淺析基于游戲引擎技術(shù)的三維動(dòng)畫(huà)制作

常恒晨 張自源

摘要：本文以游戲引擎技術(shù)為基礎(chǔ)，分析了游戲引擎技術(shù)支持下的三維動(dòng)畫(huà)制作。游戲機(jī)以其高效的實(shí)時(shí)播放、實(shí)時(shí)修改和眾多第三方插件的支持，可以大大提高傳統(tǒng)3D動(dòng)畫(huà)的制作效率，降低3D動(dòng)畫(huà)的制作強(qiáng)度，縮短制作周期，達(dá)到降低動(dòng)畫(huà)制作成本的目的。在制作技術(shù)方面，使用游戲機(jī)制作動(dòng)畫(huà)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)和游戲產(chǎn)品之間的快速資源轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步縮短動(dòng)畫(huà)或游戲衍生品的制作周期和制作成本。同時(shí)，在使用效果上，可以實(shí)現(xiàn)游戲與動(dòng)畫(huà)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，并在玩游戲的同時(shí)觀察動(dòng)畫(huà)。如果動(dòng)畫(huà)中的某個(gè)動(dòng)作需要觀眾互動(dòng)，則可以隨時(shí)以游戲的形式對(duì)其進(jìn)行編輯。

關(guān)鍵詞：游戲引擎;三維動(dòng)畫(huà);制作

1、分析游戲引擎技術(shù)在3D動(dòng)畫(huà)制作中的重要性

中國(guó)科學(xué)院深圳研究所的專(zhuān)家表示，目前中國(guó)動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作水平低，繪圖效率低，專(zhuān)用設(shè)備昂貴也是瓶頸。制作一分鐘動(dòng)畫(huà)的成本是2萬(wàn)元，其中90%是人工成本和時(shí)間成本。如果采用通用生產(chǎn)平臺(tái)，單機(jī)一次繪圖的時(shí)間約為10小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)繪圖的需要。如果使用多個(gè)大型機(jī)繪圖，普通制造商的成本太高。創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)和渲染動(dòng)畫(huà)所需的時(shí)間相等甚至加倍，降低了動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)師的工作效率。游戲機(jī)介入3D動(dòng)畫(huà)電影的制作過(guò)程，利用游戲機(jī)的先進(jìn)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程進(jìn)行改造和改進(jìn)，可以極大地改善這一劣勢(shì)。

2、游戲引擎參與3D動(dòng)畫(huà)的基本方法

使用游戲引擎創(chuàng)建3D動(dòng)畫(huà)有許多步驟和方法與傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)過(guò)程相同。本文重點(diǎn)討論了它們之間的區(qū)別，以及游戲引擎功能可以用來(lái)改善傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作中的制作環(huán)境的方面。

（一） 充分表達(dá)制作人的產(chǎn)品理念

在動(dòng)畫(huà)的初始階段，準(zhǔn)備是否充分尤為重要。通常，創(chuàng)作者必須反復(fù)討論和討論一些問(wèn)題，例如劇本的歷史、作品的結(jié)構(gòu)、藝術(shù)創(chuàng)作風(fēng)格和場(chǎng)景設(shè)置、人物造型、音樂(lè)風(fēng)格等。首先，應(yīng)該有一個(gè)經(jīng)過(guò)深思熟慮和結(jié)構(gòu)良好的文學(xué)字體，然后應(yīng)該有一個(gè)詳細(xì)的文本，圖像或動(dòng)態(tài)拍攝字體。傳統(tǒng)字體在動(dòng)態(tài)緯紗字體的直觀性和可修改性方面存在很大的局限性。在這個(gè)階段，游戲引擎可以利用“實(shí)時(shí)修改”和“實(shí)時(shí)渲染”來(lái)干預(yù)動(dòng)畫(huà)制作。實(shí)時(shí)渲染技術(shù)可以讓導(dǎo)演完全看到電影的整個(gè)氛圍，而無(wú)需等待傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)軟件。“實(shí)時(shí)修改”技術(shù)允許導(dǎo)演修改他不滿(mǎn)意的劇本。游戲引擎開(kāi)發(fā)人員只能通過(guò)調(diào)整參數(shù)來(lái)更改腳本，并允許導(dǎo)演實(shí)時(shí)觀察電影效果的變化，以幫助導(dǎo)演選擇電影的細(xì)節(jié)。這些包括：鏡頭范圍、支架設(shè)置、電影節(jié)奏等等。

（二）節(jié)省動(dòng)畫(huà)制作的基本時(shí)間

動(dòng)畫(huà)制作進(jìn)入到中期階段后，項(xiàng)目重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了動(dòng)畫(huà)動(dòng)作的調(diào)節(jié)和氣氛的營(yíng)造方面。通過(guò)游戲引擎技術(shù)，可以成倍的提高制作效率，往往在以前需要很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)才能夠完成的動(dòng)畫(huà)鏡頭，只需要幾行代碼就可以進(jìn)行有效控制。在動(dòng)畫(huà)調(diào)節(jié)方面，對(duì)群體動(dòng)畫(huà)的控制一直就很難把握，千軍萬(wàn)馬進(jìn)行沖鋒的場(chǎng)景，每一個(gè)角色都要進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，每個(gè)角色調(diào)節(jié)不包含日后修改的時(shí)間，平均需要用時(shí)5分鐘，1000個(gè)角色就需要將近84個(gè)小時(shí)，按每天8小時(shí)工作制，就需要10個(gè)工作日。

利用游戲引擎制作群體動(dòng)畫(huà)，就可以對(duì)其進(jìn)行腳本控制，只要對(duì)單個(gè)角色會(huì)產(chǎn)生的動(dòng)畫(huà)進(jìn)行制作，比如：Walk（行走）、Run（奔跑）、Hide（躲避）、Attack（攻擊）等。制作人員只需要對(duì)整個(gè)群體動(dòng)畫(huà)的運(yùn)動(dòng)方向，行進(jìn)節(jié)奏以及角色動(dòng)作的靈敏程度進(jìn)行控制，進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整就可以了，整個(gè)群體動(dòng)畫(huà)制作可以縮短到1個(gè)工作日完成。在渲染方面，傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)制作軟件（如常用的3dsmax）所制作出的動(dòng)畫(huà)必須預(yù)先渲染并拷貝到膠片上之后才能進(jìn)行放映。而游戲引擎的介入，則通過(guò)“實(shí)時(shí)渲染”技術(shù)繞開(kāi)了冗長(zhǎng)的預(yù)渲染過(guò)程，制作人員在自己的制作設(shè)備上邊制作邊渲染，90分鐘的動(dòng)畫(huà)只需100分鐘的渲染時(shí)間。

（三）后期制作效果更加多樣化和豐富

特效制作和后期剪輯時(shí)動(dòng)畫(huà)影片后期制作的主要內(nèi)容，傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作中，特效部分的添加和調(diào)節(jié)，以及效果把握是重中之重，優(yōu)秀的動(dòng)畫(huà)特效都是需要不斷地修改和磨合出來(lái)的，反復(fù)的素材采集、制作和調(diào)節(jié)，期間不可避免的造成創(chuàng)作人員精力消耗以及創(chuàng)意流失。游戲引擎對(duì)粒子系統(tǒng)的控制就可以彌補(bǔ)這一缺陷所帶來(lái)的問(wèn)題。同一個(gè)粒子，通過(guò)在粒子發(fā)射器范圍、角度;粒子產(chǎn)生數(shù)量、尺寸、顏色;粒子分布、迸射速度以及物理特性的控制，可以完成不同物質(zhì)現(xiàn)象的轉(zhuǎn)換，比如：水流、煙霧、火焰、體積光等。另外，游戲引擎可以提供眾多的畫(huà)面特效，，可以實(shí)時(shí)的烘托影片氛圍。

3、當(dāng)代中國(guó)三維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中游戲引擎技術(shù)的運(yùn)用和轉(zhuǎn)化

目前即使在最新的4D電影中，整個(gè)動(dòng)畫(huà)影片播放過(guò)程，觀眾除了能夠被動(dòng)的接受設(shè)置好的搖擺、噴霧等感官刺激外，沒(méi)有任何可以親自參與的內(nèi)容，觀眾只能按照設(shè)定好的情節(jié)內(nèi)容進(jìn)行觀看，眾多導(dǎo)演的想法也無(wú)從施展，比如：現(xiàn)在有很多電影有多結(jié)局設(shè)置，觀眾只能多次觀看不同場(chǎng)次的電影，或者購(gòu)買(mǎi)影片的花絮部分才能夠感受得到;在比如：目前的影片只能是按照時(shí)間為主線去發(fā)展情節(jié)，而無(wú)法讓觀眾主動(dòng)去選擇下部分情節(jié)的走向，很大程度上限制了動(dòng)畫(huà)電影的發(fā)展。游戲和動(dòng)畫(huà)的區(qū)別，在參與者方面來(lái)說(shuō)，很大程度上就是“互動(dòng)”的區(qū)別。是參與者能不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行掌控的區(qū)別。動(dòng)畫(huà)電影現(xiàn)在不斷有新的技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用，觀眾的所能獲得的視覺(jué)和觸覺(jué)感受越來(lái)越趨于真實(shí)和刺激。

通過(guò)上述分析，可以了解到當(dāng)代游戲引擎技術(shù)的合理運(yùn)用能夠?qū)ξ覈?guó)三維動(dòng)畫(huà)行業(yè)的發(fā)展起到積極的刺激效果，我國(guó)在未來(lái)三維動(dòng)畫(huà)的制作和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要積極采用游戲引擎技術(shù)，節(jié)約制作成本和時(shí)間，打磨出更加優(yōu)秀的作品。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊森.三維游戲引擎技術(shù)在游戲美術(shù)前期視覺(jué)化創(chuàng)作中的運(yùn)用[J].美術(shù)教育研究，2019（06）：56-57.

[2]班婭萌，王志娟，王茜.游戲引擎教學(xué)版軟件的開(kāi)發(fā)研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（03）：28.