基于游戲引擎的影視視效預覽藝術新形勢

宋柏峰

（作者單位：魯迅美術學院）

1 影視視效預覽概述

希區柯克強調，鏡頭語言與表達方式應在電影制作的前期就在腦海中清晰地架構好。在傳統的影視制作過程中，這種構思與表達方式都是依靠手繪故事板和分鏡頭來實現的。在1960年，他曾聘請了索爾·巴斯（Saul bass）為影片《驚魂記》繪制故事板，其中時長只有3分鐘的沐浴鏡頭就繪制了48幅故事板，故事板用角色鏡頭、構圖以及動作流程構建出了開拍前的預想畫面。

華特·迪士尼是動畫界的先驅，他們的插畫師曾將一頁頁的故事板剪輯、配樂，合成了簡單的分鏡動畫。這種動態草稿相比于靜態故事板更直觀、更具說服力，更利于后續的制作與項目執行。

1999年，喬治·盧卡斯執導的科幻動作片《星球大戰前傳1：幽靈的威脅》在制作時也采用了新型的技術手段，用3D動畫和計算機動畫（Computer Graphics，CG）特效來預演飛梭大賽的鏡頭（見圖1），最終剪入正片才造就了飛梭車賽碰撞的名場面。

圖1 《星球大戰前傳1：幽靈的威脅》中的電影鏡頭

影片在開始拍攝前就要確定好具體方案，而不是在后期制作中修補，這是視效預覽的準則。無論是手繪故事板、分鏡動畫，還是3D動畫與視效預覽都有著異曲同工之妙，可以說這些都是影視視效預覽的前奏，一步步的迭代發展預示著影視視效預覽出現的必然。加上正值現代科技高速發展的時代，越來越多的影視人會選擇采用實拍與虛擬特效相結合的方式進行影片制作，這樣就給了成片更多的可能性[1]。與此同時，問題也隨之而來，那就是在后期制作完成之前，我們無法從綠幕、現場設備、攝像機等任何一處看到最終的效果，而這種不可控性對制作團隊來講無疑是最為致命的。所以，影視視效預覽就在這樣的背景下應運而生了。

視效預覽，也稱預渲染。視效預覽有明確的定義，即視效預覽是一個協作的過程，主要使用了3D動畫或者虛擬技術和虛擬環境初步生成序列的版本效果，它可以使電影人直觀地表達和發掘創意，計劃并且實施解決技術方案，更好地為高效率的制作傳達需求和共享的愿景[2]。視效預覽就是把腳本以三維立體化效果呈現，從而來實現影視制作的先期可視化。這是一個協同合作的過程，影視視效預覽能夠使現場工作人員更直觀地理解導演的想法，是導演、編劇、攝影機、視覺藝術和后期制作之間溝通的重要橋梁，可以最大化避免拍攝制作過程中可能存在的故事性斷點、場景誤判及人員調度等問題，讓制作過程中的每個階段都可以被直觀地掌控，以便快速地踐行計劃、優化拍攝方案。

2 游戲引擎在影視視效預覽中的應用

視效預覽技術的出現，使影視創作更加便捷，制作團隊通過使用影視視效預覽可以提高作品的藝術創造力和視覺創新力。但隨著視效預覽行業的推廣和普及，使用上出現的界面操控、技術壁壘等問題逐漸顯現。而此時游戲引擎的加入為影視視效預覽甚至制作注入了新的生機，大大地提高了整體工作效率，打破了傳統的影視制作流程，在拍攝的前、中、后期都可以自由地對視效預覽效果進行更改與優化[3]。

2.1 實時交互性

游戲引擎強大的實時技術在影視視效預覽中的優勢尤為突出，游戲引擎中的視效制作為影視創作帶來了實時性、交互性體驗，整合了實時圖形技術、實時跟蹤技術、實時摳像與實時合成技術，為真實人物與虛擬背景、虛擬道具、虛擬角色之間進行實時交互奠定了基礎。通過游戲引擎中的實時交互系統可以對全地形、全地域進行快速生成，對多層次、多場景之間進行即時轉換，可以很方便地在引擎中進行操控，而這些制作效果都可以實時地反饋在屏幕上[4]。

在影視作品拍攝準備期間，視效預覽可以優化前期制作流程，將作品各方意見匯總到一個平臺上進行整合，整體進行評估參考。各部門著眼于整個作品的框架，在視效預覽中進行可視化溝通設計，對實拍過程中遇到的問題進行預判，平衡多方帶來的影響從而制訂合理的解決方案，節約制作成本。例如，在戰爭片的拍攝過程中，不僅需要對真實的場景進行還原，還要對演員的運動位置、爆炸點與演員之間的距離等進行詳盡的規劃，因為稍有疏漏就會造成事故。而利用游戲引擎制作視效預覽就可以先用虛擬資產模擬危險鏡頭，再進行人物實拍，大大提高演員安全性的同時還可以隨時對腳本進行調整。

《權力的游戲 第八季》在制作過程中，就運用了游戲引擎中的實時交互技術將實拍與虛擬資產相結合進行視效預覽：在龍襲擊船的鏡頭中使用虛擬攝影機，查看君臨城的虛擬場景編譯，利用虛擬制作技術制訂拍攝計劃，完成實拍和虛擬間交互的復雜鏡頭。

2.2 實時光線追蹤與高精度畫質

實時技術對拍攝中期的成像也非常重要，在傳統視效預覽的制作流程中，必須計算光源和空間之間的復雜相關性，預測各種數值，才能放置光源、開發外觀，并進行渲染，這需要消耗大量時間，幾乎不可能在短時間內預覽到最終像素[5]。然而借助游戲引擎，便可以實時測試光照和紋理，通過對光線的追蹤和對動態計算機圖像的計算可以重新調節燈光，這樣就可以直接在拍攝過程中隨時查看，實時進行調整，而這些也曾一度在傳統視效預覽的制作流程中被認為是視效預覽階段中的不可控要素。

畫面的圖像質量與兩大因素有關：所使用的游戲引擎與計算機的性能，高精度的旋轉跟蹤、高精度的光學跟蹤與獨有的鏡頭光學校準相結合，為虛擬場景提供與真實拍攝成像一致的鏡頭效果[6]。Nviz可視化負責人表示采用游戲引擎實時技術提高了他們的工作效率，并為影片提供了更多的可能性，例如，實時調光、實時特效等，可以更快地創建鏡頭與更高質量的素材，還有很多傳統工作流程無法實現的效果。

在現有的游戲引擎中，在視效預覽中應用最廣泛、最便捷的游戲引擎是虛幻引擎（Unreal Engine）和統一引擎（Unity）。通常在傳統影視制作中需要用MAYA實現的工作，現在可以由虛幻游戲引擎來替代，它可以高質量地完成燈光、特效、渲染工作，甚至是復雜的光線追蹤[7]。網飛（Netflix）的影片《勝利號》從視效預覽階段就使用了虛幻引擎，其制作團隊在接受采訪時表示：視覺質量不僅僅是簡單地呈現華麗鏡頭，更能夠在視效預覽階段創造漂亮的光照效果。在傳統工作中，只能在制片階段考慮光照，但使用虛幻引擎，我們在早期階段就能將光照和細節方面以可視化方式呈現出來。

2.3 精準化運動控制

在拍攝中期利用游戲引擎搭載的運動控制系統來實現視效預覽的方式，能夠幫助導演、編劇和攝影指導通過虛擬系統控制攝像機在現場實時拍攝與實時合成CG畫面，來達到現場的實時反饋，以便于工作人員實時進行修改。游戲引擎中的運動控制系統優勢在于鏡頭拍攝的精準性和可重復性：實地測量的數據可以在游戲引擎中得到效果模擬，通過控制機械手臂來操控攝影機，達到精準化移動效果；對相似的鏡頭進行分別分組，節省時間；還可以完成高難度的拍攝，如高速攝影、運動規律、運動時間等[8]。

利用游戲引擎，可以進行虛擬制作與實拍相結合的視效預覽，對演員進行動作捕捉，在游戲引擎的場景中用虛擬攝影機進行拍攝，通過調節參數與節點，達到與真實拍攝相同的效果。在拍攝過程中通過虛擬攝像頭的捕捉，可以看到演員的實時動作與計算機生成圖像是否能夠完美同步，導演可以在游戲引擎的視效預覽中清晰地看到現場的拍攝與虛擬資產的合成效果[9]。例如，2019年迪士尼出品的真人電影《阿拉丁》，在“飛毯追逐”這一鏡頭中需要快速改變方向和高動態、高范圍的攝影機運動，以及攝影配合劇情呈現出連續跌宕起伏而又極其微妙的攝影運動與飛行效果（見圖1）。這一效果通過游戲引擎的視效預覽便可以準確地呈現。

圖2 電影《阿拉丁》中主人公騎飛毯追逐畫面

2.4 特效制作與實時渲染

拍攝結束，后期制作才剛剛開始，在傳統影視制作過程中，后期制作一直是花費最高的部分，因為特效制作與最終渲染都需要耗費大量的人力物力。但在游戲引擎的加持下，其真實的特效視覺與實時渲染功能不僅可以提前看到作品拍攝效果，還可以簡化后期特效制作這個大工程[10]。在電影《極速車王》中，Halon團隊就利用游戲引擎的粒子系統和后期處理程序進行特效制作，從而使場景更加真實。

相比MAYA、3DS Max、MotionBuilder等同樣具有視效預覽功能的軟件，游戲引擎最明顯的優勢是能提供實時渲染。傳統的離線渲染一幀高精度畫面就需要幾分鐘甚至是幾個小時的時間，而游戲引擎能夠實現一秒30幀的實時渲染，而且是高質量的效果，這就大大地節約了時間成本。《海王》的視效指導瑞安·麥考伊（Ryan McCoy）曾表示：在拍攝海底戰斗鏡頭時有數以萬計的各類海底飛船和海洋生物，又是在超大的拍攝范圍與高難度的拍攝方式中進行，由于是做水下效果，在不同的光線映射中還要體現不同的運動模糊、爆炸層次，對畫面質量有很高的要求。而所有這些效果都是通過游戲引擎的實時渲染完成的，可以直接剪輯，有游戲引擎的支持才能按期完成制作。

3 影視視效藝術與游戲引擎技術的多元化融匯

影視作品可以說是最接近人們內心深處真實情感的表達，是白日夢藝術理想化的表達，卻也是最難實現的藝術。隨著現代技術的不斷發展與進步，數字化信息應用廣泛，這促使技術在影視行業的應用范疇從傳統的“后期制作”階段漸漸走向了“前期拍攝”階段，并且已經開始向“前期策劃”階段邁進。傳統的影視制作流程煩瑣、成本高，而視效預覽的出現推動了影視行業的發展。

游戲引擎是制作游戲不可或缺的一部分。在當下高速發展的信息時代，媒介的融合儼然也形成一種新的趨勢，游戲引擎不僅能應用于游戲中，也可以跨界應用于影視制作當中。游戲引擎技術與影視藝術的融合，使影視視效藝術語言的表達有強大的技術支撐來呈現，觀者看見的是無限創新的畫面。游戲引擎對影視視效預覽的視覺藝術而言，既增添了沖擊力，又呈現出多元化態勢，既融合了影視情節的微妙細膩，也提供了影視語言全新的表現手法，相較于傳統方式游戲引擎更適合創作者個性化、情感化的表達，也強化了視效預覽的根本作用[11]。在影視制作中借助游戲引擎的數字技術可以更好地表達藝術的特質，汲取自身的藝術語言。游戲引擎在影視視效預覽創作中具有巨大的應用價值和廣闊的發展前景。游戲引擎與視效預覽的界限會漸漸模糊，前期創作者的想法將會伴隨著游戲引擎的發展而進入一個全新的境地。

藝術的發展與科技的支持密不可分，游戲引擎中視效預覽的特性在技術的不斷發展中愈加明顯，為現代數字化影視創作開辟了新的道路。游戲引擎的加入顛覆了傳統的影視視效預覽制作流程，提高了影視視效預覽的工作效率，大大節省了開發時間和制作成本，通過腳本的立體先期可視化，在影視制作中可自由地進行編輯與優化。雖然就目前的游戲引擎來看，影視制作的功能區模塊還不夠成熟，但隨著UE5的發行，也可以看出游戲引擎已經向影視應用進軍，它不僅可以輕松地將龐大的虛擬資產數據處理妥當，還能將虛擬圖像渲染得與現實中的攝影不分伯仲，可以看出游戲引擎具有無限的潛力，未來的游戲引擎絕不止是制作游戲的工具，定會成為影視行業強有力的助手。