Technological Transformation: Redefining the Boundaries of Animation

21世纪的第一个十年，人类文明的演进再次敦促数字动画技术继续拓展。互联网逐渐改变了人们的生活，智能手机和平板电脑开始与个人电脑、专用游戏机、电视、电影院争夺大众娱乐市场。计算机相关设备从昂贵的专业生产设备走向更亲民的消费级产品，三维 图形处理器成为大多数消费级硬件的标配。电子显示屏技术的进步让人们的生活开始进入“多屏时代”，各种各样的屏幕自然期待着在形式和放映上都更灵活的数字动画。世界各地的娱乐产业陆续兴起，对原来的娱乐产业生态圈的造成明显影响。

各大制片厂不断涌入数字动画赛道，电影大片加入越来越多的动画，传统动画彻底转向数字制作，从显而易见的魔法特效，到谨慎隐蔽的幕后辅助，有赖于数字技术在数字绘画、模型、材质、灯光、动作、布料、毛发、粒子、流体、渲染等多方面的进步。开源、免费、或面向娱乐的动画软件越来越多，除与商业软件展开竞争外，也推动了动画技术的大众化。与此同时，实时渲染动画技术的图像质量越来越接近预渲染动画，游戏引擎不仅在电影制作流程中立足，也被用于更多其他动画制作。使用相同的技术制作不同效果的动画，或使用不同的技术制作同样效果的动画，已成为制作行业中不宣的秘密。

数字动画技术进入一条比以往更宽广的发展道路，并开始突破电影和动画之间最后的边界。

#7.1 影视特效的动画化

数字影像技术的进步终于让电影行业整体转向数字化制作和发行，电影设备厂家积极地推动数字化转型，甚至陆续停产使用传统胶片技术的产品。这个年代尤其见证了数字技术在创造数字人类方面的突破，而其他数字生物、各种基于物理的模拟技术、照片逼真感渲染等方面也显著进步，它们联手启动了影视特效动画化。

#7.2 拟真和拟绘的交融共生

21世纪初，数字动画技术已可满足传统动画行业的各种制作需要和质量要求，传统动画行业的数字化进程进入尾声。三维动画技术开始把自己关于“拟真”的定义，从模拟真实事物，扩展至模拟各种艺术风格。“卡通着色器”逐渐成为一个术语，而不是明确地指原始的软件，“三渲二”“风格化渲染”等术语也变得更加流行， 数字图像想方设法地隐匿在各种传统艺术风格中。在三维动画软件走向二维的同时，二维动画软件也开始加入三维功能，并更加关注不同手绘艺术风格的模拟技术。这个年代见证了数字动画软件的功能变得更加综合，应用场景变得更加广泛，不仅二维和三维动画技术难以完全区分，各种加入了现代技术的传统动画，也催促着动画重新思考其定义。

更多动画片出于艺术的追求而注重其视觉风格的设计，这是数字动画技术进入成熟阶段的标志。

#7.3 交互动画的概念拓展

21世纪初，几乎所有个人电脑都安装了FLASH播放器，互联网上充满了各种基于FLASH技术的动态漫画、视觉小说、网页游戏、网页动画、网页特效、动态导航栏等实时交互动画。消费级显卡的技术显著提升，个人电脑已可运行与专用游戏机媲美的视频游戏。导航系统变得越来越受欢迎，只是没有多少人意识到它也是一种交互动画。手机已成为人们的日常生活用品，移动互联网开始发展，并在21世纪初的头10年里完成了从黑白小屏键盘手机到全彩触屏智能手机的演变，这将成为动画技术的又一个新舞台。一系列面向普通人的交互式动画软件相继登场，甚至连演讲稿软件都开始加入相关功能，尽管它们难以制作专业级别的动画，但这是动画技术大众化的一个重要信号。这一切变化都促使着交互动画的范畴不断拓展。

2000年

• 影视特效：电影长片《角斗士》（Gladiator，2000），雷德利·斯科特（Ridley Scott）执导
  • 不幸地成为第二部需要为突然去世的演员制作换脸特效的电影长片，由英国后期制作公司磨坊制作，当时的数字替身技术还不能用于特写镜头，只能把库存镜头中原演员的脸通过数字合成技术转移到替身演员脸上，相传成本为320万美元。
  • 罗马竞技场为实景搭建，耗时19周完成，周长仅为原建筑的三分之一，其余部分通过CGI扩展，角斗场观众席的万人欢呼场景通过数字合成实现。
  • 获​奥斯卡最佳视觉效果奖

• 影视特效：保罗·范霍文执导的《空心人》
  • 首部使用在解刨学上正确的数字人体模型的电影长片，该模型后来被捐赠给科学研究领域。

• 影视特效：凯文·利玛执导的迪士尼电影长片《102斑点狗》
  • 主角“怪球”是由多只真实斑点狗，以及一只照片逼真感数字狗轮流扮演的，由迪士尼秘密实验室制作。
  • 由于主角是一只没有斑点的斑点狗，因此需要使用数字抹除技术把真实斑点狗身上的斑点抹除，部分镜头涉及直接绘制逼真动物动画。
  • 数字狗加入了迪士尼开发的肌肉和皮肤系统，让皮肤附着在随骨骼移动而变形的肌肉上，以增加真实感。
  • 此外，几只有斑点的小狗和鹦鹉的说话也使用了数字动画技术，但对于普通观众而言，很难注意到该片具体在哪里使用了哪种数字动画技术。

• 影视特效：沃尔夫冈·彼德森执导的《完美风暴》
  • 工业光魔开发了多粒子系统，将CG水动画与真实的水视频结合在同一镜头中，还创建了数字船、飞机和数字替身。

• 影视特效：德斯·迈克纳福执导的《飞鼠洛基冒险记》
  • 首部把三渲二卡通角色与真人演员结合在一起的电影长片。

• 影视特效：杰米·麦科恩执导的《摩斯探长:安息》
  • 首部使用全虚拟背景的真人电影长片，但它只是一部低成本的 “直接视频”电影，因此鲜为人知。

• CG动画+软/硬件开发：《恐龙》，拉尔夫·宗达格和埃里克·莱顿执导的迪士尼动画长片
  • 以1.2亿美元的预算成为当时最昂贵的动画长片，角色是计算机生成的，背景多数是实拍的。
  • 该片主要由迪士尼秘密实验室制作，除使用迪士尼此前开发的软件外，他们和Alias公司的开发团队紧密合作，探索其新3D软件“MAYA”的可能性，迪士尼希望软件的用户界面是可定制的，这促使了相关软件后来的开放式界面架构，动画师可根据自己的工作环节改变界面结构，对提供复杂功能的专业动画软件来说十分有用。
  • 恐龙的面部动画用MAYA的“融合变形器”（Blend shape）制作，它允许通过雕刻修改不同表情阶段的模型，再互相融合以产生变形动画，它比骨骼绑定系统更合适表现具有卡通感的角色。
  • 实拍的场景为了模拟恐龙视角，视觉效果主管克雷佩拉发明了由计算机控制运动的“恐龙摄像机”，安装在约22米高的移动支架上。
  • 该片上映后褒贬不一，它显然在探索照片真实感数字技术和卡通感角色的结合，但未能取悦所有观众。而迪士尼从来不会放弃探索新技术，尽管它丢弃了秘密实验室。

• CG动画：艾伦·雅各布斯和埃文·里克斯执导的《辛巴达历险记:迷雾之外》
  • 首部大量使用运动捕捉的3D动画长片。

• CG动画：《鸟!鸟!鸟!》，拉夫·埃格尔斯顿执导的皮克斯的动画短片
  • 展示了出色的3D数字皮毛运动技术。

• CG动画：福克斯影业在经历传统手绘风格动画长片《泰坦A.E.》的票房失败后，关闭了福克斯动画工作室，并开始把动画制作工作转移到专注3D数字动画技术的蓝天工作室。

• 传动+CG动画：北久保弘之执导的《最后的吸血鬼》
  • 开启了灵活运用数字动画技术的潮流，尤其在光效方面，为赛璐璐风格的动画增添了独特的情感魅力。
  • 类似技术最初在押井守执导的《攻壳机动队》中也有尝试。
  • 这种使用数字技术帮助传统动画变得更精彩，而不是利用数字技术抢夺观众眼球的做法，逐渐成为一种特殊的理念，并一直主导着日本动画行业。

• 传动动画：定格动画仍有新发展，
  • 一个砖块动画主题网站成立，并创造了术语“砖块电影”（BrickFils），
  • 乐高集团发布“乐高工作室”鼓励砖块动画的制作。
  • 彼得·洛伊德（Peter Lord）和尼克·帕克执导的《小鸡快跑》成为有史以来票房最高的定格动画。
  • 各种基于计算机控制运动的拍摄、电子骨架、电子偶、数字背景、数字合成等，自21世纪以来已成为定格动画的常用技术。

• 交互动画：《哥谭市女孩》，汤面制作公司和华纳兄弟动画联合制作的网络动画连续剧
  • 成为首批由专业动画制作公司推出的“Flash动画”之一
  • 每集都包含一些小游戏和互动功能，这使它介乎于观赏式影视动画和交互式视频游戏动画之间，类似作品的后续发展助力了影视动画和视频动画的并道。

• 交互游戏：《增强现实雷神之锤》（AR Quake，2000），南澳大利亚大学可穿戴计算机实验室的韦恩·皮卡尔斯基（Wayne Piekarski）等开发，
  • 成为首款户外的AR游戏。
  • 设备包括一台约16公斤的肩背式计算机，这并非一般人可承受的娱乐设备。它只是一个研究项目，并没有商业发行。
  • Wayne Piekarski and Bruce Thomas. 2002. ARQuake: the outdoor augmented reality gaming system. Commun. ACM 45, 1 (January 2002), 36–38. https://doi.org/10.1145/502269.502291

• 交互游戏：《涂鸦小子》，世嘉运动研发组开发视频游戏
  • 首款完全使用三渲二技术的3D视频游戏，很快便成为一种流行风格。

• 交互游戏：《礼物》，亿科软件开发视频游戏
  • 首款使用统一照明和投影的视频游戏，
  • 实时为整个场景计算光影效果，以创建更具真实感的游戏世界。

• 交互游戏：《星际迷航：精英部队》，渡鸦软件开发的视频游戏，
  • 首款使用各向异性过滤技术的3D视频游戏，大幅增强计算机生成图像表面纹理的质量。

• 交互游戏：《巨人：卡布托公民》，行星月亮工作室开发的视频游戏
  • 首款使用法线贴图的视频游戏。

• 交互游戏：《模拟人生》（The Sims，2000），马克西斯公司开发的
  • 有史以来最畅销的电脑游戏，玩家控制角色在一个虚拟的社区中生活、工作、与其他角色互动并发展各种关系
  • 一些高级玩家通过 “修改工具”创建自己的角色，获取更个性化的游戏体验。

• 引擎动画：使用游戏引擎制作的动画开始受到主流媒体关注。
  • 休·汉考克推出了首个专门推广游戏引擎动画的新网站 machinima.com，在经历两次被收购后，2019年停止运营。

• 交互游戏：著名视觉效果动画制作公司“副作用”的合伙人之一格雷格·赫尔曼诺维奇，成立了“派生”公司，把原来用于专业视觉效果制作的技术带进视觉音乐动画市场。

• 交互游戏：21世纪初，一些音乐可视化技术开始被用于增强聋人的音乐体验和教育服务等非娱乐目的用途。

• 软/硬件开发：夏普推出首款包含摄像头的手机，
  • 这是后来一系列基于智能手机的电影拍摄、定格动画制作、动画绘制、虚拟现实、增强现实、混合现实游戏等一系列APP的基础。

• 基础应用研究：德贝韦克的研究小组发表了他们成功利用“光台”捕捉和模拟真人脸部皮肤反射比的研究成果。
  • 这是制作照片逼真感数字人类的最后一块拼图。
  • 为 ​高动态范围成像（HDR）​​ 和 ​基于物理的渲染（PBR）​​ 奠定基础，推动计算机图形学从几何建模向材质与光传输建模的跨越。
  • 人类皮肤是一种复杂的半透光材质，研究人员基于现有的科学知识，寻找光在人类皮肤下的次表面散射算法。
  • 该论文首次提出 ​反射场（Reflectance Field）​​ 的概念，光台有360°全环绕可控光源，以不同角度、方法照亮真人演员的脸，告诉电脑在不同情况下如何点亮演员的数字版本，解决了传统纹理映射在动态光照和视角变化下的失真问题。
  • Debevec P, Hawkins T, Tchou C, et al. Acquiring the reflectance field of a human face[C]//Proceedings of the 27th annual conference on Computer graphics and interactive techniques. 2000: 145-156. https://doi.org/10.1145/344779.344855.
  • 光台技术后来持续改进，以实现捕获真假难辨的照片真实感数字人类模型和面部表情动画的愿景，德贝韦克等因对光台技术的持续贡献，两度获奥斯卡技术成就奖。

• 基础应用研究：刘易斯等提出了一种基于姿态空间变形（Pose Space Deformation, PSD）​的技术框架，旨在解决传统线性蒙皮（LBS）在骨骼动画中因关节旋转导致的几何扭曲问题，PSD通过结合形状插值与骨骼驱动变形，实现了对复杂形变的统一控制。其后续发展对数字角色的非线性蒙皮、肌肉运动变形控制、数据驱动形变有重要作用，被认为是“机器学习”和“神经网络”在计算机图形学中的早期应用，刘易斯等因此获第85届奥斯卡技术成就奖。
  • J. P. Lewis, Matt Cordner, and Nickson Fong. 2000. Pose space deformation: a unified approach to shape interpolation and skeleton-driven deformation. In Proceedings of the 27th annual conference on Computer graphics and interactive techniques (SIGGRAPH '00). ACM Press/Addison-Wesley Publishing Co., USA, 165–172. https://doi.org/10.1145/344779.344862

2000年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

PlayStation 2 ♥	索尼推出6世代家用游戏机，是首款支持DVD格式的游戏机，使用索尼和东芝联合推出的中央处理器“情感引擎”，多边形性能达7500万每秒。
Rush ✪	格雷格·埃尔科拉诺和赛里斯公司开发的渲染队列管理系统“冲”为众多动画工作室实现了可伸缩渲染农场，获83届奥斯卡技术成就奖。
Softimage|XSI	软图开发的3D软件发布，因其优秀的非线性动画功能被行业广泛采用，2008年被欧特克收购后更名“Autodesk Softimage”。
蓝宝石 系列 ♥✪▲	生成艺术工作室发布了一系列视觉效果插件，可用于多个主流的后期合成软件，主要开发者卡尔·西姆斯和加里·奥伯伦纳获艾美奖，至今被行业广泛采用。
Combustion	欧特克旗下的谨慎逻辑开发的后期视效和合成软件，是“Flame”和“Inferno”的主要支持软件，持续更新至2008年，部分功能被整合到欧特克的新视效软件“Toxik”中。
Havok ✪	哈沃克（Havok）公司开发了基于物理模拟的跨平台3d游戏引擎，允许实时碰撞和三维刚体力学，《哈雷戴维森：自由之轮》是其首款游戏。Havok是21世纪初三大主流物理引擎之一，获第59届艾美技术与工程奖，2015年被微软收购。
TouchDesigner ♥	多伦多的派生公司开发了基于节点的可视化编程语言，用于实时交互式多媒体内容创作，最初使用3d软件“Houdini 4.1”代码库搭建，2008年发布重写版，包含“开放图形库”的合成和效果管道。
Adobe LiveMotion	奥多比发布的交互式动画制作软件，最初定位为“Flash”的竞争对手，但销售并不成功，奥多比最终直接收购了“Flash”。

2001年

• 影视特效：彼得·杰克逊执导的《指环王：护戒使者》
  • 首部把人工智能用于创建人群动画和使用数字强制视角的电影长片。
  • 维塔数码的斯蒂芬·雷格罗斯开发了人工智能生物群集模拟软件“Massive”，以创造数千个数字角色的大型战斗场面，并因此获76届奥斯卡科学工程奖。
  • 数字领域将斯塔姆的流体方程集成到他们新开发的流体模拟系统“FSIM”中，用于制作水从峡谷冲下的场景，主要开发者道格·罗布等因此获第80届奥斯卡科学工程奖。

• 影视特效：史蒂文·斯皮尔伯格执导的《人工智能》
  • 首部使用实时现场视效预览系统的电影长片，
    • 由工业光魔利用商业游戏引擎开发，让导演能够在取景器中看到数字场景的近似效果。
  • “运动和结构恢复系统”（ MARS ）的首次使用，
    • 制作真人演员和机械的结合，由史蒂夫·沙利文和埃里克·谢弗开发，这是一种高度自动化的运动匹配技术，使数字摄像机能够与现实摄像机自动匹配，随即获73届奥斯卡技术成就奖。
  • 尽管该片使用了很多数字动画技术，但电子动画偶和微缩模型依然一起合作，包括温斯顿工作室制作的号称世界上第一个全功能电子动画偶泰迪熊。

• 影视特效：克里斯·哥伦布执导的《哈利·波特与魔法石》
  • 首部使用“高动态范围光栅图像格式”（ OpenEXR ）技术的电影长片。
  • 该技术由工业光魔在1999年开发，其多通道储存特质使它在后期合成流程中变得十分灵活，2003年向公众开放，随即被行业广泛采用，获奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效：《珍珠港》，迈克尔·贝执导
  • 工业光魔为其开发了一个名为“水手管理”的工具，允许视效师在需要的地方插入结合运动捕捉技术制作的数字水手。
  • 海登·兰迪斯等开发了“环境光遮蔽”（Ambient Occlusion），以渲染更真实的立体感，他们因对该技术的贡献获82届奥斯卡技术成就奖。
  • 飞机坠毁和爆炸场景也利用了新开发的动态模拟技术，
  • 随着相关技术持续发展，越来越多看起来写实、逼真的场景，事实上都是数字动画。

• CG动画：《最终幻想：灵魂深处》​​（Final Fantasy: The Spirits Within，2001），坂口博信与 ​莫托·萨克巴拉​（Moto Sakakibara）执导，Square Pictures​ 制作的动画长片
  • 首部试图使用照片真实感数字角色和运动捕捉描绘真实人类的动画长片，
  • 制作成本远超预算，耗时4年，使用了上千台工作站制作动画和搭建渲染农场，而票房却是一场灾难。
  • 一些评论家将其定义为“恐怖谷”的典型案例，但它对逼真数字角色的探索，在数字动画技术发展史上依然是一个重要的里程碑。事实上，3D数字动画技术曾多次触及所谓的恐怖谷事件，但历史告诉我们，它们通常在几年之后便成为一种习以为常的存在。

• CG动画：《怪物史莱克》安德鲁·亚当森和维基·詹森执导的动画长片
  • 通常被认为是3D数字动画接管传统动画市场的重要节点。
  • 该片以出色的数字水、火效果动画闻名，皮毛动画由太平洋数据图像的专有软件制作，梦工厂始于《蚂蚁》的专有动画系统为角色创建真实的肌肉、表情和唇型运动。
  • 梦工厂特效主管斯科特·彼得森及其团队为该片创造的数字植被系统后来开发成专有软件“动画树叶系统”（ Animation Foliage System ），获第86届奥斯卡技术成就奖。

• CG动画：彼特·道格特执导的《怪兽公司》
  • 带来了首个可信的、照片真实感的、覆盖厚重皮毛的数字主角
  • 皮克斯新开发的动态变形模拟器 “FIZT” 在该片中首次使用，允许皮毛以更自然的方式做出反应，它也可用于布料动画，解决布料在动力模拟时经常出现的穿插问题。
  • 该片的渲染农场由3500台太阳微系统的处理器组成，每帧的渲染时间却没有减少，因为布林定律仍在生效。

• CG动画：动画长片《天才小子吉米》（Jimmy Neutron: Boy Genius，2001），约翰·戴维斯（John A. Davis）执导，派拉蒙影业制作
  • 首部使用光线追踪技术制作的数字动画长片，也是首部完全使用商业动画软件制作的数字动画长片。
  • 获2002年奥斯卡最佳动画长片提名，但票房表现未达预期（全球票房约8500万美元，成本2500万美元）

• 传动+CG动画：动画长片《千与千寻》（千と千尋の神隠し，2001），宫崎骏执导，吉卜力工作室制作 © 吉卜力工作室
  • “谨慎”地使用了3D动画技术，以确保传统动画效果和计算机技术的结合恰到好处。
  • 3D技术的成功潜行也引起了动画技术爱好者的兴趣，在该片中寻找CG数字痕迹一度成为话题，据说该片大约有100个镜头使用了3D数字技术。
  • 大部分角色动画采用逐帧手绘制作，宫崎骏亲自和动画师们一起工作以保障作画质量。
  • 第一部获奥斯卡最佳动画长片奖的非英语动画片。

• CG动画：动画长片《半梦半醒的人生》（Waking Life，2001），理查德·林克莱特（Richard Linklater）执导，© Thousand Words，Detour Filmproduction
  • 聘请了30位风格各异的艺术家，使用平黑影业开发的专有图形编辑程序 “转描商店”，在真人实拍视频上通过转描手动创建矢量关键帧，再由软件自动插入中间帧，创造出一种超现实的、不断变化的梦境。这些针对手绘动画自动补帧的技术陆续被开发，在一定程度上降低手绘动画制作的工作量。
  • 林克莱特称其为“非虚构动画”，融合即兴对话与哲学思辨，台词多出自真实哲学家访谈（如威廉·巴雷特、让-保罗·萨特）。

• 交互游戏：《Ico》， ICO小组（Team Ico，上田文人主导）和索尼互动娱乐（Sony Interactive Entertainment）开发
  • 具有先进的角色动画和泛光照明渲染，以及当时视频游戏中少有的细腻叙事和情感渲染。
  • 首批印证“游戏也是一种艺术”的经典案例之一。
  • 为获得更好的视觉效果，该游戏在经历两年的开发后，果断转向硬件机能更好的新一代游戏主机PlayStation 2，这在行业中是少有的。
  • 使用Team Ico自研引擎支持动态碰撞检测与角色吸附物理效果，PS2时代罕见的大型无缝地图。

• 交互游戏：《光环：战斗进化》（Halo: Combat Evolved，2000），Bungie Studios开发的视频游戏
  • 首款表现“曙暮辉光”效果的视频游戏。
  • 自主研发的Bungie Engine，支持动态光照与阴影、物理交互系统及大规模场景渲染。
  • AI角色系统​：“士官长”（Master Chief），AI“科塔娜”（Cortana），AI敌人群体。

• 交互游戏：《寂静岭2》（Silent Hill 2，2001），科乐美（Konami）旗下Team Silent开发
  • 首款使用“逐像素照明”技术的视频游戏，这是游戏动画向照片真实感图像质量迈进的重要一步。

• 交互游戏：网易推出其首款自研大型网络游戏《大话西游Online》，尽管不太成功，但这开启了网易自研游戏开发技术的探索之路，次年推出的《大话西游2》成功吸引了大批玩家，截止2022年仍在运营。

• 基础应用研究：金子智道等引入了“视差贴图”技术，是对3D渲染程序中凹凸贴图或法线贴图的增强，在对模拟性能影响较小的情况下，让诸如砖墙之类的材质具有更强的深度真实感，提升3D视频游戏的视觉效果。
  • 金子(Kaneko T), 隆平 (Takahei T), 稻见(INAMI M)等. (2001). 具有视差映射的详细形状表示[C]// 人工现实和远程存在国际会议 2001.东京:虚拟真实协会, 2001: 205-208.

2001年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

Toon Boom Studio ♥	Toon Boom发布的2D动画软件，提供传统2D手绘动画制作功能，面向大众用户，持续更新至2015年。
Seamless3d	格雷厄姆·佩雷特开发的开源3D建模软件，以支持面向网络动画的虚拟现实建模语言文件格式为特色。
Mocha ♥✪▲	构想工程师系统公司开发的平面跟踪、转描软件发布，在没有明确定义点的情况下依然有出色表现，获第85届奥斯卡科学与工程奖。
威力导演	讯连科技公司发布了其视频软件，提供视频和音频编辑、视觉特效、色彩处理、运动图形动画等功能。容易学习和操作，可为业余爱好者提供专业的视频创作。
MAGIX Movie Edit Pro	美吉斯发布了，提供常用的影音编辑、预设特效、文字动画等功能。容易学习和操作，可为业余爱好者提供专业的视频创作。
PhysX	开源实时物理引擎，让游戏开发人员不必编写自己的代码亦可实现经典力学，由瑞士诺沃德艾克斯AG公司、美国阿吉亚和英伟达相继开发，是21世纪初三大物理引擎之一。
Processing ▲	凯西·雷耶斯和本·弗莱开发的免费图形库和集成开发软件，用于电子艺术、多媒体艺术等创作，面向无编程背景开发者。
GameCube	任天堂推出的6世代家用游戏机，次年推出第一款“无线手柄”。
X BOX	微软推出6世代家用游戏机，中央处理器和图像处理器均由英特尔出品，多边形处理能力高达1.165亿每秒，最大分辨率1920×1080像素。
Game Boy Advance	任天堂还推出的6世代掌上游戏机。

2002年

• 影视特效：《星球大战前传2:克隆人的进攻》，乔治·卢卡斯执导
  • 首部完全使用数码摄像机拍摄的电影长片，索尼为其开发了第一台数码电影摄影机“CineAlta HDW-F900”。
  • 该片使用数字动画制作视效预览，而不是传统的故事板，以便更直接地预览和编辑电影，在真正拍摄时也可让演员了解他们需要在空旷的蓝屏前面表演什么。
  • 此外，该系列的外星人角色“尤达”开始使用全数字动画制作。

• 影视特效：《指环王：双塔奇兵》，彼得·杰克逊执导
  • 带来了第一位获奖的数字演员“咕噜”（第8届评论家选择奖中获最佳数字表演奖）
  • 维塔数码在4年前便开始研究咕噜的制作方法，最初准备了真人演员和数字角色两个方案，直至2001年底才确定使用数字方案。
  • 咕噜的身体动画使用了巨人工作室的动作捕捉技术，其独特的生物识别方法，对动捕技术的发展有重要影响，主要开发者内尔斯·马德森等因此获第77届奥斯卡技术成就奖，而脸部表情则由动画师手工制作。
  • 咕噜的皮肤使用了斯坦福大学的亨利·詹森等开发的一种次表面散射渲染技术，每帧渲染耗时约4小时。
    • Henrik Wann Jensen and Steve Marschner. 2001. Rendering Translucent Materials. In ACM SIGGRAPH 2001 video review on Electronic theater program (SVR '01). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 32. https://doi.org/10.1145/945314.945346
  • 另一个角色“树灵”由动画偶和数字动画技术组合创建，其木质皮肤的渲染每帧消耗28-48小时。
  • 大型战斗场景依然使用雷格罗斯的人工智能群集系统“Massive”。

• 影视特效：电影长片《蜘蛛侠》，山姆·雷米执导
  • 成为首部实现照片真实感数字服装渲染的电影长片
  • 索尼影业图像工作室负责其视觉效果动画制作。

• 影视特效：“数字电影倡议”，由迪士尼、福克斯、米高梅、派拉蒙、索尼影业、环球和华纳兄弟联合发起，致力于开发数字电影技术的规范系统，这一努力极大地推进了电影行业的数字化进程。

• 传统+CG动画：动画长片《星银岛》，约翰·马斯克和罗恩·克莱蒙兹执导
  • 迪士尼动画似乎对挑战传统概念有特殊执念，《星银岛》致力于把不同的动画技术融合在一起，以至于你无法区分什么是2D手绘动画，什么是3D数字动画，甚至什么是特效动画。
  • 迪士尼的风格化动画系统“深度画布”（Deep Canvas）在该片起到重要作用，但其票房并不如意。

• CG动画：《冰河世纪》（Ice Age，2002），克里斯·韦奇（Chris Wedge）​​ 和 ​卡洛斯·桑塔纳（Carlos Saldanha）​​ 联合执导
  • 蓝天工作室（Blue Sky Studios）与二十世纪福斯动画（20th Century Fox Animation）联合制作
  • 首部使用蓝天工作室专有光线追踪渲染器的动画长片
  • 比《天才小子吉米》迟3个月才上映，因此失去了首部光追动画长片的殊荣。

• CG动画：索尼影业成立动画公司，开始探索全数字动画制作。
  • 埃里克·阿姆斯特朗执导的《恰卜恰布》是该公司为测试全数字动画制作流程而制作的动画短片。

• 传统→CG动画：2002年左右，一系列长寿电视动画，陆续放弃了传统赛璐璐动画技术，转而采用数字动画技术制作。
  • 《哆啦A梦》（1973至今）、《面包超人》（1988至今）、《辛普森一家》（1989至今）、《蜡笔小新》（1992至今）、《名侦探柯南》（1996至今）、《口袋妖怪》（1997至今）等

• 传统动画：《谁陷害了兔子罗杰》（1988）的动画导演理查德·威廉斯（Richard Williams）出版了其《动画师生存手册》（The Animator's Survival Kit）受到业界和动画学习者的广泛好评。

• 引擎动画：致力于推广“引擎动画”的非营利组织“引擎动画艺术和科学”成立，并举行了第一届程序动画电影节，他们把引擎动画定义为：“在实时虚拟3D环境中制作电影动画”，在一定程度上推进了引擎动画的发展。

• 交互游戏：任天堂开发的《塞尔达传说风之杖》展示了先进的统一照明效果的三渲二技术。

• 软/硬件开发：工业光魔开发了第一个全3D运动匹配系统。

• 基础应用研究：蒂姆·珀塞尔等首次提出了在图形处理器上运行全局照明的算法。为后来基于GPU的3D渲染、实时渲染、光追等技术的研究提供了理论基础和技术先驱。
  • Timothy J. Purcell, Ian Buck, William R. Mark, and Pat Hanrahan. 2002. Ray tracing on programmable graphics hardware. ACM Trans. Graph. 21, 3 (July 2002), 703–712. https://doi.org/10.1145/566654.566640

• 基础应用研究：迪士尼秘密实验室发表了其新研发的3D数字人脸动画技术，把一名真人演员制作成数字替身，再改变为年轻20岁的样子，是已知最早的3D数字去老化案例。
  • Hoyt Yeatman. 2002. Human face project. In Proceedings of the 29th International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques. Electronic Art and Animation Catalog. (SIGGRAPH '02). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 162. https://doi.org/10.1145/2931127.2931216

• 基础应用研究：首尔国立大学的Kwang-Jin Choi和Hyeong-Seok Ko发表了一种稳定但灵活的3D数字布料运动模拟技术。提出了一种改进的隐式积分方法，通过分离拉伸与剪切刚度、引入非线性薄壳模型及多分辨率网格适配技术，实现了布料模拟的稳定性与动态褶皱细节的高效捕捉，为影视动画和实时游戏角色服装系统奠定了基础。
  • Kwang-Jin Choi and Hyeong-Seok Ko. 2002. Stable but responsive cloth. In Proceedings of the 29th annual conference on Computer graphics and interactive techniques (SIGGRAPH '02). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 604–611. https://doi.org/10.1145/566570.566624

• 基础应用研究：斯坦福大学和工业光魔的道格拉斯·恩赖特（Douglas Enright）等发表了新的数字水体运动模拟和渲染方法，提出了一种基于物理的动画与渲染方法，通过“加厚前沿追踪技术”精确模拟水面动态，并结合速度外推算法实现可控的流体运动（如倒水、海浪破碎），集成物理渲染系统生成高度逼真的水体效果。
  • Douglas Enright, Stephen Marschner, and Ronald Fedkiw. 2002. Animation and rendering of complex water surfaces. ACM Trans. Graph. 21, 3 (July 2002), 736–744. https://doi.org/10.1145/566654.566645

2002年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

CryEngine 尖叫引擎	德国游戏开发商Crytek发布，最初为英伟达的技术演示开发，《孤岛惊魂》（2004）是其首款游戏，后续多个迭代版本均带来了在图形和光照性能方面十分出色的3D视频游戏大作。
HLSL	微软推出第二代着色器语言，仅供其3D绘图编程接口和开发工具集使用，旨在提高图像处理的运算速度和稳定性。
SpeedTree系列 ♥✪▲	3D植被创建一直是数字动画项目中的困难部分，交互式数据可视化公司最初为一可视化项目开发了3D植被软件“SpeedTree”，随后发布了商业版的“SpeedTree Max”，迅速被行业采用，2009年推出面向影院级生产需求的“SpeedTree Film”，2011推出“SpeedTree Game”，获第86届奥斯卡技术成就奖。
YafaRay、 TupiTube…	一系列免费开源软件相继面世，包括光线追踪渲染程序“YafaRay”，频编辑软件“TupiTube”、“Kdenlive”、“Cinelerra”等。类似的开源软件将越来越多，尽管极少涉及行业领先的技术创新，但它们大多数都能提供媲美同期商业软件的功能。
LiVES	加布里埃尔·芬奇开发了免费视频编辑和视觉骑师（VJ）工具，允许用户实时或非实时地操作视频，可扩展。

2003年

• 影视特效：《黑客帝国2：重装上阵》，沃卓斯基姐妹执导
  • 首部使用无标记密集式运动捕捉系统“全息捕捉”（Universal Capture）的电影长片，
  • 这意味着演员不需要佩戴特殊设备，人脸自动识别系统为动捕技术开辟了新天地，主要开发者丹·皮珀尼等因此获87届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效+软/硬件开发：文斯·佩斯为卡梅隆建造了第一台立体数字摄像机，相关技术的发展使数字立体电影逐渐成为所有电影大片的标配，数字立体影像技术相比传统电影胶片的立体技术，不仅在拍摄和放映上更方便，在编辑和视效合成上也提供了更多的自由度和想象空间。

• 传统→CG动画：迪士尼执行总裁鲍勃·兰伯特宣布把迪士尼动画长片工作室改造成数字动画制片厂，并大幅削减了制作传统动画风格的工作室。

• 传统→CG动画：《辛巴达》，埃里克·达尼尔和帕特里克·吉尔莫执导
  • 成为梦工厂最后一部使用到传统动画技术的动画长片，此后转向全3D数字动画的开发与制作。
  • 视觉效果使用3D软件“MAYA”制作，但经过修改后的渲染结果依然过于逼真，其票房也不尽人意。

• 传统→CG动画：《东京教父》，今敏执导
  • 今敏执导的第一部转向数字制作的动画长片，相比之前的作品，该片在镜头处理、角色表演和视觉效果上都有明显飞跃，他的动画以致力于追求各方面的完美闻名，是日本精品动画的另一重要代表人物，惜英年早逝。

• 影视特效+交互游戏动画：英国电视节目《战斗盒子》引入混合现实主题，参赛者设计出各种3D战斗角色，并通过混合现实（MR）技术，让它们看起来似乎在现实场景中互动和对战。

• 交互游戏：《眼睛玩具：玩》索尼互动娱乐伦敦工作室开发
  • 首款带有交互式显示的运动检测游戏，也是首款使用摄像机的家用游戏，
  • 玩家可以在游戏界面中直接看到自己，并实时与游戏动画互动。

• 交互游戏：《第二人生》，林登实验室开发
  • 一款介乎于大型多人在线角色扮演游戏和多媒体交互软件之间的程序，也是后来所谓“元宇宙”概念的雏形
  • 没有战斗要求、游戏目标、分数级别等，用户可创建自己的化身并与其他用户在线上进行社交、活动、创造、交易等互动。
  • 其最初设想包括可穿戴VR设备，但由于硬件技术未成熟而以普通电脑程序的方式发行，截至2022年仍在运行。

• 基础应用研究：埃米尔·普伦和雨果·霍普发表了论文《球面参数化与重新网格化》，提出了一种新的球面参数化方法，可将任意拓扑的复杂网格映射到球面域，并通过优化参数化质量实现高效的网格简化与重构。该方法结合了保角映射与自适应采样技术，能够在保留几何细节的同时显著降低多边形面数，适用于大规模3D模型轻量化处理与实时渲染。
  • Emil Praun and Hugues Hoppe. 2003. Spherical parametrization and remeshing. ACM Trans. Graph. 22, 3 (July 2003), 340–349. https://doi.org/10.1145/882262.882274

2003年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

H.264 ♥▲	联合视频组提出高压缩数字视频编码格式，其更高性价比的视频质量和数据压缩，迅速被行业接纳，至今仍是最常用的数字视频格式之一，也为网络视频提供了更好的发展空间。
Edius	康能普视和草谷开发的视频软件，多用于电视广播项目，支持绝大多数视频格式，提供常用的视频编辑、3D编辑、色彩校正、文字动画、过场特效等功能。
AVS视频编辑器	网络媒体技术公司推出的视频软件，除提供想用的影音编辑功能外，以包含大量预设特效、简单易学为特色，面向普通大众用户。
XGen ♥✪▲	迪士尼动画开发的3D毛发系统，用于生成数字头发、皮毛、羽毛和树叶等，该技术在迪士尼接下来的多个项目中不断完善，2011年开始对外授权。
Pencil+ ♥▲	PSOFT开发的渲染插件，致力于模拟手绘动画的“三渲二”风格化渲染，最初只是“3DS MAX”的插件，后来也发布了“MAYA”“After Effects”"Blender"等版本，被行业广泛采用。
IStopMotion	博因克斯软件推出定格动画软件，可在苹果智能移动设备上执行，便携且容易操作。
​EyeToy 眼睛玩具	索尼为其家用游戏机“PlayStation”开发了混合现实外置设备，本质上是一台数码相机，通过计算机视觉和手势识别与游戏程序交互。首发游戏《EyeToy: Play》。

2004年

• 影视特效+软/硬件开发：电影长片《雷蒙·斯尼奇的不幸历险》，布拉德·塞伯宁执导
  • 涉及大量数字布景和数字动物制作，
  • 创造了首个可用于特写镜头、照片逼真感的数字替身角色“森尼”来替换危险镜头，以及幼童难以表现的动作和表情。
  • 工业光魔为此开发了一套基于照片扫描的建模系统。
  • ILM的克利斯朵夫·赫里等因实现了具有开创性的、利用次表面散射技术渲染皮肤和其他半透明材质的使用方法，获第76届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效+软/硬件开发：《范海辛》，斯蒂芬·索莫斯执导
  • 首部使用工业光魔开发的主动+被动光学标记运动捕捉系统“Vicon”的电影长片。主动标记自身发光，从而产生更好的测量效果和每一标记的个体识别，把被动标记设计成不同形状的组合，辅助系统快速识别不同部位，主要开发者朱利安·莫里斯等因此获第77届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效+软/硬件开发：《特洛伊》，沃尔夫冈·彼德森执导
  • 首部使用运动图像公司开发的人工生命群集引擎“爱丽丝”（Alice）的电影长片，该引擎逐渐发展为运动图像公司的旗舰产品之一。

• 影视特效：恩基·比拉执导的《不朽》，纪里谷和明执导的《再造人卡辛》，凯瑞·柯兰执导的《天空上尉与明日世界》
  • 成为首批除了真人演员以外全是动画的电影长片
  • 获益于数字摄影和动画技术的整体进步，这类完全在蓝屏（绿屏）前拍摄的“无实景电影”越来愈多。

• 影视特效：电影长片《后天》（The Day After Tomorrow，2004），罗兰·艾默里奇执导
  • 涉及400多个视效镜头，由9家视效公司上千名艺术家为其制作，随着电影视效需求的增大，这种由多家视效公司合作的情况越来越常见。
  • 数字领域为该片的洪水动画改进了他们的流体模拟系统“FSIM”，将泡沫、薄雾和水结合在一起，让没有流体动画背景的艺术家也可操作，以制作看起来很逼真的洪水动画。
  • 艾伦·凯普勒开发的体积效果艺术控制软件“风暴”（Storm）也在该片大显身手，他因此获77届奥斯卡技术成就奖。该片摧毁纽约的片段最初考虑使用微缩模型拍摄，但最后改用三维数字动画制作。

• CG动画：皮克斯动画长片《超人总动员》（The Incredibles，2004），布拉德·伯德执导
  • 带来了第一个湿漉漉的数字头发，
  • 制作团队开发了新的技术应对该片对角色动画、头发和布料提出的新要求，
    • 为超能先生开发了一种新的肌肉动画技术“Goo”，让皮肤以逼真的方式对肌肉滑动和皮下粘连作出反应；
    • 为涉及各种拉伸、弯曲、折叠等夸张变形的角色“巴荷莉”开发了一个“变形器”（Deformer）；
    • 人物的皮肤和头发质感获益于新的次表面散射渲染技术，特效团队引入体积渲染技术改进云的建模。

• CG动画：《怪物史莱克2》，安德鲁·亚当森等执导
  • 首部使用全局照明技术的动画长片，
  • 其主要创造者埃里克·泰伯里恩和阿尔诺·拉莫莱特因此获第83届奥斯卡技术成就奖。

• CG动画：罗伯特·泽米基斯执导的《极地快车》
  • 是首部完全使用数字运动捕捉技术，以及首部推出“IMAX”立体格式的全3D数字动画长片。
  • 其动作捕捉技术和硬件由图像搬运工、巨人工作室、图像度量等多家公司提供。

• CG动画：动画纪录片《瑞安》，克里斯·兰德雷思执导
  • 喜欢令人“不安”的克里斯·兰德雷思又执导了一部探索数字人类角色在拟真和拟绘之间的、难以评价的、具有多种创新数字动画技术的动画“纪录片”。
  • 该片使用了3种不同的投影系统合成，以表现透视迷惑（模糊空间）。
    • 伦多大学计算机科学团队创建了一种用于表示动画曲线的物理特征的数学公式“CORD”，制作照片真实感和风格化创伤结合的数字角色模型，该团队还执行了动画的所有技术脚本和编程。
    • 该片获奥斯卡、昂西等60多个国际奖项。

• 传统+3DCG动画：动画长片《苹果核战记》（アップルシード/Appleseed，2004），荒牧伸志执导
  • 直接使用 “三渲二”技术，把3D动画渲染成2D赛璐璐动画效果，尽管对于当时的技术来说，该片的美术视觉表现时好时坏，但这是一次重要的尝试。

• 传统+CG动画：动画长片《心灵游戏》（マインド・ゲーム，2004），汤浅政明执导，Studio 4°C和Asmik Ace Entertainment联合制作
  • 以异想天开的想象力和惊人的技术，几乎把所有已知的、可想象到的、各种各样的动画技术和视觉风格都铰接在一起，彻底无视视觉一致性。
  • 该片理所当然地成为21世纪动画艺术多样化的典型代表。
  • 获日本“文化厅媒体艺术祭”大奖。

• 传统+3DCG动画：《哈尔的移动城堡》，宮崎骏执导，吉卜力制作
  • 约15%的镜头使用了3D数字技术，比例较之前的吉卜力动画显著提升，但它们与手绘图像天衣无缝地融合在一起，普通观众根本不会察觉。

• 传统→3DCG动画：迪士尼动画在经历其传统手绘风格动画长片《牧场是我家》的票房失败后，开始专注于3D数字动画制作，而此前一直使用的专有动画系统“CAPS”亦沉默退役。

• 交互游戏：迪士尼公园在其景点“幸会小乌龟”中，利用实时数字动画偶技术，让木偶师躲在屏幕后操作屏幕上的数字角色，与游客进行实时的交互表演和对话，类似的表演至今仍在迪士尼公园的一些景点中进行，但技术已经多次迭代。

• 交互游戏+软/硬件开发：威尔乌开发的《半条命2》
  • 使用该公司新开发的3D游戏引擎“源”（Source），带来了先进的物理模拟、3D交互和脸部表情动画，成为次世代游戏的雏形。
  • 该游戏创新性地利用了天空盒技术，让巨大的建筑在该游戏中得以显示，下部建筑是实体模型，超高的部分在天空盒的贴图中，两部分被无缝衔接在一起。

• 交互游戏+软/硬件开发：英特尔的程序员丹尼尔·波尔尝试为《雷神之锤3》加入实时光线追踪技术，但它只是进行技术研究和演示，并未发行。

• 交互游戏：id Software开发的《毁灭战士3》
  • 获益于该公司新开发的“身份技术4引擎”，
  • 成为首款在实时渲染动画中完全使用逐像素照明、模板阴影和高级自阴影的视频游戏，也是首款使用到“布林-风”着色技术视频游戏。
  • 然而该游戏所要求的硬件技术远远超过了当时个人电脑的水平，这又是一次典型的“技术超跑”事件。

• 交互游戏：育碧蒙特利尔（Ubisoft Montreal）开发的《神秘4：启示录》（Myst IV: Revelation）
  • 把电影、预渲染动画、实时渲染动画和视频游戏融合在一起，带来了有史以来最先进的全动态视频游戏。

• 基础应用研究：BOOK《基于物理渲染:从理论到实现》，马特·法尔和格雷格·汉弗莱斯著
  • 正式创造了术语“基于物理渲染”（PBR）。
  • 他们分享了完整的源代码，为电影制作中使用的大多数基于物理的着色和照明系统提供了广泛采用的实用路线图，获第86届奥斯卡技术成就奖。
  • 法尔(Pharr M), 汉弗莱斯(Humphreys G). 基于物理渲染:从理论到实现[M]. 旧金山:  摩根·考夫曼出版公司, 2004.

• 基础应用研究：佐伊·布劳利和娜塔莉亚·塔塔丘克提出了“视差遮挡贴图”，在不牺牲速度的情况下进一步增强立体感，随后被多个游戏引擎采用。
  • 布劳利(Brawley Z), 塔塔丘克(Tatarchuk N). 2004. 视差遮挡贴图:使用反向高度贴图追踪的自阴影、透视校正凹凸贴图[C]//着色器X3: 使用DirectX和OpenGL进行高级渲染. 欣厄姆: 查尔斯河媒体. 2004:135--154.

• 基础应用研究：德贝韦克团队在欧洲图形大会上发表了论文《可动画化面部反射场》，提出了一种基于图像的人脸外观模型构建技术，其演示片中数字人的脸部渲染和表情动画都已难辨真假，为虚拟角色生成提供了关键技术支撑。
  • Tim Hawkins, Andreas Wenger, Chris Tchou, Andrew Gardner, Fredrik Göransson, and Paul Debevec. 2004. Animatable facial reflectance fields. In Proceedings of the Fifteenth Eurographics conference on Rendering Techniques (EGSR'04). Eurographics Association, Goslar, DEU, 309–319. https://dl.acm.org/doi/10.5555/2383533.2383575.

• 软/硬件开发：池宇峰创立“完美世界”，该公司随后相继开发了几个自研的游戏引擎“立方”（Cube）“大主教2D”（EPARCH 2D）和“袭击者”（Raider）。

2004年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

X3D	网页三维联盟为万维网设计的3D置标语言，是虚拟现实建模语言的升级版。
MODO ▲	The Foundry 推出的3D建模、雕刻、绘画、动画和渲染软件，被多个著名专业数字动画工作室采用。
Katana ✪	Sony Pictures Imageworks 开发了3D外观开发和照明软件的Katana雏形，作为其内部软件使用，2009年The Foundry 加入联合开发，面向专业制作者，主要开发者史蒂夫·拉维特斯等获第85届奥斯卡技术成就奖。
MotionBuilder	著名3D动画动作、运动捕捉、运动控制软件，最初名为“FiLMBOX”，由加拿大公司凯达拉开发，Alias随后将其收购并更名“MotionBuilder”，2006年被欧特克收购，如今的3D软件通用文件格式“FBX格式”便源自该软件。
Motion	苹果发布其2D+3D特效动画、后期合成软件，支持3D、360全景、VR等。
FrameForge	创新软件公司开发了故事板软件，包含丰富3D素材，旨在让用户像玩游戏一样进行镜头设计，面向专业和大众用户。
DaVinci Resolve ♥▲	达芬奇系统发布其色彩调整软件，起初需要使用专用硬件，虽然深受行业好评但价格高昂，2009年被黑魔法设计收购，与此同时，商业显卡的进步让其摆脱了专用硬件，黑魔法发布了价格大幅下调的新版，2014年进化为独立的视频编辑器，2018集成了合成软件“融合”和视觉效果功能，2019年加入机器学习功能，2022年引入实时协同云编辑功能，并发布苹果平板电脑版。 其发展体现了开发者对计算机科学发展和行业需求变化的迅速反应，这是存活至今的所有数字动画软件的特色。
DS系列	任天堂推出首款7世代掌上游戏机。
PSP ♥▲	索尼推出的7世代掌上游戏机。

2005年

计算机的速度比10年前大概快了1000倍，数字动画技术的照片真实感水平已可很好地迷惑观众，数字技术在电影长片中的使用十分常见，数字影院系统也开始在世界各地取代传统影院。

• 影视特效+软/硬件开发：彼得·杰克逊执导的《金刚》
  • 使用维塔数码为其开发的面部运动捕捉系统，尝试引入面部表情研究，把人类的表情转移到大猩猩的数字模型上，并把动捕数据转换为可编辑的角色动画系统，从而创造一种更可信的情感表达。该系统在后续的制作中持续升级，制作了大量数字角色，主要开发者马克·萨加尔等因此获第83届奥斯卡科学与工程奖。
  • 天空物质公司开发的3D雕刻和绘画软件 ❤ Mudbox 随该片首次公开面世，该软件随后被欧特克收购，主要开发者安德鲁·卡米尼斯等获第86届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效+软/硬件开发：安德鲁·亚当森执导的《纳尼亚传奇：狮子·女巫·魔衣橱》
  • 使用了工业光魔新开发的专有绑定系统“BlockParty”，该系统让复杂的生物绑定过程变得更友好，艺术家可更好地参与到生物动画制作中，最初由詹森·史密斯和杰夫·怀特发表（注1），并在后续的制作中继续更新（注2），主要开发者因此获第90届奥斯卡技术成就奖。
  • 注1：Jason Smith and Jeff White. 2006. BlockParty: modular rigging encoded in a geometric volume. In ACM SIGGRAPH 2006 Sketches (SIGGRAPH '06). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 115–es. https://doi.org/10.1145/1179849.1179993
  • 注2：Rachel Rose, Mike Jutan, and John Doublestein. 2013. BlockParty 2: visual procedural rigging for film, TV, and games. In ACM SIGGRAPH 2013 Talks (SIGGRAPH '13). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 8, 1. https://doi.org/10.1145/2504459.2504469

• 传统+3DCG动画：尼克·帕克和斯蒂夫·博克斯执导的动画长片《超级无敌掌门狗:人兔的诅咒》
  • 该系列以粘土动画为特色的，现代材料和现代机电技术让以前不可能出现在定格动画的镜头成为现实。
  • 运动图像公司为该片制作了一群数字粘土兔子，并编写专有软件以允许数字兔子显示真实粘土偶会附带的、如指纹之类的微小缺陷，其最终效果在造型、材质、动作表现等方面和传统粘土定格动画没有明显区别。

• 风格化CG动画：安东尼·卢卡斯（Anthony Lucas）执导的动画短片《加斯帕·莫雷罗神秘探险记》（The Mysterious Geographic Explorations of Jasper Morello，2005）
  • 一部看起来像传统剪影动画的短片，但该片实际上使用数字动画技术制作，以表现更复杂的运动和场景。

• 风格化CG动画：杉井仪三郎执导的《翡翠森林狼与羊》
  • 利用数字动画的多图层合成技术，制作了一部融合手绘质感、既“柔软”又“立体”的数字动画，这在传统赛璐璐动画制作中是难以实现的。

• CG动画：马克·丁达执导的迪士尼动画长片《四眼天鸡》
  • 迪士尼动画制作的首部全数字动画，也是首部以“迪士尼数字立体”格式发行的动画长片，
  • 该称谓只是一种营销概念，而不是一种特殊的技术。
  • 一个被称为“小鸡线”的新变形工具，允许动画师可以对角色模型执行任意的拉伸和挤压，让3D角色可以表现接近与手绘动画的变形效果。

• CG动画：司徒永华执导的动画长片《龙刀奇缘》
  • 中国首部3D数字动画长片，也是首部3D功夫动画长片，
  • 由数十名香港动画师经过一年多的时间制作。

• 交互游戏：《半条命2：消失的海岸线》，威尔乌开发
  • 首款使用立方体贴图和表现折射效果的视频游戏，也展示了先进的高动态范围渲染和泛光技术。

• 交互游戏：《死刑犯：罪恶起源》，世嘉开发
  • 首款使用环境光遮蔽和次表面散射的视频游戏。

• 交互游戏：育碧蒙特利尔开发的《细胞分裂：混沌法则》
  • 首款使用视差贴图的视频游戏。

• 交互游戏←传统动画：史克威尔艾尼克斯开发的《王国之心2》
  • 一个复古关卡把1930年代流行的橡胶软管动画作为一种风格引入了3D视频游戏，但当时的游戏动画技术在表现弹性肢体变形方面仍然吃力。

• 交互游戏：卡普空第4开发部开发的《生化危机4》
  • 首次引入了过肩镜头，后来成为绝大多数第三人称动作游戏的标准。

• 基础应用研究：理查德·凯泽等发表了《​固液动画的统一拉格朗日方法》
  • 第一个从固体到流体的3D融化变形动画算法。
  • 提出了一种基于物理的变形动画框架，结合拉格朗日粒子方法与混合隐式-显式表面生成技术，实现了固、流体变形的高精度物理动画模拟，支持复杂拓扑变化与相变过程，并在交互式应用中展现了高效性与细节表现力。
  • Richard Keiser, Bart Adams, Dominique Gasser, Paolo Bazzi, Philip Dutré, and Markus Gross. 2005. A unified lagrangian approach to solid-fluid animation. In Proceedings of the Second Eurographics / IEEE VGTC conference on Point-Based Graphics (SPBG'05). Eurographics Association, Goslar, DEU, 125–133. https://dl.acm.org/doi/10.5555/2386366.2386387.

2005年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

Unity 引擎 ♥▲	美国Unity Technologies开发的游戏引擎，可用于2D和3D游戏开发，以及其他交互式项目，被游戏行业广泛采用，后来也开始进军影视动画行业。
子弹	埃尔温·考曼开发的免费开源物理模拟引擎，被用于游戏、视觉效果、机器人等领域，被行业迅速接纳，成为21世纪初三大主流物理引擎之一。考曼获第87届奥斯卡科学技术奖。
Arduino	马西莫·班齐等开发了开源嵌入式硬件平台，用于创作交互式艺术装置，包含各种各样的传感器、控制器等硬件和专用软件，相对容易学习和操作。
OpenFrameworks	扎卡里·利伯曼等为创造性编码而设计的开源工具包，用于多媒体交互艺术等项目。
SeExpr	迪士尼动画工作室开发，允许以交互方式生成各种程序范例，随后逐渐成为其内部专有的，在着色器、纹理创作、粒子操纵、变形等多个动画部门都会使用的工具。2011年作为一种开源、通用的表达语言与动画和视觉特效行业的其他公司分享。
Toon Boom Solo	Toon Boom发布DE 2D动画软件，面向个人和小型工作室。
Pivot Animator	彼得·伯恩开发了一款有趣的免费2D动画软件，用于制作简单但有趣的火柴人和精灵图动画。
MeshLab ♥	意大利科学和信息技术研究所-国家研究委员会开发了非结构化大型3D网格处理软件，旨在处理3D扫描流程中出现的大型非结构化3D模型，在清理、重建的同时保留贴图信息。
Silhouette	轮廓效果公司开发并发布，最初是一种用于视觉效果制作的转描工具，2019年与鲍里斯效果合并成包括数字绘画、转描、运动跟踪和基于节点合成的多功能程序，主要开发者保罗·米勒和马尔科·保利尼因此获第91届奥斯卡技术成就奖。
iClone ♥	甲尚科技开发了实时3D动画软件，支持多规格3D文件，提供骨骼动画，唇型同步，预装素材，实时动捕等功能，2017年推出无标记面部捕捉技术，让用户像玩游戏一样制作和控制动画。
Remo 3D	雷模图形开发，专注于实时可视化的3D模型创建。
Kerkythea	扬尼斯·潘塔佐普洛斯开发的免费3D渲染软件发布，支持光线追踪和梅特罗波利斯光传输两种渲染模式。
cineSync	科斯派克提夫公司开发的远程协作和审查视觉效果的工具，其主要开发者托尼·克拉克等获第83届奥斯卡技术成就奖。
Xbox 360	微软推出其7世代家用游戏机，多边形处理性能高达5亿个每秒，至2016年停产。 7世代的家用游戏机已可被视为一台微型电脑，所谓的“次世代游戏”也是从这一代游戏机开始的。该世代游戏更注重真实世界的物理性模拟，支持更高面数的模型、更高精度的贴图、更高帧率的高清视频，更接近预渲染动画效果。

2006年

• 影视特效+软/硬件开发：戈尔·维宾斯基执导的《加勒比海盗2：聚魂棺》
  • 首部使用工业光魔新开发的动作捕捉技术“IMocap”的电影长片，在此前“运动和结构恢复系统”（MARS）的基础上进一步开发，基于图像捕捉而非早期的光学或惯性捕捉，以使用更少的摄像机（1-3个）跟踪运动，基于图形标签的新动捕服也更好地释放了演员表演的自由度，并染上合适角色的颜色，以反射恰当的环境光。主要开发者史蒂夫·沙利文等获82届奥斯卡技术成就奖。
  • 数字角色“戴维琼斯船长”通过工业光魔的次表面散射技术创建了可信的照片逼真感皮肤外观。
  • 而卡里·菲利普斯等在制作该片时开发的“工业光魔形状雕刻系统”，允许艺术家快速增强和修改角色动画表演，后来获得了第87届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效：阿方索·卡隆（Alfonso Cuarón）执导的《人类之子》（Children of Men，2006）
  • 帧商店制作了首次出现在电影长片中的、逼真的数字婴儿，
  • 而根据环球影城的展览，该片也使用了一个实体动画偶婴儿。
  • 该片以手持摄影和超长镜头著称，其中一段长达12分钟的车内动作戏片段，车内空间限制了传统的拍摄方式，剧组通过爆改车辆，以及使用由Doggicam Systems开发的拍摄装置，让摄影机在车内自如拍摄。

• 影视特效+软/硬件开发：布莱特·拉特纳执导的《X战警：背水一战》
  • 首部使用“数字去老化”技术的电影长片，
  • 由洛拉视觉效果公司“巧妙”地使用谨慎逻辑公司已下架的程序“Flame”和“Inferno”实现，该公司的数字整形技术为很多电影提供了服务，随着此类技术的发展，一些演员出于个人原因也会寻找数字美容服务，而如今成为智能手机标配的美颜效果，事实上也是一种基于人脸识别的数字整形技术。

• 影视特效：沃尔夫冈·彼德森执导的《海神号》
  • 该片的水特效动画使用了多种技术，包括最初在1998年由罗恩·费多基创建的物理模拟系统“PhysBAM”，后来斯坦福大学的学生团队和工业光魔相继加入合作开发，为解决接触、碰撞和堆叠问题提供了准确的方法，形成一个可扩展的生产工具集，是最早具有高度控制的大规模销毁工具库之一，费多基和布莱斯·克里斯威尔因此获87届奥斯卡技术成就奖。
  • 另一家以流体模拟闻名的扫描线视觉效果公司也参与了《海神号》的制作，但他们更知名的早期代表作来自扎克·施奈德执导的电影长片《斯巴达300勇士》（300，2007）的风暴场景。

• 传统→3DCG动画：大卫·鲍沃斯执导的动画长片《鼠国流浪记》
  • 阿德曼动画制作的首部完全使用3D数字动画技术制作的粘土动画风格动画长片，标志着这家以传统定格动画闻名的公司开始转向数字制作，但他们很快发现当时的3D数字技术在完全模拟粘土定格动画方面还不成熟，结合两者各自优势才是更好的选择。

• 3DCG动画←传统动画：罗杰·阿勒斯等执导的动画长片《丛林大反攻》
  • 索尼动画团队开发了一种允许动画师将角色模型重塑为更接近传统手绘动画姿势和轮廓的数字动画系统“Shapers”，使3D数字技术更好地模拟传统手绘造型美学。

• CG动画+软/硬件开发：吉尔·克兰执导的动画长片《怪兽屋》
  • 使用了 Sony Pictures Imageworks 发开的“表演驱动的面部动画”运动捕捉技术，能同时捕捉多位演员，结合多学科理论分析演员的动作和情感，并转化数字角色，将跟踪、稳定、求解和动画控制曲线等解决方案结合在一起。该技术在 Sony Pictures Imageworks 后来的项目中不断迭代，其主要开发者帕拉格·哈瓦尔达尔获第89届奥斯卡技术成就奖。
  • 该片也是首部完全使用阿诺德无偏路径追踪渲染的动画长片。

• CG动画+真人实拍合成：乔治·米勒执导的《快乐的大脚》
  • 使用节奏特效工作室开发的流体模拟系统创建海水场景，该程序允许不同规模的流体被单独模拟，再编织成整体，其主要开发者乔纳森·科恩等因此获第80届奥斯卡技术成就奖。
  • 尽管该片中的人类角色都是真人演员，而非数字角色，但它获得了奥斯卡最佳动画长片。

• CG动画+软/硬件开发：巴萨姆·库尔达里执导的《大象之梦》
  • 是首部几乎完全使用开源软件制作，并以开放源码形式发布的数字动画短片，
  • 这意味着不仅是完成的动画，其3D模型和软件都免费供任何人使用。
  • 该项目旨在展示“Blender”等开源软件用于制作专业院线级动画的可能性，项目资金来自机构捐赠和众筹，7位身处世界不同地方的艺术家参与了制作，
  • 一系列新功能在制作过程中由多位支持知识共享理念的贡献者专门编写，并添加到软件中，
  • 该片的渲染仍使用了一台超级计算机，花费125天完成。

• CG动画：迪士尼终于收购了皮克斯，但并没有将其与迪士尼动画合拼，而是各自独立运作，艾德文·卡特姆同时出任皮克斯和迪士尼动画工作室的总裁，约翰·拉塞特宣布迪士尼的手绘动画复活，乔布斯加入了迪士尼董事会。

• 交互游戏：三叶草工作室开发的《大神》
  • 是三渲二技术的一次重要突破，它原计划使用传统的照片真实感渲染，但当时目标游戏机“PlayStation 2”的图形处理难以胜任，三叶草工作室决定改用三渲二风格来减少计算，最终为玩家带来了一部兼具浮世绘、水墨画和版画风格的三维游戏。
  • 该游戏陆续在不同的游戏机上发布了多个移植改进版，至今仍被认为是有史以来制作得最好的视频游戏之一，也是游戏艺术的一个典型案例。

• 交互游戏：失眠游戏开发的《抵抗：人类堕落》
  • 首款蓝光光盘视频游戏，也是首款涉及高级雪地动画的游戏。

• 交互游戏+流媒体视频：第一个“弹幕”视频分享网站“ニコニコ動画”面世，开启了一种全新的观影和交流方式，在一定程度上增加了观众对在线视频的兴趣，但也在一定程度上影响到画面，其后续发展衍生出一些有趣的二次创作，如所谓的弹幕特效，用户利用不同颜色和造型的字符，通过弹幕在屏幕上绘制“动画”。

• 软/硬件开发：随着网页动画和新一代随身数字娱乐设备的发展，更合适小屏幕的运动图形动画又重新被推上时尚舞台。
  • 3D动画软件“Cinema 4D”引入“运动图形模块”，成为该软件的特色功能之一，很快便掀起了一股基于3D几何体的运动图形动画风潮，
  • 其他3D动画商业软件也迅速跟进类似功能，联手推动了运动图形动画的3D化，后也被称为“3D运动图形动画”。

• 软/硬件开发：欧特克以近2亿美元的价格收购了Alias公司，将其一系列著名的3D软件收归旗下，但两家公司的旗舰3D软件 “3DS MAX”和“MAYA”没有整合，继续分别发行。

• 软/硬件开发：Blender基金会发表了其3D软件“Blender”的《Blender液体模拟演示片》，标志着高级的流体动画技术进入免费软件市场。

• 基础应用研究：杰弗里·艾文等发表了论文《通过耦合二维与三维技术高效模拟大面积水域》，提出了一种混合2D和3D流体模拟方法，通过高分辨率3D界面求解与粗化2D远场单元的结合，在保证界面动态细节的同时显著提升大规模水域模拟效率，为影视特效、海洋工程等领域的实时级水体仿真提供了关键技术支撑。
  • Geoffrey Irving, Eran Guendelman, Frank Losasso, and Ronald Fedkiw. 2006. Efficient simulation of large bodies of water by coupling two and three dimensional techniques. In ACM SIGGRAPH 2006 Papers (SIGGRAPH '06). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 805–811. https://doi.org/10.1145/1179352.1141959

2006年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

Maxwell Render	西班牙下一个极限技术公司开发的无偏3D渲染器，基于光谱计算以获得比传统基于光传递算法更逼真的结果，被多个行业采用。
PlayStation 3	索尼发布其7世代家用游戏机，支持蓝光光盘，中央处理器使用IBM的新一代芯片"Cell BE"，因此这台游戏机事实上也可被用于组建超级计算机，直至2017年才停产。
PhyreEngine	索尼互动娱乐发布了免费游戏引擎，提供各种功能的游戏模板， 2012年发布的3D游戏《风之旅人》是其著名代表作。
Wii	任天堂发布其7世代家用游戏机，是首款引入体感系统的家用游戏机，为大众带来了全新的视频游戏娱乐体验。
RAGE Engine 雷霆引擎	Rockstar圣地亚哥开发了内部专有引擎，《实况桌球》是其首款游戏，该引擎持续升级至今，其出品在技术上一直处于同时代游戏的前列。
MT Framework	卡普空为第7世代游戏机开发了新的专有3D游戏引擎，《失落的星球：极限状态》是其首批游戏。

2007年

• 影视特效：山姆·雷米（Sam Raimi）执导的电影长片《蜘蛛侠3》（Spider Man 3，2007）
  • 有史以来最贵的电影长片之一，涉及大量的视觉效果和数字角色制作，多个工作室花了约3年制作。
  • 为此专门开发的运动控制系统用于拍摄真人演员的脸部，以便于和已经制作好的数字动画准确匹配，数字角色在镜头中可飞天遁地，但演员实际上坐着不动，或被固定在旋转机械上，根据现场提示做出反应和表情，很多时候需要用慢动作表演，因为电影所需的运动速度对于人类来说过于刺激。
  • Sony Pictures Imageworks 的克里斯托弗·阿曼等采用了多种技术结合来制作“沙人”动画，包括新开发的粒子模拟引擎 “SphereSim”，是一个简化的刚体模拟方程。该片段成为影视特效史上一个重要的里程碑。
    • Christoph Ammann, Doug Bloom, Jonathan M. Cohen, John Courte, Lucio Flores, Sho Hasegawa, Nikos Kalaitzidis, Terrance Tornberg, Laurence Treweek, Bob Winter, and Chris Yang. 2007. The Birth of Sandman. In ACM SIGGRAPH 2007 sketches (SIGGRAPH '07). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 26–es. https://doi.org/10.1145/1278780.1278812
  • 新登场的数字角色“毒液”涉及一种复杂的、有生命感的粘稠液体动画，也使用了 SPA 专门开发的、允许动画师在制作动画师构建形状的系统制作。

• 影视特效：克里斯·韦兹执导的电影长片《黄金罗盘》（The Golden Compass，2007）
  • 有近1200个数字镜头，视觉效果制作花了近2年时间，超过500名视效艺术家参与制作。
  • 照片真实感数字动物几乎出现在每一个场景，并与真人角色互动，部分甚至穿上复杂的盔甲，这为数字动画制作带来极大挑战，它们主要由帧商店公司制作，而基础的木偶依然会在片场使用，以帮助演员建立体积感和情感。

• 影视特效：戈尔·维宾斯基执导的电影长片《加勒比海盗：世界的尽头》
  • 首次使用了工业光魔新开发的流体模拟系统“Zeno”，展示了大规模水体模拟的能力，其主要开发者尼克·拉斯姆森和弗洛里安·凯恩兹等两度获奥斯卡科学技术奖。

• 影视特效：扎克·施奈德（Zack Snyder）执导的电影长片《斯巴达300勇士》（300，2007）
  • 扫描线视觉效果公司使用其专有流体动力学系统 “Flowline” 制作，创造了逼真的、结合破坏性分裂模拟和流体模拟的视觉特效动画，该系统可无缝插入多个3D软件，主要开发者史蒂芬·特洛伊斯基等获第80届奥斯卡科学技术奖。

• 影视特效：马克·约翰逊执导的电影长片《幽灵骑士》
  • 展示了3D软件“MAYA”的流体模拟器在气体和火焰效果方面的出色能力，其主要开发者邓肯·布林斯米德等获80届奥斯卡科学技术奖。

• 软/硬件开发：工业光魔的雷切尔·罗斯开发了革命性的面部动画系统 “FEZ”，是此前 “Caricature” 的继任，包含一个素材库，艺术家通过融合表情素材创建任意表情。
• 同年，史蒂夫·沙利文等开发的“工业光魔基于图像建模系统”获颁79届奥斯卡科学工程奖，最初面世时间不详。

• CG动画：布拉德·伯德执导的动画长片《美食总动员》
  • 首次在片尾字幕上出现了特殊声明——“100%真动画”“没有使用运动捕捉”。
  • 随着运动捕捉技术的发展，关于它是否属于一种动画技术的争论也由此展开。反对者认为动作捕捉取代了动画师的工作，且没有表现夸张动作的能力，而支持者则认为这项技术本身也包括动画师的后期调整。美国电影学院在2010年宣布，使用动作捕捉技术的电影将不再有资格获得奥斯卡最佳动画片奖，并表示动作捕捉本身并不是一种动画技术。尽管这不会对运动捕捉技术的发展造成任何实质性的影响，毕竟还有大量项目不需要证明自己是所谓“纯粹”的动画片。但有一个疑问，既然动画片可由人手操作笔、鼠标或键盘等工具制作，那为什么就不可以用脚、嘴巴或者任何其他身体部位，同时操作动捕服上的多个标记？所谓的动作捕捉技术，只是利用计算机根据预定的算法，对镜头所拍摄内容的变化进行运动计算，再传递到数字模型相应的控制点上，这意味着运动捕捉技术就是一种由人操作的计算机动画技术。
  • 关于运动捕捉是否属于一种动画技术还衍生出另一个激烈讨论的问题，就是真人演员是否可以作为一种动画素材？关于这一点，动画先驱们早就给出过答案，前文也明确提及历史上把真人作为动画素材的多个案例，它们在电影技术诞生之前早已存在。
  • 至于《美食总动员》为什么不使用运动捕捉技术，我认为这是一个艺术的问题。
  • 此外，帕特里克·科尔曼和埃里克·弗罗姆林为该片开发了专门的切割模拟程序，让动画师能专注于角色表现，而不是复杂的零碎食材建模和运动；
    • Patrick Coleman and Eric Froemling. 2007. Chop it up! animation--driven modeling, simulation, and shading in the kitchen. In ACM SIGGRAPH 2007 sketches (SIGGRAPH '07). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 48–es. https://doi.org/10.1145/1278780.1278839
  • 亚历克斯·哈维尔为其中的 “三渲二”场景开发了新的渲染技术，以生成表现良好的轮廓线；
    • Alex Harvill. 2007. Effective toon-style rendering control using scalar fields. In ACM SIGGRAPH 2007 sketches (SIGGRAPH '07). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 53–es. https://doi.org/10.1145/1278780.1278844
  • 大卫·龙开发了优化 “RenderMan” 头发渲染的管道；
    • David Ryu. 2007. 500 million and counting: hair rendering on Ratatouille. In ACM SIGGRAPH 2007 sketches (SIGGRAPH '07). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 51–es. https://doi.org/10.1145/1278780.1278842
  • 该片还包括复杂的水体模拟、食物造型和质感模拟、角色碰撞、鼠群模拟、异型角色布料运动等创新技术。

• CG动画+软/硬件开发：：罗伯特·泽米基斯执导的《贝奥武夫》
  • 继《最终幻想：灵魂深处》后又一部尝试以全数字动画技术制作照片真实感人类的动画长片，获益于计算机生成图像技术的进步，它几乎接近成功，但角色的动作和一些毛发、布料的模拟还需要努力。该片由 Sony Pictures Imageworks 制作，并专门开发了一系列新的动画工具。

• CG动画+软/硬件开发：：联合航空广告片《龙》
  • 杰米·卡利和迪亚米·卡利里在制作该片的时候开发了定格动画软件“Dragonframe”，次年由狄芝得系统公司发行其商业版，被行业广泛采用，2014年获安妮奖的伊沃克斯奖。

• CG动画+软/硬件开发：：凯文·德特斯和史蒂夫·沃默斯执导的动画短片《如何连接你的家庭影院》
  • 对迪士尼新引入的“无纸化”2D动画生产流程进行测试，使用商业数字绘画设备和动画软件。标志着2D数字动画技术的发展已进入相当成熟的阶段。

• CG动画：沈乐平执导的《秦时明月》
  • 中国首批网络动画连续剧的代表，开启了一种新的动画商业模式，该系列的后续更新在很大程度上见证了中国3D动画技术的进步历程。

• CG动画：小拉德·埃林格的动画长片《平原》
  • 是首部由一个人制作的数字动画长片，
  • 小拉德·埃林格使用商业软件在自己的家庭工作室历时2年制作，尽管其动画技术和视觉效果难以与制片大厂的高成本动画长片相比，但这无疑是一项创举。

• CG动画：马特·皮佐罗和布莱恩·吉布森开发了一种所谓“插画电影”的动画形式，把静态图像通过简单的剪切和移动，组合成一种融合了漫画和MG动画和视觉形式。

• 交互游戏：忍者理论工作室开发的《天剑》
  • 被宣传为首部使用全身+面部运动捕捉技术制作的视频游戏，由维塔数码制作，
  • 该动捕技术最初为电影长片《指环王》开发。视频游戏对运动捕捉技术的使用，一直与高成本影视动画制作并驾齐驱，其最终动画效果的差距主要是因为实时渲染对模型精度和生物肌肉等复杂计算的限制，而计算机算力的持续提升，以及计算机生成图像在算法方面的不断优化，正在努力缩小这一差距。随着视频游戏在图像效果方面的提升，越来越多原来专注于电影大片视效制作的专业公司或团队参与到视频游戏的制作中，这进一步拉近了影视动画和视频游戏的距离。

• 交互游戏+软/硬件开发：育碧蒙特利尔开发的《刺客信条》
  • 带来了“电影般的”3D视频游戏，在模型、角色动作、地编和渲染上都表现惊人，
  • 首款全4K的视频游戏（2008 WIN版）。
  • 该游戏引入了现实世界有历史价值的地标建筑，与其他虚构建筑组合成一个开放世界，玩家在不同城市中自由探索，还可控制角色进行一些“表演”行为。
  • 育碧蒙特利尔为其开发了新的3D游戏引擎 Scimitar，2009年更名 Anvil，并用于开发《刺客信条2》，后继续更新迭代用于开发多个游戏。

• 交互游戏：Crytek开发的《孤岛危机》
  • 首款使用“屏幕环境光遮蔽”实时渲染技术的3D视频游戏。
  • 该算法由Crytek的弗拉基米尔·卡贾林开发，属像素着色器，分析储存在纹理中的场景深度缓冲区，对屏幕上的每个像素周围的深度值进行采样，并从每个采样点计算遮蔽量，从而实时地呈现类似于环境光遮蔽效果，极大地增强了游戏图像的立体感。

苹果公司推出第一代平板智能手机，开启了手机从键盘时代进入纯触屏时代的变革，这将极大地改变了用户和手机的交互方式。

2007年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

YEBIS ♥▲	日本硅工作室开发的视觉效果中间件，可服务于任何数字渲染项目，添加各种光效、雾效、模糊、抗锯齿等效果，被游戏和动画行业广泛采用。
Crystal Tools 水晶工具	史克威尔艾尼克斯为其7世代游戏机开发了新的专有3D游戏引擎，以电影般的渲染质量、当时来说较先进的面部动画、实时物理计算和过场动画和游戏动画无缝过渡等为特色，《最终幻想13》（2009）是其首款游戏。
X-Ray	乌克兰GSC游戏世界公司研发了首款支持“DX9”的3D游戏引擎“X-Ray”，同年发布的《潜行者》是其首个代表作游戏。
OverMax	目标软件开发，最初为网络游戏引擎，后来成为支持2D和3D的多功能交互产品开发工具集。

2008年

• 影视特效+软/硬件开发：大卫·芬奇执导《本杰明·巴顿奇事》
  • 饰演“巴顿”的演员布拉德·皮特获奥斯卡和金球奖最佳男演员提名，这是第一次大量使用数字换脸技术的角色获此殊荣。
  • 数字领域没有依赖传统的运动捕捉或手动关键帧技术，而是另辟蹊径开发了一个被称为“情感”的系统，融合了多种不同的技术：
    • 编写软件代码创建了皮特的微表情数据库，并把它们与关键帧动画和图像分析数据进行匹配；
    • 引入“面部动作编码系统”和数字领域的专有体积变形装置，将皮特的表演带到了片中巴顿的身上，使动画师能够通过微表情来操纵如眼球、眉毛、嘴角等细节动作，但该系统是高度定制的，需要根据不同演员重新调整；
    • 莫瓦（MOVA）的面部捕捉系统“轮廓”是这一过程中的关键部分，也标志着该系统的首次应用，MOVA和数字领域后来一直保持合作关系，该系统获87届奥斯卡技术成就奖；
    • 图像度量公司的技术被用来从4个角度的高清摄像机中捕捉皮特表演的运动曲线和计时数据，为动画师在调整动画时提高效率。
  • 此外，数字领域还创建了基于计算机的照明匹配系统，以确保现场拍摄和数字照明的匹配，开发了专有的运动跟踪和头发匹配系统，以便后期制作的数字脸部和头发准确叠加到演员身上。

• 影视特效+软/硬件开发：罗兰·艾默里奇执导的《史前一万年》和安德鲁·亚当森执导的《纳尼亚传奇：凯斯宾王子》
  • 是首批使用运动图像公司新开发的专有毛发系统 Furtility 的电影长片，该系统后来持续更新，成为该公司的特色专有技术之一，并最终带来极致的照片真实感毛发。

• 影视特效+软/硬件开发：斯皮尔伯格执导的《夺宝奇兵4》
  • 首部使用工业光魔新开发的专有破碎系统 Fracture 的电影长片。

• 影视特效+软/硬件开发：斯科特·德瑞克森执导的电影长片《地球停转之日》
  • 首次使用了维塔数码正在开发的“深度合成”的技术，利用深度数据在降低计算量的同时又能保持3D效果。该技术在后来的项目中持续改进，其他工作室和一些高端数字动画软件也相继加入深度合成功能，其主要贡献者彼得·希尔曼等获第86届奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效：英国广播公司一频道播出的《神秘博士第四季》
  • 首部使用人工智能人群模拟软件 Massive 的电视节目，
  • 它意味着原来被认为更廉价的电视连续剧特效，开始和原来被认为更高级的电影长片特效并道，这种情况在2010年代更为明显。

• CG动画+软/硬件开发：克里斯·威廉姆斯和拜伦·霍华德执导的迪士尼动画长片《闪电狗》
  • 为使3D背景具有手绘效果，动画团队开发了一项新的“非真实感渲染”技术，该技术在迪士尼后来的动画项目中不断更新和使用，使其数字动画拥有一种特殊的、介乎于拟真和拟绘之间的艺术效果。

• CG动画：安德鲁·斯坦顿执导的皮克斯动画长片《机器人总动员》
  • 成功地为基于物理的照片真实感机器人“瓦力”创造了可信的生命感，该片在全球广泛传播，进一步夯实了动画技术的拟生对象从生物拟生到赋予一切事物生命的转变。

• CG动画⇆ 传统动画：宫崎骏执导的吉卜力动画长片《崖上的波妞》
  • 在3D数字动画技术几乎接管了整个动画长片行业的时候，吉卜力推出了一部清新、简洁、活泼的2D动画长片，宫崎骏大胆地放弃了此前几部动画积累的技术基础，转而完全回归传统手绘动画，不仅要放弃数字动画技术，并且要表现出数字动画还无法体现的视觉效果。
  • 但事实上，该片的着色、合成等工序依然使用了数字动画技术。

• 传统动画→CG动画：经典长篇电视动画《托马斯和朋友们》（1984-2021）在第12季开始引入数字动画技术，并于次年全完转向数字制作。

• CG动画：捷克首部数字动画长片《山羊故事》、印度首部数字动画长片《流浪狗罗密欧》相继上映，都使用3D数字动画技术制作。前者由一个10人左右的团队历时5年制作，后者由迪士尼影业印度公司领衔制作。

2008年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

Ocula	The Foundry开发了基于特效软件 Nuke 的立体图像插件集，让特效师更好地处理立体电影。
Toon Boom Animate	Toon Boom推出的2D动画软件，主要针对个人专业用户或小型工作室，持续更新至2015年。
うごくメモ帳 活动记事本	任天堂为其便携游戏机开发了免费2D动画应用，是社交娱乐型动画应用的早期案例之一。
MikuMikuDance ♥	樋口优为虚拟角色“初音”开发了免费3D动画软件，面向大众用户，原开发者退出后由 MikuMikuMoving 继任，可提供更丰富的新功能，但对初学者来说较难操作。

2009年

• 影视特效+软/硬件开发：詹姆斯·卡梅隆执导的《阿凡达》
  • 首部以照片真实感数字角色和世界为特色的电影动画长片，首部大量使用运动捕捉技术以及最早使用 IMAX 立体格式的案例之一。
  • 该片的策划始于1994年，但由于当时的技术未能符合导演卡梅隆的愿景，制作计划一再推迟。
  • 期间卡梅隆一直在寻求更先进的动作捕捉技术，一系列开创性的运动捕捉设备、解算系统和动画软件因此陆续被开发。
    • 维塔数码开发了首款头戴式、装有摄像头的脸部运动捕捉和解决系统 FACETS，由系统计算出肌肉的移动并映射到数字角色上，输出的数据让动画师更易再次编辑，可在一个场景中捕捉十几个演员，并允许同时捕捉身体运动，这意味着导演能够以类似真人实拍的方式在现场指导动画动作，该系统在后续项目中持续改进，主要开发者卢卡·法西昂等89届奥斯卡科学与工程奖。
    • 温斯顿工作室为《阿凡达》面部捕捉制作了专门的动捕头盔，带有一个轻型铝管吊杆，上面有一个迷你标清摄像头和集成的白色LED灯，后改为可拆卸手柄。
    • 标准偏差公司提供摄像头 “OEM” 和摄像头控制单元 “LTC” 同步和烧录系统，后继续与维塔数码合作并改进其运动捕捉系统，提供一种稳定的方式让多个摄像机与终端时钟精确同步，使多人同时进行动捕变得可行，其主要开发者巴巴克·贝赫蒂等获第92届奥斯卡技术成就奖。
    • 技术工具公司（现归迪士尼所有）为该片提供多种包含第三方设备的整体机械设计集成，开发了可在片场使用的第一个提供无线视频信号的头戴式面部运动捕捉系统，成为未来类似系统的参考，其主要开发者亚历杭德罗·阿朗戈等获第92届奥斯卡技术成就奖。
    • 概念超速公司提供了他们的运动控制系统，包括各种运动控制设备、虚拟相机、拥有用户友好界面的软件系统等，为真人实拍和数字动画提供更好的对接，被行业广泛采用，主要开发者史蒂文·罗森布鲁斯等获第89届奥斯卡科学与工程奖。
  • 维塔数码还开发了一种从里到外的生物学角色动画系统“组织”，艺术家创建详细的关节骨架，然后在肌肉、筋膜和脂肪上分层，动画师仍然按照传统三维动画制作方式控制角色的主要动作，系统自动计算这些内部结构的运动模拟并驱动表皮运动，自《阿凡达》以来持续更新至今，获第85届奥斯卡科学与工程奖。
  • 如今被行业广泛采用的3D纹理绘制软件 Mari 最初也是维塔数码为制作《阿凡达》开发的，后由The Foundry代理向公众出售，结合多层绘画工具和独特的纹理管理系统，简化了大型、高分辨率纹理集的处理，主要开发者杰克·格雷斯利等获第88届奥斯卡科学与工程奖。
  • 为实现《阿凡达》所需的复杂灯光，维塔数码的马丁·希尔等开发了“球面谐波”，后来成为维塔数码照明管道的核心技术之一，主要开发者因此获86届奥斯卡技术成就奖。
  • 微软专门为《阿凡达》创建了一个新的云计算和数字资产管理系统“盖亚”，使工作人员能够跟踪和协调数字处理的所有阶段。
  • 为处理该片的视觉效果制作工作，维塔数码当时使用的服务器群由4000台惠普服务器、35000个处理器核心、104TB的随机存取存储器和3PB的网络存储组成，采用皮克斯的渲染软件 RenderMan 渲染器和 Alfred 渲染队列管理系统。
• 关于《阿凡达》到底应该归类为数字动画，还是电影，曾引起激烈讨论。有趣的是，导演卡梅隆本人曾在采访中声称“这不是一部动画，除非他认为是”。但该片除了十分有限的真人片段，基本上就是一部照片真实感的数字动画。

或者说，这涉及一个更重要的转变，那便是在影视特效动画化的过程中，数字动画技术确确实实在消融电影和动画最后一丝边界。

• 影视特效：扎克·施奈德执导的电影长片《守望者》
  • 也带来了一位蓝色的照片真实感数字角色“曼哈顿博士”，其运动捕捉的面部标记数量达到创纪录的165个点，动画师根据这些数据进步一调整面部动画。

• 影视特效：乔瑟夫·尼克尔执导的《终结者2018》
  • 带来了以演员阿诺德·施瓦辛格为原型的照片真实感“数字替身”（仅面部）
  • 该片涉及先进的实拍和数字动画运动匹配、流体和破碎特效，但使用各种古老木偶技术操控的实际动画偶仍被使用。

• 影视特效：工业光魔为杰弗里·艾布拉姆斯执导的电影长片《星际迷航》
  • 开发了新的火焰工具 “Virtual Pyro”，允许以可定向的方式模拟火焰和爆炸，使动画师能够逼真地再现太空中可能发生的爆炸。

• CG动画：彼特·道格特执导的《飞屋环游记》
  • 成为第一部戛纳电影节的揭幕动画长片，也是首部获奥斯卡最佳影片提名的数字动画长片，这标志着传统电影和动画的概念正在相融。
  • 该片大量使用了“RenderMan”新加入的“环境光遮蔽”和“间接照明”技术，以增加照片真实感，主要开发者佩尔·克里斯滕森等因此获第82届奥斯卡科学与工程奖。

• CG动画：康拉德·弗农和罗伯·莱特曼执导的《怪物大战外星人》
  • 首部使用3D立体动画技术“InTru3D”制作的动画长片，
    • 该技术由英特尔和梦工厂于2008年合作开发，动画师可直接在立体环境中创作立体动画。
  • 该片也使用了西奥多·金等新发布的流体模拟技术“Wavelet Turbulence”制作母舰爆炸场景，后被多个工作室和软件引入，西奥多·金等因此获85届奥斯卡技术成就奖。
    • 参考文献：Theodore Kim, Nils Thürey, Doug James, and Markus Gross. 2008. Wavelet turbulence for fluid simulation. ACM Trans. Graph. 27, 3 (August 2008), 1–6. https://doi.org/10.1145/1360612.1360649

• CG动画：弗朗索瓦·阿拉尔等执导的动画短片《商标的世界》（Logorama，2009）
  • 用 三渲二技术表现了一种具有现代图形风格的伪2D（也称2.5D）动画效果，这类动画将在2010年代变得十分流行。

• CG动画←传统油画：卡特夫妇和运动图像公司合作，使用3D软件“MAYA”近乎完美地再现了安布罗西厄斯·博沙特1618年的一幅静物油画，每一朵花、昆虫和背景风景都被赋予生命，制作成长达3小时的3D油画动画，并把平板显示屏包装在画框中供艺术展馆直接展览。

• CG动画+传统动画：亨利·塞利克执导的《鬼妈妈》
  • 首部使用3D打印技术，并融合3D数字动画和传统定格动画技术的动画长片。
  • 数字动画师通过3D软件把木偶需要的各种表情制作好，然后通过3D打印出实体，再打磨着色，从而让定格动画偶也可表现出流畅、丰富、细致的表情。

• 基础应用研究：刘风（Feng Liu）等发表了首个3D视频稳定技术《​面向三维视频稳定的内容保持变形技术》。
  • Feng Liu, Michael Gleicher, Hailin Jin, and Aseem Agarwala. 2009. Content-preserving warps for 3D video stabilization. ACM Trans. Graph. 28, 3, Article 44 (August 2009), 9 pages. https://doi.org/10.1145/1531326.1531350

2009年面世的其他重要 软件 / 硬件 / 语言 / 标准

IRAY ♥✪▲	英伟达展示了第一个在图形处理器（GPU）上运行的商业版路径追踪渲染器，该类技术的后续发展极大地加速了数字动画制作和渲染的速度，缩小了实时渲染动画与预渲染动画的差距。
View-D	印度主焦点公司推出立体电影转换技术“视图D”，成为第一家将整部电影长片转换为数字立体电影的公司。
Exmor R	索尼推出首批可量产的背照式互补金属氧化物半导体传感器，灵敏度比传统的前照式传感器大幅提高，在低光照环境下的改善尤为明显。
Omnia HD	三星推出首款支持高清视频（1280×720像素）录制的手机，由此启动了手机视频录制的像素革命。