虚拟制片技术的特点、不足与改进

左斯文

（作者单位：厦门大学嘉庚学院）

随着内容创作行业的竞争越来越激烈，传统内容创作者与新兴内容创作者对消费者的争夺战愈演愈烈。同时，当前环境下影视制作行业遭遇了前所未有的冲击，虚拟制片这一看似新鲜的概念逐渐走上了舞台。

1 虚拟制片的简要定义

多数人认为虚拟制片技术是近几年才逐渐兴起的，但实际上，早在2009 年，詹姆斯·卡梅隆执导的电影《阿凡达》就第一次使用了蓝幕和穿有动作捕捉服的演员来完成拍摄[1]。而十年后，《曼达洛人》真人剧集的横空出世则将传统的蓝幕替换为更先进的电子屏幕。经过了这几年的发展和演变，虚拟制片技术应该包含以下三个关键概念：第一，动作捕捉和运动跟踪系统；第二，实时渲染引擎与可视化预览；第三，电子显示屏。将以上关键概念扩展后，对于一个需要虚拟制作的项目，虚拟制片的定义为：当摄像师在虚拟摄影棚里拍摄时，通过动作捕捉系统对摄像机、演员和需要互动的道具进行实时跟踪，从而获得动捕数据，这些数据进入游戏引擎后，引擎利用这些数据将一个虚拟摄像机放置到已有的数字资产中，然后在电子屏幕上显示出与摄像机位置相匹配的视场和透视关系，最终实时渲染生成与前景的真实演员相符合的背景画面。

2 虚拟制片的特点

传统的影片制作更像是一个线性的过程。剧本被创作出来以后，相关人员会根据导演的需求进行实地勘景或在摄影棚内搭景，同时演员试镜、服装化妆，影片风格也会由导演和不同部门的人员共同确定。在分镜制作完成以后，导演又会和摄像指导制定镜头、灯光等更加细节的部分，如果有绿幕拍摄环节，还需要后期特效部门一并完成。虚拟制片技术的特点就在于它打破了这种线性的制作流程。这种特点从团队组建、前期策划到现场拍摄、后期制作，都能够得以体现。

2.1 团队组建——加强在安全社交距离下的全球合作

不同于传统制片流程中所有人必须在一起进行内容的创作，虚拟制作可以由分布于全球各地的团队来共同实现。来自北美洲的电影制作人可以与来自欧洲的创意团队及来自亚洲的技术专家一起组建团队。这项技术大大减少了对工作人员在数量甚至是地点上的需求，在不增加成本的情况下增加了可能性。

在现场拍摄时，虚拟拍摄摄影棚内的工作人员甚至可以减少到只有摄像团队和演员，导演等其他角色都可以远程执行，通过来自世界任何地方的多方视频通话对虚拟制作作出贡献。

2.2 前期策划——节省时间成本，提高影片可控程度

例如有这样一个剧情：一个小孩发现了一艘搁浅的木船，这艘木船将他带到了一个古堡里，又将他带到了外星球上。这样一个带有科幻属性的短片最难以实现的就是如何找到一个合适的古堡，又如何制作出一个外星星球。如果按照传统的制作流程进行拍摄，可以在摄影棚内搭建一个古堡内景，再前往一个符合导演和美术设计的真实古堡进行外景拍摄；利用计算机图形技术制作一个外星星球，再利用绿幕拍摄将演员合成到这个环境中。不管是实地勘景还是后期制作，传统制作流程中的“可视化预览”是根据导演、美术指导和视觉效果制片基于先前共同设计的概念艺术所搭建的，最后的搭建结果就很有可能与先前的概念产生出入。特别是对于绿幕拍摄而言，关于外星球这一环境的画面是在演员拍摄期间或结束后才制作完成的，其最终合成结果就更容易与导演预先设想的效果产生偏差。同时，堪景对于导演和整个团队来说是一件费时费力又费资金的过程。对于古堡这样的场景来说，制片花费一些时间和资金还是可以去找到符合要求的景点的。而仅仅找到这样一个古堡还不够，相关人员还需要进行一次技术堪景——摄像指导、灯光师等都要从各自的角度来对这个场景进行分析，如背景的光要如何确定，前景、人物的光又要怎样去确定。合适的光比有助于工作人员创建一个立体的三维影像世界，而这个过程又会花费大量的时间和资金。

虚拟制片在前期的特点就在于可视化预览在开拍前就能够完成从概念设计到创建的所有工作，虚拟制片将传统制片中后期的大量工作前置到了前期制作中。制片组不需要飞往世界各地去寻找合适的场景，如果需要一个古堡，虚拟资产部门可以按照导演的要求去生成一个合适的古堡场景，这里面可以包含导演想要的所有细节，所以可以大大减少前期堪景过程中所花费的时间和资金。数字资产部门连同其他后期视效部门在实拍前就会把制作好的古堡场景交给导演、摄像指导、美术指导、灯光等部门，并确保所搭建的虚拟环境能够得到他们的认可。在场景搭建完毕后便可以将虚拟勘景用以取代技术堪景：根据已创立的场景，确定演员在每一个场景里的走位和摄影机的位置，这些信息的确定都有助于数字资产和后期视效团队更快更好地搭建好拍摄所需的一切，从而避免场景修改。同样在这个虚拟的世界里，灯光与机位的布置也不再是一个难题，实时渲染引擎可以帮工作人员实时生成并渲染出其想要的效果。这些可视化镜头和环境可以使任何人都可以在这样一个相对真实的环境里工作，而不是在绿幕上作出有根据的猜测。演员可以对他们实际看到的内容作出反应，摄像指导可以确定构图和布光，导演可以在拍摄当天就看到镜头的最终效果，而不像传统制作流程那样在几个月后的后期制作中才能看到[2]。这会让演员的表演更自然，让导演对于最终的画面更有信心，从而提高导演对于影片的把控程度。

2.3 现场拍摄——提升拍摄效率

以布光为例，传统的布光需要工作人员不断去平衡前中后景的布光，以此满足一个合适的光比，这需要灯光师和他的团队具有丰富的经验和较强的执行力。虚拟制作流程中的布光思路和逻辑相较于传统布光流程有了很大的改变。有了虚拟拍摄以后，团队可以把重心更多地放在实景和人物的布光上，因为背景里的灯光已经确定并且可以随时改变亮度、色温，工作人员可以快速地调整背景中的各种灯光参数值来更好地匹配实景和人物的布光效果，这些参数更易控制，从而在一定程度上会提升布光的效率。

在传统制作中，如果想要拍摄下一个镜头，演员、摄像、灯光和美术团队等都需要根据新的镜头设定机位、灯光等工作，转场更需要整个团队装车转移到下一个场地中再重新布置。而虚拟制片使得团队可以更少的干扰和更快的速度从一个场景过渡到另一个场景，不管是拍摄下一个镜头还是转场，都是电子屏幕中的虚拟环境发生移动，再重新匹配场景中摄像机的新定位，摄像机和灯光不会进行大幅度的改动。通过游戏引擎如虚幻引擎的重新渲染[3]，新的场景可以被设置在任意地点，制作团队只需要重新调整摄影棚来匹配摄像机的方向，就可以在一个摄影棚内快速做到从白天到黑夜、从地球到月球的场景转变。

2.4 后期制作——后期前置，精简流程

传统的后期制作特别是牵扯到绿幕等特效拍摄时，工作人员需要将实拍的部分合成到绿幕拍摄的素材中，除了在实拍环节调整灯光、机位等参数，绿幕拍摄或合成的素材也需要进行同样的参数调节，以匹配实拍的画面。因为两者的制作不同步，这会让整个同步的过程耗费大量的时间精力。而虚拟制片中，后期制作可以变得很精简且具有预测性。因为在拍摄过程中，工作人员已经将很多的后期工作调整到了拍摄阶段，可视化预览已经帮工作人员很好地解决了这个问题。后期制作中，工作人员可以减少很多传统流程中需要通过后期处理或修复的内容，后期团队可以将更多的精力放在调色领域上以保证画面色彩的统一性。

3 虚拟制片中的不足

动作片、科幻片的大量出现使得虚拟拍摄已成为电影制作的一项重要手段。同时消费级增强现实（Augmented Reality, AR）和虚拟现实（Virtual Reality,VR）技术的发展大幅削减了成本，突破了虚拟制片的技术壁垒。游戏引擎所提供的实时渲染也为虚拟制作的发展再次助力。虚拟制片流程似乎已成为超越传统绿幕拍摄甚至实景拍摄的新未来。但虚拟制片中依然存在一些不足，至少在影视制作方面还有很长的路要走。

3.1 制作方对于虚拟制片的接受度有待提高

虽然已有比较丰富的项目制作背景，但虚拟制片中的技术从影视制作角度来说依然是较新的技术。同时，除了一些有雄厚财力支持的公司和业界顶级工作室，有经验或接触过这些类型的项目的专业人员依然占据很少的比例。在真正进入摄影棚之前，必须在合适大小的空间中进行长时间的学习测试和练习。

3.2 虚拟制片中所需的软硬件基础要求较高

各类软硬件基础决定了虚拟拍摄能够达到的上限。无论是硬件设备还是软件基础，这其中某一个环节出现了问题都可能会影响最终的成像。以电子显示屏幕为例，电子显示屏目前的一些硬件基础使得它还无法取代实景实物拍摄[4]：电子显示屏幕本身的点阵精度、离屏幕过近的拍摄距离、过快的摄像机移动速度、更小的光圈拍摄，都可能会产生类似摩尔纹这样的问题。

3.3 虚拟制片中的画面可信度有待增强

在虚拟拍摄中，部分工作人员会认为有了电子显示屏幕和数字资产，所有的镜头都可以通过虚拟拍摄来获得。而实际情况是，电子显示屏幕中的某些布景因为贴图或渲染精度，可能会缺乏真实性，这可能会让数字资产团队、导演与美术团队花费更多时间来增强这种真实性。根据工业光魔的数据，第一季《曼达洛人》用摄像机拍摄的最终镜头占比仅有一半，并不是所有的镜头都可以在电子显示屏幕前拍摄，也并不是所有在虚拟摄影棚内获得的镜头都是可以马上进行剪辑的。画面的真实感使得这些通过虚拟拍摄的镜头依旧需要进行精细化加工，才能让它们变得更具可信度。

3.4 虚拟制片中各方的合作沟通效率有待提升

各利益相关方的协调也是一个需要解决的问题。因为不需要所有人都来到现场进行拍摄，来自不同地方的人可能会从线上加入这场制作。如何让视效总监、导演和制片人、数字资产团队等各方对于这次项目应该呈现出的最终形态达成一致理解？哪些价值主张需要在细节上明确？这些都是虚拟制片中需要解决的问题，而目前虚拟制片中各方的沟通效率有待提升。

4 针对虚拟制片中不足的改进措施

4.1 制定更规范的行业标准

和传统的制片流程一样，制定行业内规范的虚拟拍摄流程标准可以让更多人更快地接受并理解这一领域。规范的工作流程标准可以让来自不同领域、不同地区的人，在进入同一个项目后快速领会自己在项目中所承担的职责。同时，为流程中所产生的新的术语和名词制定统一的命名和解释规范也可以减少各方在沟通中产生理解偏差的概率。这样会使虚拟制片的接受度越来越高，想要使用这项技术的人也会越来越多。

4.2 加强相关行业人员的培训教育

对于任何一项新技术的普及，加强相关行业人员的培训教育是首要目标。本质上，虚拟制片技术结合了包括影视、游戏、引擎开发等在内的多个行业，这会让想要从事这一行业的初学者误以为学习这项技术需要掌握多方面的知识。实际上，虽然虚拟制片和传统制片的流程不一样，但虚拟制片相关人员却可以借鉴传统制片流程，如实景布光中的相关技术和知识，使两种制作流程中的知识互通，更快地从传统制片流程的思路中转换过来，将相关知识应用到虚拟制片流程中。同时，针对虚拟制片的发展趋势，在相关影视类院校或专业内开展相关课程，相关企业能够进入校园，通过讲座等形式普及这一技术，让学生群体更早地接触到这一领域，这也是降低这种创作技术门槛的有效方法之一[5]。

4.3 优化软硬件使用门槛

优化软硬件的使用门槛需要制作方和软硬件开发方共同努力。对于制作方而言，虚拟制片流程往往被认为是只有好莱坞级别的预算才可以使用。但实际上，做好详细的前期筹划，明确影片中需要进行虚拟拍摄的镜头数量，可以优化拍摄和后期制作时间，进而减少整体预算。对于软硬件的开发方而言，以摄像机跟踪系统为例，从灵活性出发，设计出可以用于各类摄像机的跟踪系统，可以大幅度增加不同预算的虚拟拍摄对于硬件的需求量。同时还可以在硬件开发的同时运行可以让用户自由订阅的软件，从而实现性价比更高的虚拟拍摄，让用户只需要为所使用的软件付费，这可以大大降低软件的使用门槛，让更多创作者拥有虚拟制片的创作自由。

5 结语

虽然已有很多影视剧作为虚拟制作技术背书，但相对于已经在业界十分成熟的绿幕拍摄等其他技术而言，虚拟制片技术还是一项很新的技术。但虚拟制片技术绝非昙花一现，从电影出现开始，影视技术与设备的发展就在不断推动着影视产业的发展。早期的胶片感光度很低，所以出现了弧光灯这种大功率满足低速胶片的照明光源；发光二极管新光源的出现大大降低了电影制作的成本，对于低成本的电影制作来说，工作人员不需要再去花更多的钱去使用、操作那些更复杂、更难操作的大功率光源。虚拟制片如今也在扮演这个角色，在软硬件与流程标准持续发展的同时，实操中的最佳做法正在逐步完善，同时迷思与误解也在不断被解决。最重要的是，虚拟制片技术给予了电影工作者一个敢想的空间，并且能够更容易地实现出来，这是虚拟制片技术在未来最大的无形价值。