《Enemies》：最新一代高清数字人短片

我们屡获殊荣的Demo团队又一次在《异教徒（The Heretic）》（累积了超400万观众）的基础上取得了进展，推出了《Enemies》：一支全新的电影式预告片 ，以4K分辨率的实时渲染来展示眼睛、头发和皮肤渲染等方面的重大突破。您可以在美国时间3月21日至25日举行的游戏开发者大会（GDC）上现场观看短片。

创建和渲染一个逼真的人类角色一直以来都是计算机图形学中最困难的挑战之一。但随着近年来我们也看到了技术的大幅进步，数字人创作的未来也愈发让人兴奋。Unity的核心技术一直在马不停蹄地演进，以满足创作者们对高画质和逼真画面日渐高企的期望，这其中也包括了数字人类。 

为了让Unity能为数字人类的运行和渲染做好准备，我们的Demo团队在之前发布了《异教徒（The Heretic）》技术demo短片，而这次制作的《Enemies》是在之前工作上的一次拓展。

《异教徒（The Heretic）》为《Enemies》的实现打下了坚实的基础。我们从前者的制作中学到了很多东西，开发了新的技术，为未来的发展做足了准备，尝试了许多制作方法，也从错误中吸取了不少教训。在项目完成后，我们将技术打包成“Digital Human Package”（https://assetstore.unity.com/packages/essentials/tutorial-projects/the-heretic-digital-human-168620）向社区发布，但我们还有许多的设想尚未体现在这一资源包中。在某种程度上来说，《Enemies》是前所未有的新东西。

通过与Unity工程师团队的路线图和开发工作密切协调，Demo团队在制作早期就用上了许多新技术。短片的制作还促进了多种Unity技术的改进和修复，填补了各产品路线图中的空白，并针对自身的需要开发了新技术。 

在《Enemies》短片中，我们集中攻坚了三个方向：头发制作解决方案，提升面部的逼真程度，将这些技术应用到一个真正的作品中。 

所有新出的、开发中的和已推出的Unity图形和核心功能都被发挥到了极致，包括各系统之间流畅地协调运行，以提高整体图像质量。具体来说，《Enemies》用到了Unity的高清渲染管线（HDRP）中的所有技术、屏幕空间全局光照（SSGI）、新的Adaptive Probe Volumes（适应性探针体积）、实时光线追踪、NVIDIA深度学习超采样（DLSS）以及其他为实现短片艺术效果所使用的大大小小的功能。

制作一个人种和面部特征不同的角色给我们带来了一些额外的挑战，这也是在制作《异教徒（The Heretic）》角色Gawain时所未曾解决的。在《Enemies》中，我们选择了一名40多岁的女演员作为主角，这位演员更符合故事的背景，也带来了新层次的技术挑战。 

首先，主角浅色的皮肤更为透明，因此在移动和说话时面部毛细血管会更明显，我们专门为此开发了一种张力技术。角色的面部还带有较为突显的皱纹，需要在着色和光照上特别注意。角色的眼睛更是有一系列独特的挑战（其中一些已经解决）。为了增强眼球的写实感，我们还添加了焦散（Caustic）效果。角色面部的“桃毛”或汗毛为皮肤添加了微妙且重要的真实感，我们通过将Skin Attachment系统移到GPU上计算来完成这部分毛发的渲染。最后，我们还给了她一头长发。

全新的Unity Hair Solution包含三个部分，三部分协调运行才产生了主角自然的外观和动作。

Hair系统（以发丝作为渲染单位）是一种用于头发创作、模型蒙皮、发丝模拟和头发渲染的一体化解决方案。此系统兼容所有能够输出以Alembic为文件格式的发型数据，因此您可以自由选择创作工具以创建角色的发型。在《Enemies》中，我们使用了Maya XGen来制作头发，我们也正在通过Weta Barbershop验证这一流程。Hair系统也可以兼容您所选择的着色器，您可以在任何一种渲染管线中使用它。系统目前支持高清渲染管线（HDRP）、通用渲染管线（URP）和内置渲染管线。

为了使头发和短毛看起来更真实，Unity为HDRP开发了Hair着色，其效果与特效电影和动画电影中所用的模型类似（比如Marschner、迪士尼的电影）。我们能够使用该技术在每种光线条件下创造出更精致的视效，而不需要特意改变参数来取得较高的性能。

Hair渲染可以高效地渲染非常细的发丝，还能有效防止因发丝过细导致无法正确地光栅化所造成的锯齿。在《Enemies》中，我们在一个可见度缓冲区中多次采样，以减少发丝过细所产生的锯齿，而发丝的着色则是在一张单独的着色图集中完成的，独立于发丝的可见度。

与以往一样，Demo团队将与社区分享《Enemies》中的技术，以便让大家能在自己的Unity项目中进行尝试。 

我们将在一两个月内发布Digital Human 2.0软件包，其中包含自《异教徒（The Heretic）》以来我们所做的所有更新和改进。  

支持发丝渲染的Hair系统将以软件包的形式发布到GitHub，我们非常欢迎大家前来试用、反馈，以便我们完善系统、并最终发布为官方支持的功能。请关注Unity的博客和社媒账号，第一时间获悉资源包的公布消息。 

在制作《Enemies》期间做出的或已经应用的引擎改进部分已在Unity 2021.2中推出，部分将在2022.1或2022.2中推出。

如果您恰巧也要参加GDC，一定要来Unity展台在Unity编辑器中观看该demo项目。  

我们也鼓励您参加我们的演讲，演讲活动将由Unity资深技术讲师Mark Schoennagel主持，他将直接在Unity引擎中深入讨论项目的各种技术问题。

• 线下活动：走近Unity最新旗舰Demo，3月24日星期四，上午10:00-11:00 PT（北京时间次日凌晨1点），Moscone中心，西厅2020（GDC主办）。
• 网络直播：Unity最新旗舰Demo的制作
  • GTC：3月24日星期四，上午7:00 PT（北京时间22点），点击此处免费注册报名
  • GDC NVIDIA主办会议：3月25日，星期五，下午3:00 PT（北京时间次日6点），点击此处购买入场券

您可以在Unity at GDC 2022特别活动页上了解更多Unity的GDC会议日程。  

我们将特别邀请Cinecom.net、Lars Stranden和Mark Schoennagel一起主持Twitch直播，在线上深入剖析短片。加入我们来一起学习Unity的新实时电影短片：Enemies， 3月25日周五上午9:30 PT / 17:30 CET（北京时间次日0：30）。 

我们将持续公开更多的幕后和项目细节，所有内容都将展示在一个专门的网页上：unity.com/enemies。