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1、影视制作中的VR技术发展动力(共4449字)摘要：虚拟现实技术英文全拼为VirtualReality，简称VR，是近年来发展速度极快的一项虚拟影像技术。随着科技不断全面进步，互联网技术飞跃式发展，VR不仅被广泛认知，而且在各领域的应用范围也在扩大。尤其是VR向电影业的进发广受关注，自2014年，它成为电影界新兴的宠儿和实践热点。本文将对VR技术的概念、特点、在影视制作中的应用以及其未来发展动力进行展开分析。关键词：影视制作;发展动力;虚拟环境影视制作是技术与艺术的综合。其基本技术包含音频制作、图像处理、后期合成等，与此同时它也是一门视听语言艺术。自1956年摄影师MortonHeilig发明第
2、一台虚拟现实设备Sensorama以来，二维电影的体验逐渐难以满足人们对图像逼真性、故事临场感的需求，于是虚拟现实技术逐渐开始崭露头角，影响着电影技术和艺术的革新。近百年来，电影行业的硬件水平及后期制作技术在不断飞速发展。在技术上里程碑式的电影，如1997年的泰坦尼克号展示了空前的后期特效，2009年的阿凡达更是激发了3D电影制作的狂潮，当代的电影更是继续向4D甚至6D进发。2014年，Facebook收购Oculus公司，深入涉足虚拟现实产品等研发，中国国内各大公司也都纷纷跟风进入了VR领域。随着华为公司在2016年新品会上公布了第一代VR眼镜，我国的虚拟现实技术也进入了发展新纪元，它也见证
3、其在影视制作技术与艺术领域中的新突破。1虚拟现实技术内容概述1.1VR技术的概念虚拟现实，顾名思义，是用虚拟的方式营造现实氛围，其归根到底是对现实的模拟。它形成的是借助全景摄像机拍摄、图像无缝拼接、三维图形生成、多传感交互甚至人工智能等多种新兴技术的综合体验；它创造出逼近现实的可交互虚拟环境，让观看者以一个视点为轴心进行环绕式观察。当前该技术已发展到可将多种软件创设的对象整合为一体，最终实现人机交互，达成娱乐、操控、工作、社交等多元的目的。受众置身于此环境，能够极大地、多维度地刺激视觉、听觉、触觉、平衡觉等，体会到近乎身临其境的感受。1.2VR技术的发展、现状以及未来虚拟现实技术最早产生于19
4、56年，最早的VR设备是一款体积庞大的集成式感官互动设备，体验者可以通过它感受到与以往二维电影观感不同的逼真效果，然而由于其体积庞大且造价昂贵，不可能实现泛娱乐化的推广。1961年世界上第一个带有视频监测系统和头部跟踪功能的头戴式显示器Headsight被飞歌公司的团队研发成功，其科技感造型不亚于当前流行的VR头盔，主要应用于政府机构高端保密信息查看，未曾计划将其推广到民间。1966年，三维头戴设备GAFViewmaster问世，其装置非常简单，体积小且轻便，然而其功能却非常有限；用户通过内置镜片观赏三维效果的静态幻灯片，后来的版本经过改良后加入了简单的视听功能；1968年麻省理工学院研发的S
5、wordofDamocles头戴显示器，虽然能够实现更复杂的功能，却异常沉重，需要专门的机械手臂帮助体验者承受头盔重量。可见，当时头戴式VR设备的技术瓶颈存在于实现功能的复杂性与设备的体量之间的矛盾，在该领域地不断探索都是在为VR设备进入市场做着必要的铺垫。许多科技公司曾试图在VR技术上有所作为，然而由于90年代以前的技术条件限制，未能形成较大影响力；从1980到1990年间，虚拟现实技术的发展未能彻底跨越高端传感器科学实验室范畴，例如EyeTap在增强现实技术上的尝试和NASA的LCD光学头戴显示器与头手跟踪系统的研发，它们的出现都对后来的VR技术发展具有关键意义，然而当时其高昂的造价让它们
6、止步于商业领域。20世纪九十年代，FC游戏、电脑游戏在全球流行起来，各大游戏厂商立刻意识到，在未来十年内便携式VR头戴设备在游戏业中的巨大潜力，纷纷摩拳擦掌试图占领该领域首个市场份额。世嘉于1993年MD头盔，任天堂于1995年VirtualBoy头盔，然而都因为低分辨率和刷新率导致的用户视觉疲劳，而无法让这两款产品推出市场。2000年后，视觉传感器、计算机网络等技术全面成熟，Oculus公司于2009年重新涉足虚拟现实领域研究，受到广泛的关注；与此同时，各大智能手机、智能游戏机厂商对VR设备生产快速铺开；再加之Facebook对该公司的全面收购，资金到位；理论与实践的同步发展将虚拟现实的概念
7、和产品都推向了巅峰，真正意义上让其步入了消费市场。当前，电子产品成本低质量高，VR技术跟随趋势进驻到各行各业，崭露着其新兴的科技优势。在泛娱乐化浪潮中它体现得尤为明显，各大游戏厂商相继火爆推出体验游戏及其设备的零售，可以预期，VR电影的推出也将会掀起一场视听的革命。1.3VR技术的特征VR技术综合了多感知、沉浸感、构想性和交互功能四项特征。多感知，表现在该技术利用同时触发用户的视、听、触、嗅，以及平衡感来营造接近现实的虚拟环境；沉浸感则为高精度多感知的结果，表现为用户的完全融入体验；构想性，表现在人们根据自身不同的需求，可构造出自定义环境；交互功能则更进一步实现用户与虚拟环境之间的数据反馈；这
8、些特征都足以在未来改写电影的发展进程。2为VR电影拍摄作铺垫的技术2.1动作捕捉技术动作捕捉，以下简称“动捕”，包括肢体动作捕捉和表情捕捉；与VR技术中的视觉传感器传递摄像机空间位置原理类似，它是指在角色动作关键位置，例如关节处、肢体末端等设置相应的空间传感器，再通过计算机对它们的位置信息进行跟踪，转化成数字信息，并反馈为可视化图像传递给用户，从而应用于影视制作中对虚拟角色动态的控制。未来，动捕地应用将会日益广泛，2004年上映的极地特快是首次将动捕技术贯穿使用到全片的CG动画电影；在该片拍摄现场，有超过60台摄像机，一次性获取多位演员的表演数据，创造了截至到当年最接近真人的动画角色。当前影视
9、制作中，有大量虚拟角色的表演戏份，拍摄时它们先由真人扮演，利用精度更高的表情捕捉获取演员细微的脸部动态，通过后期特效合成为虚拟角色，使之又逼真，又不乏超现实效果。例如第九区、阿凡达等影片的特效团队通过对饰演外星生物的演员的肢体、面部动态进行巨量数据捕获，记录下跟踪轨迹后再绿幕抠像，将原有的捕捉点替换为虚拟角色的肢体、头部和五官。可以推测，动捕技术的应用在电影行业中必将成为趋势，将观众与虚拟环境的实时交互加入到电影中也将成为可能。2.2全景拍摄技术现实中的全景，就是可在一个空间视点朝360360的任意方向观测周围的环境；而全景拍摄技术则是利用若干的摄像机，在视点中心位置固定的前提下，让镜头组合形
10、成球面，再同时开启拍摄并记录周遭环境变化；后期，这个中心视点将替换为观众的视点即虚拟摄像机将覆盖所有观众想要观看的角度，如同在现实环境中旋转头部观察周围环境的效果。若在电影制作中使用全景拍摄，则可让观众拥有在电影中任意方向观测的选择权，这一技术完全颠覆了传统电影蒙太奇，和导演对故事情节的绝对控制权。全景拍摄原理简单，在电影制作中似乎有很强的可操作性，但仍涉及到一些技术瓶颈，本文将其总结为两类问题。其一，球面摄像机阵列所拍摄的图像组合的偏差问题；例如不同摄像机视场、视角、对双眼视距模拟的偏差，镜头在运动中的抖动误差、镜头成像边缘的扭曲，都会导致用于拼接全景的视频之间产生缝隙；摄像机帧同步误差，是
11、导致视频产生果冻延迟的原因；其二，摄像机对图像的识别力问题；摄像机阵列对重复或相似图案的识别与合成算法，即实时拼接图片缝隙的能力。虽然全景拍摄可以营造强烈的虚拟环境沉浸感，但若无法跨越上述技术鸿沟，则会比普通电影更加令观众出戏，因此敢于触及VR电影的团队对技术和资金实力的要求都极高，目前还是少数派。3影视制作中VR技术的发展动力“全景观影”是VR电影思路设计的出发点，一方面要使受众的视听聚焦从而产生沉浸感；另一方面要给予观众对于情节选择权，对观众反应如何设计、对观众的选择如何放权，成为VR电影亟待研讨的重难点。随着VR及相关辅助技术的不断完善、电子产品成本的不断降低、观众的审美和交互需求地不断
12、的提高，VR技术进驻各类业是必然的趋势。尤其在电影行业中，其新颖的设计思路和调度手段都对传统有着巨大的挑战，而目前我们尚且不知其优劣势之间的比重，正因为如此，大量的研发人员涌入到虚拟现实技术领域中，不断探索并推进其发展。同时我们也应理性地认识到，不同类型的影视作品对该技术要进行合理取舍，根据叙事内容的不同、使用必要性，来决定该技术是否被采用，进而维持住开发者和受众的新鲜感和热情。本文认为，相比其他行业，影视制作既是VR技术的实践平台又可实现全新的电影产品，同时兼具实践意义和理论深度，发展动力后劲十足。每一种新技术，都是双刃剑。尽管技术瓶颈仍然存在，但其优势也相当明显。它使人机交互更加人性化，是
13、未来视觉技术、人工智能等方向的必然铺垫，它的发展将会是人机增强时代的革命性飞跃。VR技术目前在概念上非常的热门，然而其技术在电影领域内的运用还没有大范围地展开。总的来说，国内外的VR电影目前还非常不成熟，究其原因在于，发展了百年的电影艺术和技术已然形成了一套系统，与新兴的VR技术所带来的思维颠覆有着必然矛盾；VR技术的新颖性同时也是它的局限性，它在一定程度上放缓了VR电影的发展，但不见得是坏事，它必将在电影领域掀起的新浪潮，让人们翘首期待。参考文献1阎庚顺.虚拟现实技术对电视节目的影响D.哈尔滨师范大学，2012.2朱熠.VR技术在影视制作中的思路探析：本源、核心与动力J.浙江传媒学院学报，2016（5）：96-97.3李勇.数字技术与电影空间由奥斯卡摄影奖入围影片看数字技术对电影空间的影响J.当代电影，2016(6):79.第 8 页 共 8 页