng)作捕捉技術(shù)，演員通過(guò)佩戴傳感器將動(dòng)作與表情同步到虛擬角色，使用這一技術(shù)能夠?qū)ρ輪T的微表情與肢體語(yǔ)言進(jìn)行較為精準(zhǔn)的捕捉，賦予虛擬角色更強(qiáng)的表現(xiàn)力，同時(shí)也在一定程度上提高了動(dòng)畫(huà)的整體制作效率。

在人工智能技術(shù)應(yīng)用的背景下，綁定與動(dòng)畫(huà)流程也逐漸趨向于自動(dòng)化、智能化。如對(duì)AI-based 的身體綁定算法研究中，國(guó)內(nèi)外高校及科研機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)出能夠生成具有指定結(jié)構(gòu)的骨骼以及精準(zhǔn)綁定權(quán)重的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，配合神經(jīng)融合形狀（Neural Blend Shapes）技術(shù)，可通過(guò)高效利用動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)生成高質(zhì)量動(dòng)畫(huà)[11](圖2)。又如馬薩諸塞大學(xué)和多倫多大學(xué)合作完成的研究中，能夠通過(guò)輸入網(wǎng)格模型，預(yù)測(cè)角色的骨架關(guān)節(jié)位置和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)效果更好、更穩(wěn)定的骨骼提取與綁定[12]（圖3）。

圖2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)依據(jù)動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)生成高質(zhì)量動(dòng)畫(huà)②

圖3 RigNet實(shí)現(xiàn)角色骨架關(guān)節(jié)位置與拓?fù)漕A(yù)測(cè)③

2.4 視覺(jué)特效的高效呈現(xiàn)

視覺(jué)特效伴隨著電影從最初的實(shí)體道具發(fā)展至二維合成，再到今天的三維模擬，作為電影的視覺(jué)元素在輔助敘事、渲染氛圍等方面具有重要作用。一般影視特效在表現(xiàn)粒子、流體、破碎等方面借助于物理解算器進(jìn)行模擬，解算器通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境以達(dá)到仿真效果，傳統(tǒng)解算器往往依靠調(diào)用中央處理器（CPU）進(jìn)行解算，因而在制作視覺(jué)特效上需花費(fèi)較高的硬件成本。

元宇宙背景下的影游融合不斷推動(dòng)游戲在技術(shù)與視覺(jué)效果上的發(fā)展，開(kāi)放運(yùn)算語(yǔ)言（Open Computing Language,OpenCL）圖形處理器解算、實(shí)時(shí)光線追蹤（Real-Time Ray Tracing）、物理渲染（Physically Based Rendering,PBR）技術(shù)，讓游戲在視覺(jué)表現(xiàn)上正不斷趨向于影視級(jí)效果，由此也帶來(lái)更為高效的創(chuàng)作工具。JangaFX 公司推出的EmberGen、Vectoray-Gen、LiquiGen 等視效制作套件借助于通用圖形處理器（GPU）的運(yùn)算能力，能夠達(dá)到接近于實(shí)時(shí)的物理模擬效果，從而降低視覺(jué)特效在解算模擬方面花費(fèi)的時(shí)間成本，加快了視效制作中的迭代速度。物理引擎Havok、Bullet 等均提供了插件接口用于在引擎中實(shí)時(shí)模擬破碎效果。此外，頂點(diǎn)動(dòng)畫(huà)貼圖（Vertex Animation Texture，VAT）技術(shù)的出現(xiàn)也為視覺(jué)特效提供了新思路，它是一種更為靈活的動(dòng)畫(huà)技術(shù)，通過(guò)改變多邊形表面頂點(diǎn)的位置來(lái)形成動(dòng)畫(huà)。它通過(guò)程序算法將每一幀的頂點(diǎn)變化數(shù)據(jù)記錄于位圖資源中，使用時(shí)引擎再對(duì)位圖資源進(jìn)行解析，將變形效果應(yīng)用于物體表面（圖4）。在使用此流程時(shí)，創(chuàng)作者可在三維圖形軟件中完成視覺(jué)效果的迭代與解算后，再將緩存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯為材質(zhì)，從而將解算完成的視覺(jué)效果在引擎中實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。

圖4 筆者通過(guò)VAT 技術(shù)將模擬緩存遷移到渲染引擎中

2.5 燈光與渲染的實(shí)時(shí)預(yù)覽

渲染是將三維場(chǎng)景的描述轉(zhuǎn)換為二維圖像的過(guò)程。在動(dòng)畫(huà)、電影特效、高端游戲、幾何建模、紋理處理等應(yīng)用中都必須通過(guò)某種形式的渲染過(guò)程傳遞3D 場(chǎng)景的結(jié)果[13]。由于早期硬件算力不足，渲染引擎因?qū)崟r(shí)演算要求在渲染上一般采用光柵化的渲染方式。光柵化渲染采用局部光照原理，根據(jù)光源照射到物體上直接可見(jiàn)的光照效果，將場(chǎng)景中的幾何圖元映射到圖像的像素點(diǎn)上。這種方式用硬件實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單，且便于并行處理[13]，但在視覺(jué)呈現(xiàn)上往往達(dá)不到真實(shí)光照效果。

從單向維度的PC 到沉浸式的元宇宙，從“觀照邏輯”到“感知邏輯”的轉(zhuǎn)向,離不開(kāi)大量的渲染計(jì)算，可以說(shuō)沒(méi)有GPU，就無(wú)法談元宇宙[14]。元宇宙的發(fā)展推動(dòng)GPU 在運(yùn)算能力上不斷突破，目前市面上已出現(xiàn)適用于實(shí)時(shí)渲染的光線追蹤軟硬件，光線追蹤比傳統(tǒng)的光柵化渲染效果更加立體，色彩更柔和逼真。英偉達(dá)公司推出的光線追蹤技術(shù)NVIDIA RT Core 能夠通過(guò)GPU 達(dá)到實(shí)時(shí)的全局照明與直接照明效果。創(chuàng)作者無(wú)需了解光線追蹤的算法與底層原理，通過(guò)簡(jiǎn)單設(shè)置即可為渲染增添精美感與逼真感。此外，該公司推出的Omniverse 多GPU 高級(jí)渲染器，為習(xí)慣使用傳統(tǒng)工作流程的創(chuàng)作者提供了實(shí)時(shí)渲染的光線追蹤與高保真度效果的近實(shí)時(shí)參考路徑追蹤，很大程度上節(jié)約了渲染時(shí)間成本。隨著渲染引擎的出現(xiàn)，電影與游戲兩條道路的距離正在被引擎技術(shù)拉近[15]，Epic Games 在其產(chǎn)品虛幻引擎第五代(UE5)中引入了Lumen 動(dòng)態(tài)全局光照技術(shù)。Lumen 技術(shù)通過(guò)軟件算法來(lái)實(shí)現(xiàn)光線追蹤,在啟用生成網(wǎng)格距離場(chǎng)后,渲染器將“網(wǎng)格距離場(chǎng)”合并為“全局距離場(chǎng)”以加快跟蹤速度[16]。從而進(jìn)行無(wú)預(yù)烘焙貼圖的全局照明，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)諸如光反彈、漫反射、環(huán)境光遮蔽等效果，有助于提升觀眾在欣賞影片過(guò)程中的沉浸感與代入感。

2022 年，Epic Games 公司邀請(qǐng)橄欖球球星帕特里克·馬霍姆斯（Patrick Mahomes）為旗下游戲《堡壘之夜》(Fortnite)拍攝的宣傳片中，使用虛擬拍攝配合虛幻引擎的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)，在一天內(nèi)完成了所有鏡頭攝制（圖5、圖6）。通過(guò)實(shí)時(shí)渲染將影像輸出至LED 屏幕作為背景與環(huán)境光照，制作人員能夠看到拍攝畫(huà)面所呈現(xiàn)的最終效果。相較于傳統(tǒng)布景，基于實(shí)時(shí)渲染的虛擬攝制技術(shù)大幅加快了鏡頭的拍攝速度[17]。

圖5 《堡壘之夜》宣傳片虛擬攝制場(chǎng)景④

圖6 《堡壘之夜》宣傳片拍攝效果的實(shí)時(shí)呈現(xiàn)④

3 元宇宙對(duì)動(dòng)畫(huà)影片的創(chuàng)作理念影響

元宇宙的興起與發(fā)展催生出了一系列技術(shù)手段的革新與整合，也在重塑著電影的表現(xiàn)形式。19 世紀(jì)的印象派雖然是以戶外寫(xiě)生為主，但在光影與構(gòu)圖上有著明顯的攝影痕跡。印象派作品中地平線位置與跳動(dòng)模糊的筆觸，都與攝影的拍攝角度與聚焦有很強(qiáng)關(guān)聯(lián)[18]。在技術(shù)輔助下藝術(shù)能夠向更多元的形式發(fā)展，也必將帶來(lái)創(chuàng)作理念上的一系列轉(zhuǎn)變。

3.1 去中心化——“人人都是藝術(shù)家”

“人人都是藝術(shù)家”是由德國(guó)藝術(shù)家約瑟夫·博伊斯（Joseph Beuys）提出，其真正目的是想號(hào)召每個(gè)人都行動(dòng)起來(lái)，成為自己心靈的雕塑者，從精神上和行為上進(jìn)行自我完善?！吧鐣?huì)中的人只要能夠參與到有意義的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中來(lái)，這個(gè)活動(dòng)如果是巧妙的、美感的、博愛(ài)的、環(huán)保的、給他人和社會(huì)帶來(lái)益處的，那么這個(gè)作品就是一件藝術(shù)作品，這個(gè)人就是‘藝術(shù)家’，這就在現(xiàn)實(shí)意義上真正打破了藝術(shù)家與大眾的界限”[19]。筆者試圖借用這句話來(lái)闡釋元宇宙視域下動(dòng)畫(huà)影片創(chuàng)作理念的嬗變。在元宇宙不斷發(fā)展的背景下，各類技術(shù)的不斷完善為大眾提供了更為便捷的創(chuàng)作工具，任何好的想法或創(chuàng)意都能夠得以實(shí)現(xiàn)而又無(wú)需花費(fèi)大量時(shí)間在基礎(chǔ)表現(xiàn)工具的練習(xí)上，創(chuàng)作的自主性、互動(dòng)性、創(chuàng)新性將得到進(jìn)一步提升[20]。

首先，創(chuàng)作與傳播主體去中心化。基于非同質(zhì)化通證（Non-Fungible Token，NFT）⑤的加密藝術(shù)其本身就具有去中心化特點(diǎn)，任何用戶都可以在平臺(tái)上發(fā)布自己所創(chuàng)作的加密藝術(shù)作品，且加密藝術(shù)作品具有寬泛的藝術(shù)形式[21]。目前而言，用戶已經(jīng)可以將視頻制作為NFT 作品。傳播主體的去中心化也將進(jìn)一步影響著電影的創(chuàng)作理念，未來(lái)，供個(gè)人體驗(yàn)的交互電影，以及圍繞電影IP 的一系列衍生品，如影片中的場(chǎng)景、人物虛擬資產(chǎn)、音樂(lè)原聲等都或?qū)⒊蔀镹FT 作品。

其次，創(chuàng)作門(mén)檻大幅降低。技術(shù)革新降低了創(chuàng)作門(mén)檻，在人工智能的幫助下，內(nèi)容生產(chǎn)正在從PGC轉(zhuǎn)向UGC，只需稍加學(xué)習(xí)，任何人都可以創(chuàng)作屬于自己的動(dòng)畫(huà)渲染世界。傳統(tǒng)三維動(dòng)畫(huà)作品需要多位熟練的藝術(shù)家合作完成，而如今一人即可完成大部分工作。用戶可通過(guò)龐大的在線資產(chǎn)庫(kù)下載高精度掃描模型資源并一鍵導(dǎo)入渲染引擎，通過(guò)簡(jiǎn)單的拖拽完成場(chǎng)景搭建并實(shí)時(shí)預(yù)覽其效果。如可通過(guò)Meta-Human Creator 來(lái)創(chuàng)建包括毛發(fā)、服裝在內(nèi)的包含動(dòng)畫(huà)控制器的人物角色，而無(wú)需對(duì)雕刻、拓?fù)洹⒑姹?、柔體布料、毛發(fā)、材質(zhì)等相關(guān)技術(shù)有過(guò)多了解。在渲染方面，使用性能較強(qiáng)的GPU 或直接使用云渲染平臺(tái)便可快速輸出成片。此外，通過(guò)生成藝術(shù)平臺(tái)Art Blocks，用戶只需選擇風(fēng)格或創(chuàng)作方向，便可借由算法隨機(jī)生成具有唯一性的加密藝術(shù)作品[20]。

由此，在技術(shù)的輔助下，人人都可以將自己的創(chuàng)意付諸現(xiàn)實(shí)并在元宇宙中分享傳遞自己的作品。因此，以三維動(dòng)畫(huà)制作為代表的動(dòng)畫(huà)影片，在制作上也或?qū)⒊?dú)立制片、低成本、小團(tuán)隊(duì)的方向發(fā)展，甚至一人即可完成全部電影制作環(huán)節(jié)。

3.2 “開(kāi)源”理念與二次開(kāi)發(fā)

開(kāi)源社區(qū)一般指以軟件源代碼為核心，由地緣空間分散但擁有共同興趣愛(ài)好的開(kāi)發(fā)者根據(jù)相應(yīng)的開(kāi)源軟件許可證協(xié)議，以民主、合作的形式進(jìn)行軟件的共同開(kāi)發(fā)、維護(hù)、增強(qiáng)等知識(shí)創(chuàng)造與傳播活動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，同時(shí)也是成員展開(kāi)交流學(xué)習(xí)與共同治理的網(wǎng)絡(luò)組織[21]。從早期的GNU 和Linux，到現(xiàn)如今的SourceForge、Github 等，開(kāi)源理念正在逐步發(fā)展壯大。

開(kāi)源能夠有效打破技術(shù)壁壘，更好地展開(kāi)學(xué)習(xí)交流。具有編程經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)作者可以在開(kāi)源基礎(chǔ)上下載和閱讀程序源代碼，開(kāi)發(fā)出更高效便捷的創(chuàng)作工具。Blender Foundation 旗下的三維圖形軟件Blender便免費(fèi)開(kāi)源，用戶可對(duì)源代碼進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與編譯，在原有代碼框架下創(chuàng)造出自身或項(xiàng)目需要的各種功能，既滿足創(chuàng)作生產(chǎn)的基本要求，又能為高端創(chuàng)作需求提供更為靈活的創(chuàng)作制作工具，因而也涌現(xiàn)出從建模到渲染合成各具特色的Blender 版本與插件。Blender Foundation 更是在官網(wǎng)提供了Daily Builds 板塊供用戶下載由社區(qū)所編譯的主程序。開(kāi)源軟件及其相關(guān)理念推動(dòng)了共享精神的發(fā)展，越來(lái)越多的創(chuàng)作者本著奉獻(xiàn)精神參與其中，并將自己的創(chuàng)作靈感與經(jīng)驗(yàn)技術(shù)免費(fèi)分享給他人。

前文提到，元宇宙具有傳播主體去中心化的特征，而區(qū)塊鏈技術(shù)又消弭了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式下產(chǎn)權(quán)規(guī)制的準(zhǔn)入條件與規(guī)則框架，因而能夠較為充分地挖掘出數(shù)據(jù)與知識(shí)要素的潛能[22]。用戶之間、企業(yè)與用戶之間以及企業(yè)之間的各群體同在立體化和一體化的網(wǎng)絡(luò)上共創(chuàng)共享價(jià)值[21]。通過(guò)開(kāi)源社區(qū)，獨(dú)立制作人與動(dòng)畫(huà)愛(ài)好者或?qū)⒂袡C(jī)會(huì)接觸到一線影視動(dòng)畫(huà)的工作流程與創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn)，從整體上提高在此領(lǐng)域的創(chuàng)作制作水準(zhǔn)。影視動(dòng)畫(huà)的“開(kāi)源”也將進(jìn)一步擴(kuò)充元宇宙體量，吸引更多業(yè)內(nèi)外創(chuàng)作者參與其中。2022年12 月，Blender Studio 推出其第14 部開(kāi)源動(dòng)畫(huà)短片《致命充電》（Charge）（圖7）。影片采用原創(chuàng)共享版權(quán)，制作完成便通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳播。用戶可通過(guò)訪問(wèn)短片官網(wǎng)來(lái)獲取包括海報(bào)、概念設(shè)定、分鏡頭、數(shù)字資產(chǎn)、動(dòng)畫(huà)、燈光、著色器等一系列項(xiàng)目文件用于學(xué)習(xí)，從實(shí)踐中理解當(dāng)代影視動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)作制作流程。

圖7 開(kāi)源動(dòng)畫(huà)影片《致命充電》截圖⑥

4 總結(jié)與展望

綜上所述，元宇宙帶來(lái)了技術(shù)上的整合發(fā)展，最直接地體現(xiàn)在創(chuàng)作工具的更加便捷與高效上，這降低了創(chuàng)作者實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的難度與成本。此外，技術(shù)上的轉(zhuǎn)變也促進(jìn)了創(chuàng)作制作邏輯及創(chuàng)作制作流程的變革，這或?qū)⑼七M(jìn)影視動(dòng)畫(huà)行業(yè)朝著更高級(jí)的方向發(fā)展并激發(fā)電影從業(yè)者新的創(chuàng)作理念與創(chuàng)作熱情。

元宇宙的出現(xiàn)也說(shuō)明數(shù)字技術(shù)正在從對(duì)真實(shí)世界的“摹寫(xiě)”轉(zhuǎn)向?qū)τ诂F(xiàn)實(shí)的“創(chuàng)生”。技術(shù)與創(chuàng)作理念的嬗變對(duì)于影視動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，一方面，領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)技術(shù)大多呈現(xiàn)“易入門(mén)而難精通”的情況，若要在創(chuàng)作方面做到“以我為主，為我所用”，還需對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的底層邏輯與原理有著較為清晰準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。另一方面，創(chuàng)作理念的改變往往會(huì)出現(xiàn)新的表現(xiàn)形式甚至類型，但究其根本，還是要從電影本體出發(fā)加以技術(shù)作為輔助，秉持以內(nèi)容為核心，才能呈現(xiàn)出更多優(yōu)秀作品，電影也才可擁有更為多元的未來(lái)。

作者貢獻(xiàn)聲明:

趙偉然:設(shè)計(jì)全文框架,搜集文獻(xiàn)資料,撰寫(xiě)并修訂論文,全文文字貢獻(xiàn)80%;

孫妍妍:指導(dǎo)論文結(jié)構(gòu)及論文規(guī)范,修訂論文，全文文字貢獻(xiàn)20%。

注釋

①圖片來(lái)源：https://www. unrealengine. com/en-US/spotlights/behind-the-scenes-on-weta-digital-s-real-time-hair-and-fur-shortmeerkat。

②圖片來(lái)源：https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3450626.3459852。

③圖片來(lái)源：https://arxiv.org/abs/2005.00559。

④圖片來(lái)源：https://www.unrealengine.com/en-US/spotlights/patrick-mahomes-fortnite-debut-hyped-with-help-from-virtual-production。

⑤NFT 全稱為Non-Fungible Token，指非同質(zhì)化通證，實(shí)質(zhì)是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)里具有唯一性特點(diǎn)的可信數(shù)字權(quán)益憑證，是一種可在區(qū)塊鏈上記錄和處理多維、復(fù)雜屬性的數(shù)據(jù)對(duì)象。引自網(wǎng)絡(luò)https://baike.baidu.com/item/NFT/56358612?fr=aladdin。

⑥圖片來(lái)源:https://studio.blender.org/films/charge/。