科幻电影也能“类实拍”？LED屏前虚拟拍摄技术带来全新创作思维与制作模式
作者 | 刘笑微 袁率
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2021年10月21日下午，由北京电影学院美术学院刘笑微副教授任导演、丁宇老师任制片人，带领美术学院在校及历届毕业的本科生、硕士生共24名，制作的中国首部LED屏前虚拟拍摄教学实验片《异星救援》正式发布。
《异星救援》五分钟先导片⬇️⬇️
之后，随着影片的全网上线，全新技术营造出的超乎想象的视觉感受与创作空间，在各平台引发了巨大关注。
被开启的创作时空——全新的制片方式
创作思维与制作模式的改变
传统的绿、蓝幕拍摄技术的局限之一，便是主创团队在拍摄现场只能围绕空荡荡的幕布和脑海中的后期特效设计方案开展工作，在具体流程中依靠语言交流、文字表达、设计图、气氛参考、未渲染预览等抽象形式进行沟通交流、推进影片制作。这样的工作方式一方面效率较低，另一方面也常常出现各部门、各阶段交流对接中的理解误差，对影片的最终效果造成难以估量的影响。
而在《异星救援》的实际创作过程中，基于高级别LED幕墙、控制系统与UNREAL ENGINE（虚幻引擎），针对影片预先制作的数字资产可以实时呈现在LED屏幕上，使主创团队在现场得以实时预览、调整即时渲染场景中包括日夜、光源、布局、环境等一系列元素；并通过LED屏幕、控制系统、虚幻引擎与摄影机动作捕捉、即时反求之间的同步配合，实现“所想即所见”、“所见即所得”、“类实拍”模式，开启一个具备极大自由度的全新创作时空。
这样的创作体验带来的不仅仅只是创作思维上的变化，更是在制作模式上产生了巨大的改变。数字资产通过LED屏幕与搭建的真实场景在镜头前实现融合，对我们所提出的要求绝不仅仅只是将后期制作部分的工作前置化，更是要求我们在思维上做出调整，转变旧有的“后期修改”、“后期完善”等思维模式，将绝大部分在创作方面的想法与思路实现在前期的数字资产制作阶段。
这样的制作模式改变了传统的前后期制作流程，创作者也需要对此在创作思维上做出调整、打破可能已经习惯的影视制作思维模式，将更多的精力投入到前期构思与数字资产的准备工作中。
EPIC GAME 提供的虚拟制片流程参考
创作团队职能部门架构的改变
虚拟制片技术中创作思维与制作模式的改变，也影响到了采用虚拟制片技术进行影视创作团队的部门架构改变，虚拟制作总监与虚拟艺术部门成为了团队架构模式中全新的关键性部分。
在运用虚拟制片技术制作的影视项目在制作过程中，虚拟制作总监负责统筹协调虚拟制片模式中各创作部门与各技术部门之间的工作配合，既要对项目虚拟制作部分的技术执行负责、也要对最终呈现的视听效果负责。
换言之，我们可以将虚拟制作总监这一职位看作传统制作模式中视效总监与特效技术总监的结合——其职责包括在前期数字资产制作阶段管理虚拟艺术部门、在拍摄期间监督整个摄影棚内LED屏幕系统、数字资产系统、灯光系统、摄影机系统等各技术组成部分的正常运作。对于导演而言，想要在虚拟制片技术体系下实现自己的创作构想，虚拟制作总监便是其首要的沟通对象。
虚拟艺术部门的职责则是以数字资产为核心，负责所有将出现在LED屏幕上的影像内容。在整体项目的制作过程中，虚拟艺术部门在前期负责按照主创团队确定的方案制作数字资产、进行技术测试及数字资产部分的拍摄准备工作。而在拍摄进行期间，虚拟艺术部门除了要保证数字资产的顺利运行之外，也要对拍摄内容进行跟进，实时针对拍摄中的数字资产相关内容进行部分调整或新内容的制作。
例如在《曼达洛人》的部分桥段之中，角色前景的道具随着情节的推进或镜头的调整，有可能从前景移动到后景，这就需要虚拟艺术部门在开拍前就与美术部门协同合作，将实景中的部分建筑、道具等进行数字制作，在拍摄时根据镜头调度即时针对道具进行数字化调整，迅速挪移到数字场景的对应位置，以对应镜头的调度变化。
基于对国外已有案例的研究，在《异星救援》的制作筹备阶段，制作团队也组建了虚拟艺术部门，与美术指导、摄影指导、灯光指导一起工作，对整体场景进行协同作业，规划实际场景与LED幕墙中数字场景之间的物理空间关系，以及气氛光效。也是基于这种创作模式的改变，美术指导、摄影指导、灯光指导的工作阶段完全前置，充分参与到虚拟制作部门的工作中。
传统制片与虚拟制片流程对比----截取自EPIC GAME撰写的《虚拟制片实践手册》
《曼达洛人》剧集拍摄现场，右下角视窗为最终镜头内呈现效果
传统创作部门工作模式的改变
除了新的职能部门设计与架构，虚拟制片技术带来的全新制作模式也给影视项目团队中各传统部门的工作模式带来了巨大改变，重新架构了一种更高效、更集中的部门间团队协作模式。除了在拍摄过程中全部门即时可见的现场效果之外，新的制作模式也带来了创作过程中的对于各传统部门的全新要求。
面对虚幻引擎与虚拟资产配合所带来无限可能的同时，LED屏幕的范围是有限的，这就需要各部门主创人员在更自由发挥自己的创作构想的同时也要考虑到LED屏前拍摄的物理局限，于前期更加深入的参与到针对虚拟制作技术的筹备与拍摄方案的设计之中。
在《异星救援》的筹备阶段，基于前述创作团队职能部门架构的改变，制作团队深刻认识到，对于摄影部门以及导演而言，除去在前置工作中考虑艺术创作的成分，还需要考虑到摄影机与屏幕之间的距离、演员与机位可行的调度范围等要素，要在前期筹备阶段更精准的确认各项调度的可实现性、确认具体分镜的实现方式，并针对可能存在的数字资产配合需求及时与虚拟艺术部门、虚拟制作总监进行沟通，共同确认实现方案。
而灯光部门也同样需要在前期及时参与深入，根据LED屏幕与虚拟资产结合所呈现的效果，制定在现场能够与之完美匹配的灯光方案并避免与LED屏幕衍射光产生冲突，于此同时完成灯光部门设备器材统筹计划、根据现场情况设计灯光设备布局等工作。
对于美术部门，工作模式上的改变更为巨大。美术部门创作人员的工作不再仅仅是对于场景概念设计、气氛图制作、真实部分场景搭建等传统内容，而是扩展到了需要统筹考虑数字资产、屏幕显示、影像纵深层次等等虚拟部分与场景设计、置景效果之间的配合，与虚拟艺术部门共同完成虚拟与现实之间的最后弥合。
《异星救援》LED幕墙搭建方案
《异星救援》LED幕墙与实景搭建方案
影视拍摄硬件设备要求的改变
作为定位大银幕的《异星救援》，电影级作品的创作对作为虚拟制片技术实现基础之一的LED屏幕墙提出了极高的要求。因此了解LED幕墙的技术指标，以及LED幕墙的技术参数将会对画面呈现产生的影响，是团队必须要学习的功课。
对于LED幕墙而言，最重要的技术指标之一便是其分辨率。在电影摄影机清晰度与大银幕巨幅尺寸的双重影响下，如果LED屏幕的分辨率不够高，将会严重影响到拍摄背景的影像质量，甚至出现摩尔纹。
《曼达洛人》在拍摄过程中使用的LED屏幕面板，其像素点间距为2.8mm，从技术角度而言，这样的屏幕水准对于电影级作品的大银幕呈现而言较为勉强——而实际上，《曼达洛人》在拍摄中投入巨资搭建高20英尺、宽70英尺的巨幅LED幕墙的目的之一，便是让摄影机可以距离屏幕更远，避免出现摩尔纹。
在《异星救援》的拍摄过程中，团队采用了像素点间距为2.6mm、亮度1500尼特、高抗反光率的国产LED屏幕，这在相当程度上避免了因屏幕分辨率而产生的问题。比如我们可以搭建较小面积的LED屏幕墙、把摄影机与屏幕距离最小范围控制在5m，从而更高效的完成拍摄。
结合《曼达洛人》的表现和《异星救援》的实践，我们可以预见的是，随着技术的进步，LED屏幕更高的单位分辨率、更小的像素间距能够更大的提升虚拟制片技术最终呈现出的效果，但也会使屏幕设备更加昂贵。
因此，通过对摄影机性能、灯光效果、调度安排、摄影机屏幕间距与LED屏幕技术参数进行统筹协调达成平衡将会是虚拟制作技术硬件设备要求方面的一大课题。
《异星救援》剧组与实景配合进行LED幕墙搭建
LED屏幕调试
导演的创作思维
如何适应LED屏前虚拟拍摄方式
即时可见性与创作效率
在虚拟制片技术的支持下，导演不再需要等待漫长的后期对接特效合成流程、不再需要一遍遍单独确认各效果与元素的半成品预览；其绝大多数在创作上的想法与设计，在实际拍摄过程中都是即时可见的。
对于科幻、魔幻等存在大量非现实场景与非现实美术设计的影片题材而言，这种即时可见是至关重要且宝贵的——在传统后期制作、合成的特效工作流程中，能够给导演呈现出效果的往往是拍摄完成后，后期已经是基本制作完成的影像。
由于前期各部门之间、前期与后期之间的对接沟通缺乏直观性且沟通层次较多，因此导致的信息耗损必然将影响到最终呈现的影像效果。如果导演对最终呈现出的影像效果存在调整修改需求，则又必须重走相当部分的制作流程，很大程度上影响创作效率、增添制作成本。
《异星救援》的拍摄过程中涉及的外星基地隧道与外星地表两个场景，均为非现实场景。在制作过程中，团队通过虚拟制片技术所带来的、前后期结合的即时可见性，将虚拟资产的调整前置化、即时化、现场化，从运动的外星基地隧道、外星地表岩石的位置、到远处山脉高低呈现出的纵深、再到空中天体大小营造的压迫感，均可以由导演与各主创根据监视器内呈现的实际效果进行调整，极大的降低在前后期制作流程上的信息耗损、让导演的创作要求更精准的传达到前后期各主创与各部门，最终提升整体创作效率。
《异星救援》数字资产概念创作方案
《异星救援》屏内数字车、数字隧道场景与屏外真实车辆之间的关系
《异星救援》最终画面
全部门可见的自由尝试空间
导演是影片创作的核心，但任何一部影片的创作过程都是团队的工作。在传统绿、蓝幕拍摄模式中，虽然已经可以在导演监视器中呈现一定程度的预合成画面，但是由于CG渲染技术的局限，依然使创作过程中存在较大的限制。
制作团队所共同面对的拍摄现场看到的只有虚无的绿幕，影片后期特效所涉及的内容只存在于大家的脑海之中。这就使得在拍摄前期筹拍与拍摄进行过程中，导演、主创团队与各部门之间往往只能依靠语言文字、设计图纸、气氛图、预渲染等非直观或非完整的形式进行沟通交流，在低效的同时也存在着团队各部门对接中多方、多层、多轮次沟通所造成的信息耗损问题，影响导演创作的达成度与最终呈现的画面效果。
为了效果与制作周期，在《异星救援》制作的前期，导演与各主创根据预演拍摄测试制定了精确而详尽的分镜设计，而在拍摄过程中，主创团队及各部门工作人员都可以对真实与虚拟的结合拥有全程直观感受。这极大刺激了团队全体人员创作能力的发挥——各部门均可以看到自己负责的工作在画面中所起到的直接作用。
虽然在实际拍摄过程中，由于团队对新技术的极端测试产生了一些时间上的浪费，但虚拟制片技术带来的高效率依然让团队按进度且高质量的完成了拍摄，并能够让导演对现场拍摄过程中产生的一些新想法进行尝试，这种“类实拍”的方法给与了导演和各部门极大的创作空间。
不管是演员调度方面的调整、机位角度与运动调度、还是场景光线、环境方面的调整，都可以由控制系统和虚幻引擎实时的将数字资产与摄影机同步对应角度、景深与光影效果，并即时的呈现在LED幕墙之上，与演员的表演完美融合。
演员也可以在具备真实感的环境中进行表演，避免原有特效拍摄模式中近乎无实物表演的方式，更好的感受规定情境，呈现出更真实的角色质感。虚拟拍摄作为一种全新的表演创作体验，不但极大的提升了演员在此类题材影片中的表演创作效果，同时也让现场演员与导演的交流更加高效，有利于团队共同塑造出最好的影片效果。
《异星救援》演员排练、预演、成片
作为一部片长仅有5分钟的先导短片，《异星救援》从整体效果上来说虽然存在一定的不足之处；但是其之所以能够在全国范围内引发公众、媒体与影视行业的广泛关注，在于其全体主创团队秉承着国内顶尖院校与研究机构的专业精神迎难而上，在开创了同类技术国内之先河的同时，也在一定程度上对于LED屏前虚拟拍摄技术适用场景、虚实融合以及视效呈现等方面进行了极限测试，为中国影视行业在未来新技术研究与应用领域迈出了有益的一步。
【全文见《影视制作》杂志2021年11月刊】
END
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