敌人登场：Unity最新推出的高保真数字人技术

在《异教徒》 （已有四百万观众观看）的基础上，我们屡获殊荣的演示团队现在推出了《敌人》 ，这是一部全新的电影预告片，在照片级逼真的眼睛、头发、皮肤等方面取得了重大进展——所有这些都是实时渲染的，并以 4K 分辨率运行。3月21日至25日，游戏开发者大会（GDC）现场直播。

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。

为了使Unity能够运行和渲染逼真的数字人，我们的演示团队在不久前率先推出了The Heretic演示，现在又通过创建Enemies 扩展了这项工作。

《异端》是我们迈向《敌人》之路上的基础性一步。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。项目完成后，我们将这项技术以“数字人”软件包的形式发布给了社区，但我们对下一步该如何发展以及我们还能做些什么有很多想法。从某种意义上说， “敌人”项目几乎是自我定义的。

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《敌人》这款游戏中，我们的努力主要集中在三个方面：开发头发解决方案，提高面部真实感，并且所有这些都是在真实内容作品的背景下完成的。

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。更具体地说， 《敌人》使用了 Unity 的高清渲染管线 (HDRP)、屏幕空间全局光照 (SSGI)、新的自适应探测体积、光线追踪、NVIDIA 的深度学习超级采样 (DLSS) 以及所有其他与我们的目标相关的功能，无论大小。

不同种族、不同面部特征的人会带来一系列额外的挑战，而这些挑战我们在塑造高文这个角色时并没有遇到。异端。在拍摄《敌人》时，我们选择了一位 40 多岁的女演员，她从叙事角度来看很符合角色，并且提出了更高层次的技术挑战。

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。

我们开发了一种全新的Unity Hair 解决方案，它由三个部分组成，共同打造出主角头发的自然外观和动感：

Hair 系统（采用基于毛发的模拟技术）是一个集成的解决方案，用于创建、蒙皮、基于毛发的模拟和渲染毛发。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。对于敌人，我们使用Maya XGen 来制作毛发，目前我们也在用 Weta Barbershop 来验证流程。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。

为了实现逼真的毛发效果， Unity开发了HDRP中的毛发着色，这类似于真人电影和动画电影中经常使用的模型（例如 Marschner / Disney）。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。

头发渲染技术使我们能够高效地渲染非常细的头发，并减少因头发在屏幕上太小而无法正确光栅化造成的锯齿。在《敌人》中，我们使用多重采样可见性缓冲区来减少非常细的线条造成的锯齿，并且着色是在单独的着色图集中完成的，从而将可见性与着色解耦。

与之前的项目一样，演示团队将与社区分享为《敌人》开发的技术，供他们在自己的Unity项目中进行尝试。

一两个月后，我们将发布 Digital Human 2.0 软件包，其中包含自我们为《异教徒》分享的版本以来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。

Unity中源自Enemies制作或直接采用的大部分改进，已经在Unity 2021.2 中实现，或者将在 2022.1 或 2022.2 版本中发布。

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。

• 亲自：深入了解 Unity 的最新旗舰演示， 3月24日星期四，太平洋时间上午10:00-11:00，莫斯康会议中心西厅2020（GDC赞助会议）
• 在线直播：Unity 最新旗舰演示的制作过程
  • GTC：3月24日星期四，太平洋时间上午7:00（ GTC - 免费注册）
  • GDC NVIDIA赞助环节：3月25日星期五下午3:00（太平洋时间）（ GDC – 需付费注册）

您可以在Unity at GDC 2022 页面上了解更多关于我们 GDC用户时长/会话次数。

在特邀嘉宾Cinecom.net和 Lars Stranden 的协助下，Mark Schoennagel 将在 Twitch 上主持一场分析会话级别/会话次数。加入他们Unity 的全新实时过场动画：敌人3月25日星期五上午9:30（太平洋时间）/下午17:30（欧洲中部时间）。

随着我们不断创作和发布更多幕后内容和项目详情，所有信息都将收集在这个专门的网页上： unity.com/enemies 。