VR摄影机视场与现场调度形式研究

张舒野

摘 要 VR摄影机具有独特的视场结构，全景效果将景别的概念消减殆尽。VR摄影机因多目结构存在成像盲区，使其视场场域具有限制性。受限于安全距离，视场的近场部分被分割成近似花瓣形，视场空间中的被摄体调度形式需符合其场域特征。基于纵、横运动在调度过程的画面特性，有效地规避限制因素，有目的地利用全景视场的成像特征服务于画面内容。

关键词 多目；盲区；花瓣形视场；场域；调度

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2018）12-0047-03

1 VR摄影机成像结构特征

1）视场。VR摄影机在某些场合也被称为全景摄影机，因其可以在以摄影机为圆心的空间中对四周360度视野全覆盖，拍摄出具有场域感和沉浸感的动态影像。

（1）单镜头视场。VR摄影机多使用多目镜头结构，为了覆盖更多的视场角度多选择广角镜头为单镜头焦距焦段。又基于镜头排列的需要，多在排列圆周切线处安置2目为基础数的镜头排列。VR摄影机选择广角镜头为单镜头焦距焦段，即决定了其像场成像特征如下：视场广阔，前景扩散、后景汇聚。

（2）多镜头视场。VR摄影机的理想视场设置形式，越多的镜头按照一定的圆心夹角在圆周切线内等角排列，排列等角越小密集程度越高，其形成的切线内夹角越大，相应的盲区会越小。但基于制造成本、摄影机架构和单镜头成像质量的限制，目前VR摄影机多使用4目、6目等偶数目数排列结构，目前可知较高排列目数为24目，以后有望更高。

多镜头视场重合区域。在两个相邻单元机画面衔接的立面示意图中（图1），两个矩形示意的是单元机成像靶面上的有效区域，两个相邻单元机的镜头成像圈重合区域为后期画面缝合提供了相似画面像素参考。以上是全景画面衔接形式的基础

要素。

多镜头视场无法覆盖区域。图2为VR摄影机的多目镜结构，相邻的两个单元机镜头有效视场因等角排列和机体结构切线内夹角的限制外缘夹角进一步加大，相邻镜头有效视场都无法覆盖的区域即为盲区。依照上述理論，VR摄影机的镜头目数越多，相应的成像盲区便会增小。成像盲区的理论计算区域为相邻的两个单元机镜头有效视场外缘交叉点至这两个镜头像方焦点的三角面积。但这一概念被更具实践意义的“安全距离”取代，虽然“安全距离”一词并不十分准确。

2）安全距离的现场测量与应用。安全距离是在VR拍摄实践应用中经常被提及和使用的术语，是使用在VR全景拍摄中的重要调度和构图手段。“安全距离”即VR摄影机相邻两目镜头的有效视场边缘交叉点至VR摄影机机体的垂直距离。在实践拍摄中，掌握所使用的VR摄影机单目镜头焦距，并通过使用略长于相邻两目镜头的光轴中点的直尺（标记长度中心）自摄影机机体向视场靶心空间外缘缓慢移动，在直尺的中心在监视画面中出现且为清晰完整的像时，测量此中心到摄影机机体的垂直距离。因受到摄影机结构个体特征差异和测量方法的精准度限制，此方法可重复多次，取最准确数值。安全距离的测算即界定了此VR摄影机的视场极限，应避免在以安全距离为基础形成的三角盲区内设置被拍摄对象与安排调度。

3）调度靶心层次空间概念。VR摄影机的镜头多目结构和对周围360度的视角覆盖，将画面成像空间的层次按照同心圆向外辐射，形成靶心形空间（图3）。使用VR摄影机拍摄需依照距离靶心的层次的亲疏远近安排人物、设置景物、规划运动、设计动作甚至设置摄影机运动路径，形成有效的画面关系，达到预设的画面效果。

靶心层次空间概念在图3上是平面示意，在立体空间中应为球形层次形态，且宽度为本圆直径，逐渐向外扩大，既具有纵深又具有高度。

2 调度形式

VR调度形式基于戏剧舞台及影视调度规律，又超越了被限制的空间形态。

1）借鉴对象与超越。传统戏剧在舞台限定空间中设置表演位置，观众在台下观看，被限定在一个固定角度。后逐渐演变出多种深入观众看台的舞台形制，如弧形、T形、环形等，将表演的空间不断的延伸到观众席位中，丰富观众的观看角度。电影的基本影像视场建构是针对摄影镜头光轴方向建构的时空关系。基于画框的限制，有了画面左右、物距远近、景物高低等封闭空间条件的约束。

2）VR场域概念。VR全景视场的特征将影像空间的结构从“第四面墙”的限制中解脱出来，景别的概念也基本失去了作用。VR摄影机成为了一个可以被支配的观察视点，视界不再是一个被限制的视觉空间。观众作为观察者从角度的限制中挣脱出来，可以选择观察方向，针对影像场域内部的关系建构自己的判断。

3）主镜头。基于电影场景的惯性设置结构，虽然VR影像的画面内部不再明确机位角度和表演方向的限制，但为了建构一个有效的视听空间、有目的地将空间进行划分，区格方位带来的内容混乱还是非常必要的。由于VR摄影机的结构特征，可将任何一对处于对角线的目镜的两只镜头（如图3：目镜1与目镜6）作为主镜头使用，以区分前后左右。即主镜头应为两只，且有前后之分。主镜头一旦确立，在整部作品中都应贯彻使用，将其作为重要的空间坐标。主镜头不但在现场拍摄中具有区格空间方位的作用，并且在后期制作时具有全景影像视线定向的作用。

4）最优区域。在前文中已经对VR摄影机的成像结构进行了描述，受限于其单镜头的视场角度，盲区必然会影响成像区域的结构形态（图4），形成类似花瓣的近场特征。在近场区域，既是最优的成像空间又是最易进入盲区夹角的危险空间。

VR摄影机的视场近场区域因镜头焦距多为广角，前后景物放大率差异明显，设置被拍摄对象重合于某一镜头光轴能在成像上占取较大的画面面积，强化特征效果，形成引导作用。同时因被拍摄对象位于某一镜头视场的近场扇形区域内，较大的位移甚至是动作都有可能进入盲区而无法成像，导致缝合画面时画面内容的缺失。一方面这是技术事故，另一方面也破坏了VR全景影像的场域感与沉浸感。“限制与自由”的概念在此处得到了较为明显的体现。

自安全距离顶点外延伸，物体成像放大效果呈平方反比关系递减，过远的物距关系将导致被摄物体在画面中所占面积过小，特征识别较差从而失去叙事和表现的功能。

介于上述情况，每一台VR摄影机自“安全距离”向外延伸，皆有一个相对的有效成像范围，但又因其使用的焦距差异而大小不同。此有效成像范围内可自由设置被摄对象位置，且不受“安全距离”的限制任意安排其位置及运动路径。此“有效范围”外缘相较于“安全距离”并无清晰明确的边界，旨在用此概念界定VR全景影像的空间成像有效范围以应用于实践拍摄。其测量方式更加主观，由“安全距离”顶点向外延伸，至影像中被摄主体的图像大小不能被分辨其细节但能够分辨其位移变化为止。以上测量方式受到焦距、分辨率、被摄主体大小及细节繁简程度等多种因素的影像，且因不同项目的拍摄要求而变化。

5）横向调度与纵深调度方法。VR摄影机为取得较大的视角并减少目镜数量多选择广角镜头为单镜头焦距焦段，拍摄运动画面会形成对应光轴的横向运动速度减慢、纵向速度加快的运动特性。这些特征与肉眼所见视觉有一定的差异，特别是纵向速度得到了一定程度的加强。

以VR摄影机机位固定及运动方式进行分类。

在固定形式下：

（1）近场纵向调度。基于单目光轴和安全距离的纵向调度。由于镜头像场的扇形特征和最近对焦距离的限制，在镜头近场的光轴重合区域，被摄对象的宽度或横向运动距离不能超过扇形区域的边缘。此限制受物距的影响，物距越远宽度相对越大，且设置位置不能跨越单目镜头最近对焦距离的顶点。在此范围内设置被摄对象的纵向运动成为最有效的调度手段。被摄对象在此范围内纵向运动效果被夸张，距离观众的物距较近，影像面积占比较大，可以极大地调动观众的视觉注意力、缩短全景观影时的心理距离、引导视觉焦点的转换，掌控情景的视觉节奏，有效地满足全景影像的叙事需求。

（2）最优区域横向调度。基于安全距离和有效范围的横向切线调度。跨越安全距离进入最优区域后，纵深调度效果被削弱，被攝对象的运动方式获得了极大的空间，横向运动不再受到盲区的限制，没有了扇形区域的局限概念。被摄对象充分利用最优区域的空间广度和深度，围绕VR摄影机完成丰富的横向运动调度。横向调度中被摄对象的影像面积变化不明显，横向速度减缓，但却可以调动观众的视觉焦点方向，通过横向运动不断地转换背景环境，引导观众的注意力和情绪投入。在运动过程中，时空关系是连续且一致的，消除了对时空场域的切割，不断地加强沉浸感效果。横向调度将空间内的场景内容设置有机地联系起来，突出全景影像的空间特征，强化全景影像的氛围情绪。将全景影像的场域特征淋漓的展现出来。

（3）型复合调度。基于主镜头、结合最优区域的 T型复合调度。主镜头调动观众视线、主导画面中的人物走向、控制着全景画面的基础气氛。在主镜头的视场扇形范围内将重要的表现内容设置进来，近场设置纵向调度、最优区域设置横向调度，并将两者灵活结合可以将全景空间的深度和广度充分利用，使时空关系明确且统一起来。T型复合调度在多景层、多人物的复杂情节场景设置中容易造成遮挡关系。需要明确认知广角镜头的放大率前后差异，做好运动物体的前后调度时机安排，将故事的内部发展动力作为主要的调度依据，将运动方向与运动速度作为重要的评判指标。有目地的使用遮挡关系，建构节奏规律，结构全景画面内部的戏剧张力。同时规避无效的遮挡关系，紧凑情节进度。

在运动形式下：

摄影机的机位运动可以将画面的丰富程度和视觉效果提升到一个更高的层面，但独立无人称或内容依托的VR摄影机运动有可能会将观众从“沉浸”感中迅速隔离出来，使其面对一个“我是谁”身份认知窘境。所以必要的第一人称身份承载或者依托运动载具的近场成像特征佐证是十分必要的。

运动路径设置需基于VR摄影机主镜头光轴方向设置，运动方向既可以与光轴重合亦可保持一定夹角。保持球形空间层次概念，以主镜头光轴作为参考，以安全距离与花瓣形象场建构运动影像场域。凸显纵深运动速度变化效果，同时有效避免被摄物体在VR摄影机运动过程中进入盲区，保持全景影像的沉浸感和连贯性。

3 结束语

在光学技术及数字成像技术、摄影设备制造技术的提升进步背景下，完全消除盲区的VR摄影机会逐渐地发展成熟起来。但有别于其他影像的“沉浸”感观影感受会被作为重要的观看指标保留下来，后期的创作技巧要点会从有效规避安全距离缺陷、避免进入盲区的T型调度形态转移到强调利用近场造型特征、丰富全景影像的多层次纵深调度形式上来。基于全景影像的叙事技巧不断丰富、叙述故事的能力不断增强、表达主题的不断提升，针对全景影像的审美感受、审美标准也将会不断拔高，逐渐催生出对其美学层面的广泛思考探究，形成具有独特语言形态的视听表达语法。

此论文的撰写受到了刘森、孙璇两位老师的帮助，以及梁清东、王雅雪、梁雨璇、夏菀瑜四位同学的协助，在此一并感谢。

参考文献

[1]李红秀.VR影视：真实与虚拟的技术反思[J].新媒体与社会，2017（4）：244-256.

[2]秦兰珺.互动和故事：VR的叙事生态学[J].文艺研究，2016（12）：101-111.

[3]刘辉.VR（影视）内容产业的开放性研究[J].电影艺术，2016（5）：18-23.

[4田扶摇，吕宇翔.VR影像叙事手法的特征及发展[J].新闻与写作，2016（8）：42-45.

[5]仲梓源，梁明.数字影像时代VR技术对电影的改变[J].现代电影技术，2016（11）：23-28，7.

[6]施畅.VR影像的叙事美学：视点、引导及身体界面[J].北京电影学院学报，2017（6）：80-87.