（湖北文理學(xué)院，湖北 襄陽 441053）

一、引言

截至2017年6月，三維動(dòng)畫制作者的數(shù)量在全球已經(jīng)超過了400萬，其中中國的制作者更是占據(jù)著總數(shù)的62%，超過了英國、美國以及韓國等國家。這一數(shù)據(jù)說明了三維動(dòng)畫在飛速發(fā)展的同時(shí)，其潛力也是不可估量的。信息技術(shù)愈發(fā)的多元化和豐富化，為三維動(dòng)畫的制作提供了發(fā)展機(jī)遇，三維動(dòng)畫在受到新型技術(shù)的沖擊下，也呈現(xiàn)出日新月異的面貌。一個(gè)個(gè)新的信息化技術(shù)被運(yùn)用到三維動(dòng)畫制作領(lǐng)域，一項(xiàng)項(xiàng)新型的三維動(dòng)畫制作模式回響在我們耳邊。游戲引擎對(duì)于三維動(dòng)畫制作效果的提升是顯著的，通過游戲引擎制作三維動(dòng)畫，能夠提供更為智能的光效，使三維動(dòng)畫的渲染效果更為真實(shí)化。但游戲引擎也有其固有的局限性，這是事物本身特性所決定的。筆者以三維動(dòng)畫為研究藍(lán)本，圍繞游戲引擎對(duì)三維動(dòng)畫的利與弊展開探討，希望能夠豐富三維動(dòng)畫制作的理論研究，推動(dòng)三維動(dòng)畫制作朝著創(chuàng)新化、科技化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

二、應(yīng)用游戲引擎制作三維動(dòng)畫概括

近年來，隨著游戲引擎公司在改良三維游戲以及三維動(dòng)畫上資金投入的提升、在技術(shù)創(chuàng)新能力上的加強(qiáng)，許多游戲引擎能夠較為完整的對(duì)三維動(dòng)畫進(jìn)行一個(gè)制作。典型如Unreal以及Unity等游戲引擎，能夠較為快速地創(chuàng)建三維游戲，高效進(jìn)行三維動(dòng)畫模擬以及三維動(dòng)畫可視化操作。又如FrostbiteEngine等游戲引擎則通過高性能的顯卡，實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫中的巨型場景渲染，為三維動(dòng)畫提供非常清晰的模型及貼圖。

傳統(tǒng)三維動(dòng)畫制作流程分為前、中、后三個(gè)階段，利用游戲引擎制作三維動(dòng)畫同樣需要遵循這三個(gè)階段。傳統(tǒng)的三維動(dòng)畫制作在創(chuàng)作三維動(dòng)態(tài)分鏡時(shí)需要加以渲染，還原度不高，且需要投入大量的人力資源和時(shí)間資源。而利用游戲引擎創(chuàng)造三維動(dòng)態(tài)分鏡時(shí)則不需要加以渲染，還原度較高，且投入的人力資源和時(shí)間資源都大大減少。應(yīng)用游戲引擎制作三維動(dòng)畫與傳播三維動(dòng)畫制作最大的區(qū)別在于中期制作這個(gè)時(shí)間段。傳統(tǒng)的三維動(dòng)畫制作流程需要?jiǎng)?chuàng)建三維模型、生成法線貼圖、進(jìn)行數(shù)字雕刻、制作動(dòng)畫并輸出動(dòng)畫。而使用游戲引擎制作三維動(dòng)畫則可以直接導(dǎo)入傳統(tǒng)三維動(dòng)畫軟件輸出的模型，省略了傳統(tǒng)三維動(dòng)畫制作中最耗費(fèi)人力資源和時(shí)間資源的逐幀渲染環(huán)節(jié)。在后期階段，應(yīng)用游戲引擎能夠直接輸出三維動(dòng)畫并且在引擎上進(jìn)行直接觀看。

現(xiàn)階段，各個(gè)游戲引擎開發(fā)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的核心工作都放在了前期和后期部分，各個(gè)團(tuán)隊(duì)希望能夠通過技術(shù)升級(jí)來實(shí)現(xiàn)前期、后期工作全部在游戲引擎上完成，實(shí)現(xiàn)一種“一站式”的三維動(dòng)畫制作模式，加強(qiáng)游戲引擎在三維動(dòng)畫制作中的應(yīng)用能力。

三、該種模式的優(yōu)越性

（一）擁有大量的使用者基礎(chǔ)，容易普及

游戲引擎擁有大量的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和使用者，這就使得利用游戲引擎制作三維動(dòng)畫這種模式具有很強(qiáng)的普世性。這種普世性一方面會(huì)推動(dòng)這種模式向著更為成熟的方向發(fā)展，使得更多的人參與到產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品使用上。除此之外，與大型三維動(dòng)畫制作軟件相比，利用游戲引擎制作三維動(dòng)畫無疑會(huì)更加的經(jīng)濟(jì)方便，使得許多三維動(dòng)畫制作愛好者能夠接觸到這一模式。例如，游戲引擎擁有強(qiáng)大的資源共享庫，這些共享庫上存在大量用戶上傳的資源，可以供其他用戶免費(fèi)或者付費(fèi)使用。普通用戶能夠通過較為低廉的成本接觸到三維動(dòng)畫制作教程和工作手冊(cè)，可以解除更多模型、角色、場景、程序和材質(zhì)等。

（二）對(duì)使用者的專業(yè)能力要求降低

在傳統(tǒng)三維動(dòng)畫制作軟件中，使用者需要掌握一定的數(shù)學(xué)、影像、美術(shù)、計(jì)算機(jī)程序和光學(xué)方面的知識(shí)，這就要求使用者必須具備較高的專業(yè)能力。如果不具備這些能力，使用者很難對(duì)三維動(dòng)畫進(jìn)行很好的處理、調(diào)試與合成。而利用游戲引擎制作三維動(dòng)畫則顯得更為便捷，對(duì)使用者的專業(yè)能力要求也更低。這是因?yàn)橛螒蛞孀陨韼в袕?qiáng)大的環(huán)境光遮蔽系統(tǒng)、全局光效系統(tǒng)以及豐富的著色器，其相較于傳統(tǒng)的三維動(dòng)畫制作軟件顯得更為易上手化和智能化。就拿光影效果來講，使用者無需掌握較高的光影處理能力，不需要進(jìn)行太多調(diào)試就能使得三維動(dòng)畫表現(xiàn)出十分理想的光影效果。

（三）解決三維動(dòng)畫在全景式、交互式和立體式層面的問題

第三代三維動(dòng)畫的核心要素包括全景式、交互式和立體式，應(yīng)用游戲引擎制作三維動(dòng)畫能夠讓觀眾更為直白的觀看三維動(dòng)畫，增強(qiáng)三維動(dòng)畫的感知力和渲染力。傳統(tǒng)的三維動(dòng)畫電影采用的是立方體或者球體的投影方式，在進(jìn)行動(dòng)畫渲染和合成時(shí)負(fù)擔(dān)較重，也比較耗費(fèi)資源。而使用游戲引擎制作的三維動(dòng)畫則能夠減輕資源上的耗費(fèi)，只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)就能輕松呈現(xiàn)動(dòng)畫效果，無須對(duì)動(dòng)畫進(jìn)行畫面拼接和渲染。除此之外，應(yīng)用游戲引擎制作三維動(dòng)畫更加注重虛實(shí)結(jié)合，能夠讓觀眾體驗(yàn)到更強(qiáng)的畫面感。最后，應(yīng)用游戲引擎制作三維動(dòng)畫的方式是一種全數(shù)字化方式，制作出來的三維動(dòng)畫比較容易在手機(jī)等移動(dòng)端平臺(tái)播放。

四、該種模式的弊端

(一)軟件與引擎之間的兼容性問題

第三方軟件與游戲引擎的互通只能局限于部分通用的文件格式上，對(duì)于許多第三方軟件制作出來的文件格式，游戲引擎并不能直接進(jìn)行使用，而是通過格式轉(zhuǎn)化器對(duì)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)化后才能使用，且格式轉(zhuǎn)換存在不穩(wěn)定性，時(shí)常會(huì)轉(zhuǎn)化出不完整的文件。這就導(dǎo)致游戲引擎并不能很好地識(shí)別第三方軟件制作的格式，對(duì)于初次使用游戲引擎制作三維動(dòng)畫的制作人員來講是一種很強(qiáng)的挑戰(zhàn)，需要初級(jí)使用者慢慢的去摸索和習(xí)慣。例如，三維動(dòng)畫軟件中制作出來的3s材質(zhì)是無法直接導(dǎo)入游戲引擎進(jìn)行使用的，需要通過其他軟件進(jìn)行調(diào)試后才能導(dǎo)入?，F(xiàn)階段，第三方軟件商以及游戲引擎技術(shù)團(tuán)隊(duì)都在致力于實(shí)現(xiàn)文件格式的通用，簡化文件格式的轉(zhuǎn)化步驟和流程。

（二）對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備要求高

在應(yīng)用游戲引擎制作三維動(dòng)畫時(shí)，如果需要發(fā)揮游戲引擎強(qiáng)勁計(jì)算以及實(shí)時(shí)計(jì)算的能力，保障三維動(dòng)畫能夠達(dá)到一個(gè)絢麗和流暢的效果，就必須要依賴較為強(qiáng)勁的硬件設(shè)備。尤其是對(duì)顯卡、硬盤以及CPU的要求較高。在一些特種三維動(dòng)畫、立體影像以及VR動(dòng)畫的制作商，更是需要采購價(jià)格高昂的高性能、高端顯卡。這就導(dǎo)致只有經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好的三維動(dòng)畫制作團(tuán)隊(duì)才能購買并使用游戲引擎，無形中增加了三維動(dòng)畫的制作成本?，F(xiàn)階段，游戲引擎技術(shù)團(tuán)隊(duì)也在探索如何通過改進(jìn)游戲引擎，使其可以在配置較低的計(jì)算機(jī)上流暢的運(yùn)行。

（三）仍然存在效果上的瑕疵

隨著游戲引擎發(fā)展，游戲引擎在制作三維動(dòng)畫時(shí)雖然能夠很好的處理流體、剛體、柔體、粒子系統(tǒng)以及布料，但是目前還難以達(dá)到電影級(jí)別的要求。利用大型的特效軟件來進(jìn)行特效制作，還是能夠達(dá)到更為理想的渲染效果。典型表現(xiàn)在人物毛發(fā)系統(tǒng)的處理和渲染上，游戲引擎就顯得明顯的不足，不能達(dá)到利用大型軟件制作的那種逼真效果。除此之外，利用游戲引擎制作三維動(dòng)畫畢竟起步較晚，現(xiàn)階段仍然處于個(gè)一個(gè)尚不成熟的發(fā)展階段，與其他發(fā)展成熟的特效制作軟件而比其還需要有所改進(jìn)并積累。

五、結(jié)語

三維動(dòng)畫制作是現(xiàn)在信息技術(shù)領(lǐng)域火熱的代名詞之一，其作為一種藝術(shù)表現(xiàn)形式，充分提升了人們的視覺感受。伴隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展和豐富的形勢下，三維動(dòng)畫的制作也應(yīng)當(dāng)緊跟時(shí)代的步伐，有效結(jié)合新型信息技術(shù)，形成一種新型制作模式，進(jìn)而推動(dòng)我國三維動(dòng)畫制作的發(fā)展，使我國三維動(dòng)畫制作水平能夠與國際水平接軌。游戲引擎為三維動(dòng)畫的發(fā)展帶來了巨大的變革能量，通過游戲引擎進(jìn)行三維動(dòng)畫創(chuàng)作能夠呈現(xiàn)出更好的視覺效果，這種視覺效果的呈現(xiàn)對(duì)于三維動(dòng)畫的發(fā)展具有跨時(shí)代的意義。筆者認(rèn)為，未來三維動(dòng)畫制作人將有更大的創(chuàng)作發(fā)揮空間，綜合利用多種信息技術(shù)一定會(huì)成為三維動(dòng)畫制作的一種趨勢。