“引擎动画”特点初探

　　摘要：革新影视动画制作的繁琐过程以及节省影视动画制作的昂贵成本费用是业界人士长期探索的一个课题。当影视动画技术还未提高到一个新的高度时，人们长期以来关注的焦点是以整合制作结构以及管理方式的调整来达到节省的目的。“引擎动画”在影视动画技术上的革新改变了整个动画生产链，为制作技术与成本核算提供了更新的思路以及节省的运作模式。
　　关键词：引擎动画 制作技术 成本核算
　　“引擎”一词来源于机械，在网络游戏中绝大多数三维游戏都是通过终端引擎来操作的。大多数人都知道“引擎”就是虚拟软件的代名词，主要利用二维平面电子现象模式的展示方式体现，我们经常接触到的“交互式游戏、房地产展销、各行各业的消费指南系统等”都采用了“引擎”来操作。“引擎”本身的特点就是人性化、趣味性比较强，适用于各行各业的销售平台，让消费者的自我需求得到充分的发挥和支持。但是这个在当今社会运用比较广泛的操作平台却很少涉足影视行业领域，就动画行业来说，引擎职能的转变也是一个认识与运用的转变。
　　打破传统CG三维动画的技术模式特性
　　最早为了提高满足游戏爱好者互动操作随意的模式，在传播方式中出现了数字“引擎”，这就是我们通常提到的“游戏引擎”。第一部开发得比较完善的“游戏引擎”诞生于1992年的3D Realms公司/Apogee公司开发的一部名为《德军司令部》只有两兆多的小游戏①。该游戏是以第一人称视觉组建的枪击类互动游戏，虽然该游戏只有两兆多大小但是却开了“游戏引擎”的先河。
　　从“游戏引擎”的出现到发展，引擎代码的编写也经历了不断的革新，每一款新游戏的产生都会设计出一套不同的游戏代码，而Unreal引擎可能是使用最广的一款引擎，在推出后的两年之内就有18款游戏采用了该引擎。“游戏引擎”的发展得到了更全面的革新，其中的编码设计也得到了完善，主要体现在细节的表现部分，比如动作的多变性，物理空间的准确度等。联合国教科文组织的世界文化遗产分部采用Unreal引擎制作过巴黎圣母院的内部虚拟演示，而Unreal引擎为空手道选手制作过武术训练软件②。与此同时，其他软件开发商在Unreal引擎基础之上也开发了一套名为“Unrealty”的建筑设计软件，用于房地产的演示。“游戏引擎”通过十几年的发展，开发出了不同类型的引擎类型，其中数Quake III、Lith Tech、V12、MAX-FX等运用得较为广泛。每个引擎都有自己的特色，比如MAX-FX有慢镜头特效，这种专门模拟电影枪击慢镜头特效是MAX-FX特有的编码。在“游戏引擎”日渐完善的情况下，越来越多的“游戏引擎”剧情场景被列为动画来使用。除了节省制作程序外，更节省了渲染的时间。正因为“引擎”的技术革新，其对其他媒体模式的技术方面也产生了一定的影响，这种被人尝试着发展的技术模式就是“引擎动画”。
　　“引擎动画”又被称为“引擎电影”（Mechinima），是由“Mechanical Cinema”一词合并而成③。“引擎电影”的最初概念由著名的游戏“半条命”首次引用，最初主要是表现电脑游戏的过场动画。最初的游戏开发商运用“引擎”来制作过场动画是为了节省时间和资金，以至于到现在国外已有多家公司以“引擎动画”的操作模式来研究制作影视动画。当开发商意识到“引擎动画”可以节约成本时，我们对传统CG三维动画的制作方式与“引擎动画”制作方式的特点就有了技术以及时间上的对比。
　　在影视动画中一个景别包含有“角色”和“背景”两个元素。在传统CG三维中“角色”是通过一些三维软件进行建模、材质、骨骼、绑定、权重、动画，最后渲染成品。“引擎动画”和传统CG三维动画前期制作工序几乎差不多，不同的是后期的制作方式、后期的不同主要体现在“动画”部分。传统CG三维动画是在“动画时间表格”里靠手动调节每一个肢体语言以及面部表情等细微动作来进行动作模拟，采取的方式是表格操作方式。而“引擎动画”是靠数据录入编程进行动画模拟，将事先编制好的初始化、图像、角色控制、碰撞检测等有关的数据API函数通过不同的场景变化进行编码录入。而在“背景”部分“引擎动画”与传统CG三维的区别也有以下几点：
　　灯光系统。引擎动画场景灯光的折射、反射或者半透明状态等光学的原理以及动态的光源、彩色光源等效果都是受引擎原始编码控制，原始编码为固定的数据设定，在不同的景别中都统一按该数据编码进行灯光效果核算，不再需要每次景别中设定灯光效果。而传统CG三维动画则是以道具模拟制作方式来完成，根据具体的灯光源环境调节灯光参数数据，在不同的景别中需要每次设定灯光参数数据。
　　物理系统。引擎动画录入进来的不管是“角色动画”还是“物理动画”，在固定原始数据支撑下，根据固定的参数自行达到动作的大小、力度、运动轨迹。比如碰撞探测，两个物体之间发生接触但是又不会出现穿透现象，这个就是碰撞探测的各个物体边缘，它会控制相互之间的位置关系，不必每次对量度都进行参数设置。而传统CG三维的物理系统在每次运动之前都得重新设定参数。
　　成品渲染。传统CG三维渲染模式按在1600×1200分辨率下一台普通电脑的渲染100分钟作品，每秒渲染30帧，每秒24亿个多边形，需要耗时8年左右，而100分钟的“引擎动画”渲染只需要100分钟的时间④。传统CG是图片静帧渲染，它预览的是渲染之前从未出现过的虚拟图像。而“引擎动画”则是在已经出现过图像的基础上通过互动操作完成动作模拟即可完成渲染，渲染时间是1比1的时间比例。
　　节能的成本对比
　　“引擎动画”对于传统动画来说前期少了一些引擎脚本制作的工序，如果按照工作量来预算成本，它比传统动画多出了1/2的工作量。一个动作的演示如果是传统动画就仅仅是动画骨骼制作以及动画而已，而“引擎动画”则多了脚本预设的工程，一个脚本可以运用到很多场景当中，适用于当前这个故事版本的很多地方，也就是说前期虽然多了很多工序，但是在后期制作中，当传统动画还需要按部就班地按每个步骤做每个动作的时候，“引擎动画”则减少了工作量。这是因为有了前面的准备工作，后面的工作相对来说要轻松很多，没有必要再去调试每一个动作，因为这个动作的幅度早就被“引擎”所脚本化了。如果按照1∶2的工作量来比喻，“引擎动画“这种制作模式非常适用于TV版动画的制作，因为制作的集数越多越能降低成本，相对来说后期分摊的成本就会越来越少。然而“引擎动画”也有其弊端，就是细节部分不能自我处理，还必须靠人工的手段来解决。目前“引擎动画”的技术正在一步步走向成熟，这种技术上的难关需要大多数程序专员们的创造与劳作的结合才能攻克。“引擎动画”的优势就是制作上工序的简化以及渲染上时间的节俭，而劣势就是它不像传统CG动画那样精细地调节每个细节，所以在具体的表演动作细节方面无法与传统CG三维动画相媲美。
　　由此看来，适用性是一个选择趋势，不管从技术还是成本上来看，“引擎动画”都有着它自身的优势从而立于动画市场。对于“引擎”的应用，除了我们今天探讨的“引擎动画”之外，还应用在其他多种媒体方式上，基于互动“引擎”的这种方式能让我们的信息获取来源方式更人性化、科学化。（本文为2010年重庆邮电大学社会科学基金项目“引擎动画研究”，项目编号：K2010-97）
　　注 释：
　　①“游戏引擎”的百度文库，http：//baike.baidu.com/view/33343.htm#sub33343。
　　②Paul Zhao.网站“中国IT每一天”文章《游戏的躯壳，电影的灵魂——引擎电影（Machinima）简介》，http：//home.donews.com/donews/article/1/15402.html。
　　③“游戏引擎”的百度文库，http：//baike.baidu.com/view/33343.htm#sub33343。
　　④隋晏：《引擎动画制作中应用的方法研究》，北京工业大学硕士研究论文，2008。
　　（作者单位：重庆邮电大学传媒艺术学院）
　　编校：赵 亮