AI算法的重要性，虛幻5等實時渲染引擎的核心技術到底會給3D制作帶來怎樣的影響，3D制作的未來該何去何從？

不久前，Epic Games在PlayStation 5上實時運行了“虛幻5”的演示視頻《Lumen in the Land of Nanite》，展示了兩大全新核心技術：

一、Nanite虛擬微多邊形幾何體

數以億計的多邊形美術作品可以直接導入虛幻引擎（無論是ZBrush雕刻的模型還是攝影測量三維模型還是CAD作品），藝術家可以創(chuàng)建擁有超逼真細節(jié)的作品，此外，Nanite幾何體可以被實時流送和縮放，無需再考慮多邊形的數量/內存/繪制次數，也不用將細節(jié)烘焙到法線貼圖或手動編輯LOD，畫面質量絲毫無損。

二、Lumen全動態(tài)全局光照解決方案

能夠對場景和光照變化做出實時反應，該系統(tǒng)能在宏大而精細的場景中渲染間接鏡面反射和可以無限反彈的漫反射，小到毫米級，達到千米級。美術師因此無需在虛幻編輯器中移動了光源再等待光照貼圖烘焙完成，也無需再編輯光照貼圖UV，省下大量時間。而且光照效果將和在主機上運行游戲時保持完全一致。這兩大全新核心技術讓次世代的游戲開發(fā)者，不同規(guī)模的開發(fā)團隊，都實現完成媲美電影CG和真實世界的實時渲染細節(jié)。

為什么還在討論這個演示視頻呢？Nanite等功能的出現意味著未來3D制作將發(fā)生顯著的變化，一些3D任務（如拓撲等）將被淘汰。

藝術家們也紛紛開始討論，未來游戲和3D制作將發(fā)生哪些變化？哪些步驟將被自動化？我們會更多地依賴AI技術和機器學習嗎？藝術家們如何看待開源工具及其未來的潛力？另一個關鍵的問題是會否有像虛幻引擎這樣能一體化包含制作所需的工具且免費的解決方案呢？看看這些藝術家們的討論吧！

01，Inka Sipola，芬蘭，環(huán)境藝術家

Inka Sipola作品

隨著程序化工具的快速發(fā)展，工作流變得更以技術為基礎。不可否認，使用像Houdini這樣的軟件來生成環(huán)境場景可以節(jié)省大量時間，而且整個行業(yè)都與制作費用息息相關，因此我相信這是我們所展望的未來，但制作終究需要藝術家負責藝術設計和故事創(chuàng)作。AI的出現可以（也應該）處理一些繁瑣的工作，例如在場景中放置模塊化對象，UV和視效。

我非常喜歡開源工具，如果沒有Blender，我甚至不會進入3D行業(yè)。對于初學者來說，其他軟件的使用成本是個大問題。Blender有無限的潛力，我喜歡基于熱鍵的快速工作流，它有許多不同的工具，可以讓人快速地在一款軟件里完成制作。你只需要確保制作團隊與時俱進，對制作上心，經常聆聽反饋，并作優(yōu)化。

然后，沒有一款軟件包含行業(yè)標準的所有工具。如果有一款軟件能夠更好的完成Pipeline的一部分，毋庸置疑它將被常常使用。

02，Antoine Destailleurs，法國，角色藝術家

Antoine Destailleurs作品

很好奇也很期待看到游戲和3D圖像之后的發(fā)展。虛幻引擎5在PS5的演示中，我完全被它的新功能震撼了。不可置否，任何演示都有商業(yè)目的，但我無法想象一款30小時以上的游戲如何能在幾年之間擁有這樣的質量，這個演示讓人熱血沸騰！

隨著新一代游戲機的出現，很多3D制作Pipeline都實現了自動化：拓撲（Retopology），UV拆分（Unwrapping），優(yōu)化（Optimization）...這些工作都已在Zbrush中實現了自動化，只是目前還不能用于游戲制作，但是能夠在一兩天內快速實現雕刻（Sculpt），優(yōu)化，UV拆分和貼圖（Texture），這已經很棒了。

最近我開始學習Blender，作為一個開源軟件，我很看好它的前景，潛力無限。像育碧（Ubisoft）這樣的游戲公司似乎對它也很感興趣。Blender社區(qū)很活躍，并且軟件會定期更新?？吹接螒蛐袠I(yè)想給Blender拋橄欖枝，我一點都不驚訝。Blender提供3D建模，拓撲，UV拆分，動畫，繪圖和雕刻工具的功能，但它是完全免費的。

Blender是一個集所有功能于一身的免費圖形制作軟件，就像虛幻引擎5一樣。也許未來虛幻引擎5會成為ZBrush競爭對手，但Epic Games還是會繼續(xù)開發(fā)自己的引擎，他們的專注也造就了其如今的行業(yè)地位，達到了前所未有的高度。

03，Finn Meinert Matthiesen，德國，高級3D藝術家

Finn Meinert Matthiesen作品

很多藝術家認為虛幻引擎5的出現將會很大程度上改變制作的模式。盡管在技術演示方面，我持懷疑態(tài)度，但也必須承認Nanite和Lumen將會帶來革命性的改變。

一般來說，Pipeline的改變同時會帶來風險與機遇。游戲開發(fā)人員和3D藝術家必須要不斷適應新技術和Pipeline的改進。也許，一些藝術家現在需要的專業(yè)技能，例如性能優(yōu)化、LODs、法線貼圖工作流等等，可能在幾年后就過時了。

建筑可視化和電影行業(yè)的3D藝術家也開始使用游戲引擎來設計原型和可視化。雖然游戲藝術家和離線渲染藝術家在10年前看似毫無關聯，但在過去的幾年里，他們聯系越來越緊密。

除此之外，AI和自動化工具也將對整個3D制作行業(yè)產生巨大影響，至少是在涉及由通用元素組成的場景時是這樣的，比如自然場景。

近幾年，程序化景觀和植被散布工具被大量使用，尤其是創(chuàng)建大型開放場景。經過初始優(yōu)化和燈光設計，再結合強大的資源庫（例如Quixel Megascans或Speedtree），在不久的將來就一定可以為電影制作逼真的風格化場景。

像VUE已經為風景和自然場景提供離線渲染解決方案很多年了，也有相當多的團隊和公司正在做Unity和Unreal項目，專注在這一塊，例如Epic / Quixel、Speedtree以及Substance就都做得很好。

Finn Meinert Matthiesen作品

然而，有創(chuàng)意的設計還是需要靠3D藝術家。雖然通用的環(huán)境很容易實現，但藝術家還是得利用自己的技能設計獨特的場景或來滿足特殊的設計要求。AI重組（Recombination）和散射（Scattering）工具，程序化景觀生成，再加上先進的攝影測量工作流程會提高藝術作品的質量，但是遇到需要人工設計的風格化的圖像，例如設計科幻建筑，就需要花很多心思了。

04，Tarek Abdellatif，埃及，3D游戲藝術家

Tarek Abdellatif作品

我很擔心自動化創(chuàng)建資產，對于像我這樣的藝術家來說可能是個壞消息，因為掃描資產的推廣可能會導致一些藝術家失業(yè)。只有那些風格化的場景和角色有設計需求，因為不能用掃描的數據來創(chuàng)建它們。技術每天都在更新，而機器可能會取代我們現在所做的大部分工作。

開源工具對所有藝術家都非常友好，特別是那些承擔不起軟件費用的獨立游戲開發(fā)者、藝術家和獨立工作室，但放棄掃描資產也是不行的?，F在藝術家們不再自己設計場景，過分依賴資產，我認為這對藝術是不利的。我熱愛這個行業(yè)的主要原因在于我們源源不斷設計出來的藝術作品，而不是隨便拼湊這些資產生成的作品。

05，Craig Richards，英國，Rebellion高級藝術家

Craig Richards作品

大概十年后，有可能AI已經發(fā)展到自動生成，布置和構造整個場景，而無需人工操作。這聽起來令人難以置信，但是AI不斷發(fā)展的缺點是什么？會導致行業(yè)一部分人失業(yè)嗎？

在那時，游戲工作室的美術部門現已實現60-70％的自動化，似乎就不太需要由數百名藝術家組成的團隊，這個預測有些許悲觀。但通過AI節(jié)省了時間，開發(fā)人員可以利用這些額外的時間，資源和人力來推進更宏大的場景。

同時，VR將會在未來的游戲開發(fā)中扮演重要角色，不僅是在使用頭戴式設備進行游戲測試，甚至會在虛擬引擎中運行。我們已經看到了早期測試開發(fā)者在VR中使用虛幻引擎工具集，這為我們目前游戲引擎的開發(fā)提供了新思路。

Craig Richards作品

從藝術家的角度設想，在VR中對房間進行裝飾或者設計紋理是多么有趣！例如，一位藝術家要設計一個廢棄的老房間，他可以在房間的角落布置家具、破碎的木頭和玻璃碎片，使用動態(tài)物理學來推算出它們在3D空間中的位置。這些操作在辦公室中是否可行還有待討論，但這肯定會為工作室的開發(fā)人員提供極大的便利！

相信在未來會有更多的引擎是免費的，但付費模式似乎將繼續(xù)存在。游戲引擎必須要通過某種方式變現，因為就算是為了維護和更新軟件也是需要錢的。相信未來幾年還會有更多開源引擎出現，如果那樣真的太好了，特別是對于那些獨立開發(fā)者或者小型工作室。但是這些引擎是否會以虛幻引擎或Cryengine之類的質量為標準呢？

06，Nicolas Morel，英國，生物模型師

Nicolas Morel作品

實時工具將是電影行業(yè)發(fā)展的關鍵。像Substance Painter之類的工具功能越來越完善，可以讓藝術家快速可視化復雜的著色器。

開源工具的發(fā)展促使行業(yè)快速發(fā)展?，F在市面上沒有任何工具是不可替代的。它們只是工具，目的是幫藝術家創(chuàng)建他們所需的東西。每款工具都有它的優(yōu)缺點，好消息是它們都變得越來越完善。沒有一種工具可以稱作“一站式免費解決方案”，它們都有自己適用的情況和場景。游戲和電影沒有同樣的技術難題，例如我們可能永遠不會在游戲中看到一個200k多邊形的角色，但在電影行業(yè)，這是很常見的。

07，Angel Fernandes，阿根廷，場景/材質藝術家

Angel Fernandes作品

我覺得工作機會越來越多，尤其在拉丁美洲，最近發(fā)展很快。這里有很多專業(yè)的、有能力的人。我們是一個軟貨幣國家，美元很值錢，對外部公司來說，我們很便宜。我也看到許多人專攻不同的領域，例如四五年前很難找到材質藝術家，但現在很難找到通才。

關于視覺/藝術領域，攝影測量學（Photogrammetry）覆蓋了很多領域。如今工作室想制作一個逼真的游戲，幾乎只需要下載Megascans庫即可。

并不是說攝影測量法是所有制作的解決方案，因為有些設計你無法使用它們完成，特別是風格化的藝術。但是我們已經看到，100%使用攝影測量技術制作的逼真游戲，比如《星球大戰(zhàn):前線》(Starwars:Battlefront)。我的建議是研究這些新的workflows。

至于自動化，當下，我覺得我們大部分時間都花在UV拆分和重新拓撲，希望這塊快點實現自動化，利用更多的時間制作亮點部分。

“一站式免費解決方案”對我來說就是天堂。藝術家有時會不太信任使用開源工具，因為不是大公司開發(fā)的，覺得在制作中不夠便利，容易出Bug，不安全。但Blender之類的工具的出現，讓大家大有改觀。

08，Paxton Klotz，美國，硬表面/道具模型師

Paxton Klotz作品

貼圖可能會被高度自動化，可以通過掃描使用更復雜的模型。最近看Quixel Mixer Beta版的視頻，能夠像這樣直接掃描的貼圖有可能減少貼圖化時間，而且最終結果看起來確實很棒（至少對于PBR Pipeline而言，手工繪制的工作流不會很快實現自動化）。

我是開源工具的粉絲，想更深入地研究它們，很開心這些工具被廣泛的使用和學習。Epic開發(fā)開源工具的慣例很好，可以讓更多創(chuàng)作者使用這些工具創(chuàng)建游戲，讓更多作品呈現在大家的視野。在我看來，許多玩家很難會去注意到低畫質的游戲，如果獨立游戲要看起來像某些AAA游戲一樣出色，還有一條很長的路要走。

09，Anton Syrvachev，俄羅斯，環(huán)境藝術家

Anton Syrvachev作品

許多簡單的制作將被自動化。手動拓撲和LODing很可能會被淘汰。雖然不完全是這樣，一些細節(jié)還是需要手動修復。清理掃描數據，通過掃描創(chuàng)建拼接材質、照片和LODing，在3D場景中放置小道具，清理Mocap數據這些都是需要人去解決的。

從Blender來看，開源工具肯定有很大潛力，但Blender有25年的開發(fā)歷史。還有一個很有前景的開源游戲引擎Godot，但不確定它能否與Unreal的靈活性相抗衡。

在未來的一兩年后，這些新技術會將制作提升到哪種高度呢？你怎么看？小伙伴們可以在評論中分享你的觀點，討論虛幻引擎5和AI將如何改變3D制作。

部分素材源自Unreal Engine，80 Level