电影虚拟拍摄技术的发展及应用探讨

吕强

[摘 要]纵观电影制作技术的发展历史，总是伴随着拍摄设备的革新和科学技术的进步，特别是虚拟拍摄技术的诞生，不仅让传统电影的制作过程发生了很大的改变，还使得观众的观影体验有了很大的改观。回顾虚拟技术的发展过程，探讨虚拟技术在电影拍摄中的应用情况及其给电影发展带来的影响。

[关 键 词]虚拟技术；电影拍摄；应用探讨

[中图分类号]J91 [文献标志码] A [文章编号] 2095-8854（2018）01-0062-01

一、虚拟拍摄技术的概念

虚拟技术最初的概念是来自计算机，在计算机科学中对虚拟技术的定义是组合或分区现有的計算机资源，可以使得资源成为一个或者多个操作环境，从而优化资源配置访问方式的技术，将物理资源转变成可以管理的逻辑资源以及打破物理结构之间的壁垒是虚拟化技术的主要作用。电影中虚拟拍摄技术跟计算机科学中的概念不尽相同，但都是“破除物理结构间的壁垒”。

二、电影中虚拟拍摄技术的发展过程

在1994年的IBC展览会上，虚拟技术第一次在传媒行业的亮相，在此次展览会上虚拟演播室得以充分展示。拍摄时摄影机的位置情况以及拍摄内容在虚拟系统里的实时传送，是虚拟演播室系统的最大亮点。现实中并不存在的虚拟场景和实拍人物的无缝连接，依托的正是虚拟拍摄技术，首先是利用蓝色或绿色的背景，再利用色键抠像技术把提前制作好的三维空间模型画面作为替换，然后再把拍摄的人物跟虚拟场景连接在一个画面里。伴随着科学技术的不断发展，虚拟技术也越来越成熟，也越来越多地被应用于传媒作品中，特别是在电影中的应用，是人们接触最多的一类。

在《美人鱼》《泰坦尼克号》《阿凡达》等国内外电影中，虚拟技术都在其制作过程中被大量运用，不仅使电影画面完全实景拍摄的情况得以改变，而且虚拟运动加实体的控制、捕捉给视觉感官带来了冲击。

三、电影中虚拟拍摄技术的应用过程

（一）虚拟拍摄具备的条件

首先，是虚拟场景和现实影棚要匹配。虚拟空间和现实空间要是一体的，这就要求两个空间的零平面、参考点和原点必须是一致的，然后进行空间的锁定，当其中任何一个空间发生变化时，另一个空间也必须实时地随之变化。其次，跟踪摄影机的运动。实时记录摄影机在摄影棚内的运动轨迹，让虚拟场景与之实时匹配，再把两路信号合成输出、显示在监视器上。第三点，虚拟场景的制作要与实际空间相匹配。传统的场景制作过程是美术部门先设计图纸，再由道具车间实景制作。但是虚拟拍摄技术应用后，美术部门出的设计图就可以给道具和虚拟两个团队同时提供，他们要在尺寸和环境上按照同一个标准进行真实和虚拟两个场景的制作，为虚拟拍摄准备好必要条件。

（二）虚拟拍摄的具体工作和后期制作

为了使合成的画面更具真实性，就需要对摄影机镜头进行标定，其目的就是为了让真实摄影机和虚拟摄影机的镜头参数、物理畸变等保持一个标准，这样才能让实际拍摄的合成画面匹配度更高，画面更真实。虚拟拍摄中两个摄像机是同时存在的，一个是现实拍摄的真实的，另一个是在计算机虚拟场景中存在的，两个摄像机的镜头在前期标定完后，由剧组准备好，提供给摄影组工作人员合作完成拍摄。同样，虚拟拍摄的现场也有两个监视器，一个是绿色背景的传统表演画面，另一个是现场实时合成好的画面。虚拟场景被提前制作好，用抠像技术来替换演员表演时的蓝绿背景，合成后的效果实时呈现在导演的监视器中，而所谓的合成信号指的也正是这个合成好的画面。

现场拍摄时的摄影机镜头的各种数据变化虚拟系统都要实时记录，有些镜头需要后期制作特技，就要将原始拍摄画面和合成画面对应好，然后再根据制作软件的要求，用虚拟系统导出的摄影机和镜头的运动数据，运用到后期制作中。同时，这些数据还需要在精度上进行调整，对于出现问题的部分逐一检查、修正，然后才能进入下一步制作。

四、虚拟拍摄在电影中应用的优缺点探讨

电影中运用虚拟拍摄的优点：（1）推动导演的创作。（2）演员对角色的表演把握更精准了。（3）通过对合成画面观看，更有利于各部分工作人员认清自己的工作情况。（4）剪辑环节的工作效率得以大幅提高，由原来的猜想镜头完成效果，到利用虚拟拍摄后剪辑师可以现场剪辑，不仅提高了工作效率，而且提高了镜头长度和出入点的精准度。（5）特性镜头制作长度更精确，效率更高。

电影中运用虚拟拍摄的缺点：（1）合成画面的真实性不高，监视器上看到的合成画面有游戏感，真实度欠佳。（2）跟踪摄影机运动的数据精度不高。（3）合成的画面有延迟。（4）实拍绿背景在虚拟场景和虚拟物体之间在监视器的合成画面中有浮动漂移的现象。

五、虚拟拍摄技术给电影带来的影响

在电影领域中数字化虚拟拍摄技术的应用可以让过去不能实现的场景和画面得以实现，而且还可以让想象的或者已经发生过的物像得以逼真的呈现。同时，虚拟技术的出现也给电影创作者带来了更丰富的创造力和想象力，这项技术的应用也改变了电影艺术的本身。

参考文献：

[1]方荣国.电影虚拟拍摄技术发展探析[J].现代电影技术，2015（7）：16-26.

[2]郑力明，潘忻.虚拟动画三维场景的构建及动画拍摄的实现[J].2009（7）：153-157.