作者 | 申一帆、樊曉芳 一、數(shù)字特效定義及制作流程 1. 數(shù)字特效的基本概念 數(shù)字特效又稱數(shù)字特技，指利用計算機(jī)圖形圖像技術(shù)制作虛擬視頻效果的影視編輯技術(shù)，包括前期的電影構(gòu)圖、角色設(shè)計和制作中期的虛擬場景氣氛渲染以及后期處理等。數(shù)字特效被廣泛應(yīng)用于電影特效、動畫制作、室內(nèi)設(shè)計、醫(yī)療影像建模、工業(yè)仿真等領(lǐng)域。 在電影生產(chǎn)過程中，常會遇到一些拍攝難度高、成本費用、危險性非常大以及難于在現(xiàn)實生活中拍攝到的鏡頭。在傳統(tǒng)的電影特技中，特效的制作更傾向于用特技攝影、微縮模型攝影、電子模型特技、合成特技、特技化妝等方式來解決這些問題。在計算機(jī)介入到電影特技領(lǐng)域后，電影特技的后期制作能力大大增強(qiáng)，數(shù)字電影特效所包含的內(nèi)容也更加廣泛和深入。 2. 數(shù)字特效的制作流程  3.數(shù)字特效的分類 特效從影視制作的應(yīng)用過程和技法上可以分為兩部分，即前期拍攝使用的變速等特殊效果的特效和需要軟件進(jìn)行大量后期處理的后期特效。  二、數(shù)字特效產(chǎn)業(yè)及市場現(xiàn)狀 1.數(shù)字特效產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模 數(shù)字特效常被用于各類動畫、科幻主題影視作品中，也逐步被應(yīng)用于生成更多創(chuàng)意題材的短視頻內(nèi)容。2018年全球電影票房排名前十的影片中，特效片占比90%，總票房達(dá)100億。在短視頻領(lǐng)域，目前國內(nèi)主要短視頻平臺如快手、抖音、美拍，都新增了濾鏡特效等功能，降低用戶制作更具表現(xiàn)力及更多樣表現(xiàn)形式的內(nèi)容的門檻，激發(fā)用戶創(chuàng)作想象力。 2.數(shù)字特效產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 特效行業(yè)具有勞動力密集與資金密集的特點，人力、軟件、硬件成本分別占據(jù)60%、10%-20%、20%-30%。從國外的特效行業(yè)來看，美國特效行業(yè)受到全球化沖擊，行業(yè)準(zhǔn)入門檻變低，特效公司議價能力變?nèi)酢ｍn國特效行業(yè)在政府的扶持下強(qiáng)盛，走向國際化，向中國市場發(fā)展，但由于團(tuán)隊規(guī)模小，進(jìn)入美國市場較難。中國本土特效公司受益于中國影視產(chǎn)業(yè)進(jìn)入精品內(nèi)容驅(qū)動增長、內(nèi)容生產(chǎn)工業(yè)化的行業(yè)紅利開始崛起，但與美國電影特效制作水平仍有差距。 3.人工智能在數(shù)字特效制作中的應(yīng)用優(yōu)勢 機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法在動畫建模、渲染、視聽素材編輯合成等特效制作環(huán)節(jié)的應(yīng)用，大幅增加了自動化操作比例，加速視覺特效制作周期，在節(jié)約人力物力的同時，增加特效藝術(shù)性。 三、人工智能技術(shù)在數(shù)字特效制作中的應(yīng)用  四、使用人工智能技術(shù)制作數(shù)字特效的代表案例 1.《復(fù)仇者聯(lián)盟3》使用新的機(jī)器學(xué)習(xí)算法來推進(jìn)人物角色面部表情捕捉過程：Digital Domain使用基于機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行面部捕捉的新方法，采集演員細(xì)致的面部掃描、跟蹤的數(shù)據(jù)，制作「滅霸」角色的表情，讓虛擬CG角色的表情特效可以更逼真反應(yīng)角色細(xì)微的心理變化。 2. Weta公司使用基于深度學(xué)習(xí)算法的工具推算阿麗塔面部肌肉的運動數(shù)據(jù)，繪制皮膚毛孔的細(xì)節(jié)：Weta在制作「阿麗塔」女主角CG形象時，使用了兩種基于深度學(xué)習(xí)的方法。一種是人臉跟蹤器使用深度學(xué)習(xí)，當(dāng)由于拍攝原因臉部一部分被遮擋時，輸入面部運動的信息作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以推算出一組可行的標(biāo)記點。另一種用于制作阿麗塔皮膚，通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)產(chǎn)生正確尺寸和方向的皮膚和毛孔。 3.《至愛梵高》借助風(fēng)格遷移算法制作具備梵高作品繪畫要素畫面風(fēng)格的《梵高之眼》動畫影片：電影制作首先對原視頻進(jìn)行單幀化處理，然后借助Caffe人工智能網(wǎng)絡(luò)及模型，利用風(fēng)格遷移算法進(jìn)行《梵高之眼》視頻幀的分類鏡頭進(jìn)行風(fēng)格遷移制作動畫。 4.《指環(huán)王:護(hù)戒使者》 使用群體模擬系統(tǒng)制作大規(guī)模群體數(shù)字士兵及萬人打斗場面：電影中大規(guī)模的群體數(shù)字士兵是由 Massive「虛擬環(huán)境群體模擬系統(tǒng)」制作出來的，可以實現(xiàn)數(shù)十萬個數(shù)字人之間真實的互動對抗，讓不同的個體在特征與動作上產(chǎn)生千變?nèi)f化的差異。 五、人工智能技術(shù)在數(shù)字特效制作中應(yīng)用的局限性 1. 特效算法模型參數(shù)的確定需要大量實踐調(diào)試。 2. 使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動作捕捉技術(shù)生成的捕捉效果的隨機(jī)性強(qiáng)，生成的動作效果失真或僵硬。 3. 專用特效算法開發(fā)較難，對特效制作團(tuán)隊專業(yè)性要求較高。 4. 特效算法應(yīng)用對計算資源等環(huán)境因素要求較高。 5. 算法生成的虛擬角色的行為無法預(yù)測，可能與預(yù)設(shè)劇情相悖。 6. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立需要大量無偏差但又能代表系統(tǒng)特性的數(shù)據(jù)，如何生成合理數(shù)據(jù)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能否能準(zhǔn)確代表真實系統(tǒng)的一個重要決定因素；缺少特效素材數(shù)據(jù)集。 六、數(shù)字特效產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展與人工智能技術(shù)應(yīng)用趨勢 產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展 1. 新興視聽技術(shù)與智能科學(xué)及新一代信息技術(shù)的融合應(yīng)用驅(qū)動電影視覺表達(dá)多元化創(chuàng)新發(fā)展。 2. 電影大數(shù)據(jù)的應(yīng)用推動電影攝制工藝和產(chǎn)業(yè)服務(wù)模式的優(yōu)化升級。 3. 使用云平臺進(jìn)行數(shù)字特效協(xié)同制作及管理，提高工作流程及人力資源利用率。 技術(shù)應(yīng)用 1. 機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于動作捕捉技術(shù) ，提高人體肌肉動畫制作素材獲取效率及制作效果。 2. 使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法驅(qū)動的代理人系統(tǒng)，可制作上萬人群的群集動畫效果，單個任務(wù)動作逼真化。 3. 使用機(jī)器學(xué)習(xí)和及計算機(jī)視覺工具進(jìn)行畫面信息自動發(fā) 提取及物體運動跟蹤。 特別鳴謝 江蘇原力電腦動畫制作有限公司 中國傳媒大學(xué)南廣學(xué)院 講師 夏聘婷 * 本文為「智周」系列報告「核心版」，相應(yīng)「深度版」的推出計劃將在后續(xù)公布，敬請大家關(guān)注。針對「電影、動畫、短視頻中AI特效制作」這一主題，有哪些方向或主題，你希望在報告深度版中讀到更詳細(xì)的闡述與分析，歡迎留言，這將成為我們制作報告深度版的重要參考。  |
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