🎞 影视制作的数字化和电影化
🎞 混合电影长片
《复仇者：无限战争》（Avengers: Infinity War，2018）
导演：罗素兄弟（Anthony Russo and Joseph Russo）；漫威电影宇宙的第19部电影；制作公司：Marvel Studios；发行：Walt Disney Studios Motion Pictures；片长：149分钟；首映：2018年4月23日（洛杉矶世界首映）；公映：2018年4月27日（美国）。
- 几乎把“当代大片=视觉特效工程”推到极限：
- 全片约2700个镜头中，仅约80个镜头不含任何视觉特效增强，换言之约97%的镜头都以不同程度依赖VFX作为最终呈现的一部分。
- 摄影技术里程碑：
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影片被IMAX官方与多家行业媒体描述为🥇首部“完全使用IMAX摄影机拍摄”的好莱坞商业大片（此处指IMAX/ARRI数字摄影机体系）。
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- 影片最具标志性的技术挑战集中在反派“灭霸（Thanos）”的可信表演：
- 既要完成大量动作镜头，又要在近景与长对白段落中维持细腻、可读的情绪肌理。
- 为此，数字领域（Digital Domain）建立了一个被广泛引用的“两步系统”来生成灭霸脸部数字表演：
- Masquerade：基于高分辨率头盔摄像机（如迪士尼的美杜莎等）采集演员面部影像，将其自动转换为逐帧高分辨率“动态扫描式”的面部形变数据；并在流程中引入机器学习/数据驱动方法，用于提升表情重建的稳定性与高频细节还原。
- Direct Drive：将上述高分辨率数据映射到数字角色的可控动画体系中，尽可能把捕捉结果转移到动画控件上，再交由动画师进行后续表演修饰与镜头级调整，从而把“演员真实表演”与“动画可控性”打通。
- 这套流程的历史意义，在于它把“性能捕捉”从较常见的“驱动大体形变+后期补表演”，进一步推向“以演员为核心的高分辨率情绪表演重建”：
- 灭霸不再只是技术展示的CG角色，而成为叙事结构真正依赖的“情感主体”。
- 影片总视觉特效总监 Dan DeLeeuw 也在采访中直言，灭霸是其最自豪的VFX成果之一，关键在于角色能呈现丰富的情感范围。
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值得注意的是：银幕上的“灭霸”并非单一工作室的单线产物
- 数字领域（Digital Domain） 与 维塔数码（Weta）都参与了灭霸相关镜头制作；Digital Domain负责细腻的情感表现，Weta负责动作场景。
- 多什·布罗林（Josh Brolin）得益于为《猩球崛起》研发的表演技术，能够在片场直接完成表演。无需在摄影棚中为完全由电脑生成的角色单独录制动作。
- 在观感上，普通观众几乎难以分辨差异——这反过来说明当代角色级VFX已进入“跨团队一致性”成为常态能力的阶段。
历史影响/意义：
- 以超过20亿美元的全球票房成为2018年全球票房冠军之一。
- 进一步巩固了“超大规模VFX协作 + 数字角色表演”作为主流大片生产范式的可复制性。
奥斯卡和英国电影学院奖最佳视觉效果提名。
↑ 由Weta制作的 Avengers: Infinity War 灭霸剧照 © 2018 Walt Disney Studios Motion Pictures
↑ 由 Digital Domain 制作的 Avengers: Infinity War 灭霸剧照 © 2018 Walt Disney Studios Motion Pictures
🎞 混合电影长片《毒液》（Venom，2018）
导演：鲁本·弗雷斯彻（Ruben Fleischer）
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涉及一位有史以来最“麻烦”的漫威英雄角色。
- 它本质上是一种粘稠的、可任意变形的液态生物，并与另一位人类主角组成了共生体。
- 双重否定开发了一种特殊的多层动画绑定方法，一个底层的、可设置动画的水滴结构，搭载可挤出触角，然后在顶部应用多个层动画，最终呈现出复杂的层叠式动画效果，并可由动画师控制主体运动。
- 此外，绑定团队为毒液不同形态的动画都开发了专用的装配系统，以完成这个麻烦的数字角色。
- 也使用到兹瓦动力公司的“兹瓦视觉效果”。
Venom 剧照
© 2018 Sony Pictures Releasing
🎞 混合电影长片《头号玩家》（Ready Player One，2018）
导演：史蒂文·斯皮尔伯格（Steven Spielberg）
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🥇首部描绘“元宇宙”主题的混合电影长片，
- 使用数字技术表现了所谓“真实的”和“虚拟的”两个世界。
- 工业光魔、数字领域和领地工作室（Territory Studio）负责该片的视觉效果制作。
- 基于游戏引擎、VR和AR等实时动画技术的虚拟制作系统在该片产生了极大的作用，
- 视效预览、动作捕捉、虚拟拍摄、实景合成、视觉效果等均获益于这一过程。
《头号玩家》剧照 © 2018
🎞 混合电影长片《大黄蜂》（Bumblebee，2018）
导演：塔拉维斯·奈特（Travis Knight）
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詹森·史密斯（Jason Smith）为汽车人变形开发了一种动态绑定工具“TFM”，
- 允许动画师通过相对简单的方法执行硬表面绑定，并隐藏一些观众不会发现的细节，它后来被用于工业光魔的多个项目。
- 史密斯和他的同事（Jeff White等）因在绑定系统方面的贡献获🏆90届奥斯卡技术成就奖。
🎞 混合电影长片《海王》（2018）
导演：温子仁
- 涉及大量显而易见的视觉效果动画，但其中一种十分困难的视效却很容易被忽略。
- 在数百个海底场景镜头里，角色们的头发全程表现出自然飘逸的水中效果，这当然不可能通过把演员放进水箱中拍摄实现，而是借助数字动画技术制作的数字头发。
- 工业光魔为该片制作了400多个不同的头发模拟，再追踪到真人演员头上。
🎞 《土星环》（In Saturn’s Rings，2018）
导演：斯蒂芬·武伦（Stephen van Vuuren）
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多平面伪3D动画技术的一次突破。
- 该片使用了超过750万张真实照片，制作出在土星周围和光环之间飞行的效果，完全没有使用手绘或CG图像。
- 尽管多平面动画技术已经使用了几十年，但从未尝试过如此复杂的大规模动画，其中最复杂的序列多达120万层。
📺 工业光魔成立了专门的电视部门，以迎接“流媒体”和电视连续剧对高级视觉效果制作需求的日益增长。
🎞 电视连续剧《超級蜱人》（The Tick Season 1，2016-2019）
导演：Kate Dennis等多人。
- FuseFX 为该片制作了一个几可乱真的数字人角色“VLM”（2018年播出），并用于超级特写镜头。
↑ 《超級蜱人》数字巨人角色片段截图 © 2018 Josephson Entertainment, Amazon Studios, Sony Pictures Television
🪄 软件开发：
Construction Kit rigging system
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绑定系统。
- 节奏特效工作室的乔·曼查克（Joe Mancewicz）等因开发该系统获🏆 第90届奥斯卡技术成就奖。
- Construction Kit 统具有拓扑独立性、可持续编辑的绑定和保持曲面松弛的变形工作流程，极大地提高了制作效率和动画质量。
- 该系统的具体开发时间不详。
🎞 新软件：
Olive
- Olive Team 开发的免费开源跨平台视频编辑应用，
- 将完整的色彩管理、快速高保真渲染、基于节点的合成、音频混合、自动化磁盘缓存等结合在一个程序中。
🪄 动画技术的艺术跨界
🎞 动画长片《超人总动员2》（Incredibles 2，2018）
导演：布拉德·伯德（Brad Bird）
- 🎯 致力于在保持照片真实感渲染的基础上增强其艺术外观，皮克斯图像研发小组为此开发了一系列创新技术。
- 费尔南多·戈斯和道格拉斯·詹姆斯通过多尺度卷积与拉普拉斯算子的协同设计，
- 解决了传统Kelvinlet在尖峰形变建模中的局限性，实现了物理驱动的高精度弹性形变编辑，
- 为计算机动画、虚拟角色建模等领域提供了新的数学工具与算法框架。
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《尖锐Kelvinlet：具有尖峰与局部衰减的弹性形变》Fernando de Goes and Doug L. James. 2019. Sharp kelvinlets: elastic deformations with cusps and localized falloffs. In Proceedings of the 2019 Digital Production Symposium (DigiPro ’19). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 2, 1–8. https://doi.org/10.1145/3329715.3338884
- 戈斯等还引入基于面片的曲面松弛技术，在模拟松弛皮肤时产生皱褶的同时也更好地保持设计造型。
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《基于面片的表面松弛》Goes F., Sheffler W., Comet M., Martinez A., Kutt A. (2018). Patch-based Surface Relaxation. SIGGRAPH ’18: ACM SIGGRAPH 2018 Talks. Article No.: 43. P1–2.
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- 伊本（Hayley Iben）等更新了其头发模拟系统，通过约束在动态模拟中保持该片角色极度风格化的发型设计。
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《毛发模拟中的形状保持》Iben H., Brooks J., Bolwyn C. (2019). Holding the Shape in Hair Simulation. SIGGRAPH ’19: ACM SIGGRAPH 2019 Talks. Article No.: 59. P1–2.
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- 考茨曼（Ryan Kautzman）等使用2D光线追踪解决角色皮肤模拟时产生的穿插问题。
- 自《超人总动员2》以来，皮克斯大规模重组了其动画制作流水线，包括：
- 将主要渲染算法改为路径追踪，高度关注在物理模拟计算中加入艺术指导功能，引入深度合成等，以及把整个流程朝实时反馈的方向发展。
🎞 动画短片《包宝宝》（Bao，2018）
导演：：石之予（Domee Shi），制作公司：皮克斯；发行：Walt Disney Studios Motion Pictures；首映日：2018年4月21日
- 使用了奥黛丽·王（Audrey Wong）等新改进的布料模拟技术，使用体积模拟技术移除角色模型的自交点，再发送至布料模拟器。
《包宝宝》剧照
© 2018 Walt Disney Studios Motion Pictures
🎞 动画长片：《无敌破坏王2》（Ralph Breaks the Internet，2018）
导演：瑞奇·摩尔（Rich Moore），菲尔·约翰斯顿（Phil Johnston）；制作/发行：Walt Disney Animation Studios；发布日：2018-11-05
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迪士尼动画工作室开发了针对全息投影的着色器“Holograms”，
- 从而避免了标准透明材质渲染中模型内部结构被一并渲染的问题。
《无敌破坏王2》模拟全息投影片段剧照
© 2018 Walt Disney Animation Studios
🎞 动画长片：《蜘蛛侠：平行宇宙》（Spider-Man: Into the Spider-Verse，2018）
导演：鲍勃·佩切蒂（Bob Persichetti），Peter Ramsey，Rodney Rothman。
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一部融入上世纪漫画美学的立体3D数字动画长片。
- 在3D数字动画的基础上引入漫画的造型风格、网点效果、运动线、拟声文字和传统油墨印刷错位效果等特色。
- 没有使用3D数字动画惯用的运动模糊技术，转而探索其他的方案：
- 包括重新采用1940年代《多佛男孩》中的运动涂抹技术和直接对背景进行传统的动态模糊等。
- 尝试把老式多平面相机与现代VR效果结合，
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是少数真正需要通过立体电影形式观看的立体动画片之一。
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《蜘蛛侠：平行宇宙》动画截图
© 2018 Sony Picture
🎞 动画长片：《雪怪大冒险》（Smallfoot，2018）
导演：凯利·柯克帕特里克（Karey Kirkpatrick）
- Sony Pictures Imageworks 开发了破碎动画工具“喀秋莎”（Katyusha）。
- 在3D软件“Houdini”中使用，动态地将一个表面分解成碎块，以模拟该片大规模的雪地动画。
🎞 动画短片《食物窃贼》（The Food Thief，2018）
导演：奥洛夫·布尔曼（Olov Burman）；制作公司：Meindbender。
- 瑞典 Meindbender 动画工作室展示了他们更强大、灵活、狂野的自由式3D数字角色绑定和变形动画技术，
- 几乎每一个身体部件都可以变形、滑动、拉伸、缩放，比自由式粘土动画的变形有过之而无不及，毫无“道理”可言。
- 角色绑定是在 Kippcase 绑定工作室专家帮助下制作的，部分道具制作了真实的定格动画模型，然后通过3D扫描转化。
↑ 《食物窃贼》© 2018 Mindbender
🎞 定格动画长片《霍夫曼奇遇记》（Hoffmaniada，2018）
导演：斯坦尼斯拉夫·索科洛夫（Stanislav Sokolov）
- 自2005年便开始制作，历时13年终于上映。
- 尽管它被誉为传统定格动画的经典代表作🎗️，但其拍摄事实上使用了基于计算机运动控制的悬挂式移动摄影系统。
🎞 在商业动画市场已经彻底被数字动画技术占据之时，一些被认为“没有商业价值”的动画技术，仍会有人惦记着它。
- 但它们几乎只是在一些专业动画节中上映，没有被很多人看到。
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杰斯丁·维尔斯特克（Justine Vuylsteker）创作了一部精致的针屏动画短片《拥抱》（ Embraced，2018）。
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尼恩克·道依茨（Nienke Deutz）执导了一部特别的定格动画短片《布勒斯特拉特街11号》（Bloeistraat 11，2018）。
- 角色动画是在电脑中逐帧手绘的，然后打印到透明胶片上，再裁切出来，放到实际的场景模型中以定格动画的方式逐帧拍摄。
《布勒斯特拉特街11号》 剧照
© 2018 Lumière Publishing NV
🎨 软件更新：
Grease Pencil
- 开源免费3D动画软件“Blender”的注释工具，
- 更新为一个可在全3D环境中绘制高品质2D动画的工具。
🎮 实时动画技术的广泛应用
🎮🎞 动画短片《松德》（Sonder，2018）
导演：奈斯·诺姆（Neth Nom）
- 展示了游戏引擎“Unity 3D”在风格化渲染方面的实力。
↑《桑德》© 2018 Sonder Short Film
🎮🎞 动画连续剧《扎法里》（Zafari，2018-）
导演：大卫·多佐雷茨（David Dozoretz）
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🥇首部完全使用游戏引擎（UE4）制作的电视动画连续剧。
🎮🎞 动画连续剧《斗罗大陆》（2018至今）
导演：沈乐平、唐宏宇
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采用虚幻引擎（UE）制作，开启了长篇3D动画连续剧的“周更”模式 🎊。
🎞 🎮 腾讯、Epic Games和3Lside等公司联手带来了演员姜冰洁和瑟金斯的数字替身。
- 展示虚幻引擎基于运动捕捉、实时渲染的照片真实感数字人类动画，以及次世代游戏的未来。
- 瑟金斯（Andy Serkis）的面部表情还被实时转移到一个与其差异很大的异型角色上，
- 由 3Lside 提供的基于面部动作编码系统（FACS）、骨架绑定逻辑和数字基因概念开发的面部运动捕捉系统实现。
↑ 瑟金斯的数字替身实时渲染截图 © 2018 UnrealengineCG
↑ 基于瑟金斯脸部表情实时转移的异形数字角色 © 2018 UnrealengineCG
↑ 姜冰洁的数字替身实时渲染截图 © 2018 UnrealengineCG
🎞 🎮 中国新华社和搜狗联合推出🥇全球首位人工智能合成主播“邱小浩”。
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两年后再次带来🥇全球首位3D人工智能合成主播“新小微”。
🎞 🎮 谷歌介绍了其基于视觉定位系统的增强现实（AR）导航地图。
- 最初设计是使用一只3D数字狐狸引导用户，并包含简单的交互动画，但正式发布时由一个2D罗盘取代了狐狸。
- 来自官方团队的的解释是：地图中的引路狐狸过于吸睛，所以这只可爱的CG小狐狸被删除了。
- 而从现实角度考虑，小狐狸不仅容易让用户分神，也会占用更多流量和算力，希望小狐狸在人类对AR见怪不怪的“未来”有机会复活吧。
- 基于视觉定位系统的应用，必然涉及通过用户的使用而收集和更新地图数据的行为，其中涉及的隐私和安全等问题不可忽视。
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虽然动画技术的进步只是一个时间的问题，但它的应用则需要面对复杂的人类社会问题。
谷歌AR导航地图早期DEMO
© 2018 Google Maps
🎮 视频游戏《漫威蜘蛛侠》（Marvel’s Spider-Man，2018/2022）
开发：Insomniac Games；发行：Sony Interactive Entertainment（SIE）；平台：PlayStation 4（首发独占）；首发时间：2018-09-07。
Insomniac Games 于 2019 年起被索尼互动娱乐（SIE）收购并纳入其第一方体系（协议公布于 2019-08）。PC 版本：以《Marvel’s Spider-Man Remastered》形态于 2022-08-12 在 PC 平台发售（与 Nixxes 合作移植）。
- 开放世界摆荡：
- 游戏的核心亮点之一是其高度还原且流畅的蛛网摆荡机制。玩家在“漫威纽约”的高楼峡谷间高速穿梭，移动体验具有强烈的速度感与镜头感。
- 从技术史角度看，这类“可重复、可控、可预测的高速位移系统”把角色运动学、镜头语言与城市资产加载绑定成一个整体，使开放世界不只是场景规模的展示，而成为一种可被实时演算驱动的“空间表演舞台”。（这一点与电影/动画中“角色-镜头-环境协同”在实时引擎时代的趋同有直接可比性。）
- IGTI 技术：
- 在 PC 重制版中，Insomniac 的时间域画质增强/超分算法 Insomniac Games Temporal Injection（IGTI） 被作为可选上采样方案之一引入，目标是让不同硬件配置下都能以较低成本获得更清晰的输出画面，并维持稳定帧率；其意义在于把“画质—性能权衡”从固定设置变为可插拔算法层，进一步强化了当代实时影像（游戏/虚拟制作）中“以时间域重建换取算力效率”的主流路线。
- 光线追踪与 DLSS：
- PC 版加入光线追踪反射，并提供 NVIDIA DLSS / DLAA 等方案，在不牺牲过多帧率的前提下提升反射细节与整体清晰度，尤其适配玻璃幕墙密集的城市环境；
- 这类技术把“城市表面如何反射世界”从近似与烘焙推进为更动态的实时计算，使城市空间的可信度与速度感更稳固地服务于摆荡与战斗表演。
- 战斗与 AI：
- 游戏在战斗系统上强调蜘蛛侠特有的灵巧动作、环境互动与多样蛛网招式，并通过敌人行为与场景交互的组合为玩家提供持续变化的对抗节奏。
- 对动画技术发展史而言，它体现了“动作表演的系统化”：角色的主动作由玩家决策，但大量“如何更自然地衔接、闪避、借力、粘附与牵制”的执行层细节由规则与动画/物理系统协同生成，形成一种可规模化复用的实时动作语法。
↑ 《漫威蜘蛛侠》游戏截图 © 2018 Sony Interactive Entertainment
🔬 虚拟制作系统（Virtual Production System，2018）
开发者：工业光魔实验室（ILM）；合作方：英伟达（NVIDIA）、Epic Games；核心技术：实时光线追踪渲染、虚拟制作管线
- 工业光魔实验室与英伟达、Epic Games 合作，使用虚幻引擎（UE）开发新的虚拟制作系统。
- 将光线追踪技术引入实时渲染，使拍摄现场即可预览 CG 场景的光照、阴影和反射效果。
- 系统整合摄影机追踪、LED 实景墙与 Unreal Engine 实时渲染管线，实现电影级画质与互动控制的平衡。
- 导演和视觉特效团队能够在拍摄过程中直接调整虚拟场景，显著提高创作效率。
- 历史影响
- 该系统标志电影拍摄从传统绿幕向虚拟制作转型，降低后期渲染成本并增强现场创作自由度。
- 实时光线追踪的应用推动了高保真实时渲染在影视、广告和游戏领域的普及。
- ILM、Epic Games 与英伟达的合作为硬件、引擎和特效整合提供了行业范例，成为现代虚拟制作与实时 CG 电影的重要里程碑。
🔬 华盛顿大学的翁仲毅（Chung-Yi Weng）等发表了一种被称为“照片唤醒”的技术。
- 从一张静态照片或画作上识别人类图像，提取并转化为3D模型，再赋予简单动画，可用于交互游戏或虚拟现实（VR）体验等。
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Chung-Yi Weng, Brian Curless, Ira Kemelmacher-Shlizerman. Photo Wake-Up: 3D Character Animation from a Single Photo[EB/OL]. (2018-12-5)[2022-12-20]. https://doi.org/10.48550/arXiv.1812.02246
新硬件：
RTX系列 GPU
- 英伟达推出的新一代图形处理器“RTX”系列
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引入全新的图灵架构和“光追核心”。
- 支持可变速着色等功能，极大地提高了电脑游戏的视觉真实感。
- 图灵图形处理架构可执行实时光线追踪渲染。
- 艺夺蒙特利尔工作室开发的《古墓丽影：暗影》是首批支持该技术的游戏。
- 虽然第一代产品对游戏的帧速率有明显影响，但该问题在后续的版本中逐渐改进
- 该系列产品后来无心插柳地助力了新一代人工智能模型的发展，并成为相关技术的重要算力支撑。
🎮 新软件：
AnimVR
- 米兰·格拉耶茨基和达里奥·塞伊布创立的VR研究室 NVRMIND 发布的VR绘画和动画制作软件，
- 可导入参考视频，支持“通用场景描述”（USD）等专业文件格式。
🎮 软件开发：
DeepFaceLab
DeepFaceLive
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DeepFaceLab：3D换脸开源软件。
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DeepFaceLive： 在DeepFaceLab基础上开发的直播换面软件。
- 其逼真度和名人头像资源库等功能引起激烈争议，
- 可执行实时或预渲染换面，也可以与3D软件MAYA、虚幻引擎等结合使用，最初由伊佩罗夫（Iperov）开发。
🎮 软件开发：
Blend4Web
- 免费开源框架，用于在网页浏览器中创建和显示交互式3D计算机图形。
- 基于网页图形库（WebGL）协议，无需额外插件，由俄罗斯 Triumph LLC 开发。
