一部劇如果效果做得好，我們一般會這樣來夸：“擁有電影級別的畫面”。相反，做得不好，我們通常以五毛效果稱之。

　　好的特別效果，的確是在燒錢?！额^號玩家》耗資1.75億美元制作，超過1億美元花在了效果制作上。當然也有這種把經(jīng)費全花在效果上，比如無真人/獅出演的電影，真人版《獅子王》。

　　沒有人，要怎么拍?其實，是借鑒了游戲的制作方式。

　　【The Heretic 異教徒】demo截圖

　　這是由Unity引擎2019實時演算的游戲Demo。是不是看起來像活生生的人?這就是實時渲染的效果。那么，什么是實時渲染?這種渲染技術還可以用在哪些地方?本文將逐一介紹。

　　01 如何擁有電影質(zhì)感?

　　渲染，直白地說，就是讓畫面更具“真實感”。

　　比如說一個爆炸場面，真實的畫面莫過于直接記錄實物爆破的瞬間，這種方式小場面還可以用一用，但是類似于蘑菇云這樣的大場面，就不是經(jīng)費可以解決的，此時就要用到CG了。

　　CG(Computer Graphics)計算機圖形學，原是一種使用數(shù)學算法將二維或三維圖形轉化為計算機顯示器的柵格形式的科學。現(xiàn)在習慣將利用計算機技術進行視覺設計和生產(chǎn)的領域通稱為CG。

　　渲染是CG的最后一道工序，主要是讓圖像更立體，更逼真。拿蘑菇云來說，就要基于物理規(guī)則，如能量守恒、流體運動規(guī)律等等，不斷優(yōu)化計算機算法，渲染煙霧運動的軌跡細節(jié)。

　　就像Ps、Ai等作圖工具，在CG制作中也有很多工具軟件，制作特別效果用的Houdini，三維動畫用到的Maya，還有繪制貼圖用的Mari、渲染用的Arnold / RenderMan引擎等等。藝術家們利用這些生產(chǎn)力工具，完成一部部作品。

　　當然也存在缺陷，在電影中，渲染一幀畫面的時間可能要花上好幾天。據(jù)說，斯皮爾伯格在拍攝完《頭號玩家》，利用后期制作的時間，順便拍了《華盛頓郵報》，還拿了奧斯卡小金人。

　　與電影制作不同，游戲因為交互性原因，每一幀畫面都需要顯卡進行實時渲染，且受畫面復雜度影響，一秒鐘內(nèi)能渲染的幀速率也是不穩(wěn)定的，這也是為什么玩游戲會卡頓的原因。

　　所以，是否可以有其他的方式，對畫面進行實時渲染，同時保證畫質(zhì)?

　　Unity的技術美術總監(jiān)江毅冰說：“高品質(zhì)的游戲畫質(zhì)和電影畫質(zhì)主要差距在于材質(zhì)、光影和抗鋸齒三個方面，突破這幾點游戲畫面就能呈現(xiàn)出電影級別的表現(xiàn)力?！?/p>

　　隨著實時渲染技術的成熟，用制作游戲的方式拍電影也逐漸成為可能。

　　02 在游戲場景，用VR拍電影

　　之前上映的《獅子王》就是非常好的例子。

　　這部電影采用CG渲染+動作捕捉+VR等技術，在一個虛擬空間，進行無實景拍攝。

　　導演Favreau為了拍攝這部電影，制作了一個多人VR大空間游戲場景。攝影師戴上VR頭顯，可以自由穿梭于任意角落，尋找好的拍攝角度，用VR虛擬運鏡，并且可實時預覽拍攝畫面。電影中的虛擬場景的搭建，就是借助Unity的游戲引擎完成。

　　Favreau和工作人員進入虛擬場景

　　這也不是導演單獨這樣做，其前一部作品《奇幻森林》就利用Unity游戲引擎和設計好的虛擬布景，讓導演和攝影指導可以實時改變排練現(xiàn)場。

　　運用游戲引擎拍攝電影不僅可以實現(xiàn)快速渲染，且實時預覽的效果，還可以提供實時照明場景的能力。這樣攝影指導在工作時可以分辨太陽和月亮在哪里，以適時添加補光和反射光。

　　所以，用制作游戲的方式制作一部電影，總比去非洲大草原拍獅子來的安全。

　　真人版《獅子王》劇照

　　目前使用Unity制作的游戲和體驗內(nèi)容，已經(jīng)覆蓋近30億臺設備。

　　這個數(shù)量有多大?

　　也就是說，市面上有超過一半的手游，30%~40%的PC和主機游戲，以及2/3的AR/VR內(nèi)容都是使用Unity制作的。開發(fā)者用Unity每天開發(fā)出的游戲就超過3000款。

　　諸多游戲，例如《王者榮耀》和《爐石傳說》都是通過Unity游戲引擎制作。其實在游戲、影視以及VR/AR的內(nèi)容創(chuàng)作上的應用外，一些品牌的汽車品牌的廣告也是由Unity制作。

　　03 辛巴是假的，汽車也是假的

　　眼睛告訴你，這是真車，但是事實告訴你，這是憑空做出來。

　　Unity渲染的寶馬CG汽車，圖片來自Unity官方

　　這是Unity渲染的寶馬CG汽車，幾乎與現(xiàn)實拍攝的真實寶馬8系列Coupe車型一樣。真真假假，就像《獅子王》中隱藏的一個實景拍攝鏡頭。

　　而讓人真假難辨的關鍵，正是實時光線追蹤技術。

　　我們所看到的物體的顏色，是光照的結果，其中涉及到光的反射、折射、漫反射以及光的吸收等原理。物體的不同材質(zhì)以及不同位置的光源，都會產(chǎn)生不同的效果。

　　以近期大火的《長安十二時辰》為例，雖然講了長安反恐24小時，但是整部劇的大部分場景是在室內(nèi)夜間拍攝完成。正是因為室外光線的不可控，所以改在室內(nèi)，依靠燈光來呈現(xiàn)白天不同時辰的光影效果。

　　那么對于無實景的制作，則需要計算機經(jīng)過復雜的光線追蹤計算，來決定圖像的每一個像素顯示什么顏色。雖然每一個靜態(tài)幀都需要產(chǎn)生大量的光線，這些光線的數(shù)量理論上也是無窮的，實踐中復雜的場景甚至是億級別的。

　　但是經(jīng)過算法優(yōu)化，按照動態(tài)畫面進行實時打光，就像隨身攜帶了一個打光板，實現(xiàn)光線實時追蹤。

　　Unity離線渲染過程，圖片來自Unity官方平臺

　　除了酷炫的廣告宣傳片，Unity在汽車領域還有更多實際應用場景。

　　虛擬概念車，通過AR、VR用真實的尺寸體驗虛擬的車和真實的泥模做疊加，拓展了銷售場景的空間;車輛配置器，顧客可通過Pad直接查看汽車的零部件，提升銷售體驗;自動駕駛訓練，用三維引擎做虛擬場景的仿真，針對立交橋、交叉口等場景設計不同案例，對自動駕駛系統(tǒng)進行訓練。

　　另外，在建筑工程及建造、航空航天、房地產(chǎn)虛擬樣板房展示、軍事虛擬化作戰(zhàn)訓練、虛擬現(xiàn)實展館體驗項目等，需要真實模擬物理世界的場景中，都可以運用游戲引擎Unity的軟件來制作。

　　正如Unity自己所說，Unity拓展工業(yè)數(shù)字化，不是Unity“選擇”了工業(yè)領域，而是工業(yè)的應用選擇了Unity。

　　工具就在這里，用來干什么，請發(fā)揮你的想象力。