回顾电影百年史,早期的移动影像在聪明人米埃兄弟手中演变成了最终的电影。并随着各种技术的不断融入。“电影特效”一词的随之诞生赐予了电影更多可以发掘之处。
同样,在游戏中也有特效,而实现这些特效靠的是“引擎”(Engine)。引擎在游戏中究竟起着什么样的作用?我们可以把游戏的引擎比作赛车的引擎,大家 知道,引擎是赛车的心脏,决定着赛车的性能和稳定性,赛车的速度、操纵感这些直接与车手相关的指标都是建立在引擎的基础上的。
游戏也是如此,玩家所体验到的剧情、关卡、美工、音乐、操作等内容都是由游戏的引擎直接控制的,它扮演着中场发动机的角色,把游戏中的所有元素捆绑在一 起,在后台指挥它们同时、有序地工作。简单地说,引擎就是“用于控制所有游戏功能的主程序,从计算碰撞、物理系统和物体的相对位置,到接受玩家的输入,以 及按照正确的音量输出声音等等。”
可见,引擎并不是什么玄乎的东西,无论是2D游戏还是3D游戏,无论是角色扮演游戏、即时策略游戏、冒险解谜游戏或是动作射击游戏,哪怕是一个只有 1MB的小游戏,都有这样一段起控制作用的代码。经过不断的进化,如今的游戏引擎已经发展为一套由多个子系统共同构成的复杂系统,从建模、动画到光影、粒 子特效,从物理系统、碰撞检测到文件管理、网络特性,还有专业的编辑工具和插件,几乎涵盖了开发过程中的所有重要环节。
在我们看来,无论是如今的电影特效还是3D游戏。背后都是由迅速发展的显示技术来支撑。也正是在年初,NVIDIA公司荣获「美国全国电视艺术及科学学 会」(National Academy of Television Arts and Science)获颁的「技术与研发艾美奖」(Technology and Engineering Emmy Award.)。
在艾美奖颁奖典礼上,NVIDIA总裁黄仁勋就表示:“NVIDIA长久以来深信计算机绘图是数字体验最重要的元素之一,并且将会在电影制作、游戏赏玩与信息传播等方面带来重大改变。”
说了这么多,我们不妨回头看看一些经典的老电影和老游戏。再一次见证显示技术为电影和游戏发展带来的翻天复地之变化……
●《月球之旅》1902
●《大都会》1927
该片中的机器人玛莉娅,应该算是科幻电影中最令人难忘的角色之一,即使80年后的今天,她依然是那么楚楚动人。在玛莉娅躺在桌子上等待改变自己的本质时, 神秘的液体泡泡在罐子里沸腾翻滚,电弧在玛莉娅周围翻飞,能量环围绕着玛莉娅上下游动……这一切的幻象直到玛莉娅变成肉身时才结束。事实上,有关电流的特 效是用金属铂片卷成圆圈,再利用置于摄影机的远近距离不同创造出或大或小的电力能量圈。
《大都会》中所呈现出来的城市景观仍然是科幻影片中的上呈之作。其中最能感染观众的就是影片表现人们忙碌生活的方式。从高空中向下俯视,一群群蚂蚁似的汽 车和路人在街道上穿梭往来。这些特技效果都是由"舒弗坦处理方式"完成的,这是一种革命性的技法,将动态的影像与微观影像结合在一起,这可是一项非常辛苦 的工作。这组镜头长度只有短短的十秒,可拍摄起来却要一格一格地完成。而这组40米长的电影胶片包含了大约2100格,结果拍摄整整花费了8天的时间……
●《创世纪:地下世界》1992
事实上,《德军司令部》并非第一款采用第一人称视角的游戏,在它发售前的几个月,Origin公司就已经推出了一款第一人称视角的角色扮演游戏——《创世纪:地下世界》(Ultima Underworld)。
这款角游戏采用了类似的技术,但它与Wolfenstein 3D引擎之间有着相当大的差别,举例来说,《地下世界》的引擎支持斜坡,地板和天花板可以有不同的高度,分出不同的层次,玩家可以在游戏中跳跃,可以抬头 低头,这些特性Wolfenstein 3D引擎都无法做到,而且从画面上看,《德军司令部》更接近漫画风格而不是传统的像素画面。
●《金刚》1933
我们必需承认,电影史上再没有几个比这个更经典的场面了。金刚,这位被赶下王位的骷髅岛君王,站在曼哈顿的标志性建筑物的摩天大厦顶端,用他那巨大的手掌 应对被派来攻击他的战斗机。这个经典情景已经将影片溶入到美国的文化中去,以至于后来菲华惠逝世,帝国大厦为悼念她而熄灯致敬。
同时影片也尽显了威利斯·欧布赖恩在逐格拍摄动画技术方面的天赋。金刚本身是一个各种金属的拼装体,在外面蒙上了一层橡胶和兔子毛。可就是这样一个简单的 模型引领了FX艺术早期的成功之路。这个统治着纽约市的骄傲大怪物的出现,也成就了电影院自己的统治梦想。
●《毁灭战士》1993
引擎诞生初期的另一部重要游戏同样是出自id Software公司的一款非常成功的第一人称射击游戏——《毁灭战士》(Doom)。Doom引擎在技术上大大超越了Wolfenstein 3D引擎,《德军司令部》中的所有物体大小都是固定的,所有路径之间的角度都是直角,也就是说你只能笔直地前进或后退,这些局限在《毁灭战士》中都得到了 突破。尽管游戏的关卡还是维持在2D平面上进行制作,没有“楼上楼”的概念,但墙壁的厚度可以为任意,并且路径之间的角度也可以为任意,这使得楼梯、升降 平台、塔楼和户外等各种场景成为可能。
由于Doom引擎本质上依然是二维的,因此可以做到同时在屏幕上显示大量角色而不影响游戏的运行速度,这一特点为游戏创造出了一种疯狂刺激的动作风格。
除此之外还没有哪款3D引擎能在大批敌人向你涌来的时候依然保持游戏的流畅,这也是为什么如今市面上的大部分第一人称射击游戏都在积极地培养玩家的战术运 用能力、提高玩家的射击准确率而拒绝滥砍滥杀的主要原因之一。值得一提的是,尽管Doom引擎缺乏足够的细节度,但开发者仍然在《毁灭战士》中表现出了惊 人的环境效果,其纯熟的设计技巧实在令人赞叹。
●《时光机器》1960
《天降奇兵》中的马克·盖提斯曾说过,这组镜头是最喜欢的电影镜头之一。他的这一想法并不难理解。有的时候,拍摄资金的缺乏总是能激发出导演的创造能力。所以在1960年,乔治·帕尔决定通过橱窗里模特不断变化的服装来表现乔治·韦尔斯的时光穿梭之旅。
尽管,我们会有些疑义,怎么这么多年过去了,他们用的还是那几个模特,但我们还是不得不承认,这仍然是我们所能想到的所有时光穿梭影片中的经典。
●《毁灭公爵》1994
在引擎的进化过程中,西尔弗曼于1994年为3D Realms公司开发的Build引擎是一个重要的里程碑,Build引擎的“肉身”就是那款家喻户晓的《毁灭公爵》(Duke Nukem 3D)。《毁灭公爵》已经具备了今天第一人称射击游戏的所有标准内容,如跳跃、360°环视以及下蹲和游泳等特性,此外还把《异教徒》里的飞行换成了喷气 背包,甚至加入了角色缩小等令人耳目一新的内容。
在Build引擎的基础上先后诞生过14款游戏,例如《农夫也疯狂》(Redneck Rampage)、《阴影武士》(Shadow Warrior)和《血兆》(Blood)等,还有台湾艾生资讯开发的《七侠五义》,这是当时(至今依然是)国内不多的几款3D射击游戏之一。
Build引擎的授权业务大约为3D Realms公司带来了一百多万美元的额外收入,3D Realms公司也由此而成为了引擎授权市场上的第一个“暴发户”。不过从总体来看,Build引擎并没有为3D引擎的发展带来任何质的变化,突破的任务 最终由id Software公司的《雷神之锤》(Quake)完成了。
●《2001太空漫游》1968
在《2001太空漫游》中,我们有幸欣赏到猎户III号宇宙飞船与五号空间站之间的对接。影片在开拍之前进行了细致的调查和研究,运用了一些传统的、学院 派的技术,当然也花费了大量宝贵的时间。本片可以说是最后运用此类特效技术的影片。基于对真实性的追求,在制造模型之前,花费了大量的时间来咨询美国国家 航空航天总署和很多飞机制造公司的相关技术人员。
每个部件的图纸都由手工绘制,这让影片的美术工作组日以继夜地干了两年。这组特效也花费了1050万美元预算中的650万。所有这一切的结果就是,影迷们看到了一次教科书式的太空飞行。
●《雷神之锤》1995
《雷神之锤》紧跟在《毁灭公爵》之后发售,两者孰优孰劣一时之间成为玩家的热门话题。从内容的精彩程度来看《毁灭公爵》超过《雷神之锤》不少,但从技术的先进与否来看,《雷神之锤》是毫无疑问的赢家。
Quake引擎是当时第一款完全支持多边形模型、动画和粒子特效的真正意义上的3D引擎,而不是Doom、Build那样的2.5D引擎。此外Quake 引擎还是连线游戏的始作俑者,尽管几年前的《毁灭战士》也能通过调制解调器连线对战,但最终把网络游戏带入大众的视野之中的是《雷神之锤》,是它促成了电 子竞技产业的发展。
●《星球大战》1977
随着一个名叫乔治·卢卡斯的年轻人几张简单的手稿的逐渐成形,他心中的那场“星球大战”随即打响,也打响了电影特效全面革新的宏大战役。在二十世纪七八十 年代这短短的二十年里,电影特效在全新的创作思路以及技术当然包括计算机成像技术的全面革新而有了翻天覆地的变化。先前不能做到的拍摄完全可以通过各种各 样的特效手段来完成、完美之。
乔治·卢卡斯构筑的一个庞大的星际帝国将人们引向了一个全新的境界当中。尤其是穿梭于星球间的太空飞船简直令观者目眩,大呼过瘾。卢卡斯的工业光魔ILM 也从此名声大噪,成了电影特效界的大哥大。影片中微缩模型的大量使用并没有影响其整体视觉效果的优质,反倒是确立了科幻电影中星际景象的典范地位。战斗飞 船之间的追逐、激战等精彩镜头,至今,仍萦绕在无数的科幻迷们的脑海中。
●《雷神之锤2》1996
一年之后,id Software公司推出《雷神之锤2》,一举确定了自己在3D引擎市场上的霸主地位。《雷神之锤2》采用了一套全新的引擎,可以更充分地利用3D加速和OpenGL技术,在图像和网络方面与前作相比有了质的飞跃。
Raven公司的《异教徒2》(Heretic II)和《命运战士》(Soldier of Fortune)、Ritual公司的《原罪》(Sin)、Xatrix娱乐公司的《首脑:犯罪生涯》(Kingpin:Life of Crime)以及离子风暴工作室发布的《安纳克朗诺克斯》(Anachronox)都采用了Quake II引擎。
Quake II引擎的授权模式大致如下:基本许可费从40万美元到100万美元不等,版税金视基本许可费的多少而定,40万美元的许可费大约需提取10%以上的版税金,100万美元的许可费则提取很少一部分版税金。
这样算下来,《雷神之锤2》通过引擎授权所获得的收入至少有一千万美元,尽管游戏本身的销售业绩比起《毁灭战士》来要差很多,大约卖了110多万套,收入 在4500万美元左右,但在授权金这一块它所获得的盈利显然要远远高于《毁灭战士》,此时的引擎已经从一种单纯的工具变成了一块令人垂涎欲滴的肥肉。
●《异形》1979
现代好莱坞惊悚影片中最精彩、最令人难忘的经典镜头之一,甚至在拍摄时演员都不知道发生了什么。约翰·赫特扮演的角色在早餐时突然痛苦难耐,昏厥倒地,他"临产"了,婴儿竟是可怕的“异形”,而“生产”的过程异常血腥、慑人。
赫特说:“演员只知道异形要出生,但不知道是以何种方式,更不知道血怎样喷出来。整个场景只用了一个上午就拍完了,但准备工作却做了很多很多。”下次再看这部影片时请留意这个让人心跳加速甚至可能导致休克的镜头,就视觉效果来说,它的确是天才的杰作。
●《虚幻》1997
俗话说“一个巴掌拍不响”,没有实力相当的竞争者,任何市场都无法发展起来的。正当Quake II独霸整个引擎市场的时候,Epic Megagames公司(即现在的Epic游戏公司)的《虚幻》(Unreal)问世了。
毫不夸张,第一次运行这款游戏的时候,我的确被眼前的画面惊呆了,尽管当时只是在300×200的分辨率下运行的这款游戏(四大悲事之一:玩游戏机器不够劲)。
除了精致的建筑物外,游戏中的许多特效即便在今天看来依然很出色,荡漾的水波,美丽的天空,庞大的关卡,逼真的火焰、烟雾和力场等效果。从单纯的画面效果来看,《虚幻》是当之无愧的佼佼者,其震撼力完全可以与人们第一次见到《德军司令部》时的感受相比。
●《侏罗纪公园》1993
看来我们不得不相信,当初斯皮尔伯格早就下定决心要用动画技术来拍摄《侏罗纪公园》。虽然今天,CG技术已经将恐龙表现得十分完美。可当初斯皮尔伯格打算 拍这部电影的时候并没有如此先进的技术。那个时候,他只有用一种叫做"动态"的特技方法来拍摄那些巨大蜥蜴恐龙的镜头。
这也是《星球大战》中拍摄"全地形重装战车"所采用的方法。但导演还是担心到时候这种动态拍出来的效果会像是一种电脑游戏。但拍摄出来的样本让斯皮尔伯格 非常满意。对于观众来说,这种新科技带来的最大效益无疑就是让他们第一次在电影里看到了逼真的恐龙。这也会成为特效领域中的一个新纪元,不管怎样,那第一 眼的震撼简直无法让人遗忘。
●《半条命》1998
游戏的图像发展到《虚幻》这里已经达到了一个天花板的高度,接下去的发展方向很明显不可能再朝着视觉方面进行下去。没有哪款游戏能像《半条命》那样对后来的作品以及引擎技术的进化造成如此深远的影响。
曾获得无数大奖的《半条命》采用的是Quake和Quake II引擎的混合体,Valve公司在这两部引擎的基础上加入了两个很重要的特性:一是脚本序列技术,这一技术可以令游戏以合乎情理的节奏通过触动事件的方 式让玩家真实地体验到情节的发展,这对于诞生以来就很少注重情节的第一人称射击游戏来说无疑是一次伟大的革命。
第二个特性是对人工智能引擎的改进,敌人的行动与以往相比明显有了更多的狡诈,不再是单纯地扑向枪口。这两个特点赋予了《半条命》引擎鲜明的个性,在此基 础上诞生的《要塞小分队》、《反恐精英》和《毁灭之日》等优秀作品又通过网络代码的加入令《半条命》引擎焕发出了更为夺目的光芒。
●《星河战队》1997
高中毕业了,一群少男少女们必须对他们的前途作出抉择。在女友卡门的鼓动下,来自阿根廷的富家子弟约翰尼·瑞科毅然违背父亲让他上大学的意愿,报名加入了 机械化步兵学校,而卡门则选择了海军学院,她梦想当一名星际舰队的女飞行员。在训练过程中,卡门暗恋上了冷酷英俊的教官巴卡洛,而瑞科则与分配在同一军营 中的女同学迪齐弗洛瑞丝产生了感情。不久,从瑞科的老家布宜诺斯艾利斯传来了遭外星球昆虫袭击的消息,他的家人和朋友均遭屠杀。负责侦察的卡门将从空中拍 摄到的录像资料传送给已升任为军官的瑞科,悲愤交加的瑞科决定率领部下投入战斗。
美国军方大大抵估了这种类似蜘蛛的昆虫的威力,它们比人大出数倍,具有坚不可摧的外壳,强劲有力的钳子和锋利无比的牙齿,它们顽强好战,是一种非常可怕的 杀人武器,第一场遭遇战以美军全面失败而告终,十万名士兵血洒疆场。瑞科和他的部下们目睹了这场大屠杀,并且搞清了这些昆虫为什么比人聪明的原因,原来它 们在打扫战场时将死去的士兵的脑髓统统吸进体内,这样它们便将几个人的智慧集中于一身。在一个山谷里,瑞科一部遭到成百上千只是昆虫的袭击,它们像潮水般 涌来,先进的机枪在它们面前显得无能为力。一番激战之后,只有瑞科和弗洛瑞丝等几人幸存下来。这时,瑞科意识到必须借助于更先进的武器来抗击这些杀人怪 物,于是他带领余部加入了星际舰队,与卡门和巴卡洛并肩作战,向敌人发起还击……
这部大型科幻战争片耗资一亿美元,用了四个月的时间才拍摄完成。导演保罗·费尔霍文邀请曾获奥斯卡金像奖的特技大师前来辅佐,全片共设计了创纪录的550 个电脑特技镜头。就该片目前的卖座情况看,它尚未能达到《独立日》和《黑衣人》的成绩,但该片的暴力残酷性却是首屈一指的,因此制片人阿兰·马歇尔对该片 在海外的发行前景充满信心。
●《升刚》1998
在1998年到2000年期间迅速崛起的另一款引擎是Monolith公司的LithTech引擎,这款引擎最初是用在机甲射击游戏《升刚》(Shogo)上的。
LithTech引擎的开发共花了整整五年时间,耗资700万美元,功夫不负有心人,1998年LithTech引擎的第一个版本推出之后立即引起了业界的主意,为当时处于白热化状态下的《雷神之锤2》vs.《虚幻》之争泼了一盆冷水。
●《骇客帝国》1999
自从我们见识了《骇客帝国》两部续集中精彩的视觉特效,那些美妙的CG技术场面,原始版本的《骇客帝国》中那些曾让我们吃惊的特效就显得微不足道了。
但《骇客帝国1》中还是有一段不能不提的经典的镜头,就是那个神奇的子弹特效场面。镜头不断地转动,从而360度地让我们观察了这段优美的慢动作。它不仅显示了它的独特魅力,也成就了《骇客帝国1》中最佳的特技时刻。
●《马科斯·佩恩》2001
《马科斯·佩恩》采用的是MAX-FX引擎,这是第一款支持辐射光影渲染技术(Radiosity Lighting)的引擎,这种技术以往只在一些高级的建筑设计软件中出现过,它能够结合物体表面的所有光源效果,根据材质的物理属性及其几何特性,准确 地计算出每个点的折射率和反射率,让光线以更自然的方式传播过去,为物体营造出十分逼真的光影效果。
MAX-FX引擎的另一个特点是所谓的“子弹时间”(Bullet Time),这是一种《黑客帝国》风格的慢动镜头,在这种状态下甚至连子弹的飞行轨迹都可以看得一清二楚。MAX-FX引擎的问世把游戏的视觉效果推向了一个新的高峰。
●《指环王3:国王归来》2003
自该片以其拥有1400个特效镜头的庞大数量雄踞影坛。人与魔的最后决战更是堪称影史上的奇迹。精灵王子莱古拉斯在紧要关头迎击敌人巨大且凶悍无比的猛犸象,并一举击倒一个庞然大物。成千上万的人类战士、马匹、魔兵以及那些仍在肆虐的猛犸象混战在一起……
在技术方面,彼得·杰克逊也同样融合了精细的微缩模型和电脑特技。从其带给人的视觉享受方面来看,恐怕,很难再有如此精彩、慑人的特效作品了!
●《黑与白2》2004
《黑与白》公布时不但以华丽的画面与崭新的游戏型态大受好评,并被评选为2001年度最佳电脑游戏。
《黑与白2》中不但画面表现更洗炼,连神兽连身上的毛发都清晰可见,而且电脑AI也更聪明更富变化,玩家可以细心调教出每只神兽不同的属性与智能变化,加上新增的全新神兽、大规模的战斗过程,《黑与白2》将让玩家感受到全新的游戏魅力。
●《金刚》2005
半个多世纪以前的经典,在"魔幻大师"彼得·杰克逊手中再现了往日的光辉。八米多高的大黑猩猩与自己相当块头的三只史前巨龙那段精彩的打斗,无不令世人瞠目口呆。
杰克逊在这当中除了运用自己最为擅长的CGI技术之外,精益求精的模型制作也展现了他对新老特效技术完美结合的深厚功力。还有危机四伏、阴森恐怖骷髅岛以及上个世纪三十年代的纽约街景的完美重现都要得益于日臻成熟的电脑特效技术。
●《帝国时代3》2005
《帝国时代》是微软最卖座的计算机游戏系列之一,自1997年推出第一代以来全系列累积销售达2000万套,《帝国时代3》所展现的超水准3D技术更是震撼。
《帝国时代3》的3D引擎可说是实时战略游戏的一次革命,不但有绝佳的3D物理引擎描绘的超精美游戏画面,而且采用了Havok物理引擎更让游戏的物理运算大幅强化。
小结
电影特效已经显现出相当成熟的面貌。各种依靠特效而制造的场面宏大、精益求精的电影作品相继涌现,虽不及七八十年代那样种类繁多,却也都有着各自无法比拟 的特点。相信,在未来的时光里,电影特效在技术和创作理念的不断更新的基础上,还会为我们带来更多的惊喜。
而引擎的不断进化使游戏的技术含量越来越高,但最终决定一款游戏是否优秀的因素在于使用技术的人而不是技术本身。引擎相当于游戏的框架,框架打好后,你只 需往里填充内容即可,在这里,框架只是提供了一种可能性,游戏的精彩与否取决于内容如何而非框架如何。正如《无人永生》开发小组所说:“所有问题最终都会 归结为一点——你的游戏是否好玩。”
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