利用游戏引擎制作三维动画的利弊探讨

（湖北文理学院，湖北 襄阳 441053）

一、引言

截至2017年6月，三维动画制作者的数量在全球已经超过了400万，其中中国的制作者更是占据着总数的62%，超过了英国、美国以及韩国等国家。这一数据说明了三维动画在飞速发展的同时，其潜力也是不可估量的。信息技术愈发的多元化和丰富化，为三维动画的制作提供了发展机遇，三维动画在受到新型技术的冲击下，也呈现出日新月异的面貌。一个个新的信息化技术被运用到三维动画制作领域，一项项新型的三维动画制作模式回响在我们耳边。游戏引擎对于三维动画制作效果的提升是显著的，通过游戏引擎制作三维动画，能够提供更为智能的光效，使三维动画的渲染效果更为真实化。但游戏引擎也有其固有的局限性，这是事物本身特性所决定的。笔者以三维动画为研究蓝本，围绕游戏引擎对三维动画的利与弊展开探讨，希望能够丰富三维动画制作的理论研究，推动三维动画制作朝着创新化、科技化和产业化发展。

二、应用游戏引擎制作三维动画概括

近年来，随着游戏引擎公司在改良三维游戏以及三维动画上资金投入的提升、在技术创新能力上的加强，许多游戏引擎能够较为完整的对三维动画进行一个制作。典型如Unreal以及Unity等游戏引擎，能够较为快速地创建三维游戏，高效进行三维动画模拟以及三维动画可视化操作。又如FrostbiteEngine等游戏引擎则通过高性能的显卡，实现三维动画中的巨型场景渲染，为三维动画提供非常清晰的模型及贴图。

传统三维动画制作流程分为前、中、后三个阶段，利用游戏引擎制作三维动画同样需要遵循这三个阶段。传统的三维动画制作在创作三维动态分镜时需要加以渲染，还原度不高，且需要投入大量的人力资源和时间资源。而利用游戏引擎创造三维动态分镜时则不需要加以渲染，还原度较高，且投入的人力资源和时间资源都大大减少。应用游戏引擎制作三维动画与传播三维动画制作最大的区别在于中期制作这个时间段。传统的三维动画制作流程需要创建三维模型、生成法线贴图、进行数字雕刻、制作动画并输出动画。而使用游戏引擎制作三维动画则可以直接导入传统三维动画软件输出的模型，省略了传统三维动画制作中最耗费人力资源和时间资源的逐帧渲染环节。在后期阶段，应用游戏引擎能够直接输出三维动画并且在引擎上进行直接观看。

现阶段，各个游戏引擎开发技术团队的核心工作都放在了前期和后期部分，各个团队希望能够通过技术升级来实现前期、后期工作全部在游戏引擎上完成，实现一种“一站式”的三维动画制作模式，加强游戏引擎在三维动画制作中的应用能力。

三、该种模式的优越性

（一）拥有大量的使用者基础，容易普及

游戏引擎拥有大量的技术团队和使用者，这就使得利用游戏引擎制作三维动画这种模式具有很强的普世性。这种普世性一方面会推动这种模式向着更为成熟的方向发展，使得更多的人参与到产品研发和产品使用上。除此之外，与大型三维动画制作软件相比，利用游戏引擎制作三维动画无疑会更加的经济方便，使得许多三维动画制作爱好者能够接触到这一模式。例如，游戏引擎拥有强大的资源共享库，这些共享库上存在大量用户上传的资源，可以供其他用户免费或者付费使用。普通用户能够通过较为低廉的成本接触到三维动画制作教程和工作手册，可以解除更多模型、角色、场景、程序和材质等。

（二）对使用者的专业能力要求降低

在传统三维动画制作软件中，使用者需要掌握一定的数学、影像、美术、计算机程序和光学方面的知识，这就要求使用者必须具备较高的专业能力。如果不具备这些能力，使用者很难对三维动画进行很好的处理、调试与合成。而利用游戏引擎制作三维动画则显得更为便捷，对使用者的专业能力要求也更低。这是因为游戏引擎自身带有强大的环境光遮蔽系统、全局光效系统以及丰富的着色器，其相较于传统的三维动画制作软件显得更为易上手化和智能化。就拿光影效果来讲，使用者无需掌握较高的光影处理能力，不需要进行太多调试就能使得三维动画表现出十分理想的光影效果。

（三）解决三维动画在全景式、交互式和立体式层面的问题

第三代三维动画的核心要素包括全景式、交互式和立体式，应用游戏引擎制作三维动画能够让观众更为直白的观看三维动画，增强三维动画的感知力和渲染力。传统的三维动画电影采用的是立方体或者球体的投影方式，在进行动画渲染和合成时负担较重，也比较耗费资源。而使用游戏引擎制作的三维动画则能够减轻资源上的耗费，只需要一台计算机就能轻松呈现动画效果，无须对动画进行画面拼接和渲染。除此之外，应用游戏引擎制作三维动画更加注重虚实结合，能够让观众体验到更强的画面感。最后，应用游戏引擎制作三维动画的方式是一种全数字化方式，制作出来的三维动画比较容易在手机等移动端平台播放。

四、该种模式的弊端

(一)软件与引擎之间的兼容性问题

第三方软件与游戏引擎的互通只能局限于部分通用的文件格式上，对于许多第三方软件制作出来的文件格式，游戏引擎并不能直接进行使用，而是通过格式转化器对格式进行转化后才能使用，且格式转换存在不稳定性，时常会转化出不完整的文件。这就导致游戏引擎并不能很好地识别第三方软件制作的格式，对于初次使用游戏引擎制作三维动画的制作人员来讲是一种很强的挑战，需要初级使用者慢慢的去摸索和习惯。例如，三维动画软件中制作出来的3s材质是无法直接导入游戏引擎进行使用的，需要通过其他软件进行调试后才能导入。现阶段，第三方软件商以及游戏引擎技术团队都在致力于实现文件格式的通用，简化文件格式的转化步骤和流程。

（二）对计算机硬件设备要求高

在应用游戏引擎制作三维动画时，如果需要发挥游戏引擎强劲计算以及实时计算的能力，保障三维动画能够达到一个绚丽和流畅的效果，就必须要依赖较为强劲的硬件设备。尤其是对显卡、硬盘以及CPU的要求较高。在一些特种三维动画、立体影像以及VR动画的制作商，更是需要采购价格高昂的高性能、高端显卡。这就导致只有经济基础较好的三维动画制作团队才能购买并使用游戏引擎，无形中增加了三维动画的制作成本。现阶段，游戏引擎技术团队也在探索如何通过改进游戏引擎，使其可以在配置较低的计算机上流畅的运行。

（三）仍然存在效果上的瑕疵

随着游戏引擎发展，游戏引擎在制作三维动画时虽然能够很好的处理流体、刚体、柔体、粒子系统以及布料，但是目前还难以达到电影级别的要求。利用大型的特效软件来进行特效制作，还是能够达到更为理想的渲染效果。典型表现在人物毛发系统的处理和渲染上，游戏引擎就显得明显的不足，不能达到利用大型软件制作的那种逼真效果。除此之外，利用游戏引擎制作三维动画毕竟起步较晚，现阶段仍然处于个一个尚不成熟的发展阶段，与其他发展成熟的特效制作软件而比其还需要有所改进并积累。

五、结语

三维动画制作是现在信息技术领域火热的代名词之一，其作为一种艺术表现形式，充分提升了人们的视觉感受。伴随着信息技术不断发展和丰富的形势下，三维动画的制作也应当紧跟时代的步伐，有效结合新型信息技术，形成一种新型制作模式，进而推动我国三维动画制作的发展，使我国三维动画制作水平能够与国际水平接轨。游戏引擎为三维动画的发展带来了巨大的变革能量，通过游戏引擎进行三维动画创作能够呈现出更好的视觉效果，这种视觉效果的呈现对于三维动画的发展具有跨时代的意义。笔者认为，未来三维动画制作人将有更大的创作发挥空间，综合利用多种信息技术一定会成为三维动画制作的一种趋势。