影视制作中的VR技术应用及其发展动力分析
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摘 要：虚拟现实技术的英文全称为Virtual Reality，简称为VR，是近些年我国发展速度较快的一项虚拟影像技术。社会科学技术的不断发展和进步带动了互联网技术的发展，VR技术不仅成功被群众所认知，所涉及与应用的范围也变得越来越大，特别是VR技术在影视制作领域的应用，其从2014年开始就逐渐成为影视制作与实践的重点。文章主要对VR技术的特点、概念及其在影视制作中的应用、未来的发展动力进行分析。
关键词：影视制作;发展动力;虚拟环境;VR技术
基金项目：本文系2017年度山西省高等学校人文社会科学重点研究基地项目“虚拟现实视域下的电影美学研究”（2017343）。
影视制作可以看成是艺术与技术的结合，而基本的制作内容则包含有后期合成、图像处理、音频制作等等，当然，也可以将影视制作看成是一门视听语言艺术。从1965年发明出第一台虚拟显示设备Sensorama之后，二维电影就开始不能再满足观众对图像逼真性、故事感等方面的需求，也就在这时虚拟现实技术开始有了发展，同时也让影视制作得到了创新与改革。一直以来，影视行业的技术都在不断完善，如《泰坦尼克号》就很好地展示了后期特效的强大，而电影《阿凡达》更是带动了3D电影的制作狂潮，甚至开始向4D与6D方面前进。在2016年，华为公司在新品发布会上就推出了第一代VR眼镜，这也预示着我国虚拟现实技术正式进入了发展新纪元。
一、虚拟现实技术内容概述
（一）VR技术的概念
虚拟现实是指利用虚拟的方式来营造出较真实的现实氛围，换句话说就是对现实世界的模拟。虚拟现实的实现主要是通过全景摄像机、图像无缝连接、多传感交互、人工智能等各种新型技术来展开。通过各种技术的完美结合，不仅能创造出非常真实的虚拟环境，而且还能让观众以一个视点为核心来进行全方位的欣赏，从而为观众带来不一样的视觉体验[1]。当前，该技术的发展已经可以实现让多种软件创作的对象融合到一起，从而实现真正意义上的人机交互，实现工作、娱乐、社交等目的。在实际的运用过程中，观众会产生一种身临其境的感受，即可以从多维度来刺激观众的视觉与听觉，从而“真实”的感受。
（二）VR技术的发展、现状以及未来
虚拟技术早在1956年时就已经出现，而最早的VR设备则是一款体积非常大的集成式感官互动设备，该设备可以让体验者感受到传统二维电影无法传达到的逼真效果，但因为设备的体积与占地面积非常大，并且整体的造价也很高，这也限制了设备自身的发展。在1961年时，世界上首个带有视频检测系统与头部跟踪功能的头戴式显示器Headsight成功研发，该设备整体的造型、外观并不落后于当代流行的VR头盔，但该技术只应用于政府机构中，并没有被推广到民间。到了1966年，三维头戴设备GAF Viewmaster出现了，该设备的整体装备都非常简单，体积也很小，但自身所具备的功能也非常有限，即用户可以利用内置镜片来欣赏到具有三维效果的各种影片，该设备在后来的创新过程中加入了简易的视听功能。1968年时，麻省理工大学研发出了Sword of Damocles头戴显示器，虽然整体的功能都比前者有了很大的提升，但设备却非常沉重，即需要专业的机械设备来帮助体验者承担重量[2]。在1980到1990年之间，虚拟现实技术的发展并没能突破传感器实验室范围，各种相关技术的出现对VR技术的发展也带来了一定的影响，但因为造价成本过高而仅应用于商业领域。进入到20世纪90年代之后，各种网络游戏开始风靡全球，而相关游戏厂商也立即意识到了VR设备在游戏领域中的价值，他们纷纷开始尝试占领相关市场份额。在2000年后，计算机技术、互联网、视觉传感器等技术开始逐渐成熟，这时Oculus公司所进行的虚拟现实领域的研究开始受到了关注，同时各种手机厂商、游戏厂商也纷纷对VR设备进行研发与生产，理论与实践的结合也让该产品得到了迅速的发展，并且正式进入到了消费市场中。
（三）VR技术的特征
通过分析可以发现，VR技术自身所涉及的内容与信息是非常丰富的，并且具备交互性、多感知、构想性等特征。第一，多感知。这一优势主要体现在可以调动起观众的视觉、听觉、平衡感等感官来营造出非常真实的虚拟环境。第二，沉浸感。这可以理解为高精度多感知的表现形式，主要是指用户的全方面融入体验等。第三，构想性。这是指观众可以根据自己的爱好和需求来建立属于自己的环境。第四，交互功能。这可以更深入地了解到用户与虚拟环境之间的数据反馈等。可以这样认为，将这些特征运用到当前的影视制作中，一定会让传统影视制作发生变化。
二、为VR电影拍摄作铺垫的技术
（一）动作捕捉技术
动作捕捉技术包含有表情捕捉与动作捕捉，与VR技术中的视觉传感器原理基本相同。它主要运用在角色动作的关键位置，如关节、肢体末端等，即在这些位置安装空间传感器，然后利用计算机来对传感器进行位置跟踪，最后将所得信息转变为数据并反馈为可视化图像，然后通过文件传输的方式发送到用户手上，这种技术在影视制作领域也被广泛地运用到对虚拟角色的动态控制中[3]。早在2004年上映的《极地特快》这部影片中就使用到了动作捕捉技术，这也是一部首次将動作捕捉技术运用到全片的CG动画电影。
这部影片的拍摄现场大约有六十多台摄像机，这是为了能一次性捕捉到多位演员的表演数据，这也是当前最接近真人的一部动画电影。从我国现阶段的影视制作来看，很多作品都会添加有虚拟角色的表演成分，即在拍摄时由真人扮演，然后再利用高精度的动作捕捉技术提取演员的脸部动态，从而进行后期合成，整个虚拟角色的合成效果是非常真实的。例如《阿凡达》等影片也是通过对演员的肢体、面部表情数据的提取，然后把捕捉点转变为虚拟角色的肢体与头部等。相信在未来的社会发展中，动作捕捉技术将会成为影视制作不可缺少的一部分，甚至还会将观众与虚拟角色互动的镜头也加入到影视制作中。 （二）全景拍摄技术
全景拍摄是指在某一空间里的360°任意方位内都可以观测到周围的环境。全景拍摄技术需要使用到大量的摄像机，在确定好视点中心位置之后还需要把镜头都组合成球面，然后开启拍摄并记录下周围环境的变化。待完成拍摄工作之后，在后期制作中这个中心视点就会替换成为观众的视点，而虚拟摄像机也会包含有大部分观众想要观看的角度，其观看效果与在现实环境中转头观看周围环境的效果基本相同。如果把全景拍摄技术运用到影视制作中，那么就能让观众掌握观看影片角度的选择权，这样的技术也已经完全改变了传统蒙太奇制作形式，即让观众的观看体验变得更加灵活[4]。
虽然全景拍摄技术的原理非常简单，在影视制作中的操作性也非常大，但在使用过程中仍然会涉及到一些技术方面的问题。第一，球面摄像机所拍摄到的图像组合会存在一定的偏差，因为不同的摄像机视角、视场、镜头运动中的抖动等，这些问题都会对全景拼接造成影响，而摄像机的同步误差則是导致视频出现延迟的关键因素。第二，摄像机自身对图像识别存在差距，如对相似图案的识别能力、拼接图像缝隙的能力等，虽然全景拍摄可以让人产生强烈的陷入感，但如果不能打破技术上的约束，那么这将会比普通电影还难以让观众入戏，所以VR电影制作的技术与资金要求都是非常高的，而在我国的应用也并不多。
三、影视制作中VR技术的发展动力
实现全景观影可以说是VR技术应用的一个方向和目标，具体的作用和效果体现在两个方面：第一，要让观众在享受视听盛宴的同时还能出现一定程度的投入感;第二，为了让观众能拥有自主选择电影情节的权利，所以如何根据观众的反应来进行设计，如何满足观众的选择权等，这些都将成为VR影视制作中的重点分析内容。随着VR技术的不断完善，各式各样的辅助技术也逐渐实现了发展，即整体的电子产品成本在不断下降，但观众的需求与审美却在不断提高，相信在不久的将来，VR技术将会全面进入到我国的各行各业中。从当前的影视制作领域来看，新颖的设计模式与技术让传统影视制作面临着非常大的挑战，但具体的影响比例我们还是无法了解的，所以只有不断对其展开分析才能结合实际来进行相应的调整[5]。当然，不同的影视作品制作所使用的模式方法也是有很大差距的，所以相关人员应该根据作品自身的故事情节来选择技术，这样才能满足观众的需求，从而促进VR技术的发展。
四、结语
综上所述，无论哪一种新型技术，都是有利也有弊的，尽管该技术自身的问题非常明显，可所创造出来的价值却非常高，它不但能够实现人机之间的高效交流，而且还能让两者之间的沟通变得更加人性化。相信在不久的将来，它就会变成人工智能、视觉技术等方面的发展基础，同时也会让社会发展出现质的飞跃。不难发现，VR技术可以说是当前人们最关注的一项新型技术，特别是在影视制作领域，其所带来的效果是非常理想的。通过分析发现，当前国内外的VR电影都还不是很完善，这是因为传统影视制作方法过于成熟，所以在与VR技术接触时就会出现一些思想上的矛盾。该技术自身的新颖性也为它带来了一定的约束，这也直接影响了VR电影的发展，但相信在不久的将来，这些问题都将会得到解决和完善。
参考文献：
[1]张星星，王筱筱，段宏为，等.虚拟现实技术在卒中康复中的研究进展[J].中国脑血管病杂志，2018（6）：115-116.
[2]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）：206-207.
[3]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.
[4]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.
[5]产业化我国影视制作业现状与发展趋势——首届中国影视制作业发展与展望高级研讨会综述[J].林小勇.电视研究，2014（1）：222-225.
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山西传媒学院摄影系
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