導 讀

(資料圖片)

虛擬制作技術在國際國內視聽領域應用逐漸推開。迪士尼、奈飛、亞馬遜、索尼、環球等國際傳媒公司，中央廣播電視總臺、河南廣播電視臺、愛奇藝等廣電視聽機構以及北京星光視聽產業基地、橫店影視文化產業集聚區等產業園區（基地）紛紛建立虛擬影棚、虛擬演播室。運用虛擬制作技術的視聽作品層出不窮，影視劇《開端》《三體》《曼達洛人》等、電影《刺殺小說家》《長空之王》《瞬息全宇宙》等，以及各類新聞、綜藝節目、電視晚會均大量使用了虛擬制作技術，呈現出精妙絕倫的視覺效果和廣闊無垠的想象空間。

一、虛擬制作體系的定義

虛擬制作是集數字資產、虛擬預演、虛擬拍攝、現場剪輯、后期制作等環節于一體的全流程實時可視化制作體系，運用多線并行、實時可視的工作方式，突破了線性創作流程。

早期的虛擬拍攝主要是“藍綠幕布前期拍攝+后期CG特效合成”，當前的虛擬制作以“LED顯示屏顯示+數字機械臂遙控式拍攝+實時渲染呈現”的方式為主，依托動作捕捉、渲染引擎、LED拍攝等技術，通過實時捕捉、實時追蹤、實時渲染，將拍攝畫面與特效實時合成，數字化的空間、透視、運動、光影等得以實時呈現，現場即可完成剪輯制作，極大提升創作效率。逐漸積累起來的數字資產也可以便捷再利用，相比傳統影棚搭建，也降低了制作成本。

上海臺出品的短片《城見新時代》，僅僅通過虛擬場景制作、現場拍攝、簡單調色三個步驟，就在XR虛擬影棚中完成了一大會址、上海中心、航運中心、國家會展中心、美術館、天文館、迪士尼等上海特色地標等場景拍攝。

二、虛擬制作體系的三大核心技術

（一）虛擬引擎技術提供實時渲染能力

虛擬引擎是可視化開發工具、可重用組件、開發環境等的集成工具，最初主要用于游戲開發領域的虛擬場景、人物構建，其后廣泛應用于影視制作、建筑設計、教育培訓等多個領域。虛擬引擎的實時渲染、高精度虛擬場景創建、動態全局光照等技術讓虛擬場景更加逼真自然，并通過實時調用、生成各類場景、數字角色，實現高效換景。當前虛擬引擎市場主要由美國的Unreal Engine、Unity等公司壟斷，國內的技術研發還存在一些明顯的差距。

電視劇《三體》的特效量近400分鐘，大規模應用了動態捕捉、虛擬引擎拍攝等前沿技術，“古箏行動”中船體切割、扭曲的奇幻場景也都是通過計算機模擬實現的。動畫《遮天》資產量特別大，前幾集不停切換場景，傳統拍攝方法難以實現。團隊通過使用Unreal Engine進行場景建模，以大量高精度模型進行制作，節省了大量時間和精力。

（二）LED虛擬顯示技術提供沉浸式環境

LED顯示屏是虛擬制作的關鍵硬件組件，LED高分辨率和HDR廣色域技術上的突破，使數字投影的虛擬背景更加真實，提供更加真實的環境光。相比傳統的綠幕拍攝，LED屏為創作人員提供了沉浸式的制作環境，演員能夠鮮活、及時地感知環境變化，更好地感受情緒，提升情節的感染力。

當前視聽行業所用的虛擬攝影棚大多由LED天幕、LED墻面屏以及地磚屏三個部分構成。不同于以往僅對亮度、灰度、刷新率、一致性等常規指標有要求，虛擬制作所用到的LED顯示屏需要保證專業攝像機的拍攝效果，還需要達到滿足虛擬拍攝更高規格的幀率、色彩、延遲、同步性等相關指標要求。經過多年的發展，中國LED行業已經進入成熟期，占據全球LED產業的主導地位。洲明、利亞德、艾比森、奧拓電子等中國LED企業在虛擬攝影棚業務上占據優勢地位，并衍生出影棚高端租賃的新商業模式。

影視劇《開端》大量內容均是基于360度環幕LED環形屏拍攝。在攝影棚中，公交車是唯一真實的道具，車廂外的所有畫面都是劇組根據劇情需要進行實景拍攝后，再以虛擬背景的形式通過LED屏幕和計算機軟件實時合成的，保證在主人公25次生命循環中車內外場景始終一致。

電影《長空之王》根據運動和光影變化的需求，在攝影棚搭建了270度弧形和360度桶形兩個虛擬拍攝區，可以分別在平飛、轉彎、拉升、翻滾和戰機失速進入尾旋狀態時，為道具座艙提供環境、光影的反射。通過實時的數字引擎三維背景畫面與攝影機運動跟蹤系統的匹配，解決了運動攝影中被攝體無法運動的問題，僅依靠攝影機運動來完成空間感、透視感、運動感?！堕L空之王》現場虛擬系統中，80%以上的硬件實現了國產化，廣色域屏幕、高質量運動跟蹤、手柄運動控制系統均實現了國內自主研發。

（三）數字資產技術實現視聽要素高效生成

數字資產是對角色、場景、運動、光影、特殊效果等設計和數字化生成的數字要素，具備可編輯、可繼承、可交易、可升級、可存儲、可復制等特性。通過構建或購買數字資產，可在短時間內快速搭建大量數字化場景，豐富了拍攝的靈活性，解決了傳統實體道具管理上的難題。數字資產是虛擬制作實現后期前置、提升生產效率的關鍵，即將在傳統后期流程中才會進行創作的數字資產在拍攝初期就進行制作，并將這些資產用于虛擬預演、現場拍攝、后期合成等全流程制作。

浙江傳媒學院學院副教授、電影視效指導陳奕認為，數字資產可分為IP類資產和通用型資產兩個大類。通用型數字資產指的是運用數字技術采集或計算生成的影像元素文件，通過這些元素的組合與重構，由數字藝術家或計算機人工智能可以制作出現實世界或藝術想象中各種類型的影像畫面。IP型數字資產指具有特定影像屬性和廣泛認可識別性的數字影像，包括角色、場景、道具、特殊效果等。

創建、積累數字資產，并形成規模化的數字資產庫，可以長期再利用，并成為擁有知識產權的商業價值。如游戲行業的Unreal Engine Market、Unity Store等平臺積累了豐富的數字資產。愛奇藝還基于影視劇《風起洛陽》中“不良井”場景的高精度數字化掃描，拍攝4K影視級虛擬制作樣片《不良井之風云再起》和虛擬偶像小茉莉MV《心念》，探索了“實景掃描—資產重建—虛擬拍攝—精修入庫—多業務復用”的完整制作流程。國內一些影視基地、技術公司已經開始布局以數字資產為核心要素、核心競爭力的新賽道。

三、虛擬制作體系的主要流程

虛擬制作體系實現了全流程數據化，攝影機運鏡、鏡頭焦段、景深、燈光效果、特效氛圍等都能夠基于預演數據在后續環節中多次迭代優化，大致可分為三個階段。

一是前期籌備階段。首先根據內容需要進行數字資產制作，實現虛擬置景，創建包含建筑、道具、布景、燈光和特效等元素在內的逼真場景。再進行虛擬預演等，實現劇本可視化。如在電影《流浪地球2》正式拍攝之前，主創團隊便運用低精度數字模型融合物理攝影機實拍與虛擬攝影機生成的混生影像，進行動態視覺預覽。

二是拍攝制作階段，具有虛擬結合、雙線并行的特點。結合LED環幕和實景進行拍攝，同期也進行實時渲染制作。

三是后期制作階段。得益于部分渲染、剪輯工作在拍攝過程中已經完成，后期人員可以直接獲取到帶有背景及實時攝像機跟蹤的畫面，提高了制作效率和質量，受前期影響更小，減少返工內容。

虛擬制作技術具備真實沉浸、靈活自由、流程可逆、降本增效等優勢特征，是對影視創作方式和商業模式的一次深刻數字化革新，特別是在數字經濟時代，數字資產的概念具有很強的啟示意義。通過對視聽內容真實場景及相關要素的高精度數字化留存和復用，能夠大大降低邊際成本，并可以通過編輯“分身”，復用到更多的內容產品、文化和其他綜合服務中，實現IP的多元開發。在積累成足量的數字資產庫后，更可以建立健康、長遠和高回報的新發展模式。

（作者單位：國家廣電總局發展研究中心）

責任編輯：李楠

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