郳妮

屏幕上播放著男女主角在上升的“太空電梯”中侃侃而談，他們周圍是呼嘯而過的飛船和隨著電梯上升逐漸變化的太空基地場(chǎng)景。最后電梯升到太空基地頂層，男女主角置身充滿科技感的奇幻太空基地——各種高科技設(shè)備林立，飛船在男女主角頭頂盤旋，遠(yuǎn)處的微弱的光和無盡的黑暗昭示著太空的神秘……

你以為這是已經(jīng)通過后期制作的某部科幻大片的片段？

其實(shí)，這是國(guó)內(nèi)首部采用全LED虛擬拍攝的電影概念片《未知行星》的一個(gè)片段。在10月20日舉辦的“2021中國(guó)科技影視高峰論壇（重慶）”上，占地200多平方米的LED虛擬攝影棚矗立在會(huì)場(chǎng)后方。隨著周小帆導(dǎo)演的一聲“開拍”，《未知行星》原班人馬現(xiàn)場(chǎng)再現(xiàn)了影片中男女主角在“太空電梯”中相遇橋段的攝制。通過虛擬制片技術(shù)，場(chǎng)景完全使用虛擬引擎實(shí)時(shí)渲染，現(xiàn)場(chǎng)拍攝到的豐富、奇幻的畫面實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在大屏幕上，這就是虛擬制片的“所見即所得”。

近年來，很多影片都使用了虛擬制片技術(shù)，例如《星球大戰(zhàn)》《指環(huán)王》《阿凡達(dá)》《獅子王》《白蛇2：青蛇劫起》等。到底什么是虛擬制片？它需要哪些技術(shù)加持？又如何給影視制作帶來更多創(chuàng)造力？

依托虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的交互電影攝制

虛擬制片是指一系列計(jì)算機(jī)輔助制片和可視化電影制作方法。簡(jiǎn)單來說，就是以實(shí)時(shí)交互的方式進(jìn)行電影攝制，將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與計(jì)算機(jī)生成圖像和游戲引擎技術(shù)結(jié)合，使畫面看起來就像現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景拍攝的。

2019年，隨著《曼達(dá)洛人》的播出，虛擬制片一詞大火，被廣泛討論，并逐漸開始破圈。實(shí)際上，虛擬制片并不是特別新鮮的事物，“十多年前就有這個(gè)概念”，2009年就進(jìn)入虛擬制片領(lǐng)域的北京電影學(xué)院未來影像高精尖創(chuàng)新中心虛擬制作實(shí)驗(yàn)室主任、北京圖象圖形學(xué)會(huì)理事王春水說。

《曼達(dá)洛人》在攝制的過程中，在原虛擬制片的基礎(chǔ)上引入并使用了LED環(huán)繞屏幕（背景墻）。LED屏幕這一直觀、具象、可觸摸的虛擬制片實(shí)體也使虛擬制片這一概念在公眾眼中更加清晰和具體。

據(jù)達(dá)瓦未來影像科技有限公司CTO朱子威介紹，在十幾年前，就有人使用投影、電視機(jī)或其他方法去實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)虛擬的幕布，只不過那時(shí)很多人并不了解這到底能解決什么問題。今天，虛擬制片橫跨了廣播、影視、舞臺(tái)、廣告、動(dòng)畫、游戲、仿真等行業(yè)，在各個(gè)領(lǐng)域誕生和應(yīng)用。

虛擬制片從技術(shù)角度可以分為可視化、表演捕捉、實(shí)時(shí)混合綠幕和實(shí)時(shí)LED墻。很早以前，電視新聞天氣預(yù)報(bào)就可以說是實(shí)時(shí)混合綠幕虛擬制片的一種體現(xiàn)。在電影方面，《阿凡達(dá)》的畫面和效果在上映之時(shí)在全世界引發(fā)了轟動(dòng)。它當(dāng)時(shí)使用了4千多臺(tái)服務(wù)器，CPU超過3.5萬個(gè)，渲染時(shí)間達(dá)到288萬個(gè)小時(shí)。它抓住了科技紅利，用虛擬相機(jī)呈現(xiàn)出一個(gè)逼真的虛幻世界。

繼《阿凡達(dá)》之后，2016年的《奇幻森林》中被狼群養(yǎng)大的人類小男孩與森林中各種動(dòng)物的“真實(shí)互動(dòng)”，就是通過混合虛擬制片技術(shù)，后期制作而來。雖仍保留了傳統(tǒng)特效電影的制作方式——演員在綠幕前表演，幾乎沒有背景和“搭檔”提示，但其應(yīng)用的虛擬制片技術(shù)更加成熟，將真人演員與虛擬動(dòng)物角色、虛擬環(huán)境、虛擬道具相結(jié)合，通過預(yù)演捕捉表演、動(dòng)作的形式，與后期實(shí)時(shí)合成結(jié)合，形成虛擬片場(chǎng)。這也讓《奇幻森林》的畫面看起來更像是一部真人電影。

《曼達(dá)洛人》所采用的LED屏幕背景墻，代替了綠幕，讓實(shí)時(shí)拍攝、實(shí)時(shí)渲染、實(shí)時(shí)輸出成為可能。使用LED屏幕背景墻進(jìn)行虛擬制片，能達(dá)到所見即所得的效果，即在攝制的過程中，也一并完成了后期視覺效果的制作，拍攝出的片段即可成為成片的一部分。正如達(dá)瓦科技在大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示的《未知行星》“太空電梯”橋段的實(shí)時(shí)攝制與出片。

能達(dá)到實(shí)時(shí)出片，是因?yàn)樘摂M制片并不是簡(jiǎn)單地將一張圖片或是一段視頻拿到LED屏幕上播放，拍攝過程中，現(xiàn)實(shí)中的攝影機(jī)將和虛擬世界中的虛擬攝影機(jī)完美匹配，使現(xiàn)實(shí)中的攝影機(jī)透過LED屏幕拍到宏大的虛擬世界。

實(shí)時(shí)LED屏幕給虛擬制片帶來新變革

雖然虛擬制片并非新鮮事物，但實(shí)時(shí)LED屏幕的出現(xiàn)和應(yīng)用給虛擬制片的工作流程和制作效果帶來了更多的便捷和可能性。

過去，綠幕與合成一直是虛擬制作奇幻、科幻類場(chǎng)景的方案，但其始終存在一些后期技術(shù)上難以解決的問題。例如，當(dāng)角色穿著高反光的服裝或是戴著能反光的面罩時(shí)——就像《未知行星》中各個(gè)角色在太空中都戴著高反光頭盔，環(huán)境光影將如何在反光物體上呈現(xiàn)以打造更加符合現(xiàn)實(shí)、真實(shí)的場(chǎng)景，這是后期的光影制作面臨的巨大難題。此外，演員在毫無提示的綠幕前進(jìn)行表演，不僅考驗(yàn)演員的表演能力和經(jīng)驗(yàn)，也非?？简?yàn)主創(chuàng)人員的構(gòu)圖和鏡頭設(shè)計(jì)。

在環(huán)繞的實(shí)時(shí)LED屏幕下，光影元素將實(shí)時(shí)反射到高反光服裝、頭盔等物體上，直接呈現(xiàn)實(shí)時(shí)的光影效果，避免了后期高成本、高難度的光影制作。同時(shí)，演員在環(huán)繞的背景下，也能更加清楚地了解故事發(fā)生的環(huán)境，有了提示和參照后，將有利于其對(duì)自己的表演進(jìn)行控制和調(diào)整。主創(chuàng)人員也可以根據(jù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的畫面進(jìn)行鏡頭、畫面的控制。在《未知行星》的現(xiàn)場(chǎng)拍攝中，導(dǎo)演周小帆就可以通過手中的平板電腦實(shí)時(shí)控制“太空電梯”的升降。

《曼達(dá)洛人》第一季中有50%的鏡頭都是采用實(shí)時(shí)LED屏幕這種新的方式拍攝的，其采用的LED屏幕墻由1326個(gè)單獨(dú)LED組成，約6.1米高，覆蓋天花板，呈現(xiàn)出一個(gè)270度的半圓形，可用的表演空間直徑約有23米。在拍攝過程中，導(dǎo)演可以根據(jù)“所見即所得”的視覺效果再作出具體的創(chuàng)意決定，據(jù)稱可以做到實(shí)時(shí)修改，生成新的數(shù)字資產(chǎn)（LED屏幕所呈現(xiàn)的虛擬場(chǎng)景）。實(shí)際上，在第一季拍攝時(shí)并不能做到那么快的實(shí)時(shí)修 改。

“當(dāng)時(shí)如果要換一套數(shù)字資產(chǎn)至少要花一天時(shí)間，在虛擬引擎升級(jí)到1.5版本時(shí)可以縮減到20分鐘，如果用現(xiàn)在的蜂巢AI數(shù)據(jù)引擎則可能將時(shí)間縮減到20秒?！奔{光智能科技公司聯(lián)合創(chuàng)始人孫丹說。

此外，實(shí)時(shí)LED屏幕虛擬制作還將帶來更多便捷。拍攝團(tuán)隊(duì)不用到處找景、布景，一部大型影片在一個(gè)影棚即可完成。在時(shí)間上，相比于傳統(tǒng)制片，虛擬制片也能極大地壓縮時(shí)間?！堵_(dá)洛人》第一季的核心命題就是必須在6個(gè)月之內(nèi)完成實(shí)際的制作，這也是其采用實(shí)時(shí)LED屏幕虛擬制片的原因。在此技術(shù)的加持下，“《未知行星》概念先導(dǎo)片整個(gè)項(xiàng)目只做了18天，拍攝只有3天左右?！敝熳油榻B。

想象力前置——實(shí)時(shí)LED屏幕虛擬制片再造攝制流程

實(shí)時(shí)LED屏幕虛擬制作將環(huán)境、背景等數(shù)字資產(chǎn)放到電影拍攝之前完成，這雖然免去了后期的加工，可以達(dá)到“所見即所得”，但這對(duì)導(dǎo)演來說確實(shí)是一種考驗(yàn)。

從技術(shù)來看，技術(shù)的發(fā)展能讓導(dǎo)演、創(chuàng)作者很便利，也能快速得到想要的內(nèi)容?！疤摶靡?出來后，一個(gè)鏡頭一晚上就渲染出來了，我把意見反饋給技術(shù)端，他們馬上改，第二天就能出新片?！敝麑?dǎo)演李蔚然直言技術(shù)的更新會(huì)讓創(chuàng)作者很方便。此外，目前的技術(shù)也能支持導(dǎo)演在拍攝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)修改。

在著名動(dòng)畫導(dǎo)演趙霽和達(dá)瓦科技實(shí)驗(yàn)室技術(shù)總監(jiān)王鑫看來，使用實(shí)時(shí)LED屏幕虛擬制作技術(shù)需將想象力前置，即在創(chuàng)作過程中把靈感和想法快速實(shí)現(xiàn)和確定。這一方式可能會(huì)對(duì)想象力造成一定的局限。趙霽認(rèn)為“前置”是比較理想的工作方式，但他擔(dān)心創(chuàng)作都在前期會(huì)缺少演員方和實(shí)際拍攝中的靈感和額外的可能性。未來，這兩方面還需再平衡、再摸索。

此外，利用虛幻流程的插件和流程管理，導(dǎo)演可以在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)已經(jīng)定好的虛擬場(chǎng)景進(jìn)行無限修改，“但在現(xiàn)場(chǎng)拍攝時(shí)，導(dǎo)演突然間靈感來了要加一場(chǎng)，這是虛擬制片不允許的。”孫丹說。

節(jié)約成本了嗎

節(jié)約成本也是實(shí)時(shí)LED屏幕虛擬制片常被提及的一大優(yōu)點(diǎn)。所有拍攝在棚里均可輕松搞定，省去了路費(fèi)、場(chǎng)地費(fèi)、布景費(fèi)等。但也有人質(zhì)疑，對(duì)于動(dòng)作電影來說，從屋里打到屋外再打到屋頂，整個(gè)空間結(jié)構(gòu)需要比較復(fù)雜的環(huán)境，這樣的話基于LED屏的這個(gè)棚到底得多大，棚的造價(jià)與虛擬空間的制作可能比搭建實(shí)體場(chǎng)景還貴。

目前，LED棚的造價(jià)還是非常高。納光科技給臺(tái)北世新大學(xué)量身定制的實(shí)操教育基地的影棚造價(jià)大概200萬美元，而這個(gè)棚還達(dá)不到電影大熒幕制片的要求。如果要呈現(xiàn)出完美的畫面效果，LED屏幕非常關(guān)鍵?？苹秒娪皩?dǎo)演郁剛介紹，他們?yōu)榱顺尸F(xiàn)出真實(shí)的虛擬場(chǎng)景，測(cè)試了很多屏幕，有一款全球頂級(jí)的屏幕目前可以達(dá)到肉眼看不出背景的真假。當(dāng)然，不同等級(jí)的屏幕造價(jià)也不一樣——可以湊合用的屏和頂級(jí)的屏價(jià)格相差幾十倍。

在孫丹看來，目前，在虛擬制片領(lǐng)域，經(jīng)常有人會(huì)提到其能節(jié)省很多成本，但其實(shí)它只是可以在同樣的成本下產(chǎn)出更多的東西。此外，實(shí)時(shí)LED屏幕虛擬制片有一定的場(chǎng)景限制，有的場(chǎng)景可能直接采用傳統(tǒng)的拍攝方式比采用虛擬制片技術(shù)更省錢。“虛擬制片有一個(gè)適用率，有時(shí)反倒不如用傳統(tǒng)的方法去解決。比如咱們拍《家有兒女》，制一個(gè)實(shí)景就可以了，好多人圍繞著機(jī)器折騰，不如制一個(gè)景一條拍完;拍黃果樹大瀑布，可以直接拍實(shí)景素材，然后在LED屏里面放，這也是一種應(yīng)用方向，并不是大家認(rèn)為的一定要做一個(gè)三維的圖像才能用LED屏?！?/p>

未來，期待LED棚發(fā)展規(guī)?；?，功能細(xì)分化，流程分工細(xì)化，助力降低虛擬制片成本，使虛擬制片在影視制作中普遍應(yīng)用，為影視業(yè)發(fā)展帶來革命性變革。