工业光魔用谷歌Seurat技术在移动VR展示影院级CGI渲染

发表于2017-05-20
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      谷歌最新的Seurat(修拉)渲染技术据称可以把高质量的CGI电影asset带到移动VR硬件上。谷歌把Seurat带到了工业光魔旗下的沉浸式娱乐部门ILMxLab,看看《星球大战》的asset能带来什么效果。

      谷歌在本周的I/O大会上发布了Seurat渲染技术,以下是我们目前所了解到的工作原理:

     “谷歌表示,Seurat(修拉)利用了一种名为表面光场的技术。表面光场采用原始超高质量asset来为玩家定义一个观察区域,然后在该区域中对潜在的视点进行抽样,并确定用户在这一视点中可能看到的所有情景。接下来,高质量asset会缩减到较少数量的多边形(足以让移动VR硬件运行场景),同时保持高质量asset的外观,包括透视正确的镜面发射照明光源。”

      作为概念验证,谷歌与ILMxLab合作展示了Seurat的能力。在视频中,xLab表示他们利用Seurat运行影院级别的CGI渲染(通常需要长时间渲染每一帧才能得到最终的电影输入),并在谷歌的移动VR硬件上实时播放。

      ILM的高级UX工程师利维·吉斯洛维茨(Lewey Geselowitz)表示:”当谷歌接触xLab的时候,他们说他们可以让我们的ILM渲染实时运行在VR手机上…结果确实是可以。“

1. Seurat渲染的《星球大战场景》

我通过谷歌一体化Daydream头显原型查看了通过Seurat渲染的《星球大战》视频。

  

 

      当我戴上头显的时候,我进入到视频中相同的飞机库中。虽然不能媲美电影级渲染流程所带来的真正高质量光线跟踪着色输出,但这绝对是我在移动VR硬件上所看过的最佳图形体验之一。除了清晰详尽的模型外,地板有着动态镜面反射,这种照明只有运行在高端PC头显上的最佳实时视觉才能实现。

      尤为神奇的是,跟简单的360度视频渲染不同,你所看到的场景确确实实具有立体感,无论你看向何处都能给你呈现出合理的立体视觉。这意味着当你来回转动头部的时候,系统仍然能准确地对你进行追踪,并能让你看到视差,就如同高端PC VR内容一般。另外,由于谷歌的一体化头显集成了内向外追踪,我能够在房间尺度大小的区域内自由走动,而从地板一直延伸到我头顶的可视区域没有一点影响。

      我曾体验过其他运行在VR硬件上的光场技术,通常来说其实际可视区域更小,通常只是围绕着你头部的一个小盒子(而当你退出该区域时,场景的渲染会出现问题)。这主要有两个原因:第一是系统可能需要很长时间才能渲染如此大的区域,其次是大面积所带来的巨大文件尺寸难以管理,往往不实用。

      谷歌表示Seurat场景的文件大小比其他光场技术小得多,Seurat所带来的房间尺度视图框只需几兆字节,而且包含许多视图框和交互式实时asset的复杂应用程序不会大于一般的移动应用。

2. 实时元素与交互式游戏相结合

      当然,使用合成光场渲染方法的一个挑战是,它们通常是静态场景(因为如果要生成一系列的光场“帧”,你将再次遇到文件大小的问题)。解决这个问题的一个方法是把光场场景与传统的实时asset相结合。

      通过Seurat渲染的《星球大战》场景使用了《星球大战外传:侠盗一号》中的实时模型K-2SO,当他行走在场景中时,它的实时镜像能够与Seurat场景的闪亮地板无缝地融合在一起。因为这个模型是实时运行,它看起来并不像周围环境那么光亮和高品质(因为任何实时元素都将受到移动图形性能所限制)。但实时运行意味着它可以像传统的游戏一样实现交互功能,从而为开发者通过这些高度详尽的Seurat环境来开发游戏打开了大门。

 

      有趣的是,谷歌指出Seurat生成的环境能够带来真正的几何体。这意味着开发者可以更轻松地将环境和实时asset整合在一起。例如,如果开发者希望我射击机器人,然后在这个过程中出现火花四溅,那么这些火花将可以正确地从地板上弹起。实际上,K-2SO的机器人尸体可以正确地落在地板上。

3. 可调保真度

      尽管谷歌并没有详细地解释Seurat的工作原理,也没有透露这项技术是否或将于何时向开发者提供,但这似乎是一个快速成熟的工具。谷歌VR部门副总裁克雷·贝沃表示,开发者可以根据自己希望保留的实时交互元素处理能力来调整视觉保真度。他指出调整就如同使用滑块一样简单。

      所以,如果开发者只想为玩家提供一个漂亮的环境,他们可以让Seurat渲染出移动VR设备可以处理的最大保真度。但如果开发者希望保留50%的实时asset处理能力,以便环境可以包含交互式角色和其他动态内容,这时开发者可以降低Seurat的输出质量,为这部分额外的元素提供余地。

      虽然Seurat要求开发者指定特定的观察区域(普通的实时环境可以让观众选择去任何地方),但似乎有一种类别的游戏可以很好地利用Seurat的优势:比如专注于叙事/角色的作品、静态射击/车轮战射击、点击式冒险等等。我们需要继续观察Seurat的开发者可以为我们带来怎样的惊喜,以及探索潜在的挑战。但现在这项技术的潜力似乎非常广阔,我们很高兴看到开发者能够将这项技术来优化移动VR体验。

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