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相关知识点：摘要：虚拟现实技术，简称VR，是近年来发展迅速的虚拟成像技术。随着科学技术的不断全面进步和互联网技术的快速发展，虚拟现实不仅得到了广泛的认可，而且扩展到了各个领域。尤其是虚拟现实技术在关注电影业得到了广泛的应用，自2014年以来，它已经成为电影界的新宠和实践热点。本文将分析虚拟现实技术的概念、特点、在影视制作中的应用及其未来的发展势头。

关键词：影视制作；发展势头；虚拟环境

影视制作是技术与艺术的综合，其基础技术包括音频制作、图像处理、后期合成等。同时也是一门视听语言艺术，自从1956年摄影师发明了第一台虚拟现实设备以来，二维电影的体验已经逐渐不能满足人们对图像保真和故事在场的需求，于是虚拟现实技术逐渐出现，影响了电影技术和艺术的创新，百年来，电影行业的硬件水平和后期制作技术一直在飞速发展。技术上具有里程碑意义的电影，如1997年的《泰坦尼克号》，展现了前所未有的后期特效，2009年的《阿凡达》甚至刺激了3D电影制作的狂潮，当代电影继续向4D甚至6D推进。2014年，公司被收购并深度介入虚拟现实产品的研发，国内各大公司也纷纷效仿，进入VR领域。随着华为在2016年新产品发布会上宣布第一代VR眼镜，中国虚拟现实技术进入了一个新的发展时代，也见证了其在影视制作技术和艺术领域的新突破。

1虚拟现实技术概述

技术概念

虚拟现实，顾名思义，就是以虚拟的方式营造现实的氛围。归根结底，是对现实的模拟。与全景摄像、无缝图像拼接、三维图形生成、多传感器交互甚至人工智能等多种新兴技术形成综合体验；它创造了一个接近现实的交互式虚拟环境，允许观众以一个视点为轴进行观察。目前这项技术已经发展到将各种软件创造的对象进行整合，最终实现人机交互，达到娱乐、操控、工作、社交等多种多样的目的。处于这种环境中，观众可以极大地刺激视觉、听觉、触觉、平衡感等。而且感觉几乎身临其境。

技术的发展、现状和未来

虚拟现实技术最早产生于1956年。最早的VR设备是一个巨大的集成感官交互设备，通过它，体验者可以感受到与以前的二维电影不同的现实效果。但由于其体积庞大，成本高昂，无法实现泛娱乐化的普及。1961年，格非公司的团队成功开发了世界上第一台具有视频监控系统和头部跟踪功能的头戴式显示器。其科技感不亚于目前流行的VR头盔，主要用于查看政府机构的高端机密信息，但并未打算推广到民众。1966年，三维头戴式设备问世。它的装置很简单，小巧轻便，但功能很有限；用户通过内置镜头观看具有三维效果的静态幻灯片，后期版本进行了改进，增加了简单的视听功能；麻省理工学院于1968年开发的剑道头盔头盔显示器，虽然可以实现更复杂的功能，但却极其笨重，需要特殊的机械臂来帮助体验者承受头盔的重量。可以看出，当时头戴式VR设备的技术瓶颈存在于实现功能的复杂程度与设备体积之间的矛盾，该领域的不断探索为VR设备进入市场铺平了道路。很多科技公司都曾试图在VR技术上有所作为，但由于20世纪90年代以前的技术条件，未能形成很大影响；从1980年到1990年，虚拟现实技术的发展未能完全跨越高端传感器科学实验室的范畴，如EyeTap在增强现实技术方面的尝试，NASA的LCD光学头戴式显示器和头手跟踪系统的研发，这些对VR技术的发展都具有关键意义，但当时它们的高成本使它们在商业领域止步不前。90年代，FC游戏和电脑游戏风靡全球。各大游戏厂商立刻意识到了未来十年便携式VR耳机在游戏行业的巨大潜力，并试图占领该领域的第一市场份额。世嘉1993年发布MD头盔，任天堂1995年发布VirtualBoy头盔。然而，由于分辨率和刷新率低导致的视觉疲劳，这两种产品无法上市。2000年后，视觉传感器和计算机网络等技术完全成熟。Oculus于2009年重新进入虚拟现实研究领域，受到了关注；的广泛好评，同时各大智能手机和智能游戏机厂商也迅速铺开了VR设备的生产；再加上Facebook全面收购公司，资金已经到位；理论和实践的同步发展将虚拟现实的概念和产品推向了顶峰，真正使其进入了消费市场。目前电子产品成本低，质量高。VR技术顺应潮流，进入各行各业，显示出其新兴的技术优势。在泛娱乐化浪潮中，尤为明显。各大游戏厂商纷纷推出体验游戏及其装备的零售。可以预计，VR电影的推出，也将掀起一场视听革命。

1.3VR技术的VR特性

VR技术集成了多感知、沉浸、想象和交互功能四大特性。多感知，表现在利用这种技术触发用户的视觉、听觉、触觉、嗅觉和平衡感，创造出接近现实的虚拟环境；沉浸感是高精度、多感知的结果，表现为用户完整的整合体验；立意，表现在人们可以根据自己的不同需求构建一个定制的环境；交互功能进一步实现了用户与虚拟环境之间的数据反馈；这些特点足以改写未来电影的发展进程。

2为VR电影拍摄铺平道路

2.1运动捕捉技术

动作捕捉，以下简称动作捕捉，包括肢体动作捕捉和表情捕捉；类似于VR技术中视觉传感器传输相机空间位置的原理，是指在角色动作的关键位置，如关节、肢端等处设置相应的空间传感器。然后通过计算机跟踪它们的位置信息，将它们转换成数字信息，并作为视觉信息反馈

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。

4结语

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。