CGI 是什么?定义、用途与示例详解

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TL;DR

CGI(计算机生成图像) 是使用计算机软件创建的视觉内容,包括 3D 模型、数字角色、动画和虚拟环境。

CGI 广泛应用于 电影、视频游戏、广告和产品可视化,从大片特效到营销渲染图无所不在。

典型的 CGI 工作流程包括 3D 建模、纹理贴图、光照、渲染和合成

CGI、VFX 和 SFX 各不相同: CGI 创建数字资产,VFX 整合并增强视觉效果,而 SFX 是指拍摄期间制作的实体特效。

流行的 CGI 软件包括 Blender、Maya、3ds Max、Cinema 4D、Houdini 和 Unreal Engine

AI 正在通过 从文本提示或图像生成 3D 资产 来加速 CGI 创作,减少手动建模需求。

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CGI(计算机生成图像)是指使用计算机软件创建静态或动画视觉内容——从 3D 对象和角色到完整环境。它应用于电影、游戏、广告和产品可视化。现代 AI 工具已能够从文本或图像生成 CGI 背后的 3D 资产。本指南详细介绍什么是 CGI、它的工作原理、与 VFX 和 SFX 的区别、应用领域、专业工具,以及 AI 如何变革创作流程。

CGI 是什么?(含义)

CGI 代表 Computer-Generated Imagery(计算机生成图像),是一个广泛的术语,指使用计算机软件创建的视觉内容。当人们询问 CGI 的含义或想知道什么是 CGI 时,通常是指那些通过数字方式生成而非完全由摄像机捕捉的图像、角色、物体或环境。CGI 可以分为两大类:静态图像,如建筑渲染图、产品可视化和数字艺术;以及动画图像,包括移动角色、视觉效果和完全由计算机生成的场景。

CGI 技术使艺术家和设计师能够创建从单个 3D 物体到整个虚拟世界的一切。例如,电影可能使用 CGI 生成逼真的生物,而视频游戏可能依靠 CGI 构建完整的景观、城市和可交互角色。这种灵活性使 CGI 成为电影、电视、游戏、广告、建筑和产品设计等多个行业的必备工具。

许多人也会混淆 CGI vs VFX。虽然两者密切相关,但 CGI 专指计算机生成的视觉元素,而视觉效果(VFX)是一个更广泛的类别,将 CGI 与实景拍摄素材和其他后期制作技术相结合。换句话说,CGI 通常是创建 VFX 所使用的工具之一,但这两个术语并不完全可以互换。

这项技术的一个常见应用是 CGI 动画,其中角色、物体和环境在 3D 软件中建模和动画化,以创建逼真或风格化的运动。从动画电影到现代大片特效,CGI 动画已经改变了屏幕上讲故事的方式。

要理解 CGI 的工作原理,可以将其看作一个多步骤的数字流程。艺术家首先创建 2D 或 3D 模型,添加纹理和光照,在需要时为其制作动画,然后渲染最终的图像或序列。结果可以从简单的图形到几乎无法与真实镜头区分的照片级逼真场景。

CGI 如何工作

理解 CGI 如何工作 在将流程分解为几个关键阶段时会更容易。尽管不同行业和项目的工作流程各不相同,但大多数 CGI 制作都遵循相同的基本流水线:建模、纹理贴图和光照、渲染以及合成。这些步骤共同将数字概念转化为成品图像或动画。

建模

流程始于 3D 建模,艺术家使用专业软件创建数字物体、角色或环境。这些模型充当场景的基础,定义将在屏幕上出现的所有内容的形状、大小和结构。根据项目不同,模型可以简单到产品原型,也可以复杂到整个城市。

纹理贴图和光照

模型建好后,艺术家通过纹理贴图添加材质、颜色和表面细节。然后应用光照来模拟光线在现实世界中如何与物体交互。适当的光照有助于创建深度、氛围和真实感,使数字场景看起来更可信。

渲染

3D 渲染 是 CGI 工作流程的核心阶段。在渲染过程中,计算机计算光照、阴影、反射、纹理和相机角度,将 3D 场景转换为最终的 2D 图像或帧序列。这个过程可能是计算密集型的,尤其是在为电影、游戏或建筑可视化创建照片级逼真视觉效果时。渲染质量通常对 CGI 内容的最终外观影响最大。

合成

最后一步是 合成,将渲染的 CGI 元素与其他视觉资产(如实景拍摄素材、背景、特效或色彩校正)相结合。这一阶段确保所有元素无缝融合成单一精致的图像或动画。在许多电影制作中,合成使 CGI 角色和环境能够自然地出现在真实世界场景中。

通过结合建模、渲染和合成,CGI 艺术家可以创建从简单产品图像到复杂动画世界和大片视觉效果的一切。

CGI 工作原理:从 3D 建模到最终渲染

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CGI vs VFX vs SFX:有什么区别?

关于计算机生成图像最常见的问题之一是它与 VFXSFX 有何不同。虽然这些术语经常互换使用,但它们描述的是电影、电视、游戏和数字内容制作中使用的不同技术。理解这种区别可以帮助您更好地欣赏现代视觉体验是如何创建的。

CGI(计算机生成图像)

CGI 是指使用计算机软件创建的任何图像、物体、角色或环境。它可用于制作静态图像、动画、视觉资产和整个虚拟世界。CGI 负责创建可能在现实中不存在的数字元素,如奇幻生物、未来城市或高度详细的产品可视化。

例如,奇幻电影中的全数字龙或视频游戏中的 3D 动画角色就是 CGI。CGI 的重点是视觉内容本身的创建,而不是如何将其整合到最终制作中。

VFX(视觉效果)

VFX,即视觉效果,是一个更广泛的术语,指在拍摄后增强、修改或组合视觉元素的过程。VFX 经常使用 CGI,但也包括合成、动作跟踪、绿幕替换、遮罩绘画和数字环境扩展等技术。

思考 VFX 的一个简单方法是,它帮助将数字和真实世界的素材融合成无缝的最终图像。例如,如果将 CGI 龙添加到有真人演员的场景中,并使其看起来像是在现场拍摄的,整个过程就被视为 VFX。换句话说,CGI 通常是更大 VFX 工作流程的一个组成部分。

SFX(特效)

SFX,即特效,是指在制作过程中物理创建而非事后数字创建的实体效果。这些效果直接由摄像机拍摄,通常涉及机械装置、化妆、假体、微缩模型、机械模型、造雾机或受控爆炸。

例如,电影片场的真实爆炸、逼真的怪物化妆或拍摄期间使用的实体模型飞船都被视为 SFX。即使在今天的数字时代,电影制作人继续使用实体效果,因为它们通常比计算机生成的替代品提供更真实的交互、光照和表演。

CGI vs VFX vs SFX 对比

CGIVFXSFX
定义完全使用计算机软件创建的图像、角色、物体或环境拍摄后增强或操作素材的过程,通常使用 CGI 和其他数字技术在拍摄期间物理创建并由摄像机捕捉的实体效果
创建工具计算机软件和 3D 工具后期制作软件、合成、动作跟踪、CGI、遮罩绘画等实体道具、化妆、机械装置、烟火等
主要目的创建在现实世界中可能不存在的数字资产和图像整合数字元素并增强素材以获得无缝的最终结果在片场创建真实的摄像机内效果
制作阶段数字创作和动画后期制作现场制作
是否需要实景素材?通常是
示例3D 动画角色、虚拟环境、数字生物、产品可视化绿幕合成、数字爆炸、环境替换、物体移除实体爆炸、假体化妆、机械模型、微缩模型、造雾机

一个简单的例子

想象一部以巨型怪兽袭击城市为特色的超级英雄电影:

  • 怪兽本身使用 CGI 设计和动画化。
  • 将该怪兽插入真人演员和建筑物镜头的过程是 VFX
  • 拍摄期间使用的任何实体爆炸、烟雾效果或实体道具都是 SFX

简而言之,CGI 创建数字元素,VFX 整合并增强视觉效果,SFX 在片场制作实体效果。现代制作通常结合所有三种技术,以实现尽可能逼真和身临其境的效果。

CGI vs VFX vs SFX:主要区别详解

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CGI 的类型和应用

如今,CGI 的使用远不止大片电影。得益于 3D 建模、渲染技术和实时图形的进步,计算机生成图像已成为多个行业的必备工具。从创建动画角色到在制造前可视化产品,CGI 帮助企业和创作者制作逼真、引人入胜且成本效益高的视觉内容。以下是 CGI 最常见的四种应用。

电影和电视

电影行业也许是 CGI 最知名的使用者。电影制作人使用 CGI 创建数字角色、大型环境、视觉效果和在现实生活中不可能或成本过高的场景。现代 CGI 可以生成从逼真生物到整个城市和星球的一切。

最著名的例子之一是 Pixar Animation Studios 的作品,其电影如《玩具总动员》和《海底总动员》帮助普及了完全计算机动画的叙事。CGI 在大片制作如《阿凡达》中也发挥着重要作用,其中广阔的虚拟环境和数字角色与真人表演相结合,创造了身临其境的电影体验。

视频游戏

视频游戏严重依赖 CGI 来创建交互世界、角色、载具和特效。与在观众看到之前就已渲染的电影 CGI 不同,游戏图形通常是实时渲染的,允许玩家与动态环境交互。

热门游戏如《赛博朋克 2077》和《最后生还者 第二部》展示了先进的 CGI 如何提供高度详细的角色、逼真的光照和电影级叙事。现代游戏引擎已模糊了预渲染 CGI 和实时图形之间的界限,使虚拟世界比以往任何时候都更加栩栩如生。

广告和营销

品牌越来越多地在广告中使用 CGI,因为它提供了创作自由并降低了制作成本。营销人员可以完全在数字环境中创建照片级逼真的视觉效果,而不是组织昂贵的照片拍摄或拍摄实体原型。

例如,汽车公司经常使用 CGI 在理想光照条件下或不可能的摄像机角度展示车辆,甚至在汽车尚未上市之前。同样,饮料、化妆品和科技品牌经常为社交媒体活动、产品发布和电视广告创建引人注目的 CGI 广告。

产品可视化和设计

CGI 已成为产品可视化的强大工具,允许公司在制造开始之前展示产品。设计师可以创建准确的 3D 模型,测试不同的材料和颜色,并在不生产实体样品的情况下生成营销资产。

家具零售商、消费电子公司和工业制造商通常使用 CGI 创建产品图像、组装演示和交互式 360 度视图。例如,智能手机制造商可以在生产开始前几个月生成逼真的产品渲染图,使营销团队能够提前准备广告材料。

为什么 CGI 如此广泛使用

在电影、游戏、广告和产品设计领域,CGI 提供三大优势:创作灵活性、成本效益和视觉真实感。无论是为电影构建外星世界、创建下一代游戏环境、制作商业广告还是展示新产品,CGI 都允许创作者以传统摄影和拍摄单独无法实现的方式将创意变为现实。

CGI 软件与工具

如果您想知道专业人士使用什么软件创建 CGI,答案取决于项目类型。不同的工具专注于建模、动画、渲染、视觉效果或实时图形。虽然大型工作室通常在单个制作流水线中结合多个应用程序,但少数行业标准 CGI 工具被广泛用于电影、游戏、广告和产品可视化。

Blender

Blender 是目前最流行的 CGI 工具之一。作为一个免费开源平台,它提供了 3D 建模、雕刻、动画、模拟、渲染和合成的完整功能套件。Blender 在独立艺术家、小型工作室和初学者中尤其受欢迎,因为它提供专业级功能而无需许可费用。

最适合: 3D 建模、动画、动态图形和通用 CGI。

Autodesk Maya

Autodesk Maya 被普遍认为是专业动画和视觉效果的行业标准之一。许多主要电影工作室和游戏开发商使用 Maya 创建复杂的角色绑定、逼真的动画和大型 CGI 制作。

来自主要工作室的电影,包括许多动画和视觉效果密集的大片,都依赖 Maya 作为其制作流水线的一部分。

最适合: 角色动画、绑定和电影质量 CGI。

Autodesk 3ds Max

3ds Max 在建筑可视化、室内设计、工程和产品渲染领域特别受欢迎。它提供强大的建模和渲染工具,允许设计师创建高度逼真的建筑、产品和环境图像。

最适合: 建筑可视化和产品设计。

Cinema 4D

Cinema 4D 以其用户友好的界面和强大的动态图形功能而闻名。它被广泛用于广告、广播图形、社交媒体内容和商业动画项目。

许多创意机构选择 Cinema 4D,因为它与设计和视频编辑工作流程集成良好。

最适合: 动态图形、广告和商业内容创作。

Houdini

Houdini 是一款程序化 CGI 软件包,广泛用于高级模拟和视觉效果。它擅长创建逼真的爆炸、烟雾、火焰、水、破坏效果和大型环境。

由于其强大的模拟系统,Houdini 经常用于大片电影制作和高端 VFX 工作室。

最适合: 模拟、程序化效果和复杂的 VFX 工作。

Unreal Engine

最初为视频游戏创建而开发,Unreal Engine 已成为实时渲染和虚拟制作的重要 CGI 工具。它使艺术家能够即时查看高度详细的场景,而无需等待漫长的渲染过程。

现代虚拟片场和交互体验等制作越来越依赖 Unreal Engine 进行实时 CGI 工作流程。

最适合: 实时渲染、虚拟制作和游戏开发。

哪款 CGI 软件最适合初学者?

对于大多数初学者来说,Blender 是最佳起点,因为它是免费的、有广泛支持,并且能够处理 CGI 工作流程的几乎每个阶段。随着技能的发展,艺术家通常会扩展到专业工具,如 Maya 用于动画、Houdini 用于视觉效果,或 Unreal Engine 用于实时制作。

最终,最好的 CGI 软件取决于您的目标。无论您是在创建动画电影、设计视频游戏、制作广告还是构建产品可视化,现代 CGI 工具都提供了将数字概念转化为逼真视觉体验的灵活性。

流行 CGI 软件和工具对比

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AI 如何改变 CGI

几十年来,创建 CGI 资产需要 3D 建模、纹理贴图、绑定和渲染方面的专业技能。艺术家通常花费数小时甚至数天从头构建单个角色、道具或环境。今天,人工智能正在通过使 3D 内容创作更快、更易获得和技术要求更低来彻底改变这一工作流程。

最大的转变之一是 AI 驱动的文本转 3D 和图像转 3D 生成 的兴起。创作者现在不再需要逐顶点手动建模物体,而是可以用自然语言描述他们想要的内容或上传参考图像,AI 系统会自动生成可用的 3D 资产。这大大减少了创建原型、游戏资产、产品模型和动画或视觉效果的 CGI 元素所需的时间。现代 AI 3D 生成工具可以将文本提示或单张图像转化为可供进一步编辑、渲染或导出到制作流水线的纹理 3D 模型。

因此,CGI 的入门门槛正在变得越来越低。曾经需要建模软件高级知识的任务,现在可以由几乎没有或没有 3D 经验的设计师、营销人员、教育工作者和创作者完成。AI 越来越多地被用于加速创意构思、概念开发和资产创建,而不是取代专业艺术家,使团队能够更多地专注于创意精炼和叙事。

这一趋势的一个很好的例子是 Tripo AI,它提供 Text to 3DImage to 3D 两种工作流程。通过文本转 3D 生成,用户可以用简单语言描述物体、角色或场景,并快速获得 3D 模型。通过图像转 3D 生成,单张参考图像可以转化为可进一步定制的纹理 3D 资产。该平台旨在帮助创作者在不需要传统建模专业知识的情况下从文本提示或图像生成 3D 模型。

Tripo AI 的文本转 3D 生成器 等平台让您描述一个物体并在几分钟内获得可编辑的模型,而 图像转 3D 工作流程 将参考照片转化为纹理 3D 资产——两种实用的方法展示了生成式 AI 如何重塑 CGI 制作流水线。创作者现在可以在几分钟内生成起点,然后使用 Blender、Maya 或 Unreal Engine 等传统 CGI 软件进行精炼,而不是花费数小时手动创建每个资产。

随着 AI 生成 3D 技术的持续改进,CGI 的未来可能会变得更加协作,将 AI 生成的速度与人类创作者的艺术控制和专业知识相结合。结果是一个比以往任何时候都更快、更易获得,并且能够以更少的技术障碍将创意变为现实的制作工作流程。

Tripo AI 如何从文本或图像生成 3D 资产

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常见问题解答

CGI 是什么意思?

CGI 代表 计算机生成图像(Computer-Generated Imagery)。它指的是使用计算机软件创建的视觉内容,包括 3D 模型、数字角色、动画、视觉效果和用于电影、游戏、广告和设计的虚拟环境。

CGI 和 AI 有什么区别?

CGI 是使用计算机图形工具创建数字图像和 3D 内容的过程,而 AI(人工智能) 是指可以使用机器学习算法生成、分析或自动化任务的系统。简单来说,CGI 是视觉输出,而 AI 可以通过文本转 3D 和图像转 3D 生成等技术帮助更快地创建 CGI 资产。

CGI 的例子是什么?

CGI 的一个著名例子是电影 《阿凡达》 中的纳美人角色和虚拟环境。这些数字角色和世界是使用计算机生成图像创建的,然后与真实拍摄的素材相结合,以产生逼真的视觉效果。

什么是 CGI 动画?

CGI 动画是计算机生成图像的一个子集,专注于创建动画 3D 模型和角色。它涉及建模物体、应用纹理、用骨架绑定角色,并为它们制作动画以创建运动。CGI 动画广泛用于动画电影、视频游戏和视觉效果序列。

CGI 和实体效果有什么区别?

CGI 是指使用计算机软件创建的数字效果,而实体效果(也称为 SFX)是在拍摄期间在片场创建的物理效果。实体效果包括真实爆炸、化妆、假体和机械模型等。CGI 提供更大的灵活性,可以创建不可能的视觉效果,而实体效果提供摄像机自然捕捉的真实光照和物理交互。

CGI 艺术家如何创建效果?

CGI 艺术家通常遵循多步骤流水线:他们从建模 3D 物体或角色开始,然后添加纹理和材质来定义表面外观。接下来,他们设置光照以模拟真实世界的照明,用骨架绑定角色以制作动画,为场景制作动画,最后将帧渲染为图像或视频。后期制作合成然后将 CGI 元素与真实拍摄素材或其他数字图层整合。

为什么电影中要使用 CGI?

电影中使用 CGI 是因为它允许电影制作人创建用传统拍摄不可能、太危险或成本太高的视觉效果。它使创建奇幻生物、大型环境、复杂特技和无缝视觉效果成为可能。CGI 还提供创作灵活性,允许导演在后期制作中修改场景而无需重新拍摄。

电影中有哪些著名的 CGI 例子?

著名例子包括 《侏罗纪公园》 中的恐龙、《指环王》 中的咕噜、《阿凡达》 中的整个潘多拉星球、《狮子王》(2019)中的逼真动物,以及 Pixar 电影如 《玩具总动员》《海底总动员》 中的数字角色。这些例子展示了 CGI 如何从早期数字效果发展到照片级逼真的角色和环境。

初学者能学习 CGI 吗?

是的,初学者可以使用 Blender 等免费工具学习 CGI,它提供建模、动画和渲染功能的完整套件。许多在线教程、课程和社区可以帮助新手理解基础知识。从简单的项目如建模物体开始,逐步进阶到纹理贴图、光照和动画,是一条实用的学习路径。

2D CGI 和 3D CGI 有什么区别?

2D CGI 涉及创建扁平的数字图像或动画,通常使用 Adobe After Effects 或 Toon Boom 等软件。3D CGI 创建具有深度的物体和场景,允许从任何角度进行逼真的光照、阴影和相机移动。3D CGI 在现代电影、游戏和视觉效果中更为常见,因为它提供了更大的真实感和灵活性。

结语

CGI,即计算机生成图像,已经改变了电影、游戏、广告和产品设计中数字内容的创建方式。从创建逼真角色和虚拟世界到驱动现代视觉效果,CGI 已成为当今创意产业的重要组成部分。随着 AI 驱动工具的持续发展,创建高质量 3D 资产正变得比以往任何时候都更快、更易获得。

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