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作者 | 黃當(dāng)當(dāng)

工業(yè)時(shí)代以降，人們對(duì)科技無(wú)限憧憬。從響徹歐洲的蒸汽巨輪和彌漫英倫的黑色煙霧，人們第一次意識(shí)到自己掌握了改造天地的偉力，我們無(wú)比渴望成為“造物主”，這樣的神往，甚至持續(xù)在科幻作品中發(fā)酵。

1992年，科幻小說(shuō)《雪崩》誕生，書中第一次出現(xiàn)了「元宇宙」（Metaverse）一詞，整體描述了一個(gè)以“現(xiàn)實(shí)+虛擬”交織捆綁的世界。再往前追溯10年，好萊塢科幻電影《電子世界爭(zhēng)霸戰(zhàn)》上映，影片講述了一個(gè)黑客程序員，進(jìn)入電子世界，在自己用計(jì)算機(jī)所創(chuàng)造的游戲里作戰(zhàn)。

或許，這個(gè)故事放在《頭號(hào)玩家》、《失控玩家》遍地的當(dāng)下，并沒有什么好稀奇的，但在當(dāng)時(shí)，它準(zhǔn)確地開啟了一個(gè)時(shí)代。從技術(shù)上說(shuō)，《電子世界爭(zhēng)霸戰(zhàn)》是全世界范圍內(nèi)第一部采用“CG+真人結(jié)合”方式完成特效的電影，被認(rèn)為是開創(chuàng)CG制作電腦的新紀(jì)元。

這樣創(chuàng)造性的嘗試，自此以后，電影對(duì)世界本源的追溯從未停止。不僅上頭后勁還很大，深深影響了一批電影特效和CG動(dòng)畫創(chuàng)作者，其中一員就包括了技術(shù)導(dǎo)演范冬明，對(duì)技術(shù)星辰大海的熾熱仰望，亦開啟了他對(duì)「虛擬人」天馬行空的逐夢(mèng)之旅。

一場(chǎng)與「CG虛擬人」的奇妙之旅

CG為Computer Graphics （計(jì)算機(jī)圖形學(xué)）的英文縮寫，核心意思為數(shù)碼圖形。

CG特效是電影特效的一種。CG可以理解為電腦創(chuàng)作。當(dāng)傳統(tǒng)特效手段無(wú)法滿足影片要求的時(shí)候，就需要CG特效來(lái)實(shí)現(xiàn)，CG特效幾乎可以實(shí)現(xiàn)所有人類能想象出來(lái)的效果。

極影·MAXDREAM技術(shù)導(dǎo)演 范冬明

范冬明是國(guó)內(nèi)最早一批用GPU做光線追蹤渲染的用戶，擁有8年以上動(dòng)畫行業(yè)制作經(jīng)驗(yàn)，資深的從業(yè)經(jīng)歷，也讓他開始思考傳統(tǒng)動(dòng)畫之外的新疆土，比如虛擬人的制作。

但CG虛擬制片是一個(gè)技術(shù)活。作為數(shù)字世界新物種，虛擬人的真實(shí)感來(lái)源于形象的表現(xiàn)力。相比文字、語(yǔ)音交互產(chǎn)品，虛擬人加入了視覺元素，這就需要一個(gè)更加逼真、更具表現(xiàn)力的形象來(lái)滿足視覺需求，讓人能感知到充足的交互沉浸感。這樣的表現(xiàn)張力，需要做到虛擬人的聲音、形象、嘴型、表情的一致性。

范冬明導(dǎo)演作品

不同于常見的VFX（場(chǎng)景特效），角色特效CFX則對(duì)圖形模擬提出了更高挑戰(zhàn)，其一正是進(jìn)行比較逼真的渲染，因?yàn)槿说钠つw材質(zhì)是比較復(fù)雜的，是3S材質(zhì)中最復(fù)雜的一種，還有眼部眼球的虹膜，根據(jù)不同的表情、情緒、瞳孔都會(huì)有相應(yīng)的變化。往后還有人的仿真模擬，比如在風(fēng)吹的自然條件下，動(dòng)作流線等，計(jì)算機(jī)是很難計(jì)算出頭發(fā)效果的�？梢哉f(shuō)，CFX的難度比VFX程序化調(diào)參提高了整整一個(gè)臺(tái)階，起底的相關(guān)運(yùn)算和處理一直困擾著影視制作行業(yè)的人員。

“現(xiàn)在，VFX的制作流程基本已經(jīng)程序化，比如說(shuō)火山的參數(shù)是0.1、0.12、0.12，只需要把火山的參數(shù)輸入，就可以得到火山噴發(fā)的效果。”而如果CFX角色特效，也能將這一程序化的思維建立模型，正如范冬明所言，這將是對(duì)CG創(chuàng)作效率的徹底革新。

恰好NVIDIA Omniverse具備這樣的基礎(chǔ)。在做動(dòng)畫Demo的測(cè)試過(guò)程中，范冬明團(tuán)隊(duì)通過(guò)Character Creator 3 (CC3) 創(chuàng)建一個(gè)已經(jīng)符合Arkit 和大部分動(dòng)捕標(biāo)準(zhǔn)的角色。CC3可以直接導(dǎo)入動(dòng)捕數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過(guò)適配不需要重定向的工作，最后把整個(gè)動(dòng)畫通過(guò) CC3 TO OMNIVERSE 的插件，以 USD場(chǎng)景格式導(dǎo)入到Creator 中，其過(guò)程非常順利，沒有任何材質(zhì)或者模型上的問題。

范冬明認(rèn)為，Omniverse將大大降低CFX的制作門檻，大幅提高CFX制作效率和質(zhì)量。并且借助Omniverse，小規(guī)模的動(dòng)畫設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將開啟一場(chǎng)高效協(xié)同的風(fēng)暴，釋放CG創(chuàng)作的“澎湃之能”。

劃時(shí)代的「NVIDIA Omniverse」

事實(shí)上，不止是動(dòng)畫創(chuàng)作，跨應(yīng)用程序進(jìn)行無(wú)縫數(shù)據(jù)傳輸長(zhǎng)期以來(lái)一直是對(duì)全球設(shè)計(jì)師、建筑師、藝術(shù)家的挑戰(zhàn)，要滿足設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的跨軟件協(xié)作、高品質(zhì)渲染和快速交流設(shè)計(jì)，絕非易事。

從曾經(jīng)的“不敢想”變?yōu)?ldquo;一切皆有可能”。

NVIDIA Omniverse本質(zhì)上是一個(gè)云原生平臺(tái)，它也是全球第一個(gè)可以讓處于世界各地的 3D 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)跨多個(gè)軟件套件工作，并在同一共享虛擬空間中進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)作的技術(shù)平臺(tái)。通過(guò) NVIDIA Omniverse 3D 制作團(tuán)隊(duì)可以遠(yuǎn)離應(yīng)用技術(shù)繁雜、團(tuán)隊(duì)分散和項(xiàng)目龐大等缺點(diǎn)，從而可以在復(fù)雜項(xiàng)目中開展順暢的協(xié)作。

這樣一個(gè)強(qiáng)大工具，NVIDIA Omniverse亦被《時(shí)代》雜志認(rèn)定為2021年最佳發(fā)明之一。借助 Omniverse，包括像范冬明的制作團(tuán)隊(duì)，以及更多藝術(shù)創(chuàng)作者可以將設(shè)計(jì)工具、素材、資產(chǎn)和項(xiàng)目連接在一起。

目前，已有眾多受歡迎的3D軟件公司加入Omniverse生態(tài)系統(tǒng)，比如：Autodesk 3DS Max、Autodesk Maya、Adobe Photoshop、Reallusion Character、Reallusion Iclone等。 同時(shí)，包括Blender、Maxon Cinema 4D、SideFX houdini、Autodesk MotionBuilder在內(nèi)的眾多軟件應(yīng)用也正處于同步開發(fā)。

正如NVIDIA掌舵人黃仁勛所言，每隔幾十年，各技術(shù)之間的融合就會(huì)催生出一個(gè)全新的事物，Omniverse 便是這樣誕生的。Omniverse 集 NVIDIA 全部技術(shù)之大成，讓人們能夠創(chuàng)建并模擬一個(gè)遵守物理定律的共享虛擬 3D 世界。從連接設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，使他們能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作，到模擬工廠及機(jī)器人的數(shù)字孿生，Omniverse 實(shí)現(xiàn)了許多令人難以置信的應(yīng)用，為人類拉開了科幻時(shí)代的序幕。

時(shí)間回到4個(gè)月前，黃仁勛在GTC大會(huì)上演了一場(chǎng)“瞞天過(guò)海”，用完美的14秒虛擬場(chǎng)景成功地騙過(guò)了全世界的觀眾，沒人發(fā)現(xiàn)這場(chǎng)演講中穿插著14秒虛擬影像，演講的“黃教主”是假的，場(chǎng)景中的廚房、家具、玩具等所有的一切都是假的。

某種程度上，科幻小說(shuō)中的“Metaverse”已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。虛擬影像/數(shù)字人，讓元宇宙并非海市蜃樓般遙遠(yuǎn)。而要真正實(shí)現(xiàn)它，虛擬世界中的數(shù)字成像技術(shù)也成為最需要攻克的難題。

漫游元宇宙星河的「核心引擎」

我們相信的未來(lái)就是我們模擬的未來(lái)。

Omniverse命名之初就承載了英偉達(dá)的雄心壯志——“打造第二個(gè)地球”。根據(jù)維基百科顯示，Omni 來(lái)自于拉丁語(yǔ)，意為“全”、“所有”；verse 意為詩(shī)節(jié)、韻文、詩(shī)篇，不過(guò) verse 還有另一種含義就是宇宙 universe 的縮寫。按照上述釋義，Omniverse 可理解為“全能宇宙”，深層含義就是在現(xiàn)實(shí)世界外重建虛擬世界。

范冬明導(dǎo)演作品

這將是一場(chǎng)浩瀚的工程。范冬明表示，Omniverse出現(xiàn)后，所有3D場(chǎng)景都可以通過(guò)USD標(biāo)準(zhǔn)去描述，這將為3D設(shè)計(jì)創(chuàng)作或者3D藝術(shù)效果等以前電影大片里面才能看到的效果，帶來(lái)了更多平民化，讓元宇宙世界的建造提上日程。

USD（通用場(chǎng)景描述）始于皮克斯（Pixar），可以將電影行業(yè)完全流程化、統(tǒng)一，也就是把格式、流程、動(dòng)作、光影效果完全結(jié)合到一起。不管是物理的特效還是真實(shí)世界的3D模型，都完全能通過(guò)這一條線串起來(lái)。

Omniverse是一個(gè)完全圍繞USD構(gòu)建的應(yīng)用程序，支持協(xié)同合作，并且比USD更先進(jìn)的是，能夠支持“實(shí)時(shí)”，真正將虛擬世界的協(xié)同落到實(shí)處。

目前，英偉達(dá)通過(guò)Omniverse已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的落地，為多個(gè)領(lǐng)域的多家公司所采用。從CG行業(yè)來(lái)看，范冬明認(rèn)為，Omniverse將是未來(lái)元宇宙世界的核心引擎，虛擬人也將是元宇宙必不可少的存在。

結(jié)語(yǔ)

曾幾何時(shí)，人們?cè)�天真地認(rèn)為火星厚厚的云層之下是一片濕潤(rùn)的沼澤。對(duì)外星際探索，科技曾無(wú)數(shù)次延展人類對(duì)未來(lái)生活的想象。如今，對(duì)內(nèi)漫游元宇宙星河，科技引擎之力持續(xù)強(qiáng)勁，一個(gè)用技術(shù)創(chuàng)造和開拓只屬于人類自己的新世界正在開啟。