記者|於浩

取代了真實佈景與大幅綠幕，一個高6米、直徑24米的LED攝影棚正在越來越頻繁地出現在影視作品的拍攝現場。轉動旋鈕，拍攝場景便可從廣袤無垠的大海切換爲飛沙走石的戈壁，從日出轉爲日落，變換成導演想要的光影效果。

這項名爲虛擬製片的技術正在改變影視製作的傳統流程，高精度畫面的實時渲染使得後期特效製作被前置完成。

相較於搭建實景的方式，虛擬製片的複用性更強；而相較於綠幕而言，虛擬製片能夠在拍攝現場實現實時渲染，演員能夠感知到所處場景，導演也可以一目瞭然地看到最終效果。

這項技術的關鍵在於對遊戲引擎的應用。

2020年8月，博採傳媒對外發布了其虛擬製片技術，以開源的UE引擎爲底層基礎做二次開發，解決了高質量圖像實時渲染的難題。

渲染是製造光影效果必不可少的環節之一。通過攝影機獲取需要渲染的範圍之後，還要計算光源對物體的影響、根據物體的材質來計算物體表面的顏色等等。經過渲染之後，在原始畫面上疊加的特效才能夠真正符合3D場景。

據博採傳媒CEO李煉介紹，在沒有引擎工具時，影視行業內普遍使用一些商用渲染軟件來製作，這一過程對算力的要求很高。2013年，博採傳媒製作其第一部動畫長片時，使用阿里雲6700臺機器、花了3個月的時間才讓渲染質量達到了好萊塢的標準。

當時由於計算機在算力與圖形圖像能力方面的限制，實時渲染是一件不切實際的事，但是隨着GPU算力的提升與遊戲引擎的發展，這一情況發生了變化。

“遊戲最重要的是流暢，在流暢基礎上要求畫面儘可能真實，影視的目標則是在畫面真實的基礎上儘可能快，因爲快意味着更短的製作週期，更低的成本。”動作物理引擎公司Motphys聯合創始人王怡然表示。

但是自2015年左右光線追蹤技術開始應用於遊戲領域，遊戲引擎所渲染出的畫面越發接近影視標準，最終能同時滿足遊戲與影視對“快”和“真”的需求。在王怡然看來，2021年Epic Games所開發的UE5（Unreal Engine 5：虛幻引擎5）就很好地做到了一點。

在UE迭代至4.2版本時，博採傳媒已經對這一趨勢有所感知，開始進行引擎的研發。2020年末發佈的4.26版本則被李煉稱作“質的飛躍”。“由於GPU的迭代，算力的增幅是幾何級的。遊戲引擎的實時性越來越好了吧，算力有很大的富裕，未來是可以把提升畫質作爲發展路徑的。”李煉回憶說。

除影視行業之外，遊戲引擎實時渲染虛擬世界的能力也在被其他行業所應用，如民用航空、自動駕駛等行業都會將工業仿真作爲節約試錯成本、提升效率的方式。

雲鋒基金、美團龍珠、IDG等多家知名機構投資的自動駕駛公司輕舟智航便選擇搭建智能仿真系統，基於現有數據生成大量模擬真實場景的數據，在仿真場景中自主學習各類複雜場景。

但相較於影視與遊戲追求視覺效果上的真實，工業場景在“真”這一方面，會要求更貼合物理世界的規律。

王怡然以海水的模擬舉例，之前的遊戲水體模擬只能模擬表面一層，貼上一些預製好的波浪形態，後期可能會有些專門計算水面的方程，“但也只是爲了看起來真實，並不一定符合流體力學。”

工業場景會要求模擬海洋內部海水的作用力。如果需要建造一座海洋石油鑽井平臺，那麼設計方必然要考慮其在海水中的受力情況，對精度的要求更高。

據王怡然介紹，混合拉格朗日歐拉法是目前影視領域所用到的技術，其核心思想是將水抽象作粒子，每個粒子攜帶着表示水的物理信息，以此爲基礎去解流體的方程，從而模擬出比較接近真實波浪的效果。但對於比較大規模的水域，這一方法暫時還做不到實時計算。

這種對“真”的極致要求增加了遊戲引擎應用於工業場景的難度。同時，除算法與軟件層面的困難之外，專業用於物理計算的芯片仍然有所缺位。

另外一點阻礙因素則是不確定的商業化前景。在王怡然仍關注於足球遊戲研發時，曾接到一家民用航天公司的訂單，希望藉由其物理引擎技術對衛星上天過程進行物理仿真。在技術評估之後，團隊認爲這一需求在技術上是可實現的。此前Space X也曾向足球遊戲FIFA的開發商EA尋求技術支持。

而由於研發成本過大、民用航天的商業回報週期過長等因素限制，這一訂單最終被放棄。即便是重新創業成立Motphys之後，現金流較好的遊戲行業仍然是Motphys的重要業務來源。“一方面創業公司需要持續經營，另一方面也可以爲後續研發做技術積累。”王怡然直言。

但整體來看，對於物理引擎等遊戲領域的技術能否運用到工業等其他領域的仿真，王怡然則持樂觀態度。在他看來，各領域內對於“真”和“快”的追求都是一致的，其他領域與遊戲在未來必然會有重合。