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《CF穿越火线》引擎动画案例分享(上)
Published 25 days ago
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本文将分享喜悦娱乐副总经理兼技术总监弓振涛在Unite 2019上的技术分享:《CF穿越火线》引擎动画案例。

演讲内容

大家好,我是来自喜悦娱乐的弓振涛,很开心和大家分享我们使用Unity制作影视动画的案例。
去年我在Unite大会的内容分享更多是偏技术型的,例如:一个内容创作型的公司如何使用Unity引擎,怎么制作漫画、互动小说、游戏、影视剧以及电影中的特效。后来很多行业的朋友问我是怎么做的?怎么实现的?其实最早对于这个问题,我们最早也是自己问自己。
从2016年,我们看到从《ADAM》和《死者之书》,这些Unity官方制作的作品,我们都非常的兴奋。我们就是想能不能有这样完整的工程,让我们研究一下每个具体的细节怎么做的。
过去一年的时间中,我们更多的是在趟一些坑,所以形成了一些经验来分享给大家,希望大家少走一些弯路。
本次分享的角度分二个方面:
第一个是人的角度,作为导演、建模师、动画师、特效师等,如何和引擎对接。因为动画制作团队有上百人,你不可能让每个人深度学技术,告诉他们怎么做,因为很多观念性流程已经根深蒂固了,人的角度实际是我们的一个工作流程。
第二个从资产的调度,我们制作一个影视动画工程,Unity工程结构怎么进行设计?DCC工具制作的数字资产怎么分布?包括一些技术规范,最重要的是Timeline结构怎么设计,我们看过很多Timeline的一些案例,但实际上当你去做动画番剧,一个成片的时候,很多的细节跟我们做游戏过场动画的差别非常大。
具体的三个坑是:并行分工、分级审核和迭代整合。
首先我要解释:升级到引擎动画并不是说对传统Maya动画的代替。
Unity是一个非常高效的渲染引擎,它有自己的优势,渲染得非常快。怎么拿Unity改造传统Maya动画的生产环节,这是我们的一个重点,而不是说去革传统Maya动画的命,去代替它。
首先是可能性,当我们看到Unity官方推出《ADAM》、《死者之书》、《异教徒》等一系列作品的时候,我们非常的兴奋,这是从0到1的转变。说起Unity这个引擎,大家觉得Unity游戏引擎等于制作游戏。当它面向一些工业、影视、医疗、汽车等行业设计的时候,我们突然发现是可以做这些工作的。
这些作品非常优秀,但这些作品有一个问题:这些作品是Unity官方制作的,工程本身有高度定制化的内容,从渲染器到一些插件的使用。那么怎么让这种可能性变成一种可行性?
后来Unity官方又推出一系列的工具,包括:Timeline、Post Processing Stack、HDRP高清晰渲染管线,随着这一步步的措施,让非官方的团队有机会使用Unity去制作动画。
为什么我们选择Unity引擎?其实非常简单。首先Unity的效果好,渲染快。渲染快让我们不用去农场渲染,不必离线渲染,节省了非常多的时间。基本上在渲染成本中,平均下来可能占到三分之一甚至更多的成本。
最重要的是修改快,因为它基本上是实时的,不管是导演的一些需求,或者是平台的需求,可以反复的修改产品。我们可能进行了非常好的成本控制。
例如:一个二万一分钟的片子,可能修改成本就三万,但是制作团队在等待着,他们需要去修改。修改完之后再拿到云上面渲染,渲染完之后再看是不是这样的效果,于是渲染成本就变成了五万六万,这对一个做商业项目的公司而言成本是非常昂贵的。
我们在画面效果以及成本制作周期,尤其每周交片,周播番剧的时候,我们需要寻找一个相对平衡的点来制作我们的动画番剧。
下面是我们跟腾讯合作的《CF穿越火线》番剧的截图,这个番剧会在今年的暑期档上线在腾讯视频平台。
其实这部片子在制作的时候,我们也用到了一些比较新的,传统动画领域较少涉及的技术,例如:动作捕捉,表情捕捉等技术,但这不是今天介绍的重点,这些技术比较常见了。重点是一个上百人的动画团队怎么跟Unity结合,把我们的流程和引擎对接。
当我们的项目落地制作的时候,其实全都是套路,没有人去教我们。
大家看过《死者之书》和《异教徒》,都是非常酷炫的成片。在Timeline里,随着Timeline里时间轴线的拖动,看到每个资产、每个效果、甚至每个后期效果的变化。
量变是会引起质变的。当我们制作一个15~20分钟一集的番剧,镜头数可能在200~300之间。像CF这种动作偏多的,它的镜头数可能在400以上。对于这么多的镜头数所对应的资产,不管是角色、场景、特效等,当资产量达到一个程度的时候,一定会引起质变,会有一个个Bug,各种问题出来。
对于一次成片,可能我们过去看的片子都是单场景,场景不是特别的多。即使场景优化得再好,在一次成片加载一定会有效率的问题,包括镜头数不多,那么你对应数字资产的量也没有那么多。
对于Unity中很多二进制文件,我们无法去同时编辑,这个其实非常头疼,因为传统动画团队里已经分好了动画、特效、角色等各个团队。我想绑定的时候,发现角色还没有好,怎么办?或者我希望在场景中做一些灯光的时候,场景还没有做好。
对于二进制文件,我们怎么处理?包括对于Unity工程,我们不是做一个游戏项目,我们现在是一个动画项目的时候,这个工程结构怎么跟传统的工作流程结合,或者说非常根深蒂固的一种思维,和各个角色的人员,这里指的人员是导演、动画师等等,组织结构、担任各个工作的人员,怎么去调整?
首先第一个案例,并行分工。
从人的角度,我们当然希望所有人并行做这个事情,不可能串行的在等,从而提高我们的效率。
在制作过程中,一般导演都会去使用一些三维软件,甚至使用Maya自己去K镜头。我们希望导演使用Cinemachine能去做一些镜头,接触一些引擎中的东西。
有些镜头用Cinemachine去做会非常好,例如一个子弹发射出去之后,我希望镜头跟着子弹走,这时候根本不需要去K动画,只需要把Cinemachine中的Target绑到子弹上,随着就可以出去,而且这个效果非常的平滑。
Cinemachine不是万能的,当我们不能用它实现的时候,我们会使用Maya制作一些镜头上的资源。我会对执行导演要求更高一点,你需要会拿Timeline去做我们的白模Layout,因为这个可能是除创作层的,真正开始做资产的起点。从分镜开始,导演全程就要与其他的角色并行分工。
影视的模型师,和游戏中的模型是不大一样,游戏里面做模型对效率没那么高的要求,可以放开很多的细节。
影视的模型师,制作完高模后,体型和关节点确定后,绑定师就可以进行绑定了。绑定师已经介入了,就不可能再等待。拓扑好低模后,分好UV,材质师可以介入了。
材质师需要关心贴图,例如ID贴图,怎么去区分?怎么去制作材质?而且材质是跟引擎相关的,不可能使用传统的DCC工具制作好,再导入进来。那么成品之后,特效师可能要进行布料的模拟,在Houdini或在Unity中做各种解算。
地编师也是一个对游戏常见的职业,导演在白模Layout之后,地编师就可以搭建初版场景。
当动画进来后,我们可以根据摄像机的动画去观察,哪些镜头会暴露一些细节,需要修改一些场景中的细节,例如这个建筑离我很近,有一个大特写,那就要把它制作得非常精致。
在制作后期特效时,地编师可能会根据需求分层输出序列帧。
对于我们所有的项目角色,他们在动画的前期,中期和后期一定是并行工作的,每个人有自己介入的时间,根据项目不同而不一样。
至少下图标橘黄红色的部分,他们一定会在引擎中工作。即使是没标的模型师和动画师,我们也要求他们制作的动画资产,像FBX格式也要放到引擎中,在FBX Exporter中按照美术技术规范做一些检测。
这个时候,我们怎么解决这些角色并行工作的问题?
首先想到一个词就是游戏,毕竟很多人接触Unity就是从游戏开始的,我之前也是做游戏的。游戏里面有UI,我们会把UI打包各种场景,主界面的UI或副本的UI等。
当使用这些UI的时候,我们会加载这些UI场景,包括我们加载地图的时候,可能会放一个Loading图,甚至我们想到了Loading的这些接口。
此时,自然而然引出了Unity场景的概念,就是我们在Hierarchy层级窗口看到的一系列游戏对象打包的概念。
这个场景不要理解成一般办公室,会场之类场景,其实在Unity里面,一系列对象只要以某种组织关系打包在一起的结构,都可以称为Unity场景。Unity支持多场景同时加载的,这是解决大家并行分工最核心的东西。
上图中的示例,第一集的时候,在港口拍摄的场景,我可能把整个场景拆分得非常的细。
如下图所示,我们会拆分Timeline类型的场景。它的功能就是嵌套导演,组长以及组员三个级别的Timeline,这是我们整合出片的场景。红框的部分是我们导演Timeline的场景,底下蓝色的预制件是组长已经做好的时间轴的Timeline。
当然也有灯光师的场景。下图红框部分可以看到有四个场景,这是因为像周播的动画番剧,不可能等一个人做完再继续,所以我们会安排能力强的做主拍摄场景的灯光,但是会把其它不同区域拆分开来,给不同的灯光师制作,最后同时加载,这是非常简单的思路,也是多场景加载的思路。
对于地编也一样处理,我们会把它进行一个拆分,后面我们会说拆分的技巧。
当我们传统团队做这些事的时候,可能不一定能理解这回事,他会觉得我做一个单体模型交给组长就完了,为什么这么拆?
对于我们的视觉特效,当然也有单独的视效师的场景。
关于环境场景,在多场景加载的时候,在Unity中你激活哪个场景,就把它Set active了,那么整个多场景加载的环境会显示以它的标准。
例如,使用3D模块创建场景的时候,我们使用天空盒。当这个场景中,加载想要的内容,例如落日黄昏的天空盒,你把它Active了,整个场景就以它为主。
如果是我们创建的HDRP的版本工程,我们会在场景中创建Scene Setting。我们在这里可以进行一些雾效的设置,天空的设置。通过这个设置,你把这个放在激活的场景里,全局的多场景加载也会以此为准。
Base场景是技术美术和程序关心的,已经有很多的脚本。
这个时候其实所看到的是,因为导演要审批片子,所以需要看到时间轴上各个资产是怎么调度的,简单来说播放起来是什么样子的。这里会有灯光,动画和角色等,当然导演有修改权限的也只是有Timeline的场景。
灯光师也一样,并不关心其他的资产怎么样,也不可能把几百G大的工程在本地进行处理。所以灯光师只需要下载几个相对关心的场景就可以了。灯光师的修改权限也只在Light灯光这个场景里面。
同样的,地编师的修改权限也在Static里面。
当然这里也会有问题,当我们拿到拍摄表的时候,灯光师知道要加载Static、Light、Enviroment等,但是对于每个拍摄场地,不可能会记得那么清楚,也不可能像传统画一张表不停找这些拍摄通告。
其实,项目中的数字管理员可以做一些效率工具,帮助大家组织结构。因为作为不同角色的人,他们基本的需求就是只要入口就行了,打开入口就是工作环境,是否符合美术技术规范。这个时候把相应的场景加载进来,我们可能有不同的入口,从这个入口进去做自己的事情就可以了。
下图是古镇枪战的俯视图,这里我分享一下大概的拆分技巧,虽然我们制作影视不是特别考虑效率,但是还是要考虑的。
下图红框是主街道的区域,也是主拍摄的场景。可能制作的时候,我会安排能力最强的人,安排他们制作最精细的部分。而后面二排建筑物则可能找普通能力的人,甚至一些外包的供应商来完成。
对于白天拍摄场景的时候,因为已经拆分主街道和后排的房屋二个场景,那么白天的时候二个场景都加载,因为Timeline的加载还是要费一些效率的。但是到晚上的时候,第二排场景就不需要加载了,这是一种简单的拆分策略。
如下图所示,主要的拍摄场景在红框的地方,那么在黄框的地方可能类似于做LOD一样,这个地方的场景模型不用那么高的精度,红框可能使用SD或者次时代的工具Substance Painter做很漂亮的材质,后面这些可能用普通的材质就可以。
类似更远的地方,因为镜头可能会处理一些景深的效果,可能在后面就虚掉了。
我刚才提到了场景是抽象的包括一系列游戏对象的概念,在这个场景里面,战斗前和战斗后也是有差别的。
战斗后的话场景中有些房屋可能成为了残垣断壁,道路上有很多碎片,碎屑。下图红框部分可能是造成的一些破碎,有一些污渍的地方。我们可以一样把它打包成一个场景,交给一个人制作。
我们的目的就是把这个场景尽可能快的在周播剧所规定的时间内,把资源给消耗掉。
第二个案例是分级审核,这是从传统的方向来导向的。
如下图所展示的三级概念。组员是自己的团队或者一些供应商外包,他们会按照美术规范制作各种资产。制作好的资产会提交给组长审核,审核通过了放进Maya工程里面。最后导演审片,然后去渲染。
例如,动画师的数量在制作团队中几十人很正常,多的时候七八十人,如果算上外包可能会更多。动画的组长向导演去负责,同样你的团队中还有其他的角色存在。
下图非常清晰的看到三级的审核资源,一个制作的制度。这种流程对于制作传统动画,在想法里面非常的根深蒂固,我们怎么让引擎对应这个,不去改变太多想法呢?
当我们想介绍新的事物时候,不要试图一下子推翻老的,我们要让成员一步步接受,让他知道这个东西渲染得非常快,修改得非常快。
我们让导演去尝试,然后制作的资源也会发现,原来这样去制作也可以提升效率。这样就容易让制作团队去接受。
如下图所示,这是对应的三级结构,我们设计了祖、父、子三级结构。导演的工作环境是祖Timeline,组长是父Timeline,然后组员是子Timeline。
组员的子Timeline非常简单。例如,我是组员,分配六号镜头,镜头有什么样的摄像机动画,什么样的角色,包括特效,音效等,我可以通过各种轨道把它组织在一起,做好我的镜头。
下图右边的层级窗口橘红色线框部分,这是组长的工作环境或者场景。下面每一个小红框就是一个镜头,我分的是6号镜头,8号镜头,另一个人分了7号镜头。当我们制作好这些资产的时候,进行检查并使用规定的格式提交。
下图是组长的Timeline窗口,他会看到这样的状态。这个层级还是刚才组长的窗口,红框是组长的父Timeline。我们发现,组员制作的内容都在这里看得到。
每天可能更新SVN或工程时,我们可能发现不停的资源向里面汇集,那么作为一个镜头组长,审镜头的时候,可以非常简单而快速。
当需要向上一级,祖Timeline提交的时候,导演其实不需要看到非常零碎的镜头,我们可以进入Unity预制体更新的机制,作为预制体提交给他,导演可以非常方便看到变化。
下图是导演的组Timeline,他会看到,这是角色组长提交的角色Timeline,还有后期的Post Processing Stack,灯光,下图右边的层级窗口,红框部分就是导演的Timeline。
前面所说的每个Timeline都可以通过正常方式创建,也可以增加一个Playable的脚本。
例如:上图蓝框框的是角色动画的组长提交的预制体,它会依次播放镜头中所有的角色动画,右边这个镜头指的名字为Episode00_Port_Timeline_Character,这是角色组长的一个工作环境,也就是他的Unity场景。同样对于灯光,这是灯光组长的工作环境。

小结

在本篇中,弓振涛分享了在制作《CF穿越火线》时人和资产的调度,以及分并行分工和分级审核二个案例。我们在下一篇中,将分享第三个案例-迭代整合和使用引擎做动画时的一些误区,敬请期待。
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Comments
JS
James L. Smith
20 days ago
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