2023 Unity:用于实时3D动画演示的新技术《Lion》

新的实时演示《Lion》首次将Weta Digital、Ziva、SpeedTree、SyncSketch和Unity Editor艺术家工具结合起来,实现了逼真的动画显示。

《Lion》是Unity Art Tools的重要里程碑,展示了艺术家和开发人员合作,将实时、高保真的视觉效果提升到极限的最新成果。

这种生产和技术的结合也是实时技术创新的结晶,《Lion》使用Weta Digital、SpeedTree、Ziva、SyncSketch、Unity Editor artist等工具创建内容

《Lion》中的第一个脱机演示资源是由Monster Emporium Animation School的学生创建的,使用Ziva VFX软件的生物弹性体解算器创建,用于显示真实世界大小的狮子软件的

之后,他们更新了场景以实现高性能的实时体验。 狮子资产通过机器学习Ziva RT deformations进行了增强,并使用新的zivartunityplayer (在siggraph 2023预览中发射)动态执行,以提供最真实的变形效果。

Ziva RT为动画师提供了最终的质量变形,同时加快了评价速度和DCC迭代工作流程。 在这种情况下,Ziva RT将使用Ziva VFX 2.0的新准静态积分器进行训练。 该积分器提供了准确可靠的结果,非常适合于实时变形训练。

将高保真变形与Ziva RT和游戏中普遍使用的更传统的皮肤动画相比,肌肉组织和软组织的差异在儿童轮廓和肩胛骨下非常明显。

为了在运行时获得最佳性能,Ziva RT Unity Player并行执行SIMD优化代码,并利用Unity技术实现实时动态交互变形。

新的演示环境还包括来自SpeedTree的植被。 制作团队从SpeedTree Cinema制作的资产中,对它们进行了实时优化,在狮子附近添加了尘土飞扬的草丛,在地平线上构筑了非洲标志性的植物蝴蝶翅膀树。 这些文件以Game FBX格式输出,具有单独的高分辨率纹理,使植物资产的分辨率与精心制作的生物相匹配。

添加一点植物有助于构图,活跃环境。

速度树资产示例

为了实现真实感,Weta Digital的养发工具Wig (原alpha )补充了Ziva的变形技术,为成年狮子和孩子做鬃毛,增加了另一种忠实性和艺术家的控制性。

“Wig是有不同工作方式的——。 这是我使用过的最快的染发工具,”《Lion》的技术专家Sara Hansen说。 ( Sara Hansen曾为WetaFX、DNEG和其他VFX公司设计和制作服装。 )

“制作高质量的毛发以前需要几个月,但现在用Wig制作比以前快多了。 只需要几个星期。 有些毛用其他工具创作需要几周时间,而wig只需要一天或几天。 而且质量好,可控性强……即使调整参考镜头的特定发束等,需要对细微的反馈做出反应的情况下,用wig创作也很简单。 ”

用Wig制作狮子鬃毛的例子

《Lion》幕后制作团队分布在北美和西欧多个国家。 可视化协作工具SyncSketch支持远程团队与实时生产审核进行协作,提供直观的迭代功能。

lion在基于云的SyncSketch协作工具中进行的培训审查示例

通过这一创造性练习,团队可以快速迭代和改进端到端的生物和角色工作流,并通过一致的系统创建整个装配、变形、头发和毛发附着系统、渲染和着色过程。

“我们希望确保我们的工具协同工作,创作者具有出色的端到端创作角色和生物工作流程。 因此,本演示的部分目的是验证我们的制作环境中的Unity Art工具,解决艺术家往往面临的实际制作需求,使我们的工具和工作流程更好、更强大。”

为了实现在PlayStation 5、Xbox Series X|S和PC上实时执行的真正可靠的生物渲染和场景渲染,Unity开发了许多重要的技术创新。

《Lion》项目使用Unity高清渲染管线( HDRP )。 全局照明( GI )、自适应探测器体积( APV )照亮狮子周围干燥的沙漠和植被。

制作团队必须应对在拥有高保真度毛发的身体上模拟并渲染数百万根毛发的挑战。 为了实现这个目标,他们对HDRP进行了一系列重要的性能和视觉保真度的改善。

通过改进新的GPU驱动簇状毛发模拟,数百万根头发可以实时动态地反应。 该方法已应用于之前发表的数字人在《Lion》中使用的毛发模拟,制作团队将该方法扩展为用GPU有效处理数位数以上的发束。

对于头发和毛发渲染,Unity图形开发人员改进了HDRP基于GPU tile的软件光栅化算法,并对渲染数百万个独立毛发进行了大幅优化。 该方法通过分析抗锯齿实现流畅的视觉效果,为发束提供计算机排序的独立透明度,改进了高级的基于物理的毛发照明模型以实现电影级画质的发束渲染。

这个方法的实现意味着我们现在可以渲染数百万个单独的发束,它们可以独立移动而没有伪影。 它准确地保持了毛发的亮点和光穿过柔毛的方式。 例如,阳光下儿童的毛皮或狮子的鬃毛)。 新的示例视频《Enemies》展示了这些头发模拟和渲染改进。

新示例《Lion》将注册到Unity 2023.1Tech Stream。

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