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看即時渲染、Omniverse 技術如何改變現有動畫製程

台灣的動畫製作技術經過這十多年間也逐步跟上全球趨勢,從即時渲染到現在的 Omniverse 虛擬協作平台問世,再度讓創作者發現這些技術的巨大潛力。在本篇文章中邀請到魔特創意的創辦人,同時也是嶺東科技大學數位媒體設計系專任教師廖偉智老師,分享他如何在原創動畫的製程中導入新技術,以及對即時渲染、Omniverse 技術的未來願景。


魔特創意

創立於2012 年,結合熱情、創意與頂尖技術的團隊,團隊成員經扎實藝術薰陶且有豐富的業界經驗。擅長製作3D 動畫影集、MV 特效、企業形象廣告。曾參與《落難神像》VR 短片、《一把青》電影特效、《台中捷運動漫大使》動畫影片。

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廖偉智

魔特創意創辦人,現於嶺東科技大學數位媒體設計系擔任教職。畢業於台灣藝術大學多媒體動畫藝術學系,曾任電影《BBS 鄉民的正義》動畫總監、3D 立體布袋戲電影《奇人密碼─古羅布之謎》、3D 電腦動畫系列影集《富邦勇者傳說》製片與導演。


從魔特創意開業至今,有嘗試哪些新技術來加速動畫製程?

從一開始 CPU 運算轉到 GPU 運算的過程中我使用過 mental ray、Arnold、RenderMan、V-Ray,直到現在留下來的算圖引擎,市場上主流的幾乎都定型了,反倒是像 Unreal 這類即時渲染的軟體跳出來,不過基本上還是要仰賴 NVIDIA 的 GPU 技術,尤其是當即時 Ray-tracing 技術加入後,又是一個劃時代的進步。以前需要經過大量運算,才能夠真實的顯示光影效果,現在已經內建在 GPU 裡面,所以我們依靠 GPU 的比重,也逐漸的超過 CPU。雖然 CPU 在運算物理模擬和光影上還是比 GPU 更精準,但是做動畫就是要想辦法讓觀眾去相信這些內容和故事。我覺得即時渲染技術一定會持續的發展下去,然後 GPU 的需求也會越來越大,「或許未來不用透過 CPU 花大量的時間去運算,反而是用 GPU 來進行運算。」為了要提高產能,以前算圖要數十台電腦,但是我現在可以用幾張顯卡,就可以得到當初這麼多電腦算出來的效果,當然會選擇使用即時渲染的方式,因為人力、時間都很珍貴。


即時渲染、Omniverse 技術跟檔案格式的革新如何改變動畫的製作流程呢?

以前我們在畫貼圖時,要先畫完再貼回 Shader,然後還要經過算圖,這個過程很花時間。而近期比較有名的 Substance 3D Painter 是可以在畫的當下就即時渲染出材質效果,就不用再重新算圖,效率上可以快很多。如果是原本的製作流程,隨便改個燈光就要算十分鐘,光修改就要多花好幾倍的時間,客戶隔天就要,沒辦法慢慢等。在材質部分,以前各種 Shader 分成很多種,參數又很複雜,直到近幾年才被統整成 PBR 的 Shader 格式,大量的遊戲和動畫,都使用 PBR 來創作一些質感,我覺得這也是一件好事。在檔案格式部分,最早我們轉檔都是透過 OBJ、之後才有 FBX、ABC 這種格式,因為我們軟體很多種,彼此之間需要在各種不用的軟體間轉換,讓團體協作中各自的軟體都能匯入,才衍生出這樣的通用格式。雖然 FBX 算是蠻成熟的,但是它沒辦法滿足一些動畫或 Cache 的部分,後來才出現支援更多 Node 節點的 ABC 格式和現在由皮克斯推出的 USD 格式。USD 格式可以把新的 Shader 及以往無法通用的細節資訊轉移到其它軟體中使用,在整合上也更加優秀,假設今天東西是做好了,我可以連前面做完東西一起匯到算圖引擎渲染出來。在國外,他們有自己的算圖中心,大家要配合這個算圖中心給出正確的格式,來進行最後的輸出,其實我覺得現在有慢慢導向這樣的形式。不論是 Unreal、還是 Omniverse,其實就類似這種形式,可以節省時間,讓使用者可以著重在創作、美感上面,而不是在等待,同時提升品質與效率。

可以請你分享一下公司用到的電腦規格嗎?

這十年間每年都會出新的產品,在硬體上一直是 Intel 獨霸,大家普遍認為算圖都靠 CPU,雖然近幾年我們對 GPU 依靠也越來越高,但市場上也經常耳聞兩家大廠競爭龍頭寶座的新聞,得益於此,我們也有幸用比較便宜的價格買到 CP 值比較高的產品,而兩家大廠的競爭也影響著產業的進步,我們得到實惠價格的同時也能夠使我們的效能得到提升。

一年前我們買了 Pascal、Turing 系列,一年之後就出現 Ampere 系列,以前用同樣資金是可以買到不錯的卡,現今專業用顯示卡受到挖礦影響而受到衝擊,有影響到想要去投資的意願,不過因為的 Ampere 系列有內建的 Ray-tracing 技術,在運算上又更好,假設我們可以比較合理的價格入手,就能用更好的規格做更多事情,讓畫面品質和效率都再向上提升。我們公司從 Pascal 系列、Turing 系列到 Ampere 系列的是都有,其它的硬體部分就會看用途,需要用到後期剪接的或是畫貼圖的同仁,就會給到符合使用的等級。

最近有嘗試導入 Omniverse 技術到動畫製程當中嗎?

去年有人跟我提過 Omniverse,我也蠻有興趣的,它可以整合各式各樣的軟體或是資產,我當時就認為這是未來趨勢,所以從三年前,我就導入了 Unreal 的即時渲染技術,直到這幾個月有學生有參加競賽時,我自己也用了一下,發現到 Omniverse 的渲染品質相當不錯,速度又蠻快的,還可以快速的得到寫實的效果,這些特點都蠻令我驚訝的。

Omniverse 的操作介面蠻簡潔的,尤其是算圖的部分做得很清楚,就像是把 Unreal 程式互動的部分先拿掉,主打做影視渲染的部分,操作上也延用至 Maya 或 Unreal,在學習的曲線上也更加容易。

by 廖偉智 老師
即時渲染場景
即時渲染場景
即時渲染場景
即時渲染場景

會不會想要用 Omniverse 開發一些原創的動畫專案?

會的,因為我已經用 Unreal 做了好幾支專案了,如果 Omniverse 比 Unreal 更方便的話,那對使用者來說的話更棒,我覺得在未來即時渲染、Omniverse 技術一定會是主流,因為已經發現有可以這麼快進行渲染的時候,就會很難接受那種速度很慢的算圖了。另外,Omniverse 技術還蠻適合拿來做場景的,例如我們要建構很大的城市,在傳統製程中,我們都會先把模型丟進去算圖,這部分太花時間,不過因為我們才剛接觸不久,還不知道Omniverse 是否有地景編輯器,如果有的話,對造景來說會是很大的優勢,像是製作沙漠或海景,只要打開造景功能,就可以快速產生場景或改變天候變化(Omniverse 目前也有調整白天或夜晚的功能),就可以趕快接著做 Layout 和運鏡的部分。

Omniverse 的渲染和匯入很好用,而且它還提供各種不同的美術風格和 Shader,匯入場景就能馬上套用效果。

by 廖偉智 老師
Omniverse Shader 效果

目前會如何逐步將 Omniverse 導入學校課程當中呢?

我們都會教好基礎的知識,然後再請學生把做好的成品匯入 Omniverse 試試看。以目前 Omniverse 為免費的情況來說,是有機會導入課程的,不過有的軟體是要收費的,如果它改為收費就可能會面臨一些困難,當越來越多人使用的時候,它自然就會有效益產生。實際使用效果上,我覺得都很不錯。我時常在教模型或講到渲染也會講到一點,可以用哪些軟體來創作或是渲染出你的模型,再者就是 Omniverse 硬體需求比較高,對學校來說設備也要跟的上才行,這點是我比較擔心的。

Omniverse 渲染圖

Omniverse 技術還能如何應用?

VR、AR、MR 數位內容、虛擬世界的建構,因為它可以直接即時渲染 3D 畫面,最近大家都喜歡玩遊戲,像是《VR-Chat》或《駭客任務》的母體裡一樣,大家都變虛擬人物進到 Omniverse 中與他人互動交流,就像是進到 Omniverse 元宇宙的概念,如果它持續的發展下去,或許 Omniverse 有可能可以變成那樣的存在,我也很期待。如果 NVIDIA 開放讓全世界的人免費進到 Omniverse,我對它的願景是人們在 Omniverse 中交流、創作、商業行為、展示等社交活動,並交換各自喜歡的虛擬物件或場景,這可能成為未來的趨勢。

Omniverse 渲染圖

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藉由蛋脆弱與堅韌的意象,揭開過往童養媳文化,專訪動畫短片《我的阿婆是一顆蛋》導演
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