CN102930582A - 一种基于游戏引擎的动漫制作方法 - Google Patents

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雷潇雨
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郅刚锁
雷潇雨
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本发明公开了一种基于游戏引擎的动漫制作方法,包括元素建模阶段和拍摄阶段,其中元素建模阶段包括建立人物和道具的静态模型元素和基本动作元素,拍摄阶段包括如下步骤:建立场景、表演和拍摄。本发明只需建立各个元素的关键帧,数量不到现有技术“关键帧”方法的10%,而动漫故事的演绎则是实时完成的,灵活而且快捷,因此具有生产效率高、制作成本低、画面质量高的特点。

Description

—种基于游戏引擎的动漫制作方法技术领域[0001] 本发明涉及一种动漫制作方法,特别涉及一种基于游戏引擎的动漫制作方法。背景技术[0002]目前动漫制作的主要方法是“关键帧”方法,即由制作人员使用绘图/建模工具逐个完成动漫片中所有的关键帧画面,再由计算机自动添加中间帧画面,离线渲染,形成动漫作品。一部90分钟的动漫片,有16万帧(按每秒30帧计算),保守的估计,也有I万个关键帧。而每一个关键帧中的每一个人物、道具都需要艺术人员手工地设置。这种生产方式的效率很低,费用大,制作周期长。动作捕捉仪方法虽然能够提高效率,但是价格昂贵,不适合普及。发明内容[0003] 发明目的:针对上述现有技术存在的问题和不足,本发明的目的是提供一种基于游戏引擎的动漫制作方法,只需建立各个元素的关键帧,数量不到现有技术“关键帧”方法的10%,而动漫故事的演绎则是实时完成的,灵活而且快捷,因此具有生产效率高、制作成本低、画面质量高的特点。[0004] 技术方案:为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为一种基于游戏引擎的动漫制作方法,包括元素建模阶段和拍摄阶段,其中元素建模阶段包括建立人物角色(简称“角色”)和道具等元素的静态模型与基本动作(不是所有的动作)。这里把所有的动作分成两大类,即基本动作和复合动作。其中基本动作是指无法用其它动作组合出来的动作,基本动作必须在建模阶段由美术人员建立;而复合动作是可以用基本动作组合出来的动作, 因此,复合动作不需要由美术人员建立,而可以由操作人员在拍摄阶段快速地自由组合出来。建立基本动作所使用的工具仍然是传统的建模软件,例如:Maya、3DS Max、Photoshop、 Flash等等,没有特殊之处。拍摄阶段包括如下步骤:[0005] (I)建立场景:由操作员将元素布置到至少一台角色操作机的屏幕(舞台)上,所述角色操作机将操作员的操作发送给动漫服务器,所述角色操作机调用游戏引擎实时渲染本机看到的场景;[0006] (2)表演和拍摄:所述表演和拍摄是同步进行的,其中表演包括:由操作员(根据导演和剧本的要求)操作具体的角色表演动作,所述角色操作机将本机上的操作发送给动漫服务器,所述角色操作机调用游戏引擎实时渲染本机看到的场景;拍摄包括:摄影师(根据导演和剧本的要求)通过至少一台摄影师专用机操作虚拟相机(选择合适的角度、距离、 镜头等参数)拍摄角色的表演动作,摄影师专用机将当前场景的角色表演和虚拟相机操作记录成中间文件,发送给动漫服务器,并由摄影师专用机的游戏引擎实时渲染生成画面。[0007] 进一步地,还包括看片机,所述看片机根据动漫服务器下发的中间文件,自动选择一台虚拟相机的镜头,由看片机的游戏引擎实时渲染生成画面,供看片师查看虚拟相机拍摄的画面。如果有多个摄影师同时拍摄,则切换镜头,选择不同的摄影师。[0008] 进一步地,还包括后期渲染阶段:由后期渲染机器根据所述拍摄过程中记录的中间文件采用GPU加速技术渲染某一时刻的画面。后期渲染是非实时的,速度较慢,但质量较闻。[0009] 进一步地,所述角色操作机的数量为至少两台;所述步骤⑴中,所述动漫服务器接受各个角色操作机发送的操作,汇总成总的场景,并下发给各个角色操作机,这样各操作员能以自己的视角看到总的场景。[0010] 进一步地,所述角色操作机的数量为至少两台;所述步骤(2)中,所述动漫服务器接受各个角色操作机发送的操作,汇总成总的场景,并下发给各个角色操作机、摄影师专用机和看片机,这样各操作员、摄影师、看片师都可以看到角色表演的动作。[0011] 进一步地,所述角色操作机以每秒30次的频率将本机上的操作发送给动漫服务器。[0012] 进一步地,所述后期渲染采用帧级并行渲染算法。[0013] 进一步地,在建立场景之前,还包括用户登录的步骤:操作员和摄影师使用各自的账户经过账户服务器验证之后,登录各自的角色操作机和摄影师专用机。[0014] 注:这里的“拍摄”是指用计算机提供的“虚拟相机”来“拍摄”,而不是用物理的摄影机,这里的“虚拟相机”也简称为“相机”。[0015] 上述操作都是在游戏引擎及其配套的“舞台”工具中进行的。[0016] 有益效果:本发明将动漫的中期制作分为“元素建模”和“拍摄”两部分,不仅更符合影视产品的制作工艺,更使得制作难度大大降低,表现手法和表现力大大提高,为动漫的制作带来了巨大价值。其技术工艺的合理性突出表现在:[0017] (a)极大地提高了制作效率,降低了制作成本和制作难度。利用本发明制作的动漫产品是在导演的指导下实时交互地演绎故事情节,再由摄影师系统实时摄影的方式获得的。一方面它提供了专业的、高效的表演平台来完成故事剧情的演绎发展,另一方面它也提高了场景、人物、道具、以及动作的使用效率和最终动漫作品的图形品质。使用本发明,一般可提高制作率3(Γ70%,而且集数越多,效果就越明显。[0018] (b)提高了动漫人员的创造力。本发明能够通过操作人员的交互式操作表演实时快速地表演故事情节,立即直观地将视觉效果反馈给导演创造人员,而不是等几小时甚至几天的渲染时间,从而能够帮助他们快速地表达和修改其创作思维和灵感,解放思维,创造出更好的产品。[0019] (C)细分了动漫制作的专业化过程,促进了动漫零部件的生产和销售。本方法划分“建模”和“演绎(拍摄)”的一个正面效果就是让“建模”环节可以独立存在,它将催生一大批中小型公司专门制作和经营数字化的场景、角色、道具,甚至是“拍”片基地和数字明星。为大型的动漫制片企业提供零配件。这些高质量元素的再利用,不仅能够降低制片成本,加快上市时程,而且能够提高动漫片的质量,提高整个动漫行业的总产出量。如果说电影行业的提升得益于大量拍摄基地的建设和大量明星的涌现,那么,本方法的推广将促进这种效果在动漫产业的发展。[0020] d)高质量地解决了画面渲染问题。它采用先进的计算机阵列、最新的GPUShader 技术和大颗粒并行计算方法,设计开发出了速度快、画面好的“渲染集群”。就像摄影师实际拍摄的结果要比当初从镜头看到的更精彩一样,“渲染集群”是对摄影师镜头的精加工,是实现闻品质画面的最核心系统。[0021] e)大幅度降低了动漫产品的制作难度。专业绘图人员从此可以将工作集中在高质量的建模上,而将演绎部分交由动漫表演操作员或角色操作员按照剧情“玩游戏”来完成。[0022] f)解决了 2D与3D的兼容问题。它既迎合目前国内大多数二维动漫制作的现状, 又可以帮助创作者跨进三维动漫制作的新时代。[0023] g)极大的提高了图像质量和表现力。它是实时摄影的,而不是抓拍;它是从摄影师的角度来拍摄的,而不是从某个“动漫表演操作员”的角度拍摄的,就如同真正的影视作品一样。附图说明[0024] 图I为本发明的原理图;[0025] 图2为角色操作机的软件结构图;[0026] 图3为摄影师专用机的软件结构图;[0027] 图4为后期渲染机的软件结构图;[0028] 图5为看片机的软件结构图。具体实施方式[0029] 下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。[0030] 如图I所示,游戏引擎(未图示):主要用于渲染画面可以选用Unreal,Bigworld 等商业引擎,也可以是自制的引擎。具有较强的通用性,适合于拍摄多种题材的片子:[0031] 舞台(未图示):是主要屏幕区域,是用于布置场景和表演的地方。[0032] 账号服务器:用于验证操作员和摄影师的身份。操作员和摄影师在登录各自的角色操作机和摄影师专用机时,分别通过动漫服务器访问账号服务器,若账号和密码正确,则登录成功,否则无法登录。可以采用MySQL和PHP来实现。[0033] 动漫服务器是主服务器,拥有整个动漫场景,对全部使用人员提供服务,接收每一个操作员的操作结果,接收摄影师的镜头操作,并向所有人员发送本场景中发生的事情。同时,指定一台渲染机准备渲染下一帧。可以采用MySQL和C++或者Php来实现[0034] 角色操作机:每一台角色操作机由一个操作员操作。一个角色操作机在同一时刻只能操作一个角色,但是,它可以切换到不同的角色。建议采用C++实现。角色操作机的软件结构如图2所示。[0035] 摄影师专用机:由摄影师操作,控制虚拟相机的位置、角度、焦距等参数,以拍摄舞台上的所有表演,并将当前场景的元素操作和相机操作记录成中间文件,发送给动漫服务器,建议采用C++实现。摄影师专用机的软件结构如图3所示。中间文件包括两大部分:元素部分和相机部分。其中元素部分的每一个元素的描述都采用相同的格式,包括元素模型的编号和动画信息;元素模型的编号是在元素建模阶段给定的,每一个元素的编号是唯一的。动画信息记录每一个时刻元素位置、比例、角度、透明度等信息的变化;例如:下面的记录表明:元素I在tl时刻的位置是x=10,y=10;在t2时刻的位置是x=200,y=10(从tl到t2是一段水平直线运动);在t3时刻的位置是x=200,y=100;(从t2到t3是一段水平竖直运动)[0036]兀素 1,[X] : tl: 10_t2:200_t3:200 ; [y] : tl: 10_t2:10_t3:100。[0037] 后期渲染机:动漫服务器将收到的中间文件发送给后期渲染机,后期渲染机采用 GI3U加速技术,渲染某一时刻的画面。采用帧级并行渲染算法。即:一帧画面只由一台机器渲染。可以采用C++和OpenGL的方式实现。后期渲染机的实现方法如下:[0038] •每台后期渲染机从动漫服务器收到中间文件;[0039] •后期渲染机向动漫服务器请求一个需要渲染的帧的编号;[0040] •后期渲染机开始调用游戏引擎渲染该帧;[0041] •后期渲染机完成该帧的渲染,上传给动漫服务器;[0042] •重复以上过程,直到全部完成全部帧的渲染。[0043] 备注:每一台渲染机在同一时刻只需要渲染一个中贞。[0044] 后期渲染机可以通过修改下列参数调整画面质量:[0045] enabIeShadow :运行生成阴影;[0046] enableRayTrace :允许光线追踪;[0047] width, height :设置画面的宽度和高度。[0048] 后期渲染机的软件结构如图4所示。[0049] 看片机:看片机根据动漫服务器下发的中间文件,自动选择一台虚拟相机的镜头, 即接收该虚拟相机对应的摄影师专用机发送给动漫服务器的中间文件,由看片机的游戏引擎实时渲染生成画面,供看片师查看虚拟相机拍摄的画面。如果有多个摄影师同时拍摄,则切换镜头,选择不同的摄影师。看片机的软件结构如图5所示。

Claims (8)

1. 一种基于游戏引擎的动漫制作方法,包括元素建模阶段和拍摄阶段,其中元素建模阶段包括建立人物角色和道具元素的静态模型与基本动作,拍摄阶段包括如下步骤: (1)建立场景:由操作员将元素布置到至少一台角色操作机的屏幕上,所述角色操作机将操作员的操作发送给动漫服务器,所述角色操作机调用游戏引擎实时渲染本机看到的场景; (2)表演和拍摄:所述表演和拍摄是同步进行的,其中表演包括:由操作员操作具体的角色表演动作,所述角色操作机将本机上的操作发送给动漫服务器,所述角色操作机调用游戏引擎实时渲染本机看到的场景;拍摄包括:摄影师通过至少一台摄影师专用机操作虚拟相机拍摄角色的表演动作,摄影师专用机将当前场景的角色表演和虚拟相机操作记录成中间文件,发送给动漫服务器,并由摄影师专用机的游戏引擎实时渲染生成画面。
2.根据权利要求I所述一种基于游戏引擎的动漫制作方法,其特征在于:还包括看片机,所述看片机根据动漫服务器下发的中间文件,自动选择一台虚拟相机的镜头,由看片机的游戏引擎实时渲染生成画面。
3.根据权利要求I所述一种基于游戏引擎的动漫制作方法,其特征在于:还包括后期渲染阶段:由后期渲染机器根据所述拍摄过程中记录的中间文件采用GPU加速技术渲染某一时刻的画面。
4.根据权利要求I所述一种基于游戏引擎的动漫制作方法,其特征在于:所述角色操作机的数量为至少两台;所述步骤(I)中,所述动漫服务器接受各个角色操作机发送的操作,汇总成总的场景,并下发给各个角色操作机。
5.根据权利要求I所述一种基于游戏引擎的动漫制作方法,其特征在于:所述角色操作机的数量为至少两台;所述步骤(2)中,所述动漫服务器接受各个角色操作机发送的操作,汇总成总的场景,并下发给各个角色操作机和摄影师专用机。
6.根据权利要求I所述一种基于游戏引擎的动漫制作方法,其特征在于:所述角色操作机以每秒30次的频率将本机上的操作发送给动漫服务器。
7.根据权利要求3所述一种基于游戏引擎的动漫制作方法,其特征在于:所述后期渲染采用帧级并行渲染算法。
8.根据权利要求I所述一种基于游戏引擎的动漫制作方法,其特征在于:在建立场景之前,还包括用户登录的步骤:操作员和摄影师使用各自的账户经过账户服务器验证之后,登录各自的角色操作机和摄影师专用机。
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