#7.2 动画技术的跨界与并道（2010s）

至2010年代，人类文明已准备好构建所谓的“全数字时代”。互联网开始成为一个普通名词，因为它已经被大多数人熟悉，个人电脑成为很多人的消费级娱乐设备，4G技术的发展为智能手机铺平了道路。以智能手机为代表的一系列智能移动设备，彻底占领了传统媒体的市场，成为大多数人的日常生活必须品，并极大的改变了人类的生活习惯。

数字动画技术进入改良时代，意味着更高速和细化的技术迭代，很多本来还很年轻的动画技术会成为“传统”，很多相近难辨的新动画术语诞生。基于“移动智联”设备的动画技术变得前所未有的重要，促使那些基于传统平台（电影、电视、个人计算机、专用游戏机、网页）的动画技术都需要向移动智能设备转移或兼容，实时动画渲染和交互动画的相关技术研发被高度重视。而一度沉寂的虚拟现实技术也终于等到了更好的时机，再次走进大众视野。

随着数字动画技术的发展，集成多种功能、面向不同应用领域的“跨界”软件越来越多，而提供类似功能，只是在用户界面或个别功能上各有所长的软件也大量推出。这导致一个烦恼又有趣的情况出现，完全不同视觉效果的动画，可由同一个动画软件制作，而看起来完全一样的动画，也可由多个不同的软件制作。传统上面向二维的动画软件几乎都引入了二点五维甚至三维功能，传统上用于制作三维动画的软件陆续开发出各种模拟二维艺术风格的功能，传统上用于视频编辑合成的软件很多都增强了动画制作模块，传统上用于开发视频游戏的引擎开始关注其他交互应用开发和影视制作功能，甚至传统上与动画无关的程序也开始引入动画功能。对于这些变化，有人认为是动画的本体在拓展，也有人认为动画的本体需要重新界定，而我认为这是动画本体的回归。

不管在哪个时代，“拟动”和“拟生”一直是动画的核心，动画的技术始终伴随人类文明的演进而蜕变和进化，不应受方法或形式所限。

#7.2.1 电影的数字化和动画化

2010年代，数字影像设备几乎完全取代了传统设备，电影胶卷和传统摄像机彻底退出主流市场，相关产品陆续停产。而当一部电影完全使用数码相机拍摄时，事实上已是数字动画。因为数码相机根本没有胶片，它拍摄到的图像是经过从模拟到数字转化后才记录在储存卡上的，这意味着数字拍摄的每一帧图像都执行了一个“数字生成”过程。数字动画已经成为影视行业视觉特效的主要形式，越来越多的电影大片除了真人演员，几乎都是数字动画，甚至连电视连续剧、新闻、综艺等电视节目都充斥着各种动画。数字动画技术的在拟真方面的迷惑性越来越高，不仅普通观众难以发现哪里是实拍，哪里是动画，甚至连专业人士也可能判断失误。数字动画技术的发展打破了很多属于电影的“传统”，并对基于电影框架的动画概念提出挑战。影视制作技术的数字化，意味着电影和动画最后的界限彻底消融，而基于数字技术制作的影视作品，事实上已经成为一种动画。

#7.2.2 动画技术的艺术跨界

2010年代，除执意怀旧的特殊项目，所有动画项目都已转向数字化制作，计算机生成图像在拟绘方面的进步也为动画的艺术创造了更大的空间。数字动画技术从动画的新技术，变成各种传统艺术的新技术，而那些传统艺术不可能表现的、所谓现代的数字艺术，也依然是动画制作团队关注的话题，越来越多的形式各异的美学藉由计算机生成图像技术登上动画的舞台，动画技术把动画艺术带进一个跨界的时代。

容易识别的美学风格，难以辨认的动画技术，人们开始习惯用视觉风格来形容一个动画，而非技术。

#7.2.3 实时动画技术的广泛应用

2010年代，互联网和智能移动设备的发展，让实时交互动画技术拥有了更多的应用领域。当游戏、传媒、互联网、消费、交易、社交、出行、教育、医疗甚至社会管理等功能都被统一在一台智能手机之上时，更多人从手机开始接触动画。鉴于智能手机已成为名副其实的口袋游戏机，视频游戏也开启了“手游”时代，大批轻量化手机游戏在改变视频游戏动画技术指标的同时，也催促着基于电脑和专用机的视频游戏进一步往更高质量的、电影级的、照片真实感的次世代游戏赛道上奔跑。

随着实时渲染技术的进步，预渲染动画在视频游戏中的使用比例不断下降，高质量的动画片和视觉效果也开始使用游戏引擎制作。与此同时，一度沉寂的VR、AR等技术，终于等到了更合适的时代，又重新走进大众视野。越来越多基于人脸识别、运动捕捉、语音识别等技术，通过自动程序把玩家抠像合成到预制动画，或直接用于控制虚拟数字偶动作的实时交互动画面世，从艺术馆商场里的大型落地装置，到便携移动设备中的应用，从刺激的竞技游戏到纯粹艺术欣赏，从夸张的“变脸”到细微的“美颜”。面向大众娱乐的智能动画应用程序陆续诞生，不仅让更多人可以随时随地“制作”动画，也让动画深度融合到人们日常社交行为中。

2010：

• 视觉特效：视觉效果制作行业开始进入一个全球化协作阶段，这获益于世界各地数字动画行业的发展，以及网络技术的进步让云工作成为可能。

• 视觉特效+软/硬件开发：时隔28年，约瑟夫·科辛斯基执导了《创》的续集《创：战纪》
  • 它证明了当数字动画技术发展到相当阶段的时候，曾一度让人怀疑的视觉效果设计，是完全可以很好地实现的。
  • 依然是全虚拟背景和满屏的霓虹灯管，但3D动画在模型面数、材质表现、灯光渲染、实拍内容和数字内容匹配合成等方面的进步，为观众带来了全新的视觉体验。
  • 该片使用了尼古拉斯·阿波斯托洛夫和杰夫·韦迪格自2008年开始开发的“基于动画绑定的面部表演捕捉系统”，这些系统最初在“数字图像搬运工”和“数字领域”两个工作室独立工作，后来结合成一个艺术家可控、可编辑、可扩展的解决方案，获第89届奥斯卡技术成就奖。

• 视觉特效+软/硬件开发：M·奈特·希亚马兰（M. Night Shyamalan）执导的《最后的风之子》（The Last Airbender，2010）
  • 首次展示了工业光魔新开发的一种允许艺术家指导、基于图形处理器，模拟和渲染最终质量的流体模拟系统“Plume”，主要开发者奥利维尔·莫里等获86届奥斯卡技术成就奖。

• 视觉特效：大卫·芬奇执导的电影长片《社交网络》
  • 换面技术不再只为替代已故演员或危险动作制作，而是想用就用，尽管这后来带来了其它问题。
  • 该片饰演双胞胎角色的事实上是两个相貌不同的演员，其中一位演员的脸通过数字技术被“贴”到另一位演员的身体中，让人以为是双胞胎。

• 视觉特效：克里斯托弗·诺兰（Christopher Nolan）执导的电影长片《盗梦空间》（Inception，2010）
  • 利用数字动画技术创造了令人印象深刻的、照片真实感的视觉效果。
  • 虽然导演更喜欢使用实际特效，但它们最后都经过了不同程度的数字动画技术加工，才呈现在屏幕之上，例如电影中无限循环镜头使用了2.5吨的实体镜子，但其支架依然需要使用数字技术去除。

• 视觉特效：帕特里克·让（Patrick Jean）执导的混合动画短片《象数》（Pixels，2010）
  • 把8位游戏机时代的低像素风格改造成低体素风格，模拟虚拟角色进入真实世界。

• 数字动画：内森·格雷诺（Nathan Greno）和拜伦·霍华德（Byron Howard）执导的动画长片《长发公主》（Tangled，2010）
  • 带来了迪士尼动画的第一位3D数字公主，
  • 使用迪士尼自2003年来持续改进的、兼具基于物理模拟和艺术家控制的3D毛发系统 “XGen”，展示了传统动画技术不可能表现的立体毛发细节。次年，欧特克与迪士尼签订技术许可协议，把该毛发系统集成到其3D软件“MAYA”中。

• 数字动画+软件开发：李·昂克里奇（Lee Unkrich）执导的动画长片《玩具总动员3》（Toy Story 3，2010）
  • 片中一个传统动画技术不可能实现的，大量玩具混乱堆叠运动的垃圾场片段，皮克斯投入了超过一年半的时间进行研究，专门为其开发出新的模拟系统。

• 数字动画：陈志勇和安德鲁·鲁赫曼（Andrew Ruhemann）执导了一部极具手绘质感的3D数字动画短片《失物招领》（The Lost Thing，2010），毛罗·卡拉罗等制作的动画短片《斗牛士》展示了迷惑性更大的水彩画风格化渲染效果。
  • 随着CGI技术的进步，“三渲二”技术已不限于模拟赛璐璐动画风格，它在模拟其他艺术风格的能力越来越强，而术语“3D风格化渲染”也开始被更多人使用。

• 数字动画：丹尼尔·德费里波和古斯塔沃·贾尼尼执导的《火鸟总动员》
  • 首部使用开源自由软件制作的数字动画长片，
  • 虽然此时的开源软还不能与商业软件相比，但在接下来的10年里，众多自由软件爱好者不断为此添砖添瓦，逐渐缩小了两者的差距。

• 软/硬件开发：已有20多个国家的通信公司表示会提供4G服务，大部分主流的智能手机都已引入摄录功能，5.5英寸以上的大屏幕手机开始流行，其后续发展将掀开动画技术的新篇章。

• 交互游戏：“视差滚动”开始在网页设计中流行，极大地增强了网页滚动时的动感，该技术在2007年已出现，但在“HTML5”和“CSS动画”普及之前并不常见。

• 交互游戏：伊泽贝尔·诺尔斯（Isobel Knowles）和范·索温（Van Sowerwine）创作的《你在我梦里》（You Were In My Dream，2010）
  • 把传统定格动画和多种现代数字技术结合在一起，创造了一个复古与现代融合的交互动画装置。
  • 它可以理解成一种带有实时人脸识别和抠像合成功能的全动态视频游戏，预渲染动画使用传统定格动画技术制作，玩家的脸通过镜头被实时捕捉、抠像并叠加到预渲染动画中，过程中还会根据玩家不同的选择调出不同的预定片段，生成一部独一无二的动画片。除玩家自我体验外，其他观众也可在外部屏幕同时观看。

• 交互游戏：量子梦境（Quantic Dream）开发的动作冒险视频游戏《暴雨》（Heavy Rain，2010）
  • 首款使用“球谐函数”的3D视频游戏。
  • 值得注意的是，开发者大卫·凯奇和很多评论家都把它定义为一部交互电影，而非电子游戏。
  • Quantic Dream，成立于1997年，由法国作曲家兼制作人 ​David Cage​ 创立，总部位于巴黎，其名称源自“量子物理”（Quantum Physics）与“梦想”（Dream）的结合，寓意通过科技与创造力实现叙事革新。于2022年被网易游戏收购。

• 交互游戏+软/硬件开发：任天堂开发的《标靶射击》
  • 首款无需立体眼镜的立体视频掌机游戏，也是首款无需头戴式显示器的手持AR游戏，
  • 作为任天堂新开发的手持游戏机的技术演示在电子娱乐展览会上亮相。

• 交互游戏+软件开发：捷克游戏开发商“2K捷克”开发的《黑手党2》
  • 首款使用“APEX”软件开发工具包的视频游戏。
  • “APEX” 是英伟达基于“PhysX”开发的多平台可扩展动态框架，用于高级物理模拟，如碎裂、布料、粒子、流体等。

• 交互游戏+软件开发：乌克兰4A游戏公司开发的《地铁2033》
  • 首款使用该公司开发的图形中间件引擎“4A引擎”制作的视频游戏，
  • 支持微软的“Direct3D”和英伟达的“PhysX”。该引擎画质媲美同期顶级游戏，而开发团队仅20余人。

• 交互游戏+软件开发：育碧推出的《雷曼：起源》
  • 首款使用其新一代2.5D游戏引擎“UbiArt”的视频游戏。
  • 该引擎针对高清分辨率进行了优化，使其可以每秒60帧速率运行。

• 基础/应用研究：约翰内斯·斯密德、罗伯特·W·萨姆纳、休·鲍尔斯等发表了《可编程运动效果》，提出将运动描绘提升为渲染流程中的核心实体，通过扩展传统表面着色器至可编程运动效果。​基于此，运动效果可对物体经过前后任意时刻的像素进行动态着色。提出一种4D数据结构，通过采样物体在不同时间的位置，并以双线性面片连接相邻时间采样点的对应边缘，将物体运动聚合为单一几何表示。并展示该框架在生成速度线、频闪图像、时间偏移及逼真/风格化模糊等场景中的应用效果。
  • Johannes Schmid, Robert W. Sumner, Huw Bowles, and Markus Gross. 2010. Programmable motion effects. ACM Trans. Graph. 29, 4, Article 57 (July 2010), 9 pages. https://doi.org/10.1145/1778765.1778794
• 这类在传统动画中相对容易实现，甚至被用于省钱的技术，对于数字动画技术反而是一个复杂的过程，但计算机可生成更理性、可控的效果，这又是传统动画难以实现的。

容易识别的美学风格，难以辨认的动画技术，
人们开始习惯用“视觉风格”来形容一种动画，而非技术。

2010年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

2011：

电影院开始放映4K分辨率的电影，但真正的4K影片资源还不多。

• 视觉特效+软/硬件开发：鲁伯特·瓦耶特（Rupert Wyatt）执导的混合电影长片《猩球崛起》（Rise of the Planet of the Apes，2011）
  • 带来了在视觉和“情感”上都十分逼真的数字动物角色。
  • 维塔数码改进了自己的运动捕捉系统，以便演员能够离开摄影棚，在实景现场进行表演和运动捕捉，从而获得更好的互动体验。
  • 鉴于人类和猩猩脸部肌肉的差异，一个新的脸部肌肉系统和眼睛系统被开发，用于调整表演。
  • 维塔数码新开发的毛发系统 “Barbershop” 也在该片中使用，允许艺术家使用熟悉的美容工具（刷子、梳子、剪刀、吹风机等），以及纯数字工具（弯曲、成团、卷曲等）直接编辑复杂茂密的毛发。不同于传统的毛发编辑方式，以毛囊曲线模拟一组头发，而是以所见即所得的方式直接编辑每一根头发，主要开发者获87届奥斯卡技术成就奖。

• 视觉特效+软/硬件开发：罗伯·马歇尔执导的《加勒比海盗：惊涛怪浪》
  • 首次使用了工业光魔新开发的运动捕捉系统“几何跟踪器”，通过印在服装上的圆形分形图案直接追踪动捕服本身，主要开发者罗纳德·马利特和克里斯托弗·布雷格勒获第88届奥斯卡技术成就奖。

• 视觉特效：乔·庄斯顿执导的电影长片《美国队长》
  • 成为首部使用数字技术替换演员身体的电影长片，
  • 洛拉视觉效果公司综合使用了2D图像变形、真人替身演员、手工动画绘制等多种技术实现主角“变身”前后的身体变化。有趣的是，他们确实制作了主角的3D数字替身，但仅用于参考。

• 视觉特效+软/硬件开发：扎克·施奈德（Zack Snyder）执导的电影长片《美少女特工队》（Sucker Punch，2011）
  • 运动图像开发了有限元破碎工具集“Kali”，提供了一个直观的、允许艺术指导的破碎模拟系统。该工具集后来在多部电影中持续更新，主要开发者本·科尔获第87届奥斯卡技术成就奖。

• 视觉特效+软/硬件开发：马丁·斯科塞斯（Martin Scorsese）执导的电影长片《雨果》（Hugo，2011）
  • 把古老的自动机重新带进屏幕，15个专门制作的真实自动机被用于拍摄，但也使用了数字模型。
  • 该片还包含了多个早期经典电影致敬镜头，同样是混合使用了各种实际特效和数字视效技术。
  • 视觉特效主要由最初成立于德国的跨国视效公司皮克素蒙多制作。该公司利用其工作室分布于世界各地的特性，实验了所谓“007”工作模型，把工作切割给不同时差的工作室，通过网络系统管理、审核和反馈，一方面是总有正在工作的团队，另一方面也利用各个地方的团队获取更多地区项目，这类全球化合作模式在2010年代将变得十分普遍。

• 数字动画：威廉·乔西和布兰登·奥尔登堡执导的综合动画短片《神奇飞书》
  • 是一部结合数字动画、微缩模型和传统手绘动画技术创作的综合动画，但普通观众几乎无法区分具体是哪种动画技术，用在了哪里，
  • 这种被称为“综合动画”或“混合技术动画”的制作方式，这将成为2010年代动画艺术的技术特色。

• 数字动画：瑞典的迈德本德动画工作室发布了奥洛夫·布尔曼执导的数字动画短片《海盗》
  • 通过高超的绑定技术，展示了一种前所未见的，近乎传统手绘动画般自由、夸张、狂野的变形的三维数字角色动画，该工作室后来一直以“非自然主义”的3D数字生物角色动画闻名。

• 数字动画：迪士尼再次推出传统手绘动画风格的动画长片《小熊维尼》，虽收到了好评，但票房成绩很一般，截至2022年，迪士尼再也没有推出传统动画风格的长片了。

• 数字动画：新房昭之执导的电视动画《魔法少女小圆》（魔法少女まどか☆マギカ，2011）
  • 重新定义了日式“魔法少女”动画的既有概念，并把多种“非主流”动画艺术形式引入曾被定义为千篇一律、廉价量产的日本电视动画制作中。

• 实时动画：帧商店为伦敦证券交易所制作了一座大型的实时数据可视化动画装置，包括多组屏幕，以绚丽的图形动画实时显示着市场走势和价格，虽然没有预设的剧本与叙事，但屏幕上的点和线每天都在讲述着不同的故事，这是实时数据可视化动画的奇妙之处。

• 游戏动画：澳大利亚Team Bondi开发的视频游戏《黑色洛城》（L.A. Noire，2011）
  • 使用了深度分析公司开发的“MotionScan”性能捕捉技术制作游戏动画，利用32台高清摄像机捕捉真人演员的每一个脸部运动细节，再转移到数字角色动画，显著地提升了游戏角色的脸部表情表现，而这一直是游戏动画和电影动画之间显著的差距。

• 游戏动画：瑞典Mojang Studios开发的沙盒视频游戏《我的世界》（Minecraft，2011）
  • 使用体素储存地形数据，但使用多边形渲染将每一个体素渲染为一个立方体的“块”，营造出一种既怀旧、又现代的视觉效果。
  • Mojang Studios2014年被微软收购。

• 游戏动画+软/硬件开发：万代南梦宫娱乐公司发布的视频游戏《我的妹妹哪有这么可爱：携带版》
  • 使用了中城哲也开发的伪3D动画软件“Live2D”，让2D角色模拟3D动画效果，虽然可表现动作有限，但十分流畅自然，主要用于游戏动画制作，但也可以用于制作动画短片或动图等，如今已经衍生出多个系列软件。

• 软/硬件开发：超威半导体公司发布第一款“加速处理器”（APU），这意味着一块芯片同时包括中央处理器（CPU）和独立图形处理器（GPU）的性能，是芯片集成技术发展的重要里程碑，支持微软的“DX11”。

• 游戏动画+软/硬件开发：《巫师2：国王刺客》
  • 首款使用波兰游戏开发商CD项目为非线性角色扮演视频游戏开发的“红色引擎”制作的游戏。

• 软/硬件开发：北京快手科技有限公司推出了“快手”的雏形“GIF快手”，2013年转型为短视频社区手机应用，后陆续加入美颜、滤镜、动态挂件、特效等功能。

2011年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

2012：

• 影视特效+软/硬件开发：李安执导的混合电影长片《少年派的奇幻漂流》（Life of Pi ，2012）
  • 除了真人演员以外全是动画的又一经典案例，以既逼真、又有“人性”的数字动物表现而备受行业关注。
  • 该片的实际拍摄是基本是在一个泳池里完成的，主角乘坐的小木船由概念超速公司的运动控制系统操控，视效团队把他们“搬”到了计算机生成的大海上，
  • 实拍水波和数字水波之间的运动匹配，使用了节奏特效的专有的水模拟技术，对于当时的数字动画技术来说是一项重要突破，大海的背景天空也是计算机生成的。
  • 而“湿老虎”是一个挑战，因为老虎和水是在不同的软件中生成的，工作室通过重复模拟让两者相互传递。
  • 该片理所当然获得了奥斯卡最佳视觉效果奖，讽刺的是，其主要视觉效果制作公司节奏特效却在奥斯卡颁奖前夕申请破产，这引起了一场著名的抗议事件，从奥斯卡颁奖现场延伸到网络社区。其直接起因包括节奏特效在获奖发言中提及破产事件时被蓄意中断，导演李安在获奖感言中感谢了几乎所有人却没有提及任何视觉效果团队，以及在采访时李安提及希望视觉效果制作可再便宜一点，而更深层的原因是视觉效果行业近年来持续积累的对电影利润分配不公的不满情绪。
  • 节奏特效在随后的破产拍卖中得以喘息，抗议活动带来了一点效果，一些视觉效果公司获得了来自部分电影制片大厂的保护性投资，但只延续短短几年。

• 影视特效+软/硬件开发：乔斯·韦登执导的《复仇者联盟》
  • 首次使用了工业光魔为其“iMoCap”（Image-Based Motion Capture）​​ 新改进的动捕服“三角套装”（Delta Suit），上一代衣服上的圆形标记改进为三角形标记，以便在所有尺度上识别和跟踪整个镜头。

• 影视特效：越来越多“不显眼”的CGI和CG动画技术被用于电影制作，只为精益求精
  • 蒂姆·波顿执导的《黑暗阴影》使用数字动画技术修改吸血鬼的眼部动作，让他看起来就像从来没有眨眼一样；
  • 汤姆·霍博执导的《悲惨世界》中没有飞天遁地的视效需求，但导演希望演员可以在现场边演边唱以获得更好的声影同步效果，演员需要佩戴收音的麦克风，后期制作通过数字技术抹除那些多余的麦克风和电线；
  • 莫·贝克曼贝托夫执导的电影长片《吸血鬼猎人林肯》，维塔数码扩展了深度合成技术，对马匹进行深度数据工作。

• CG动画+舞台特效：数字领域为已故说唱明星图派克·夏库尔制作了逼真的数字替身，也称“数字人”“数字孪生”，在音乐艺术节舞台上“表演”，一时间震惊世界并引起大量讨论。
  • 这种用于舞台现场投影的数字替身，从制作技术上来说和电影中的数字替身一样，而投影方式则类似于此前佩珀幻象的舞台投影，只是透明屏幕和投影仪的技术更加先进。
  • 数字角色和真人演员之间的交互是预先设计好的，可以实时交互的数字角色还需要等待一段时间。

• 数字动画：约翰·卡尔斯执导的《纸人》
  • 一部直接在3D环境中“绘画”的数字动画短片，首次展示了迪士尼动画自2010年开始开发的混合动画系统“ Meander ”，虽然它最初的目标是负责2D动画的清稿，但因其设计的通用性可以被动画制作的其他部门使用，逐渐变成了一个神奇的混合动画系统。它允许2D的手绘笔刷以几何体的方式“附加”到底层的3D动画角色上，从而可以被3D模型“携带”运动。
  • 该系统后被重新打包为一个独立的“Meander工具包”，从而可以集成到不同设备的其他数字动画工具中。
  • 在迪士尼后续多部动画中继续使用，开启了全新的数字动画制作方式，获第89届奥斯卡科学技术奖。

• 数字动画：马克·安德鲁斯（Mark Andrews）和布伦达·查普曼（Brenda Chapman）执导的《勇敢传说》（Brave，2012）
  • 首部使用皮克斯新一代专有动画软件 “Presto” 制作的动画长片，
    • 同时也宣布了其上一代专有动画系统“漫夫”正式退役，据报新软件可让拥有传统赛璐璐动画经验的动画师感到更直观和熟悉。
    • 皮克斯在2014年的英伟达大会上的演示了该软件强大的实时渲染预览能力，动画师在模型携带贴图、材质、毛发、灯光和阴影的，所见即所得的实时渲染环境下制作动画，这在当时所有商业软件中遥遥领先，显著提升了动画师的生产效率。
    • 其主要开发者罗伯·詹森等获第90届奥斯卡技术成就奖。
  • 该片也是首部使用皮克斯头发模拟系统 “Taz” 的动画，
    • 采用了新的头发形状、弯曲弹簧和头发对头发碰撞的算法，把一簇头发作为一个组来处理，使其更容易进行风格化造型和执行动力模拟，主要开发者海莉·伊本等获第92届奥斯卡技术成就奖。
  • 扎卡里·里帕斯克（Zachary Repasky）等提出了一种针对高复杂度影视场景的高效渲染优化方案，通过多层级几何可见性剔除算法（镜头级、帧级及GPU加速）显著降低了《勇敢传说》渲染中的几何体冗余计算，在保持视觉精度的前提下将渲染效率提升近一倍。
    • Zachary Repasky, Patrick Schorl, Kevin McNamara, Susan Fong.Large Scale Geometric Visibility Culling on Brave[EB/OL]. (2013) [2022-12-20]. https://graphics.pixar.com/library/VisibilityCulling/paper.pdf.

• 数字动画：格恩迪·塔塔科夫斯基执导的动画长片《精灵旅社》
  • 这是一部全3DCG动画，但它在很大程度上表现了传统动画夸张、活泼和大幅度拉伸变形的表演形式。
  • 该片也是首批使用Sony Pictures Imageworks开发的“开放式着色语言”（OpenGL Shading Language，简称OSL）的电影长片之一，它定义了表面或体积如何允许以重要性采样的方式来散射光线，很合适物理渲染器，最初由拉里·格里茨（Larry Gritz）等为 Arnold 渲染器 开发，后来成为一种行业标准，获89届奥斯卡技术成就奖。
    • Larry Gritz, Clifford Stein, Chris Kulla, and Alejandro Conty. 2010. Open Shading Language. In ACM SIGGRAPH 2010 Talks (SIGGRAPH ’10). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 33, 1. https://doi.org/10.1145/1837026.1837070

• 数字动画：马克·沃尔什执导的动画短片《玩具总动员：恐龙派对》
  • 成为首部涉及照片真实感泡沫和水模拟的动画片。

• 数字动画：扬·托马内克执导的《山羊故事2》
  • 是首部完全使用图形处理器（GPU）渲染的动画长片，
  • 使用3A工作室开发的基于GPU的3D渲染系统“FurryBall RT”。

• 数字动画：瑞奇·摩尔执导的《无敌破坏王》
  • 引入了迪士尼新开发的双向反射分布函数照明系统，在表面上有更逼真的反射，新的虚拟摄影机捕捉系统使实时浏览场景成为可能。

• 数字动画：山姆·菲尔和克里斯·巴特勒执导的动画长片《通灵男孩诺曼》
  • 是首部使用彩色3D打印技术制作角色脸部替换件的定格动画长片，
  • 在制作过程中创建了3万多个单独的脸部零件，动画偶平滑自然的面部表情表现让它足以挑战3D数字动画。至于为什么不直接使用3D数字技术制作，这是一个艺术的问题。

• 数字动画：斯特凡·奥比尔（Stéphane Aubier）、文森特·帕塔尔（​Vincent Patar​ ）和本杰明·雷内（Benjamin Renner）执导的动画长片《熊熊遇见小小鼠》（Ernest et Célestine，2012）
  • 一部松散式手绘水彩风格的2D数字动画长片，这种风格在传统手绘动画时代是极难实现的，因为水彩颜料的特性让其难以在赛璐璐上绘画，而对于数字绘画软件来说，所谓“纸”“笔”“颜料”的物理性都是虚拟的，反而可以容纳更多风格化的艺术笔触。
  • 该片成为第一部获得马格利特奖最佳影片（Magritte Award for Best Film）的动画片。

• 游戏动画：thatgamecompany和索尼圣莫尼卡工作室开发的《风之旅人》（Journey，2012）
  • 一反当时主流3D游戏不断追逐高精逼真模拟的方向，创造了一种抽象、简约、图形化的3D造型美学，它成功让上世纪因电脑速度而出现的低多边形动画作为一种艺术风格回归。这种新一代的低多边形风格事实上也获益于3D计算机生成图像技术的进步，低多边形模型在新的照明、渲染、动力模拟系统下展示出完全不同于以往的视觉效果。
  • 市场是喜欢新鲜感的，而创新和怀旧都可能创造新鲜感，动画技术的进步，意味着人们可拥有更多艺术风格选项，而非从一种风格变成另一种。
  • thatgamecompany是一家美国独立游戏开发工作室，由南加州大学学生Kellee Santiago和陈星汉联合创立。

• 游戏动画：Niantic 开发的《虚拟入口》（Ingress，2012 ）
  • 基于地理位置的、大型多人在线AR游戏的重要推广者，玩家通过到达指定位置（通常为公共艺术、地标、历史建筑等展示人类文明成就的地点）完成任务，以此连接虚拟和现实世界。
  • 受限于当时智能手机的硬件条件，该游戏只使用了简单的图形和特效动画。
  • Niantic：软件开发公司，最初作为谷歌内部的一个初创团队，由John Hanke于2010年创立，名为Niantic Labs（2010-2015）。2015年10月，随着谷歌在Alphabet Inc.下的重组，Niantic成为了一个独立实体。总部：美国加利福尼亚州旧金山

• 游戏动画：挪威游戏公司丰乐开发的《秘密世界》
  • 首款使用“时域抗锯齿”（Temporal Anti-Aliasing）技术的视频游戏，创建比此前其他抗锯齿技术更平滑和清晰的图像。
  • 丰乐2021年被腾讯全资收购

• 游戏动画+软/硬件开发：网易推出的《武魂》
  • 首款使用网易新开发的内部专有3D游戏引擎“AK引擎”的视频游戏，
  • 包括环境碰撞、破坏、布娃娃打击等先进功能。

• 游戏动画+软/硬件开发：蜗牛游戏推出了历时5年开发的武侠网游《九阴真经》，
  • 使用该公司专门研发的3D游戏引擎“飞仙引擎”制作，
  • 获益于全新的3D碰撞系统，该游戏允许玩家在山、水、建筑表面驰骋，体验所谓的 “真轻功系统”。

• 游戏动画+软/硬件开发：畅游公司为其计划中的网游《轩辕剑7》开发了号称中国首款次世代游戏引擎“黑火引擎”，但该计划后来被放弃了。

• 游戏动画+软/硬件开发：史克威尔艾尼克斯在电子娱乐展览会上展示了其新一代专有游戏引擎“夜光引擎”，针对8世代游戏机硬件与微软的“DX11”，《最终幻想15》（2016）是其首款游戏。

2012年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

2013：

随着以动画技术主导的电影越来越多，术语“混合电影”开始频繁出现，用于解析类似《阿凡达》《少年派的奇幻漂流》这种表面上是电影，事实上是几乎全是动画的作品。

• 影视特效：阿方索·卡隆执导的《地心引力》正是一部典型的混合电影长片，
  • 卡隆大方地承认其电影大量使用了动画技术，并多次公开感谢相关的工作人员，与此前卡梅隆、李安等导演形成鲜明对比。
  • 该片在拍摄前便制作了的高质量视效预览动画，包含除了演员以外的一切，这在之前是少有的，甚至有一些场景可直接用于制作最终成片。
  • 事实上，该片除了真人演员和几个实体控制台，其余所有场景，甚至部分场景演员所穿的宇航服，都是计算机生成的，只是数字动画的拟真能力已足够欺骗大部分观众，数字内容主要由帧商店制作。

• 影视特效+软/硬件开发：彼得·杰克逊执导的《霍比特人：史矛革之战》和次年由马特·里夫斯执导的《猩球崛起：黎明之战》，
  • 部分镜头首次实验了维塔数码新开发的基于光谱的内部渲染器“Manuka”。
  • 与此同时，维塔数码也在开发另一个基于图形处理器的快速物理渲染器“Gazebo”。
  • 史矛革的喷火特效动画使用了维塔数码开发的模拟特效包“ODIN”，为观众带来宏大壮观的火灾视效动画。

• 影视特效+视频标准：国际电讯联盟通过关于8K超高清数字视频标准的建议，分辨率达7680×4320 像素。
  • 富兰克林学院发布了首部8K分辨率三维视频《去太空然后回来》，
  • 日本放送协会在东京电影节上放映了首部8K分辨率实验短片《合唱团》，和三菱电机联合推出首台支持8K格式的硬件编码器，日本阿斯卓设计公司推出了首款8K分辨率数码录像机。
  • 8K视频开始成为话题，但距离8K视频真正普及还需要一段时间，高昂的设备和制作费用暂时让娱乐市场望而却步，直至2021年，全球首个正式的8K电影放映厅才于上海落户，而截至2023年12月，真正的8K片源仍寥寥可数。

• 混合动画：劳伦·麦克穆兰执导的混合动画短片《小马快跑！》
  • 通过数字动画技术展示了一场传统手绘2D动画与现代3d数字动画的对话，把1930年代流行的“橡胶软管动画”带回现代动画舞台。这显然是一个出于纪念目的制作的动画短片，由迪士尼经典明星米奇老鼠担任主角，通过逐渐拉开的帷幕表现从黑白电影时代到如今的屏幕比例变化，通过屏幕中的屏幕，让黑白2D角色与彩色3D角色在两个次元中来回穿梭，流畅的转换表现了两代动画技术的交融。所有3D模型都是专门为该短片重新制作的，以尽可能接近1920年代该角色的原始造型和动画效果。
  • 有趣的是，尽管迪士尼似乎暂时放弃了制作传统手绘动画风格的动画长片，却热衷于在3D动画中引入各种手绘美学。

• 数字动画+软/硬件开发：克里斯·巴克和珍妮弗·李执导的动画长片《冰雪奇缘》
  • 进一步为 卡通感3D动画 和 照片真实感3D动画 之间搭建更好的连接。
  • 迪士尼动画工作室开发了新的毛发系统“补药”，允许艺术家以大分卷的方式梳理发型，然后再在这些卷上填充单独的发束，从而创建更具风格化的3D头发。
  • 大量的雪景动画成为该片的最大挑战，特效小组创建了一个雪花生成器，能够随机创建2000个独特的雪花。
  • 为创建逼真的、可响应碰撞和运动的积雪动画，软件工程师在加州大学洛杉矶分校数学研究人员的协助下，创建了雪地模拟器“马特洪峰”，后来该技术升级为能够模拟泥浆、泡沫、沙子等更多涉及相变的复杂材料。
    • Alexey Stomakhin, Craig Schroeder, Chenfanfu Jiang, Lawrence Chai, Joseph Teran, and Andrew Selle. 2014. Augmented MPM for phase-change and varied materials. ACM Trans. Graph. 33, 4, Article 138 (July 2014), 11 pages. https://doi.org/10.1145/2601097.2601176

• 数字动画+软件开发：克里斯·桑德斯（Chris Sanders）和柯克·德米克（Kirk DeMicco）执导的动画长片《疯狂原始人》（The Croods，2013）
  • 使用梦工厂新开发的，基于高动态范围图像（HDR）的全局照明技术，为该片带来了一种全新的、介乎于基于物理渲染和风格化渲染之间的艺术效果。
  • 罗纳德·亨德森开发的气体模拟系统“通量”被用于制作该片的流体特效，它基于快速博立叶变换算法，使中央处理器可以更快地创建高分辨率的流体效果，亨德森因此获第86届奥斯卡技术成就奖。

• 数字动画+软/硬件开发：丹·斯坎隆执导的电影长片《怪兽大学》
  • 使用了皮克斯新开发的、基于物理的全局照明系统，渲染效果大幅提升。
  • 彼得·科林里奇指出，虽然皮克斯的渲染农场是当时世界上最大的25台超级计算机之一，但《怪兽大学》的渲染仍然花了两年时间。
    • Museum of Science, The Science Behind PIXAR-Rendering. [EB/OL]. [2025-05-10]. https://sciencebehindpixar.org/pipeline/rendering.

• 数字动画：亚当·威尔斯执导的动画短片《上升》和《环线》
  • 巧妙地利用了数字动画技术在拟真和拟绘两方面的特色，创造了一种特别的，游走于2D与3D之间，介乎于具象和抽象之间的2.5D动画艺术形式。作者对3D场景的造型进行了减法，但仍采用有立体感的3D渲染，角色造型被设计成扁平图形风格的2D抽象轮廓，它们多数时间是在2D平面上直接绘制的，置身于全3D的空间，并偶尔展示出其2.5D和3D造型。

• 数字动画：阿莱·阿布鲁执导的《男孩和世界》
  • 展示了多种传统手绘风格和数字绘画技术的融合，传统2D动画中极力避免的复杂手绘纹理，在数字2D动画系统中成为宠儿。

• 数字动画：高畑勋执导的动画长片《辉夜姬物语》
  • 吉卜力乃至日本动画有史以来成本最高的动画长片，该片以日本传统绘卷《鸟兽人物戏画》为风格参考，项目从2008年便启动，但过高的实验性导致该动画整体进度缓慢，虽然上映后获得了很多业内人士的好评，包括奥斯卡最佳动画片提名，甚至被一些人认为是有史以来最伟大的动画片之一，票房收入却不及成本。

• 传统动画→数字动画：随着最后一部使用赛璐璐胶片制作的长寿动画《海螺小姐》（1969至今）也转向使用数字画制作，
  • 这标志着赛璐璐作为一种媒介在商业电视动画领域正式退役，但赛璐璐作为一种动画风格不会退场。

• 数字动画：追光动画在中国创立，它将成为中国3D数字动画制作行业的重要代表之一。

• 基础技术研发：皮克斯的皮埃尔·贝纳德等开发了一种通过实例实现风格化渲染的方法，把三维数字模型渲染成几可乱真的手绘画风格。
  • Pierre Benard, Forrester Cole, Michael Kass, et al. Stylizing Animation By Example[EB/OL]. (2013)[2022-12-20]. https://graphics.pixar.com/library/ByExampleStylization/paper.pdf.

• 基础技术研发：皮克斯决定开放其细分曲面专利技术的工作代码库，包括高性能的GPU加速代码，从而为动画行业创建一个高效的 通用几何图形标准 。副作用、欧特克、英伟达等多家主要公司均积极响应，并将其接入自己的商业产品。皮克斯确实为数字动画行业做了一件大好事，但事实上，在如今数字市场全球化的大环境中，如果皮克斯不选择公开自己的秘密武器，一个更低效版本可能会成为标准，结果将对谁都不好。

• 软/硬件开发：节奏特效工作室拥有很多自研的专有动画软件，但较少公开信息，由于申请破产，他们所拥有的专利软件清单在法庭文件中被公之于众（以下仅节选）：
  • “Voodoo”——动画、绑定、运动匹配、人群、毛发梳理、计算机视觉，获第86届奥斯卡技术成就奖； “
  • AHAB”——获第80届奥斯卡技术成就奖的流体模拟技术；
  • 海洋工具——生成水和流体效果的专有工具；
  • “Icy”——转描、绘画和合成；
  • “Rampage——环境投影系统；
  • “Crom”——光合成、照明流程和下一代视觉效果软件平台；
  • 鹪鹩——渲染器；
  • 队列——渲染列队管理系统，是最早允许统计分析和进程自省的系统之一，获第83届奥斯卡技术成就奖。

• 游戏动画+软/硬件开发：Dontnod Entertainment 开发的《勿忘我》（Remember Me，2013）
  • 首款使用基于物理渲染（PBR）的3D视频游戏，
  • 尤以下雨和潮湿环境模拟著称，使用 虚幻引擎3 的修改版开发，引擎工程团队与游戏开发公司紧密合作以评估引擎功能。
  • Dontnod Entertainment：法国游戏开发商，成立于2008年，总部位于巴黎，由五名前育碧、EA等公司开发者创立，目标是打造叙事驱动的独立游戏，《勿忘我》是其首款游戏，因开发成本过高（约4000万欧元）且销量未达预期（仅售出50万份），导致公司陷入财务危机，2013年进入司法重组程序，后获法国政府资助，2021年腾讯注资3000万欧元获得少数股权，助力其自主发行，但公司长期挣扎于维持独立创作与商业可持续性，截至2024年未有明显起色。

• 游戏动画+软/硬件开发：Crytek开发的《孤岛危机3》
  • 首款使用“漫射阴影”和“动态焦散”的3D视频游戏，
  • 并展示了先进的实时植被动画，使用该公司开发的尖叫引擎3制作。

• 实时动画：动视、英伟达和南加利福尼亚大学创意技术研究所带来了几可乱真，且可用于实时渲染的数字演员“数字艾勒”。或许，数字角色真的开始准备和真人演员竞业了。

• 交互动画：简·皮克瓦执导了一部有趣的“三渲二”交互动画《大风天》
  • 摩托罗拉为其智能手机推出的应用“聚光灯播放器”的首部动画，
  • 观众通过直接移动手机控制镜头运动，每个人都可能从不同角度观看这部动画。类似的交互动画很快也进入到基于VR眼镜的操作系统中，由于没有固定镜头，如果用户不知道往哪里看，可能会错过一些内容，也可能会激发一些特殊的内容，这是一种全新的动画观影体验。

• 交互动画：索尼推出首批引入“AR相机”效果的智能手机，如漂浮的文字、虚拟的植物、火山和在场景中行走的恐龙等。

2013年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

随着4G网络和智能手机的普及，一种基于移动互联网社交和分享平台的新动画类型正待爆发，后被称为“短视频”，其发展推动了影视动画技术的大众化。从最初仅提供简单的拍摄、编辑、特效功能，到基于脸部识别的动态美颜、AI变脸、美型、预设特效、动态贴纸等功能层出不穷，数字动画技术从一种专业生产工具变成了一种娱乐道具，尽管也催生了一条新短视频产业链。到2010年代末，大量简单易学、傻瓜式甚至半专业式的短视频创作应用已经遍布几乎所有的智能手机，任何人都可以随时随地创作并发布自己的视频作品。

2014：

• 影视特效+软/硬件开发：罗伯特·斯特罗姆伯格执导的电影长片《沉睡魔咒》
  • 数字角色逼真的脸部表情动画和高水平的照片真实感渲染质感，甚至让人怀疑那就是一个长相有趣的真人。
  • 该片首次使用了迪士尼研究工作室开发的脸部表情捕捉系统“美杜莎”，可在没有标记或化妆的情况下捕捉高密度动画网格，后来还新增了按帧捕获外观的功能（也称运动扫描、四维扫描），极大地拉近了真人演员和数字角色在面部表情演绎上的距离。该系统也被引入工业光魔的人物动画管线，主要开发者泰波·彼勒等获第91届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效+软/硬件开发：乔纳森·里贝斯曼执导的混合电影长片《忍者神龟：变种时代》
  • 首部使用工业光魔新开发的运动捕捉系统“缪斯”的混合电影长片。每个表演者都有独特标记，以识别不同角色，此前动捕服的标签带和印有三角形图案的动捕服结合成一套整体服装，并增强了艺术家控制功能。

• 影视特效：德芙巧克力的广告片
  • 帧商店制作了首个用于广告动画的已故演员数字替身——奥黛丽·赫本
  • 身体仍由真人替身演员扮演，赫本的脸部由3D技术制作。

• 影视特效+软/硬件开发：詹姆斯·冈执导的混合电影长片《银河护卫队》
  • 亮度图像工作室为该片“灭霸”一角创建了一个新的面部动画系统，力求在保持角色脸部厚重感的同时，可以体现细致的表情表现。

• 影视特效：亚历克斯·嘉兰执导的混合电影长片《机械姬》
  • 机械人主角使用了一种特别的转描技术，让真人演员穿上一套特制的、有网格和参考线条的紧身套装，在实景中直接拍摄，然后在后期制作中替换成机械身体，由双重否定公司制作。
  • 同年，双重否定开设动画部门，进军动画片制作行业。

• 影视特效：彼得·杰克逊（Peter Jackson）执导的混合电影长片《霍比特人：五军之战》（The Hobbit: The Battle of the Five Armies，2014）
  • 涉及2000多个视效镜头，
  • 是首部全完使用维塔数码新开发的“Manuka”PBR渲染器渲染的电影长片，在大规模战斗场景中有着出色的性能。

• 影视特效：查德·斯塔赫斯基执导的电影长片《疾速追杀》
  • 在一个几乎没有必要的镜头中使用了数字视效技术，花费5000美元制作了一坨数字狗粪，放置在偌大的草坪上，这正是电影制作动画化的缩影之一。

• 数字动画+软/硬件开发：唐·霍尔和克里斯·威廉姆斯执导的动画长片《超能陆战队》
  • 使用了迪士尼新开发的专有渲染系统“Hyperion”，基于路径追踪渲染，可批量跟踪光线并对其进行着色，最终生成更干净、更详细的场景，机器人“大白”的半透明乙烯基覆盖物和超大型复杂场景渲染均获益于此。
  • 迪士尼重新组建一个由2300多台高性能工作站组成的超级计算机集群，以满足该渲染系统的运算需求。
  • 角色技术总监约翰·卡瓦蒂和其团队开发了大型背景角色创建软件“Denizen”，创建《超能陆战队》中700多位活生生的、能说会走的“市民”。

• 数字动画+软/硬件开发：迪恩·德布洛斯（Dean DeBlois）执导的动画长片《驯龙高手2》（How to Train Your Dragon 2，2014）
  • 介绍了梦工厂的新动画系统“Premo”，
    • 高性能引擎使动画师能够在典型的拍摄环境中摆出全分辨率角色的姿势，极大地提高了生产力，并带来了更细腻的表情和软体动画表现，
    • ✪ 获第90届奥斯卡科学技术奖。
  • “可扩展多核处理”系统允许动画师通过多个镜头实时浏览和工作，并访问整个序列。
  • 照明系统“火炬”旨在处理更复杂的电影场景。

《超能陆战队》和《驯龙高手2》进一步确立了照片真实感卡通角色的概念。

• 数字动画+软/硬件开发：帕特里克·奥斯本执导的动画短片《盛宴》
  • 迪士尼混合动画系统“Meander”第一次用于处理彩色动画，展示了一种前所未见的风格化3D动画外观。

• 数字动画：加布里埃尔·巴尔加斯执导的动画短片《熊的故事》
  • 讲述一只毛茸茸的、使用照片真实感渲染但拥有卡通角色外观的熊，制作了几只铁皮自动机械熊，在一个神奇的便携机械剧院里上演“熊的故事”。该片还出现了照片真实感的手工布偶熊、模拟剪切动画的纸偶熊、模拟剪影动画的熊，直观地展示了3D数字技术在艺术上的多样性。

• 数字动画+定格动画：菲尔·罗德和克里斯托弗·米勒执导的《乐高大电影》
  • 动物逻辑公司尝试使用3D数字技术重现定格动画和砖块动画的“不完美”美学。制作团队把模型的绑定严格限制于乐高积木本身的体块结构和有限的可动性，蓄意添加了一系积木模具线、表面划痕、定格拍摄的抖动和动作卡顿等处理。
  • 有趣的是，同年上映的另一部真正的定格动画《盒子怪》却因太过“完美”，就像数字动画一样而受到一些评论家批评。

• 数字动画：静野孔文执导的《希德尼娅的骑士》再次展示了日本电视动画行业对“省钱”的执着，利用3D数字模型和贴图可分离的特点，多个角色使用同一模型，仅通过修改纹理贴图区分，还利用3D摄像机可以在动画制作后再改变机位的特色，推出和电视版不同镜头角度的“包装版”吸引粉丝购买。

• 游戏动画：The Astronauts开发的恐怖冒险视频游戏《伊森卡特的消失》（The Vanishing of Ethan Carter，2014）
  • 首款基于照片测量技术打造逼真场景的3D视频游戏。
  • The Astronauts：波兰独立游戏开发商，由Adrian Chmielarz、Michał Kosieradzki 和 Andrzej Poznańskii 于2012年10月组建，总部位于华沙，
• 随着游戏图像质量的提升，越来越多游戏引入基于照片和基于激光的3D扫描技术制作模型，前者能获取更高精细度的贴图和模型，后者速度快但无法处理复杂对象和获取高质量贴图。

• 游戏动画：英国Ustwo Games开发的手机游戏《纪念碑谷》（Monument Valley，2014）
  • 带来了一种更扁平的低多边形图形视觉风格，也被称为极简3D，这类在视觉和操作上都更简单，被称为益智或休闲类的游戏，不仅拓展了一批本来不玩游戏的手机用户，也改变大众对电子游戏的视觉印象。

2014年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

2010年代中

• 多数高端智能手机都的分辨率都已经达到2560×1440象数，为手机游戏提供了更好的图像显示基础，尽管硬件性能还不能和主机电脑或家用游戏机相比，但手游时代的未来已十分明朗。
• 虚拟现实、增强现实、混合现实和扩展现实等术语开始成为流行词，在电子游戏、视觉效果、艺术展、科普、教育、医疗等领域均有发展，但它是否会成为一种主流的娱乐形式，还需要时间去考证。目前VR的设备依然过于笨重，基于智能手机的增强现实、混合现实游戏也显然需要在人身安全和游戏性之间取舍，市场需要等待新型的、轻量的、不影响日常生活的新一代数码设备登场。

2015：

• 影视特效：温子仁执导的《速度与激情7》
  • 再次遇到主要演员（保罗·沃克）意外离世事件，为了让该系列在失去沃克的情况下继续，需要借用数字替身过渡剧情。维塔数码负责这一工作，依然使用真人替身+三维数字换头技术。电影中沃克出现的镜头约350个，约260个使用了沃克的数字替身，使用程度比以往任何一部电影都要高，另外的镜头从以前沃克所拍摄的素材中借用。

• 影视特效+软/硬件开发：艾伦·泰勒（Alan Taylor）执导的电影长片《终结者：创世纪》（Terminator Genisys，2015）
  • 运动图像制作了演员施瓦辛格的数字替身，以展示他30年前的外貌，其数字皮肤质感和动画表现比《终结者2018》那位施瓦辛格的数字替身先进很多。
  • 皮肤渲染使用了皮克斯渲染器“RenderMan”新开发的光线追踪工具“RIS”，施瓦辛格亲自提供了运动捕捉数据，使用“面部动作编码系统（FACS）”，头发通过13种不同的毛发系统模拟。
  • 片中公交车翻转的场景，制作团队确实翻转了一台真实的公交车，但它的数字公交车替身也被使用，由双重否定视觉特效工作室制作。

• 影视特效：尽管数字动画技术已可近乎完美地制作数字恐龙动画，但科林·特雷沃罗执导的电影长片《侏罗纪世界》依然同时使用数字恐龙和机械恐龙动画偶。

• 影视特效：克里斯·哥伦布（Chris Columbus）执导的混合电影长片《像素大战》（Pixels，2015）
  • 把8位游戏机时代的低像素风格改造成低体素风格，虽不是第一部这样做的电影，但更广为人知。
    • 该电影长片根据 Patrick Jean 执导的同名短片 Pixels（2010）改编，原片便已使用低体素风格。
  • 除了使用3D动画技术表现次元世界，该片“真实世界”的部分场景也是由3D数字技术伪装的。

随着数字动画技术的进步，动画在拟真和拟绘之间，只是一个选择的问题。

• 数字动画+定格动画：查理·考夫曼和杜克·约翰逊执导的《失常》
  • 是一部使用超逼真定格动画偶拍摄的长片，依然通过3D打印技术让木偶的表情造型可藉由3D数字技术预视，至于为什么不直接使用3D数字动画技术模拟定格动画，这还是一个艺术的问题。

• 数字动画：田晓鹏执导的《西游记之大圣归来》
  • 成为中国电影票房黑马，极大地激励了中国3D数字动画长片乃至整体动画行业的发展。
  • 该片制作历时8年，在有限的技术条件下找到了中式古典美学和现代3D动画技术的平衡。如果你关注该片的相关采访，“技术问题”“保质不保时”“死磕”“拮据”是最常出现的关键词。
  • 它没有使用运动捕捉技术，而是依赖真人演员表演参考制作，但这不是一个艺术的选择，而是因为预算不足。
    • 央视网新闻.《大圣归来》制作过程揭秘 历时八年多次面临难产. [EB/OL]. (2015) [2022-6-30]. http://news.cntv.cn/2015/08/25/ARTI1440469743771451.shtml
  • 有趣的是，在行业事实上紧缺技术人才，尤其是高端技术人才的同时，却依然有不少声音声称中国动画不缺技术，缺“创意”。
  • 获益于“大圣”的激励，我们看到了更多投身于数字动画技术研发的中国团队和个人，尽管这是一条漫长的征途。

• 数字动画：克赫勒姆·阿拉维和艾曼·贾马尔执导了首部在阿拉伯联合酋长国制作的3D数字动画长片《比拉传奇》
  • 首部在阿拉伯联合酋长国制作的3D数字动画长片
  • 整体视觉介乎于照片真实感与卡通之间，该片的模型、动作、视效、渲染质量等无一不显示着高成本制作的标签，虽然一些众所周知的原因影响了它的票房，但动画在不同地区有着各自不同的发展道路。

• 引擎动画：Epic Games发布了使用其 虚幻引擎 4 制作的3D数字动画短片《男孩和风筝》（A Boy and His Kite，2015）
  • 演示 UE4 用于制作专业影视动画片的可能性，包括大型复杂的自然场景、全动态的直接和间接照、高质量景深和运动模糊等功能，并向所有对引擎动画有兴趣的学习者提供免费授权。

• 交互动画：拉米罗·达乌执导的VR交互动画《亨利》
  • 首批虚拟现实交互动画之一
  • 也是使用 虚幻引擎 4 制作的，它包括一种有趣的“可发现物”交互功能，当观众看向特定地方，会激发一些小事件。

• 交互娱乐：“工业光魔实验室”作为卢卡斯影业的沉浸式娱乐工作室首次亮相，标志着顶级视觉特效制作公司也开启了基于虚拟现实、混合现实等技术进行交互式叙事的新旅程。

• 软/硬件开发：宏达电和维尔福合作开发了“SteamVR”系统和VR设备“Vive”。
  • SteamVR 提供一个房间型的虚拟现实体验空间，标志着基于传感器跟踪的商业化起步，允许用户在定义的空间内自由移动。
  • Vive 由宏达电发布，其头戴式显示器使用有机发光半导体显示屏，双眼合并分辨率高达2160×1200像素，并且可以兼容大部分近视眼镜，追踪定位系统基于维尔福公司的专利技术“灯塔”，通过激光和光敏传感器捕捉显示屏和手持控制器的位置，这是同期另外两款主流VR设备所没有的。

• 游戏动画：史克威尔艾尼克斯蒙特利尔工作室开发了经典IP“古墓丽影”的手机游戏《劳拉冒险之旅》
  • 直观地对比了两代低多边形3D游戏的视觉差异。该系列的主角“罗拉”和“马里奥”一样，见证了几十年来视频游戏动画质量的迭代。

• 基础应用研究：马克·萨加尔（Mark Sagar）介绍了更先进的照片真实感实时数字人脸模拟系统“奥克兰面部模拟器”，其效果已经十分接近真人实拍。
  • 该模拟器已被开发用于创建真实、自主交互、高度表达的人类面孔，适用于从感知心理学研究到新型人机界面技术的应用。这些面部模型可以代表全部的面部肌肉动作，并且可以被精确控制以允许创建新颖的静态和动态刺激，用于感知实验；还可以由认知架构在交互式集成系统中驱动，以创建合成肌肉激活。或者它们可以由运动捕捉或动画控制或任何组合驱动，以实现高度的逼真度和实时全范围表情。
  • Mark Sagar. 2018. Auckland face simulator. In ACM SIGGRAPH 2015 Computer Animation Festival (SIGGRAPH ’15). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 183. https://doi.org/10.1145/2790329.2790331

• 基础应用研究：长野古希发表论文《皮肤拉伸动力学与动态微几何模拟》，提出了一种基于物理的皮肤微几何动态模拟框架，通过整合高精度皮肤表面扫描数据与力学驱动的形变算法，实现了面部表情中皮肤拉伸、褶皱与微观纹理变化的实时高保真渲染，显著提升了虚拟角色皮肤的动态真实感，使数字人类在超特写镜头下依然高度逼真。
  • Koki Nagano. 2015. Skin stretch: simulating dynamic skin microgeometry. In ACM SIGGRAPH 2015 Computer Animation Festival (SIGGRAPH ’15). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 133. https://doi.org/10.1145/2745234.2745256

• 基础应用研究：迪士尼动画工作室的费利克斯·克洛塞、王奥利弗、让-查尔斯·巴赞等发表论文《基于采样的场景空间视频处理》，提出一种基于采样的场景空间视频处理框架，通过利用视频中场景点的多帧可见性冗余信息，在无需精确3D场景表示的前提下，实现了对深度估计误差与相机位姿偏差的鲁棒处理，支持去噪、超分辨率等应用，并在GPU上高效运行。
  • 已知第一种从视频中抹去运动物体的技术。
  • Felix Klose, Oliver Wang, Jean-Charles Bazin, Marcus Magnor, and Alexander Sorkine-Hornung. 2015. Sampling based scene-space video processing. ACM Trans. Graph. 34, 4, Article 67 (August 2015), 11 pages. https://doi.org/10.1145/2766920

• 争议&讨论：大卫·奥雷利（David OReilly）在网络上发布了几张所谓的“超真实计算机生成图像作品”，极高的照片真实感引起了大量讨论。
  • 这些图片其实都是真实拍摄的照片，奥雷利藉此嘲讽计算机生成图像技术研发中不断追求模拟真实的努力，以及对风格化三维技术的忽视。
  • 然而，某些传统媒体人可能不了解，对于计算机生成图像技术来说，照片真实感模拟和风格化模拟，本是同根生，花开各不同，仅此而已。

2015年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

2016年

• 影视特效+软/硬件开发：乔恩·费儒（Jon Favreau）执导的混合电影长片《丛林之书》（The Jungle Book，2016）
  • 一部由一位真人演员和一群照片逼真感数字动物演绎的混合电影长片。
  • MPC与技术色彩公司合作开发了基于游戏引擎的虚拟制作系统“创世纪”，提供逼真的数字内容视效预览，生产资产自动推送和项目管理等功能。该系统后来持续改进，在多个重要项目中继续使用，虚拟制作技术的发展将逐渐改变了影视动画的制作流程。
  • 运动图像还开发了新的软件来制作动物肌肉动画，皮肤运动是布料和弹簧效果理念的结合，使皮肤在附着运动时既能生产皱纹又不会像普通布料那样弹开或推挤，毛发仍使用他们专有毛发软件“Furtility”制作。
  • 该片的难点是数字动物在拟真和拟人之间的平衡点，鉴于训练动物表演和对动物动捕对该片来说都是不现实的，数字动物的动作制作由一个近百人的动画师团队完成。
  • 整部电影的背景都是后期合成的，唯一的真人演员在蓝屏前与木偶替身完成拍摄，有时候他的身体也会由数字替身取代，以方便和数字动物的毛发一起渲染。
  • 据报运动图像公司最终为该片制作了54个物种的224个变体，生产了1984TB的数据，运行了2.4亿个渲染农场小时，800多名视觉效果艺术家为此付出努力。
  • 类似这样的影视作品越来越多，一方面获益于数字动画技术的进步，大幅降低了数字动物的制作门槛，另一方面也获益于人们对保护动物的意识日益明朗，使用真实动物拍摄在会很容易引起负面评价。

“像这样的作品，动画和电影之间的界限非常模糊，你可以称之为任何一个。”

——乔恩·费儒

Amidi A.《丛林之书》的电影制作人无法决定他们是否制作了一部动画电影[EB/OL]. (2016)[2022-12-15]. https://www.cartoonbrew.com/ideas-commentary/jungle-book-filmmakers-cant-decide-made-animated-film-not-139075.html

• 影视特效+软/硬件开发：大卫·叶茨执导的混合电影长片《神奇动物在哪里》
  • 一部包含大量3D数字角色的电影长片，它们拥有照片真实感的质感和神奇的外形。
  • 帧商店从一开始就参与到角色开发中，以便为候选的数字角色进行视效预览和动画测试，判断哪些设计可行，哪些不可行，以及它们将如何融入镜头。
  • 他们为角色“格纳拉克”开发了一个新的眼部绑定系统，该技术后在詹姆斯·冈执导的《银河守护队2》中为“火箭”再次使用。
  • 同年，中国文投控股以超10亿人民币收购了帧商店75%的股份。

• 影视特效+软/硬件开发：邓肯·琼斯执导的电影长片《魔兽》
  • 工业光魔开发了新的数字毛发系统“Haircraft”，具有强大的、基于物理的头发动力学模型，通过在四面体网格体积中嵌入曲线来模拟头发，其独特的基于弹簧的控制系统帮助艺术家创建大量照片逼真感数字角色，主要开发者斯蒂芬·鲍林获第93届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效+软/硬件开发：加里斯·爱德华斯（Gareth Edwards）执导的混合电影长片《星球大战外传：侠盗一号》（Rogue One: A Star Wars Story，2016）
  • 结合了真人演员、3D数字角色、定格动画偶、数字替身演员和多种视觉效果动画。
  • 视觉特效工作室“三楼”为该片制作视效预览时开发了一种称为“随机凸轮”的工具，它允许选择三维场景中某个主要关注点，并根据参数随机生成数百个不同的视图，以帮助导演发现其中有趣的镜头或灵感。
  • 工业光魔开发了其虚拟制作系统“StageCraft”的雏形，该系统在后续项目中持续改进，成为几乎所有现代数字影视动画制作技术的结合体，这项突破性技术显然优胜于此前任何类似的解决方案，
    • 巨型LED显示屏被用于现场背景和辅助照明，演员藉此“走进”动画，和虚拟背景直接交流，极大地帮助了表演;
    • 虚拟摄影机可与现场摄影机执行运动匹配，其他运动控制道具也可加入；
    • 虚拟照明既可指导现场照明，也可直接成为现场光照的一部分，避免蓝屏抠像对环境光的影响；
    • 而虚拟现实摄影和实时渲染技术让导演可在现场即时检查电影的整体效果并调整。
  • 此外，该片也使用了已故演员数字替身，表情动画使用工业光魔不断整合和升级的“面部表演捕捉解决系统”制作， 在保持完全艺术控制的同时，将真人演员的面部表演高保真地转移到数字角色，并集成到基于绑定的解算和可控管道中，主要开发者基兰·巴特等因对数字人类表情动画的贡献获89届奥斯卡技术成就奖。

• 数字动画+软/硬件开发：拜伦·霍华德和瑞奇·摩尔执导的迪士尼动画长片《疯狂动物城》
  • 创造了80万种动物角色，尽管很多都是一闪而过。
  • 毛茸茸的数字动物角色是这部动画片的基石，工程师开发了皮毛控制软件“iGroom”，让角色设计师能精确控制毛发的造型和着色，并为每种动物创造出不同的特色风格，它还可控制一个看不见的“底层”，以增加数字皮毛的丰满感。
  • 两位主角都拥有大约250万根毛发，最多的一位长颈鹿角色拥有900万根毛发，其运算工作量之大可想而知，渲染工作继续由新一代渲染系统“Hyperion”承担，并添加了新的毛发范例，用于创建逼真、浓密的动物毛皮。
  • 此外，团队还开发了软体组织模拟器“PhysGrid”，允许动画师使用更传统的加权技术来定义材质，迅速模拟动物肌肉的抖动和变形。
  • 植被生成器“Bonzai”负责创建该市数十万棵植被。

• 数字动画+软/硬件开发：约翰·马斯克（John Musker）和罗恩·克莱蒙兹（Ron Clements）执导的动画长片《海洋奇缘》（Moana，2016）
  • 以大量的海水场景为特色，动画团队为开发了一种“光子映射”技术，通过模拟太阳发出的光粒子从水面散射并积累在附近物体上的方式实现。
  • 迪士尼专有的水体解算器“Splash”允许大海成为一个有“个性”的角色，又不会失去海水应有的物理外表。
  • 主角复杂的羊毛烫大卷发成为该片的重要技术难题。
    • 迪士尼团队拓展了其毛发生成系统“Tonic” 的管道卷曲修饰功能，用于制作蓬松的卷发。
    • 为了让主角的卷发在特殊环境中（如风或水）依然能维持其固有的造型和弹性，开发团队开发出了所谓的“弹性杆模型”，把卷头发看作一段弹簧。对不同部位的头发又分为三种不同的弹簧：线性弹簧控制头发的拉伸与压缩，弯曲弹簧控制头发的旋转与复原，最后由边界弹簧控制头发与头皮的连接。
    • 新开发的头发系统“Quicksilver”，结合了绑定和修饰控制，允许艺术家通过直接设置头发的姿势，让每个角色都拥有逼真的毛发动力学，以可信的方式对水、风和动作做出反应，同时又保佑艺术可控性。

• 数字动画+软/硬件开发：艾伦·巴利拉罗（Alan Barillaro）执导的动画短片《鹬》（Piper，2016）
  • 时隔16年，皮克斯第二部关于小鸟的动画短片，逼真的毛发渲染和动画效果直观地展示了3D动画技术的进步。
  • 《鹬》和安德鲁·斯坦顿（Andrew Stanton）执导的《海底总动员2》（Finding Dory，2016）都涉及大量水体渲染，克利斯朵夫·赫里等为此引入了双向路径追踪技术。

• 数字动画：松田圭一制作的混合动画短片《混合现实》
  • 展示一种虚拟和现实无缝混合的未来世界。从技术来说，如果增强现实眼镜、地图、无线网络等都发展到相应程度，这种未来并非梦境。

• 定格动画：塔拉维斯·奈特（Travis Knight）执导的定格动画长片《魔弦传说》（Kubo and the Two Strings，2016）
  • 制作了有史以来最大的定格动画木偶，高约4.9米、重约181公斤。
  • 该角色完全可使用CGI技术制作，但实际动画偶在数字时代坚守阵地的毅力确实令人佩服。
  • 此外，“月兽”的动画偶利用了紫外线涂料创建遮罩通道，以便于后期数字加工。

• 引擎动画：Unity引擎 也开始关注引擎动画赛道，两部使用该引擎制作的动画短片，加治佐兴平执导的《礼物》（The Gift，2016）和韦塞林·埃夫列莫夫（Veselin Efremov）执导的《亚当》（Adam，2016）接连发布。
  • 《礼物》的制作公司 MARZA 把游戏引擎、合成软件和自定义解决方案混合成新的引擎电影制作流程，其中最重要的是导入和帧捕捉工具 Alembic ，允许导入传统3D动画软件的几何体数据，从游戏视图中生成图像序列文件，然后导入到后期合成软件，以获得高质量的结果。
  • 《亚当》是完全在引擎中渲染的，制作团队为此开发了体积雾、透明着色器和运动模糊等工具，为推广游戏引擎动画，该片的资产可供任何人免费下载学习。

• 游戏动画：Niantic 开发的手机游戏《宝可梦GO》（Pokémon GO，2016）
  • 一经发布便成为AR游戏的推广代表，玩家可通过手机镜头在实景中查找和捕捉宝可梦。由于这些数字精灵通过基于地理位置服务系统投放，并向玩家提供实时位置导航，这导致玩家可能在行走、跑步甚至开车的情况下参与游戏，该游戏事实上也带来了多起伤亡事件。
  • 在现实环境中使用虚拟游戏所带来的安全问题也迅速成为各方关注焦点，导致类似的增强现实游戏发展相对缓慢。

• 基础应用研究：云腾等发表《欧拉固液双向耦合方法》提出了一种“欧拉固流耦合”方式，实现了可变固体和不可压缩流体之间的双向耦合，能够处理比以往更复杂的场景模拟。
  • Yun Teng, David I. W. Levin, and Theodore Kim. 2016. Eulerian solid-fluid coupling. ACM Trans. Graph. 35, 6, Article 200 (November 2016), 8 pages. https://doi.org/10.1145/2980179.2980229

• 基础应用研究：努塔蓬·陈塔内斯展示了首个可以实时模拟大粘塑性固体变形动画的技术，包括挤压和拉伸、撞击、切割等多种变形，在英伟达的中间件软件套件“GameWorks”中实现。
  • 相关论文《具有大粘塑性变形固体的实时模拟》Nuttapong Chentanez. 2016. Real-time simulation of solids with large viscoplastic deformation. In ACM SIGGRAPH 2016 Real-Time Live! (SIGGRAPH ’16). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 43, 28. https://doi.org/10.1145/2933540.2933552

• 基础应用研究：雅库布·菲舍尔、翁德雷·雅姆里什、米哈尔·卢卡奇等发表《StyLit：光照引导的示例驱动三维渲染风格化方法》​，提出一种基于光照传播示例驱动3D渲染风格化方法，通过全局光照算法（如软阴影、颜色渗透和镜面反射）捕获场景光照信息，并以此指导艺术风格迁移，解决了传统方法因依赖颜色/法线导致的风格失真问题。在保持纹理细节一致性的同时，显著提升了复杂光照效果（如高光、间接反射）的跨场景迁移能力，并应用于交互式着色研究与自动补全任务。
  • Jakub Fišer, Ondřej Jamriška, Michal Lukáč, Eli Shechtman, Paul Asente, Jingwan Lu, and Daniel Sýkora. 2016. StyLit: illumination-guided example-based stylization of 3D renderings. ACM Trans. Graph. 35, 4, Article 92 (July 2016), 11 pages. https://doi.org/10.1145/2897824.2925948

• 软/硬件开发：至少有200家公司开发了虚拟现实、增强现实相关产品，但大多数硬件都包含按键操作设备，虚拟现实头盔的图像质量也亟待提高。

• 软/硬件开发：中国字节跳动推出了短视频手机应用“抖音”，其迅速发展几乎撬动了整个数字娱乐生态圈，吸引了众多从未接触影视动画制作的大众参与创作，提供各种基于人脸识别、实时交互的动画“滤镜”、视觉效果插件、基础剪辑等功能，尽管无法与专业生产质量相比，但足以满足大众对手机娱乐的需求，其巨大的国际影响力甚至引起了众所周知的恶意打压。

中国华为的“极化码”和美国高通的“低密度奇偶检查码”宣布了5G时代的开幕，
世界各地将陆续开启5G基站建设，这极大地促进了基于高速移动网络的新型实时交互动画技术的研发。

2016年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

2017年

• 影视特效：乔丹·沃格-罗伯茨（Jordan Vogt-Roberts）执导的混合电影长片《金刚：骷髅岛》（Kong: Skull Island，2017）
  • 在运动捕捉已经盛行之时，该片却没有完全依赖这种技术，手K关键帧动画扮演了更主要的角色，该片的金刚在形体设计上和人类差距较大，而且它有很多和其它数字动物战斗的场景，这导致真人运动捕捉只能有限地使用。

• 影视特效+软/硬件开发：丹尼斯·维尔诺娃（Denis Villeneuve）执导的电影长片《银翼杀手2049》（Blade Runner 2049，2017）
  • 运动图像为该片制作了演员肖恩·杨的数字替身，以展示她30多年前的外貌。
  • 该公司在接受采访时透露他们有一个名为“影子实验室”的技术研发部门，开发包括数字人类在内的各种新技术。
  • Montgomery J. MPC Replicating Rachael in Blade Runner 2049[EB/OL]. (2017)[2022-12-15]. https://www.fxguide.com/fxfeatured/mpc-replicating-rachael-in-blade-runner-2049/

• 数字动画：尼基塔·迪亚库尔和雷比尔·伊斯特曼执导的动画短片《丑陋》
  • 一直以来，3D数字动画都致力于表现所谓“对”的东西，无论是拟真还是拟绘，而《丑陋》展示了如何拥抱“错误”，失败的动力模拟、穿插的模型、不同寻常的造型和失控的镜头等，以展示数字动画的另外一面。
  • 这恰恰是数字动画技术足够先进的证明，就像学徒在需要证明自己有能力的阶段害怕展露错误，而大师们却乐于展示不完美之美，随后在网络上风行一时的“三年动画”也是类似案例。
  • 正因为动画技术已经可以很“正确”，所谓的“错误”便显得别有一番趣味。

• 数字动画+软/硬件开发：李·昂克里奇执导的动画长片《寻梦环游记》
  • 是一部基于墨西哥文化背景的动画长片，繁复细节和色彩斑斓是该片的基石，据说它的资产文件数量高达10亿。
  • 大型复杂场景的灯光照明是其中一个大难题，皮克斯的研发团队开发了新的点云照明系统，又再集成到另一个新的照明选择系统中，分层、多角度烘培等额外方法也被用于降低渲染时间，花了近半年的时间才让复杂镜头的名义渲染时间从1000小时降至50小时每帧。
  • 由于使用传统的制作方法难以应对该片庞大的服饰工作量，拜伦·巴什福斯等开发了一种自动程序，为该片中数千件衣服制作缝线、刺绣和色彩的材质贴图。
    • 《自动化手工工艺：Coco项目数千件服装的着色技术》Byron Bashforth, Fernando de Goes, Jacob Kuenzel, Jake Merrell, and Athena Xenakis. 2018. Automating the handmade: shading thousands of garments for Coco. In ACM SIGGRAPH 2018 Talks (SIGGRAPH ’18). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 21, 1–2. https://doi.org/10.1145/3214745.3214792
    • 为该片改进的布料碰撞检测和响应解算，被整合到皮克斯的核心模拟器“FIZT”，并在布莱恩·费执导的《赛车总动员3》中开始引入3D实体，实现艺术指导和物理模拟的结合。

• 数字动画+软/硬件开发：安德鲁·斯坦顿和安格斯·麦克莱恩执导的《海底总动员2》
  • 章鱼角色需要同时表现出身体的刚柔两面，皮克斯的费尔南多·戈斯和道格·詹姆斯开发了基于雕刻笔刷控制的弹性材料的高效变形模拟，允许弹性物理模拟和艺术家控制同时兼容。
    • 《正则化Kelvinlet：基于弹性基本解的雕刻笔刷》Fernando De Goes and Doug L. James. 2017. Regularized kelvinlets: sculpting brushes based on fundamental solutions of elasticity. ACM Trans. Graph. 36, 4, Article 40 (August 2017), 11 pages. https://doi.org/10.1145/3072959.3073595

• 数字动画：Blender工作室发布了贾尔蒂·贾尔马松和科林·利维执导的动画短片《特工327：理发店行动》，
  • 以证明其免费开源动画软件“Blender”用于制作院线级数字电影动画的可能性。
  • 2010年代后期，免费开源软件的发展越发蓬勃，但标榜3A级的专业制作公司依然青睐昂贵的商业软件，其原因包括技术上和商业上的考量。

• 引擎动画：常磊执导的《地灵曲》
  • 首部使用游戏引擎（虚幻4）制作的动画连续剧，
  • 尽管与同时期的预渲染动画相比有差距，但游戏引擎用于长篇动画制作的未来已经明朗。该片也使用了量子动力公司的表情捕捉系统。

• 引擎动画：尼尔·布鲁姆坎普执导的《亚当：3》
  • 演示了“Unity引擎”在制作照片真实感数字人类角色动画方面的能力。

• 引擎动画+软/硬件开发：Epic Games在其虚幻引擎中加入了名为“镇静”（Composure）的插件，允许数字内容与实拍镜头实时结合，从而进一步将其游戏引擎链接到影视动画制作领域。

• 游戏动画+软/硬件开发：卡普空（Capcom）的《生化危机7》
  • Capcom 为该游戏开发了新一代游戏引擎 RE Engine ，也是专门为8世代游戏机开发的专有引擎，在图形处理和角色动作方面有出色表现。

• 基础应用研究+软/硬件开发：美国针幕公司在SIGGRAPH年会上展示了仅从一张人脸图像创建其3D替身的过程，以及其基于人工智能、使用精确密集3D人脸网格、通过网络镜头便可进行运动捕捉并实时生成动画的技术。该公司随后发布了一系列面部运动捕捉、自动数字化身生成、AI换面等软件和应用。

• 基础应用研究：英伟达、苏黎世联邦理工学院和迪士尼研究所带来了各自新研发的实时流体模拟技术演示。

• 基础应用研究：美国开放人工智能公司训练的“泰坦2机器人”在不到一个月的时间里学会了“玩”游戏，并在对战游戏《泰坦2》的1对1比赛中成功击败被誉为世界最佳选手的人类对手丹尼尔·伊斯胡汀。

• 基础/应用研究：基于神经网络训练和深度学习的自动唇型同步被高度关注，多位研究者分享了他们研究成果，其后续发展在很大程度上释放了动画师在唇型同步方面的工作，甚至可以推出多语言版本的唇型。
  • 《广义语音动画的深度学习方法》提出基于滑动窗口的深度学习框架，通过音素序列直接生成高保真语音动画，解决了传统方法依赖手工调整与跨语言泛化难题，其核心创新在于将协同发音效应建模为局部非线性映射，并通过端到端训练实现实时生成与多场景适配。
    • Sarah Taylor, Taehwan Kim, Yisong Yue, Moshe Mahler, James Krahe, Anastasio Garcia Rodriguez, Jessica Hodgins, and Iain Matthews. 2017. A deep learning approach for generalized speech animation. ACM Trans. Graph. 36, 4, Article 93 (August 2017), 11 pages. https://doi.org/10.1145/3072959.3073699
  • 《音频驱动的面部动画联合端到端学习姿态与情感》提出基于端到端深度学习的音频驱动面部动画生成方法，通过联合建模面部姿态与情感状态，实现实时低延迟的口型同步与表情控制，并支持跨说话者泛化，为虚拟角色交互提供高效解决方案。
    • Tero Karras, Timo Aila, Samuli Laine, Antti Herva, and Jaakko Lehtinen. 2017. Audio-driven facial animation by joint end-to-end learning of pose and emotion. ACM Trans. Graph. 36, 4, Article 94 (August 2017), 12 pages. https://doi.org/10.1145/3072959.3073658
  • 《基于语音的3D面部动画端到端学习方法》提出基于语音频谱的端到端深度学习框架，通过联合建模语音内容与情感状态，实现实时3D面部动画生成，其核心创新在于从语音中自动学习情感强度并动态调整面部动作单元，为虚拟角色赋予自然的情感表达能力。
    • Hai Xuan Pham, Yuting Wang, and Vladimir Pavlovic. 2018. End-to-end Learning for 3D Facial Animation from Speech. In Proceedings of the 20th ACM International Conference on Multimodal Interaction (ICMI ’18). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 361–365. https://doi.org/10.1145/3242969.3243017
      

• 基础应用研究+软/硬件开发：圣地亚哥·蒙特斯多卡发布了其“3D直接风格化管道”，通过直接在3D模型上绘制水彩画效果并实时获得预览，在欧特克的三维软件“MAYA”中实现。

2017年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

• 软/硬件开发商纷纷引入虚拟现实、增强现实技术。

2018：

• 影视特效+软/硬件开发：罗素兄弟（Anthony Russo and Joseph Russo）执导的混合电影长片《复仇者：无限战争》（Avengers: Infinity War，2018）
  • 首部完全使用“IMAX”数字摄影机拍摄的混合电影长片。
  • 数字领域创建了一个具有开创性的两步系统：“Masquerade”和“直接驱动”来生成“灭霸”脸部的数字动画。前者允许更灵活和更少的限制来捕捉脸部表现，结合高分辨率扫描头盔（如迪士尼的美杜莎等），引入机器学习处理追踪数据并生成面部动画。后者从前者获取高分辨率的3D数据，并通过演员和数字角色之间建立的映射关系将其应用于角色。
  • 运动捕捉获得的动画会通过一个专门构建的平台，尽可能多地转移到动画控件上，然后交给动画部门进行后续的调整。
  • 值得注意的是，该片的“灭霸”是由数字领域和维塔数码两家公司使用各自的技术独立完成的，但普通观众基本上看不到区别。

• 影视特效+软/硬件开发：鲁本·弗雷斯彻（Ruben Fleischer）执导的混合电影长片《毒液》（Venom，2018）
  • 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”。

• 影视特效+软/硬件开发：史蒂文·斯皮尔伯格执导的混合电影长片《头号玩家》
  • 作为首部描绘“元宇宙”的混合电影长片，使用数字技术表现了一个“真实”的，和一个“虚拟”的世界。工业光魔、数字领域、和领地工作室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。

• 影视特效+软/硬件开发：塔拉维斯·奈特执导的混合电影长片《大黄蜂》
  • 詹森·史密斯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。史密斯和他的同事因在绑定系统方面的贡献获90届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效：温子仁执导的 混合电影长片《海王》
  • 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。

• 影视特效：斯蒂芬·武伦执导的《土星环》
  • 是多平面伪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计算机生成图像。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。

• 影视特效：工业光魔成立了专门的电视部门，以迎接新兴的 流媒体 和 电视连续剧 对高级视觉效果制作的需求日益增长。

• 影视特效： 电视连续剧《超級蜱人》（2016-2019）
  • 融合特效公司为该片（数字人角色的出场镜头于2018年播出）制作了一个几可乱真的数字人角色，并用于超级特写镜头。

• 数字动画+软/硬件开发：布拉德·伯德执导的动画长片《超人总动员2》（Incredibles 2，2018）
  • 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。​
    • ​相关论文《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
  • 费尔南多·戈斯、威廉·谢夫勒、​迈克尔·科米特等提出了一种面向补丁的网格表面弛豫新方法，包含三项核心贡献：
    • ​加权方案​：通过局部贴花图（Decal Maps）编码理想补丁布局的边缘流结构；
    • ​更新规则​：将参考补丁布局映射到变形网格；
    • ​体积保持控制​：利用贴花图约束表面点滑动，避免体积畸变。
    • 该方法在皮克斯短片《包宝宝》和《超人总动员2》中验证了其有效性，实现了高保真形变与拓扑一致性。
    • 相关论文《基于补丁的表面弛豫》Fernando de Goes, William Sheffler, Michael Comet, Alonso Martinez, and Aimei Kutt. 2018. Patch-based surface relaxation. In ACM SIGGRAPH 2018 Talks (SIGGRAPH ’18). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 43, 1–2. https://doi.org/10.1145/3214745.3214768
  • 海莉·伊本等更新了其头发模拟系统，提出了一套贯穿前期绑定与动态模拟的混合控制框架，通过力学约束与形变补偿技术，解决了传统方法在复杂发型（如卷发、编发）中动态保形性不足的问题，从而表现该片角色的风格化发型设计。
    • 相关论文《头发模拟中的形态保持技术》Hayley Iben, Jacob Brooks, and Christopher Bolwyn. 2019. Holding the shape in hair simulation. In ACM SIGGRAPH 2019 Talks (SIGGRAPH ’19). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 59, 1–2. https://doi.org/10.1145/3306307.3328166
  • 瑞安·考茨曼等使用2D光线追踪解决角色皮肤模拟时产生的穿插问题。
  • 自《超人特工队2》以来，皮克斯大规模重组其动画制作管线，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。

• 数字动画+软/硬件开发：石之予执导的皮克斯动画短片《包宝宝》（Bao，2018）
  • 使用了奥黛丽·王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。

• 数字动画+软/硬件开发：瑞奇·摩尔执导的动画长片《无敌破坏王2》
  • 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。

• 数字动画+软/硬件开发：凯利·柯克帕特里克执导的《雪怪大冒险》
  • Sony Pictures Imageworks 开发了破碎动画工具“喀秋莎”，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。

• 数字动画：鲍勃·佩切蒂等执导的《蜘蛛侠：平行宇宙》
  • 是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。
  • 该片没有使用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。
  • 此外，该片尝试把老式多平面相机与现代VR效果结合，是少数真正需要通过立体电影形式观看的动画片之一。

• 数字动画：迈德本德公司发布了奥洛夫·布尔曼执导的动画短片《食物窃贼》
  • 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。

• 定格动画：早在2005年便开始制作，由斯坦尼斯拉夫·索科洛夫执导的定格动画长片《霍夫曼奇遇记》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。

• 定格动画：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。
  • 杰斯丁·维尔斯特克创作了一部精致的针屏动画短片《拥抱》。
  • 尼恩克·道依茨（Nienke Deutz）执导了一部特别的混合定格动画短片《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。

• 引擎动画：沈乐平、唐宏宇执导的《斗罗大陆》（2018至今）
  • 采用虚幻引擎制作，开启了长篇3D动画连续剧的“周更”模式。

• 引擎动画：大卫·多佐雷茨执导的《扎法里》（2018至今）
  • 首部完全使用游戏引擎（虚幻4）制作的电视动画连续剧。

• 引擎动画：奈斯·诺姆执导的3D动画短片《松德》
  • 展示了“Unity引擎”在风格化渲染方面的实力。

• 引擎动画：腾讯和Epic Games等公司联手带来了演员姜冰洁和瑟克斯的数字替身，展示虚幻引擎基于运动捕捉的、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。
  • 瑟金斯的面部表情更是被实时转移到一个与其差异很大的异型角色上，由基于 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。

• 交互动画：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”，两年后再次带来全球首位3D人工智能合成主播“新小微”。

• 实时交互动画：在谷歌I/O 2018大会上，谷歌介绍了其基于视觉定位系统的增强现实导航地图，
  • 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。
  • 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。

• 基础应用研究：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，可用于游戏或虚拟现实体验等。
  • 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

• 软/硬件开发：英伟达推出的新一代图形处理器“RTX”系列♥✪▲
  • 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的光线追踪渲染。
  • 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
  • 该系列产品后来也成为人工智能的重要算力。

• 影视特效+软/硬件开发：工业光魔实验室与英伟达、Epic Games合作，使用虚幻引擎开发新的虚拟制作系统，将光线追踪引入实时渲染输出。

2018年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

2019：

• 影视特效+软/硬件开发：罗伯特·罗德里格兹执导的 混合电影长片《阿丽塔：战斗天使》
  • 首部使用帧商店开发的专有渲染器“怪胎”（ Freak ）的混合电影长片，
    • 当时它还不能进行体积渲染，而且粒子受到限制，仍需使用 Arnold 渲染器 作为补充。但 Freak 很快便改进了这些问题，成为帧商店后续项目的主要渲染器。
  • 维塔数码为该片带来了惊艳的CG仿生机器人女主角，如果不是她异于常人的大眼睛，其杰出的照片真实感渲染效果和运动表现，足以让观众信以为真。

• 影视特效+软/硬件开发：罗素兄弟执导的混合电影长片《复仇者：终局之战》
  • 又是一部真人演员之外全是数字动画的混合电影长片，繁重的视觉特效工作由10多家公司共同提供。
  • 帧商店开发了他们的机器学习技术，以创建一个快速的预览动画，帮助电影制片人在制作视效之前决定剪辑。
  • 工业光魔创建了一个新的脸部运动捕捉系统，让“智慧浩克”看起来和真人演员马克·鲁法洛更接近。
  • 数字领域和维塔数码开发了新的专有软件，为面部添加更多细节。
  • 迪士尼研究工作室把之前的 “美杜莎” 动捕系统，升级为“Anyma”系统，允许多位演员同时在表演空间中自由移动。

• 影视特效+软/硬件开发：马丁·斯科塞斯执导的电影长片《爱尔兰人》
  • 工业光魔的恩特·赫尔曼等为该片开发了一套无需佩戴传统动捕头盔的“去老化”解决方案。摄制组设计了一组被称为“三头怪物”的摄影装置，两则的红外摄像机可同时捕捉体积数据。工程师在迪士尼的美杜莎面部捕捉系统基础上，开发了一个新的专有软件“通量”，把摄像头获得的数据转化为体积数据，以匹配到数字模型，并在去老化的过程中引入机器学习，通过比对演员年轻时的真实图像纠正差异。

越来越多电视剧开始拥有原来只属于高成本电影大片的视觉效果，这获益于数字动画技术的进步，也意味着视觉效果已经成为所有影视制作的标配。

• 影视特效+软/硬件开发：电视剧《黑暗物质》（2019-2022）
  • 帧商店开发了一种新的面部系统，用于创建逼真的数字动物面部动画，各种可动木偶依然被用于协助真人演员互动和现场对位，但最终都会被替换成数字角色。

• 影视特效+软/硬件开发：电视剧《曼达洛人》（2019至今）
  • 工业光魔为该片升级了其虚拟制作系统“StageCraft”，使其成为首部使用360度LED屏幕将虚拟布景与真人演员相结合的电视连续剧。

• 数字动画：乔恩·费儒（Jon Favreau）执导的《狮子王》（The Lion King ，2019）
  • 迪士尼推出了一部难以按照传统方式归类的作品，从技术上来说，该片是一部3D数字动画，全片唯一的非数字镜头只有开场镜头中的日出，但其高超的“照片真实感”让该片每一帧看起来都像是实拍的“动物世界”，尽管真实的动物不可能如此“表演”。
  • 运动图像公司的数字生物技术为该片创造了近乎完美的照片真实感数字动物角色，
  • 自《丛林之书》以来的虚拟制作系统被更大量使用，运动图像使用 “Unity引擎”构建了一个 “多人虚拟现实电影制作游戏”，允许电影制作人使用虚拟布景并实时渲染预览，拍摄世界各地（或虚构世界）的场景，而无需离开摄影棚，还开发了一系列工具在虚拟现实环境中创建场景、布置摄影机、执行拍摄甚至合成等工作。
  • 该片的动作表演使用了包括：基于人工智能驱动的虚拟角色仿生行为、人类动画师根据参考资料进行手工动画制作，和运动捕捉等多种技术。
  • 虽有人认为该动画3D化以后失去了原来2D动画的魅力，但超16亿美元的票房成绩反映了新一代观众对该片的积极态度。
  • 有趣的是，由于难以界定该片的归类，它在不同场合“巧妙”地被标注为电影长片或动画长片。

• 数字动画+软/硬件开发：克里斯·巴克和珍妮弗·李执导的动画长片《冰雪奇缘2》
  • 主角的头发结合了物理模拟和人工动画，使用迪士尼动画工作室新开发的毛发系统“野兽”实现，允许动画师每帧模拟更多的头发，速度比此前的系统更快，主要开发者凯利·哈默尔等获92届奥斯卡技术成就奖。
  • 工作室还开发了多屏幕合成工具“屏幕图形”，允许动画师把预渲染视频加入场景，并实时预览以便制作角色与多个屏幕中视频内容的交互动作，目前以插件形式和3D动画软件“MAYA”协作。
  • 此外，风火水电等通常被归类为视觉效果的自然元素动画，在该片中被当作“角色”对待，“精灵水马”“地球巨人”等自然元素角色使用专门开发的动画软件“Swoop”制作。

• 数字动画+软件开发：迪恩·戴布洛伊执导的《驯龙高手3》
  • 梦工厂开发了新着色器“Moonshine”、新一代光线追踪渲染器“Moonray”和角色效果流程，并引入皮克斯的“通用场景描述”（USD）以提升协作效率。

• 数字动画+CG改造：而随着三维动画技术的成熟，动画师们开始关注如果通过非“三渲二”的方式，把经典2D动画角色“改造”成照片真实感3D数字角色，这些努力后来被称为“CG改造”。
  • 罗伯·莱特曼（Rob Letterman）执导的混合电影长片《大侦探比卡丘》（Detective Pikachu，2019）
    • 视觉效果总监埃里克·诺德比和其团队为片中60多位宝可梦精灵进行了“CG改造”。
  • 山崎貴执导的CG动画长片《鲁邦三世：第一》（ルパン三世 THE FIRST，2019）
    • 是一个成功的经典传统手绘动画“CG改造”案例，并在传统日式2D动画和照片真实感3D数字动画之间架起了一条友好的桥梁。
  • 但“CG改造”也是一个困难的挑战，稍有不慎便可能引发像《刺猬索尼克》（2020）那样的“重制”事件。

• 数字动画：杨宇执导的动画长片《哪吒之魔童降世》
  • 中国首部使用“IMAX” 立体放映系统的3D数字动画长片，
  • 其动画制作和视觉效果已进入国际高水平行列，票房也获得空前成功。但多数实际参与动画制作的技术人员都不会从高额票房中分享到收益，这种情况至今持续，在一定程度上导致了有经验的数字动画技术人才不断流失，虽不断有年轻的动画师“补位”，但这对我国动画行业来说并不是一种良性发展。

• 数字动画+软/硬件开发：Blender工作室又推出了安德列斯·戈拉契克执导的动画短片《春天》
  • 展示其开源自由3D动画软件“Blender”的整体进步。尽管商业动画软件和各大数字动画工作室的专有技术仍在不断进步，但开源自由软件和它们之间的距离确实越来越近，一些专业的动画工作室已使用这些免费软件制作商业动画。

• 数字动画+软/硬件开发：塞尔希奥·帕布洛斯执导的动画长片《克劳斯》
  • 展示了一种反其道而行之的，“二渲三”伪3D效果，该技术是相对“三渲二”而言的，以2D手绘动画技术表现像3D数字动画一样的立体效果，需要使用支持三维图层和伪三维光照系统的合成软件制作。该片使用了法国金鱼电影工作室专门开发的照明软件“KLAS”，通过矢量选区在2D动画上模拟3D的光照效果，此外也使用了该公司的手绘纹理模拟软件“M.O.E.”渲染整部动画。

• 定格动画：克里斯·巴特勒执导的《遗失的环节》
  • 展示了现代定格动画技术的开创性应用，近乎仿生机器人的精密数控骨架带来流畅的动作和表情动画，新材料允许角色弹性皮毛自然地拉伸和变形，加上复杂的布景构成，让人无数次怀疑这只是一部展示定格动画美学的全数字动画长片，但该片确实十分有限地使用了一些数字动画技术。

• 混合动画：路易斯·莱特列尔执导的木偶剧长片《黑水晶:抗战纪元》
  • 继承了前作使用真实木偶表演的理念，但获益于数字动画技术的进步，该片引入日本传统木偶剧“净琉璃”的操作方式，木偶师在外部操作木偶再进行数字抹除，从而让木偶获得更灵活的运动表现。

• 引擎动画：Unity引擎和虚幻引擎继续通过“免费模式”吸引动画制作者。
  • Unity Technologies发布了马克·德罗斯特等制作的动画短片《舍曼》，以展示“Unity”的3D数字动画制作能力已经可以和同期大部分预渲染数字动画媲美，尤其在实时毛发着色预览、高清渲染管道和基于物理模拟的视觉效果方面的更新，依然免费提供完整工程素材给任何人下载学习。
  • 虚幻引擎发布了一份详细的、关于虚拟制作的指南，同样免费提供给任何感兴趣的人下载。

• 交互动画：Nexus Studios和三星合作，把一个足球比赛场馆制作成增强现实游乐场
  • 持有5G版三星手机的球迷，在看比赛的同时，可通过手机探索体育场建筑上的大型全息动画，并与之交互。
  • 使用Nexus Studios开发的基于位置的增强现实（AR）工具包 Gilda 制作。

• 游戏动画：索尼互动娱乐本德工作室开发的视频游戏《往日不再》
  • 被宣传为首款使用Massive人工智能人群模拟技术的视频游戏，
  • 玩家将看到以往只出现在影视动画中的，同屏多达数百人的人群动画并与之互动。

• 基础应用研究：皮克斯的戈斯和阿隆索·马丁内斯发表了《基于仿射不变坐标的网格形变传递技术》​提出一种新型网格拓扑传递技术，可在不同形状的3D模型间实现高精度形变适配。与传统方法不同，该方法通过引入仿射不变坐标​（Affine-Invariant Coordinates）对网格边跨距进行参数化，使其在局部非刚性形变（如角色动画中的肌肉变形、布料褶皱）下保持稳定。具体实现上，该方法扩展了迭代最近点（ICP）算法，结合交互式曲线对应设计工具，解决了大范围形变中拓扑扭曲问题。最终，该技术成功应用于皮克斯600余个角色模型的统一拓扑重构，覆盖15年间的《头脑特工队》《寻梦环游记》等作品。
  • Fernando de Goes and Alonso Martinez. 2019. Mesh wrap based on affine-invariant coordinates. In ACM SIGGRAPH 2019 Talks (SIGGRAPH ’19). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 4, 1–2. https://doi.org/10.1145/3306307.3328162

数字动画技术的艺术拓展，使传统上所谓的机械动画、手绘动画、定格动画、视觉动画、运动图形动画、3D数字动画、2D手绘动画、程序动画、视觉效果动画等概念的定义，全部都出现了不同程度的跨界或并道。

2019年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

2010年代末，“机器学习”“人工智能”“神经网络”等术语开始频繁出现在数字动画技术领域，这是值得注意的新变化。