17358885987
您的当前位置:首页 > 新闻动态 > 《飞向月球》纪录片破圈背后:AI、光线追踪等技术革新影视行业

《飞向月球》纪录片破圈背后:AI、光线追踪等技术革新影视行业

时间:2021-07-26

《飞向月球》纪录片破圈背后:AI、光线追踪等技术革新影视行业(图1)

记者 | 彭新

今年4月24日上线的《飞向月球》第二季是中央广播电视总台制作的一部中国探月科学纪录片。该片首次将“AI超写实数字航天员”应用在纪录片中,并通过数字动画准确还原宇宙环境和嫦娥五号登月场景,这一系列技术创新使得《飞向月球》第二季成功“破圈”,在制作和技术上被认为具有开创意义。

2017年,当中国广播电视总台高级工程师王子建所在的团队开始拍摄 《飞上月球》第一季时,便尝试性使用4K HDR超高清内容制作。而到了第二季,团队开始尝试更激进的技术应用。

“过去,我们做的都是SD(标清)或者HD(高清)片子,在分辨率和内容质量还都接得住。但从2016年开始,4K、8K这种UHD(超高清)内容制作出现了,这并不是简单意义上的分辨率增强,还有色彩增强、画质内容更加细腻,画面张力得到强化,和过去HD和SD不在一个维度上。”

团队首先需要梳理制作流程。纵观DCC(数字内容创作)的制作流程,用“流水线”一词形容颇为贴切,前期、拍摄以及后期工作泾渭分明,层层推进。但王子建看到,其中的大量迭代和沟通成本问题已经无法忽视。

有影视行业从业人员称,很多时候导演较为偏向内容效果的呈现,而对流程管理、成本管理则相对无暇顾及,这使得业界对于现行制片机制提出了思考。“问题严重到我们根本无法满足这种大型迭代,最后就会非常危险,项目眼看赶不上档期。”王子建说。

在内容制作整体转向超高清内容后,王子建所在团队的制作压力陡增。“在制作高清节目时,我们一镜渲染一下,差不多有一两个小时。到了超高清渲染一帧在八分钟左右,同样的一镜下来渲染要花两三天。”

在合理性基础上,《飞向月球》也是一部“技术驱动”的纪录片,换句话说,这部科学纪录片用三维技术还原月球表面场景,构建出嫦娥五号落月点区域空间环境,最终实现了对嫦娥五号在月球表面活动模拟还原的良好效果,其中中国广播电视总台得到了英伟达的技术支持。

早在《飞向月球》拍摄前,英伟达就开始基于真实物理的画面渲染进行测试研究,其突破在于实现了光线追踪,让人们可以看到全局光照照明的实时效果。物理画面渲染中最复杂的光线效果可以即时实现,对特效制作而言节省了大量时间。

以英伟达还原阿波罗11号的“登月照”为例,英伟达分析了照片当中所有东西的材质,包括土壤、坑洞、登月仓,以及宇航员所穿的宇航服,然后使用GPU(图形处理器)进行3D建模还原当时的情景。月球的反光度,坑洞、砂石甚至是登月仓的材质都可能会影响到光线的反射。

王子建等中央广播电视总台制作人员在2018年开始接触并引入实时光线跟踪渲染技术,最终将其应用在《飞向月球》第二季。

实时光线渲染背后,是算力的巨大进步。王子建回忆,此前基于CPU(中央处理器)进行渲染,64台机器共同工作的情况下,一个画面最长的渲染就要足足两个小时,其中还不包括硬件故障、不时出现的奇怪渲染错误等。

王子建表示,基于实时特效,团队将原有线性特效制作流程进行改变成为可能,得以适应实时特效的制作流程。

影视行业已经意识到数字内容创作流程发生的变化。“近10年来的趋势,视效更是全流程,百分之百参与。这种后期前置,甚至正在逐渐消除后期这个表述。”中国传媒大学动画学院数字艺术系系主任崔蕴鹏称。理想情况是,在实时特效帮助下,导演可以直接看到视效成果,依据此指导表演。

影视作品作为一种工业产品,“效率是第一生产力”这句话同样适用,其中一个表现是多地生产合作,参与同一部项目数字内容制作的制作者,可能分布在世界各地,形成一条“日不落流水线”。

《飞向月球》制作就可称为一个迷你版本“日不落流水线”的例子。按照王子建的说法, 一方面指的是基于微服务的制作方的参与。另一方面,则是借助英伟达Omniverse,实现了素材、软件整合,共同在一个虚拟空间中进行协作。

“Omniverse是一个可以制作出符合物理客观世界逻辑的虚拟化世界平台。”英伟达中国区传媒娱乐行业经理何展告诉界面新闻,“在《飞向月球》中,这部科学纪录片整合了很多行业知识,比如GIS(地理信息系统)、月面地形数据、光照等很多符合物理逻辑的参数,一同来定义了一个数字虚拟世界。”

借助一类特殊格式,不同软件生成的3D素材可以在Omniverse中方便转化、整合,最终在服务器上实现素材管理。参与过大规模场景3D重建的数字内容制作公司其域创新总经理赵开勇解释,由于工具繁多,各类数据格式转化麻烦,统一的格式很重要,“以后的协同工作就变成跟编程协作很类似,创作者可能更多是去做一些创作,不用去想着做格式转化的问题。”

实际Omniverse的许多技术、应用更新,可能并没有所谓的“突破性”,而是一个持续优化的过程,就如同宇宙搭建一般。在3D内容的统一素材管理和实时协作、渲染外,新工作流程将会生成,相应的协作方式也会随之出现。

不过,仅仅是提高观赏性并不足以打动视效产业,它能得到广泛应用的更大激励,一定是因为成本的节省。英伟达称,在基于Omniverse的持续使用下,中央广播电视总台预计能够节省30%-40%的视效前期和后期制作时间。

上述纪录片另一个值得一提的是“超写实数字人”的引入。据参与制作的万生华态公司介绍,通过对主持人进行测量摄影,完成人物数字资产采集,并且利用AI深度学习、美术加工等一系列技术,实现首次将“AI超写实数字航天员”应用在4K科学纪录片中。万生华态是英伟达“初创加速计划”的成员之一 ,目前拥有官方授权的Omniverse开发权。

“数字人物的概念不局限在技术层面上,但并不是所有人都能够叫人物,比如表情、说话习惯、动作习惯、以及需要传递的东西,不同的人物会有不同的模式出现。”王子建称,“这回的首创之处在于,这是第一部全部使用虚拟角色的片子,用纯数字化角色撑起了所有表演。”

这部纪录片之后,王子建意识到,诸如光线追踪、Omniverse等技术和平台进入影视产业,有可能颠覆这个行业的许多原有理念:“从此前的数字内容创作来看,更多的是基于单个软件制作的堆砌,而把更新的制作流程和技术引入后,我们发现这是一种构架转型,需要构架体系和平台的支撑。”

源文:《飞向月球》纪录片破圈背后:AI、光线追踪等技术革新影视行业

Copyright © 2021 黄小白网络 版权所有 湘ICP备2021010421号-1