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構(gòu)建數(shù)字人的工作流程，業(yè)內(nèi)目前仍然沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各家有各家的方法。據(jù)筆者了解，Unity大中華區(qū)早在去年就成為了首個將數(shù)字人制作流程公開分享的公司。同時，Unity強(qiáng)勢收購了Weta Digital和Ziva Dynamics兩家在視覺特效、實時角色創(chuàng)作方面的領(lǐng)軍企業(yè)，技術(shù)上的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合著實值得市場期待。
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今年3月，Unity更是發(fā)布了全新的電影式預(yù)告片《Enemies》，將數(shù)字人方面的技術(shù)突破展現(xiàn)得淋漓盡致。短片以4k分辨率的實時渲染展示了Unity中可用于打造數(shù)字人類的最新圖形功能矩陣——包括新的眼球與皮膚仿真技術(shù)，以及逼真發(fā)絲模擬與著色的一體化解決方案，主角的皮膚毛細(xì)血管清晰可見、發(fā)絲根根分明隨主角的動作而飛揚，高清的畫質(zhì)與逼真的效果極具震撼性。
基于Unity打造的最新數(shù)字人短片《Enemies》
今天有幸采訪到 Unity 大中華區(qū)平臺技術(shù)總監(jiān)楊棟老師，他帶來了Unity最新版本的相關(guān)信息，并分享其在數(shù)字人、元宇宙等領(lǐng)域的思考和見解。
Q：請您先簡單介紹一下自己，包括目前的職位，以及所關(guān)注的領(lǐng)域。
A：我現(xiàn)在是Unity大中華區(qū)平臺技術(shù)總監(jiān)，主要負(fù)責(zé)兩塊業(yè)務(wù)，一是技術(shù)傳播，二是項目管理。
自2016年3月加入Unity，現(xiàn)在已經(jīng)是第7年了。剛加入時我是國內(nèi)唯一的講師，主要工作就是去宣傳Unity。因為2016年被稱為VR元年，Unity也是構(gòu)建VR體驗最常用的引擎之一，所以當(dāng)時講得最多的是VR。現(xiàn)在我主要負(fù)責(zé)Unity大中華區(qū)的講師團(tuán)隊，這個團(tuán)隊其實就是宣傳各種最新技術(shù)的。我是一個老碼農(nóng)，之前是開發(fā)游戲的，也開發(fā)了Web端的服務(wù)器，我現(xiàn)在也會寫代碼。
另外，我也負(fù)責(zé)Unity大中華區(qū)的一些項目管理的事情，因為Unity現(xiàn)在有很多非游戲的業(yè)務(wù)，所以這塊我也是參與的。
Q：我們注意到，Unity最新版本2021 LTS已經(jīng)開放下載和使用，新版本實現(xiàn)了哪些新功能？能夠為開發(fā)者帶來哪些新體驗？
A：Unity最新的版本是2021 LTS，它是專門針對近期剛剛設(shè)立的項目，因為這個版本更追求穩(wěn)定，只會去修復(fù)bug，不會去添加新功能。
目前這個版本其實非常雜。因為推出一個版本的話，不僅是新的功能，還有老的功能也要更新、做迭代。這個版本的更新重點有三個方向，第一個方向是在高畫質(zhì)渲染的更新，也就是HDRP的更新，包括云層渲染、光追等功能。
URP 新功能 - 延遲渲染
另一個方向是URP，即通用渲染管線，這個版本增加了很多URP的新功能。雖然URP已經(jīng)推出了兩年多的時間，但是相比于最早的內(nèi)置渲染管線，它在功能方面還需要進(jìn)一步完善。
還有一個方向是DOTS，即面向數(shù)據(jù)的編程技術(shù)棧。需要說明的是，本次發(fā)布的是DOTS 0.5版本，還不能算正式版。但現(xiàn)在2021 LTS中的UI層面要比之前更完善了。而且基于這個版本，今年下半年我們會發(fā)布1.0版本。你可以把DOTS看成是架設(shè)在Unity編輯器上的一個模塊，需要用的時候，你可以把它加載進(jìn)來，不需要的時候，則可以把它拿掉。因為它并不是內(nèi)置的。
主要是以上三個方向。當(dāng)然，在我們的用戶中，有的人也希望去研究一些最新的功能。因此，Unity在LTS版本之外， 還會推出TECH stream beta版本滿足這些開發(fā)者的需求。在這個版本中，我們會不斷地迭代，快速地發(fā)布新功能。
Q：Unity在2022年的路線圖即將發(fā)布，對于技術(shù)方面，具體有哪些規(guī)劃，可以介紹下嗎？
A：目前的LTS版本就是2022的基礎(chǔ)，2022主要會有四個方向。其一，高畫質(zhì)渲染會增加更多的功能，比如頭發(fā)的渲染、布料的渲染等。
其二，我們也會在不久的將來正式推出DOTS 1.0版本。這個1.0版本可以讓大家在正式的產(chǎn)品里去使用面向數(shù)據(jù)的編程模式，為多線程的編程，以及更好地使用內(nèi)存，去運算大量的物體、道具等等，提供更好的框架。
其三，光追應(yīng)該在2022版本里面會變成正式版，現(xiàn)在是預(yù)覽版。因為現(xiàn)在的光追都是要依靠NVIDIA的RTX系列顯卡來進(jìn)行支持的，它需要硬件層面的算力支持。所以在2022版本中，有可能NVIDIA 40系列顯卡要出了，到時40系列的RTX顯卡應(yīng)該能使光追技術(shù)更加普及。
其四，Unity還有一套完整的做多人連線游戲的系統(tǒng)NetCode，目前正在開發(fā)之中。因為現(xiàn)在最火的游戲都是多人連線的，而且元宇宙絕大多數(shù)都是連線類的應(yīng)用，是需要基礎(chǔ)功能的。但現(xiàn)在去開發(fā)多人連線的模塊和功能，其實是非常費勁的，一般的中小型工作室是搞不定的。所以我們現(xiàn)在開發(fā)的這套NetCode系統(tǒng)，其中包括一些通用的聯(lián)網(wǎng)類服務(wù)，這些都可以變成不需要去開發(fā)和維護(hù)的云服務(wù)。目前我們在做國內(nèi)的落地工作，把它提供給國內(nèi)的開發(fā)者。
Q：目前Unity除了提供游戲領(lǐng)域的解決方案，還重點聚焦于哪些領(lǐng)域？在業(yè)務(wù)重心上是否有所側(cè)重？更看好哪個領(lǐng)域的發(fā)展契機(jī)？
A：目前來說，游戲依然是Unity業(yè)務(wù)占比最大的板塊，也是我們非常重視的業(yè)務(wù)。與此同時，國內(nèi)的汽車、建筑、智能制造等行業(yè)，也展現(xiàn)出很廣闊的發(fā)展空間，Unity在這些領(lǐng)域也有布局。需要指出的是，建筑和智能制造這兩個領(lǐng)域都是和數(shù)字孿生相關(guān)的，比如Unity跟海爾和香港機(jī)場的合作項目。以海爾的智能制造項目為例，它用Unity打造了和實際的工廠車間一對一的一條數(shù)字孿生產(chǎn)線，數(shù)據(jù)相互聯(lián)通，工人可以在虛擬產(chǎn)線上進(jìn)行操作，遠(yuǎn)程操控物理產(chǎn)線，極大提高了生產(chǎn)效率。香港機(jī)場也是同理，Unity模擬了它的新航站樓，新航站樓的數(shù)據(jù)在數(shù)字孿生里也是打通的。
另外像汽車行業(yè)，很多造車新勢力的電動車大屏三維渲染，其實都是Unity來做的，比如歐尚Z6。事實上，與傳統(tǒng)的油車相比，電動車內(nèi)的大屏幕的作用更容易被發(fā)揮出來。而三維渲染恰恰是目前最炫酷的方式，因為引擎做出來的是實時渲染可以交互的內(nèi)容。在這些車上，應(yīng)用里必然會有一個車模，這個車模是可以進(jìn)行交互的。它可以去開窗或者是控制車內(nèi)的一些東西，還有完整的音樂播放器的體驗。
另外，三維地圖的整合是非常流行的趨勢，各大廠商也都在做。比如三維地圖的廠商在外面采集數(shù)據(jù)，當(dāng)你使用手機(jī)導(dǎo)航，遇到高架出入口的時候，它可以自動地把畫面切換到三維的立體模型，讓你看得更加直觀。如果是應(yīng)用在這些大屏幕的電動車上就更容易了，借助互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，它可以即時按照你當(dāng)前的位置，去地圖廠商的服務(wù)器上進(jìn)行索取，用渲染引擎的方式在這個地圖應(yīng)用里實時生成三維模型。
還有就是智能助理。不只是語音服務(wù)，現(xiàn)在很多廠商都在考慮做數(shù)字人的應(yīng)用。用語音驅(qū)動數(shù)字人，它會做即時的反饋。車機(jī)系統(tǒng)通過數(shù)字人傳達(dá)給你的信息，會比原來的語音服務(wù)更加生動形象。
除此以外，游戲可能也是一個很大的應(yīng)用場景。當(dāng)停車的時候，你可以在車內(nèi)就享受到游戲的快樂。你可以把它當(dāng)成是一臺大的游戲機(jī)，能夠達(dá)到很高的沉浸感，或者把藍(lán)牙，甚至是帶USB線的手柄連到車機(jī)系統(tǒng)上，就可以玩游戲。
Q：游戲引擎的競爭日益激烈，Unity平臺針對差異化競爭做出了哪些努力？未來有什么計劃？
A：游戲引擎之間的競爭，目前來看就是對平臺支持的競爭，主要看哪家支持的平臺更多。因為現(xiàn)在每個人手里的設(shè)備五花八門，電腦有Mac、Linux等操作系統(tǒng)；手機(jī)有安卓、IOS；還有PlayStation、Xbox、Switch，以及各種電視機(jī)頂盒，各種平臺千變?nèi)f化的。因此，你的引擎如果支持平臺不夠多或者不夠全面，或者是用戶在為這些平臺開發(fā)內(nèi)容的時候，你的工具鏈不夠成熟，那必然會影響大家來選擇你的工具。
目前來看，平臺的選擇或者支持力度，Unity是最大，也是最廣的，而且工具鏈的成熟度是非常高的。所以你能看到像《原神》這種跨平臺游戲，既可以在手機(jī)上玩，可以在PlayStation上玩，也可以在電腦上玩，甚至可以去它的云游戲平臺玩，甚至在不同平臺間可以使用同一個賬號，因為它的數(shù)據(jù)都是打通的。
此外，各種設(shè)備的算力是逐年增長的。因此，大家更希望看到你的引擎能夠幫助開發(fā)者更容易地產(chǎn)出高畫質(zhì)的內(nèi)容。高畫質(zhì)主要分為兩類，一類是風(fēng)格化的高畫質(zhì)，另一類是寫實的高畫質(zhì)。在這些方面，Unity與主要競爭對手可以說是不相上下的。并且在跨平臺、工作流，以及易用性和市場占有率等方面，Unity做得更加出色。
Q：近期，虛擬數(shù)字人突然走紅，Unity在這一領(lǐng)域也頗有建樹。我們注意到，數(shù)字人形象的制作流程目前仍處于成本偏高的狀態(tài)，如何才能做到降本提效？整個流程中面臨哪些難題？
A：其實從十幾年前我接觸圖形渲染的工具時，就已經(jīng)有很多人在做數(shù)字人了，但那時全部采用離線渲染的方式，動畫非常少，制作和渲染的成本非常高。隨著實時渲染技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在想渲染出一個高畫質(zhì)的數(shù)字人形象已經(jīng)不是問題了，Unity就能以每秒至少30幀的速度來渲染高畫質(zhì)的數(shù)字人。
但是目前的制作難點主要有三個。首先是數(shù)字人的形象，也就是我們所說的模型，其實還是要用傳統(tǒng)的建模方式去做。
其次是數(shù)字人身上的附件，比如毛發(fā)和布料，通過實時渲染的方式去制作這兩個部分還是比較困難的。我們最新的demo里是用到了Maya的X-gen數(shù)據(jù)，去生成頭發(fā)的引導(dǎo)線的數(shù)據(jù)，然后到Unity用毛發(fā)系統(tǒng)把頭發(fā)按照引導(dǎo)線給造出來。但是整個過程還是需要專業(yè)人員來完成才行，使用門檻并沒有達(dá)到簡單易用的程度。最理想的狀態(tài)是，我們正在研發(fā)沒有頭發(fā)的人頭模型，導(dǎo)入到引擎之后，在引擎里梳頭發(fā)，做各種色澤、各種動力學(xué)的設(shè)置。
還有就是布料的模擬、渲染，把它建模出來不是問題，但是要讓它真實動起來是比較困難的。比如《異教徒》跟《Enemies》的demo，這兩個數(shù)字人身上的衣服都是用Marvelous Designer這家韓國公司的軟件模擬好了以后，用緩存布料頂點移動的數(shù)據(jù)給導(dǎo)出，然后放到Unity里播放。但問題是所播放的是一個固定的動畫，比如以骨骼的方式去綁定衣服，不僅不能實時地驅(qū)動，而且會限制衣服的種類；再比如做貼身的衣服，可能你只能以模型的方式來做。所以布料的模擬是一個難點，特別是要模擬出真實，可以實時互動的布料。不過針對毛發(fā)和布料的問題，Unity也將會拿出相應(yīng)的解決方案。
數(shù)字人 - 《異教徒》
最后就是臉部的表情。臉部表情是每個人最熟悉的動作，如果模擬得不真實就不行。Unity在今年春節(jié)前后收購了Ziva Dynamics，它的技術(shù)可以解決人臉動畫使用傳統(tǒng)方式不夠真實的問題，運用AI訓(xùn)練人頭、人臉的方式，使模型擁有逼真的臉部動畫。所以最終是可以在引擎里把數(shù)字人的問題給完整解決掉的。也許一兩年后，就可以在引擎里面做一個完整的數(shù)字人，而且比現(xiàn)在更容易驅(qū)動它的動作、表情，當(dāng)然也包括所有的渲染。這也是業(yè)界未來需要克服的一個難點。
Q：要想實現(xiàn)真正的元宇宙，不僅要提供“沉浸式”體驗，還要保證用戶“低延遲”獲得這些體驗，Unity是如何幫助開發(fā)者迅速構(gòu)建這些體驗的？
A：這其實跟前文提到的NetCode多人連線的套件有關(guān)系，因為現(xiàn)在做多人連線的應(yīng)用或游戲是比較困難的。因為要搞服務(wù)器不僅是成本問題，現(xiàn)成的工具也并不豐富。大廠能夠做好多人連線游戲，是因為它有很大的團(tuán)隊在做這些事情，但它的工具是不公開的。而對于普通用戶來講，做多人連線不僅要知道如何使用遠(yuǎn)程服務(wù)器，如何管理它，還要在遠(yuǎn)程服務(wù)器上編程，還要保證客戶端連上遠(yuǎn)程服務(wù)器，其實門檻是非常高的。Unity正在做的是通過NetCode、DOTS這兩套技術(shù)的結(jié)合，幫助大家把門檻降下來。
Q：對于游戲領(lǐng)域的技術(shù)人員或管理者，您有哪些建議？
A：作為一名技術(shù)人，專精于某一領(lǐng)域是你的工作需要，同時也要開拓自己的視野、拓展自己的思維，多去看一些其他領(lǐng)域的書。比如你是游戲的編程，可能你不太懂美術(shù)方面的東西，但是可以和美術(shù)同事多溝通，看看他運用到的技術(shù)是什么樣的。這顯然有助于開拓你的上升空間。
如果只是管好自己的一畝三分地，那么你的路會越走越窄。隨著年齡的增長，可能在體力上比不上年輕人，但是我們有更多的經(jīng)驗。這些經(jīng)驗并不只是你朝九晚五去做那些技術(shù)能夠獲得的，還是要去做更多感興趣的事情。因為從公司的層面來講，如果想提拔你，肯定要考驗?zāi)愕募夹g(shù)實力、交流能力，做項目時還會需要你的協(xié)調(diào)能力。整個項目的質(zhì)量高低，并不僅僅是一個人或兩個人的事情，而是一個整體的概念。整體的產(chǎn)品體驗不好，單獨的模塊寫得再好，其實也是沒有用的，所以要樹立全局性的思維。當(dāng)你參與到并不熟悉的領(lǐng)域時，你才能有感受、才能去碰壁、才能夠成長。
嘉賓介紹：
楊棟，目前擔(dān)任Unity大中華區(qū)平臺技術(shù)總監(jiān)，負(fù)責(zé)管理技術(shù)講師團(tuán)隊和Unity產(chǎn)品管理團(tuán)隊。擁有豐富的Unity開發(fā)經(jīng)驗，致力于將Unity的最新技術(shù)推廣給廣大開發(fā)者。
當(dāng)前題目：專訪Unity大中華區(qū)平臺技術(shù)總監(jiān)楊棟：未來或可在引擎里做完整的數(shù)字人
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