《哪吒之魔童鬧海》和《黑神話：悟空》，盡管一個是電影，一個是遊戲，但他們有很多共同點。比如都名揚海內外，而且用到了很多相似的軟件工具和技術點，比如生物運動、虛擬製片、瀑布解算、三維掃描建模、實時渲染等等。今天想和大家主要聊聊UE和實時渲染在影視、遊戲等方麵的應用，為方便小白理解，有些地方會引用更為淺顯的語言表達。《哪吒2》中，美術團隊使用Unreal Engine（虛幻引擎，以下簡稱UE）來進行鏡頭即時預覽，包括預覽光照效果和材質效果等等。這樣可以保證製作團隊能夠快速調整火焰的光照強度和色彩飽和度，確保畫麵既熱烈又不失層次感。

相比較於傳統電影製作工作流，這種實時反饋的工作方式，大大加快了製作進度，並減少了後期調整的工作量。UE實時渲染可以大大加快製作進度，這已成為行業內的普遍共識。不僅在影視製作中，在遊戲項目尤其是對畫麵要求更高的3A級大作中，UE和實時渲染更是被“用出了花兒”。比如去年去年火遍全球、拿獎無數的國產遊戲《黑神話：悟空》，就大量采用UE實時渲染來輔助美術工作的高效完成。

那麼，什麼是實時渲染？哪些軟件可以實時渲染？哪些崗位會用得到實時渲染？且聽星仔一一講來。

什麼是實時渲染？

想要“無中生有”創造一部3D藝術作品，一般我們需要先畫出想要的場景或角色，再利用3D建模軟件把畫出的設計稿做成立體的；然後我們需要通過渲染這一步驟，為畫麵賦予該有的環境、燈光、材質及渲染參數，以此來增強畫麵的真實感、沉浸感，從而打動觀眾。

渲染一般有離線渲染、實時渲染、雲渲染和混合渲染幾種方式。

離線渲染也叫預渲染，是在建模完成後，根據預先設定的場景設置，通過大量計算，實現模型在視點、光線、運動軌跡等因素作用下的視覺圖像。這種方法往往需要等待很長時間才能得到最終效果，有些精度較高、細節較多的圖像或鏡頭，一次渲染甚至可能需要十幾個小時，製作和修改周期被拉得很長。

離線渲染模式下，這種場景的最終效果，往往需要花上幾天時間才能完成

實時渲染的出現，可以說改變了技術圈的工作方式。

實時渲染是一種高速圖形渲染技術，通常采用光線追蹤、光柵化等算法，並結合 GPU 的並行計算能力，以實現快速的圖像生成和更新。

和傳統離線渲染技術不同，它就像你在畫畫時，鉛筆一動，畫麵就能實時呈現出來，想改也沒關係，這邊參數或畫筆一調，那邊畫麵立刻跟著發生實時的變化。

相比離線渲染可能需要十幾個小時完成一幀畫麵，實時渲染能在幾十分之一秒內完成一幀畫麵的渲染，從而實現畫麵的實時更新。

對於人眼而言，幾乎就是實時的。

實時渲染的實時性類似上圖這個實時動捕，藝術家這邊調整表情的同時，其綁定的虛擬數字人表情會和她同步變化

更早將實時渲染用起來的，是製作3D網絡遊戲的藝術家團隊。

因為實時渲染可以保證在不多占用內存的前提下，讓複雜的場景保持流暢和實時更新；同時還支持玩家與遊戲場景道具的實時互動，如探索、操作、觸摸等。

有了實時渲染技術，才有如今諸多3D網絡遊戲的優質體驗。

後來，實時渲染工具更是被CG藝術家和電影藝術家們用了起來。實時渲染的實時性，可以在創作者調節光線參數的同時，讓畫麵出現即時的光影變化，便於創作者把握畫麵效果和情緒的關聯。

因為藝術創作本就是天馬行空、沒有什麼統一的標準。那麼在有了實時渲染之後，對於需要將自己的靈感隨時記錄並進行設計方案調整的創作者和藝術家們來說，可真是太方便了。

實時渲染應用領域

實時渲染技術的實現離不開強大的軟件支持，目前市場上常見的實時渲染工具有UE、Unity、Chaos Vantage、NVIDIA Omniverse等。

這其中，市場接受度更高的是UE，也就是虛幻引擎。它有豐富且龐大的模型特效綁定光線資產庫，且憑借穩定的實時渲染能力和逼真的視覺效果而聞名，目前已經被廣泛應用於遊戲開發、影視特效和虛擬現實等領域。

甚至特殊行業的日常模擬訓練，也會用到實時渲染

以下是一些目前會用到UE和實時渲染的藝術家崗位：

影視特效師：在影視製作中，特效師利用實時渲染技術快速生成特效鏡頭，如爆炸、水流、魔法效果等，並能夠實時調整參數以達到最佳效果。

遊戲開發者：遊戲行業是實時渲染技術的核心應用領域。遊戲開發者需要通過實時渲染引擎（如Unreal Engine）創建逼真的遊戲場景和角色動畫。

工業設計師：在工業設計領域，設計師利用實時渲染技術快速生成產品的三維模型，並通過虛擬展示優化設計。

虛擬現實（VR）和增強現實（AR）開發者：這些崗位需要實時渲染技術來創建沉浸式的虛擬環境，讓用戶能夠實時交互。

除此之外，UE實時渲染也被應用在建築可視化、科學可視化，甚至軍事、醫學、人工智能等領域，全麵替代需要離線渲染的各行各業。

早在2018年，UE實時渲染就已被引入高危手術的方案預演中

技術應用①《哪吒2》

《哪吒2》電影中，各種實時渲染技術為其特效製作發揮了重要的作用。比如：

火焰槍特效的實時物理演算

在《哪吒2》中，哪吒的火焰槍特效采用了基於NVIDIA Flex的實時物理演算係統。

通過火焰的粒子流體動力學模擬，製作團隊能夠精確計算出每個粒子的運動軌跡、溫度變化以及與周圍空氣的相互作用，實時調整火焰的流動、熱量扭曲空氣的效果，以及火焰的光照強度和色彩飽和度。不僅讓火焰效果更加逼真，還大大加快了製作進度。

冰霜特效的實時調整

敖丙的冰霜之力特效是通過Houdini的VEX粒子編程技術實現的。在製作過程中，團隊利用實時渲染技術對冰霜的破碎效果、冰晶的閃爍以及冰霜蔓延的動態細節進行實時調整，確保特效的細膩和真實感。

虛擬製片與實時預覽

《哪吒2》製作中，利用UE搭建出實時虛擬製片環境，導演和製作團隊可以在虛擬環境中實時查看場景布局、角色動作以及光影效果。

例如，玉虛宮的場景布局，通過VR技術預先構建，導演可以在虛擬環境中實時調整鏡頭角度和光影效果，確保畫麵的宏偉和細節。

海底大戰場景的AR融合

在“哪吒與敖丙海底大戰”的場景中，AR技術幫助製作團隊實時查看虛擬角色與海底環境的融合效果。通過實時調整角色的動作、位置以及光影效果，團隊能夠確保虛擬角色與海底環境的協調一致。

總之，實時渲染技術在《哪吒2》中的應用，不僅提升了特效製作的效率，還讓畫麵效果更加逼真和富有層次感。

技術應用2《黑神話：悟空》

《黑神話：悟空》也大量用到了實時渲染技術，其核心開發引擎為虛幻引擎5（Unreal Engine 5），這一引擎為遊戲提供了強大的實時渲染能力。

具體來說有以下幾個方麵：

Nanite虛擬化幾何技術

Nanite技術可以對模型的幾何細節進行智能壓縮和優化，保持模型高精度的同時，大大減少了顯存占用和渲染時間，使遊戲能夠實時加載更加複雜的場景和角色模型，甚至是超過10億麵的影視級模型。

Lumen全局光照係統

Lumen技術提供了實時的全局光照計算，支持晝夜循環和複雜的光影效果，使得遊戲中的光影變化更加自然和真實。

實時光線追蹤

遊戲利用UE5的實時光線追蹤技術，實現了反射、陰影和全局光照的高精度渲染，進一步提升了畫麵的真實感。

動態毛發與皮膚渲染

遊戲中的角色（如孫悟空）采用了次表麵散射技術，使皮膚和毛發的渲染更加逼真，且能夠實時呈現接近最終版的畫麵效果。

雲渲染技術

為解決高端硬件需求與普通玩家設備性能之間的矛盾，《黑神話：悟空》還借助了雲渲染技術。通過雲平台，玩家無需安裝頂配顯卡，也可以實時體驗高質量的遊戲畫麵和不卡頓的交互體驗。

實時渲染未來趨勢

實時渲染技術，為電影、遊戲等藝術工業流程帶來了三大優勢：

一是效率提升，其即時反饋的特性，大幅縮短了製作周期，如影視特效師可實時調整參數生成效果；

二是成本降低，能夠有效減少對物理模型和樣品的依賴，通過虛擬建模和實時渲染，企業能在設計階段快速驗證產品效果，同時硬件要求的降低也為更多中小企業有效降低了硬件方麵的成本；

三是協作優化，實時渲染和雲渲染的結合，同時支持多人協作和遠程操作，如模型師、動畫師可以在線共同查看角色動作的設計，可以即時做出修改；導演、特效師也能現場實時查看特效調整方案，提高溝通效率。虛擬人Siren逼真的皮膚細節。如果不特意提醒，很難相信這是UE實時渲染出來的畫麵

未來，實時渲染將伴隨雲渲染的普及，依托雲計算能力，幫助用戶或企業用相對較低配置的設備，也可以實現高質量內容的設計；

此外，通過與人工智能相結合，通過深度學習算法，利用AI自動分析場景中的光照、材質等信息，一鍵生成相應的渲染參數，實現更加智能化的實時渲染效果；

第三，實時渲染將繼續完成跨領域的融合，除遊戲、影視、設計領域外，它還將在工業製造、人工智能、城市數字化、數字孿生、醫療仿真等領域獲得廣泛應用，助力社會數字化發展。

眼熟不？穀歌地圖其實可以被看做是現實世界的數字孿生

說了這麼多，其實就是想告訴大家，實時渲染技術和虛幻引擎工具，已經在行業非常普及啦！如果你想學習虛幻引擎，或者說了解更多有關實時渲染的實際應用，建議可以先從基礎的3D建模和渲染軟件入手，如Blender、Maya等，掌握基本的模型創建、材質編輯和燈光設置等技能，然後再逐步學習實時渲染引擎如Unreal Engine和Unity，並通過實際項目練習來提高自己的技術水平。

《逆水寒》遊戲實時渲染場景

當然，如果你還想往遊戲、影視、設計或人工智能等方向發展，或者就是想用更短的時間學透虛幻引擎，實現快速入行，建議你考慮下火星的專業！

火星成立30年以來，已經根據市場對於不同崗位的實際需求，將包括實時渲染、AI設計等在內的各種技術應用，分別融入到模型、動畫、特效、開發、設計等不同專業的教學實踐當中，而且所有專業名字都是以崗位名稱命名的。火星課程一貫采用項目實戰教學法，通過實際案例讓學生深入理解虛幻引擎各項技術的實際應用（包括實時渲染技術），並由行業經驗豐富的專家授課，確保學生能夠掌握最前沿的技術知識和技能。

也就是說，隻要你可以按要求完成某專業的培養目標，就可以勝任該專業同名的崗位。如學完3D模型大師班，可以勝任3D場景設計師、3D角色模型師、次世代角色設計師、雕刻設計師等崗位。

火星課程的含金量在於：你將不單單是學到了某些技術點，而是學會了如何在工作中使用這些技術

除模型班外，火星還有虛幻開發、虛幻視效、角色設計、剪輯視效、AI繪畫、CG特效班等專業，都會教授實時渲染和虛幻引擎技術，可分別對標华体会hth体育app在线登录 、影視後期、特效、動畫、工業設計、數字孿生、汽車設計、人工智能等不同領域工作內容。課程培養目標，就是幫同學們順利勝任這些技術崗位。