淺析虛擬現實技術在電影中的應用與發展--以《指環王》爲例

摘要

虛擬現實技術發展至今，在技術以及應用領域方面都有很大的突破。早期具有代表性的虛擬現實電影《指環王》中塑造的虛擬角色“咕嚕”，作爲早期比較完善的虛擬角色，在取得巨大成就的同時，更是推動了虛擬現實技術在電影領域的發展。如今，虛擬現實技術在電影中的應用相比其他領域而言，仍處於初級階段。一方面是虛擬現實技術在電影的應用比較晚，另一方面是虛擬現實技術改變了電影的傳統制作過程，既爲電影注入了新的活力，又帶來了新的挑戰。這意味着電影製作團隊要跟隨技術發展的步伐，以早期的動作捕捉技術與虛擬拍攝技術爲基礎，將虛擬現實技術與傳統電影進行融合，爲電影的創新發展開闢新道路。

關鍵詞

虛擬現實技術《指環王》虛擬角色動作捕捉

目前電影中所應用到的虛擬現實技術，大多還停留在虛擬人物與虛擬場景的構建上，而沒有做到真實的沉浸式交互體驗。《指環王》作爲目前的頂級系列電影，在電影中也應用了虛擬現實技術，塑造出電影中的虛擬角色“咕嚕”，再配合電影中的虛擬場景特效，使觀衆在觀看《指環王》的三部影片中擁有更加真實的視覺效果體驗。

一、動作捕捉在電影中的應用

虛擬現實技術在電影中的應用基本上還只是體現在虛擬角色的創造中。虛擬角色的創造首先需要採集角色扮演者的信息，然後扮演者根據劇情內容進行表演，再實施表演捕捉，最後通過特效製作完成虛擬角色的創造。簡單來說就是角色動作捕捉+電影后期特效製作，比較具有代表性的虛擬角色有《猩球崛起：黎明之戰》中的猩猩“凱撒”、《指環王》系列電影中的“咕嚕”、《黑客帝國2》中的“史密斯探員”等。

動作捕捉簡單來講就是將角色扮演者表演時的動作捕捉下來，然後把捕捉到的動作同步給電腦上的虛擬角色，使電腦中的虛擬角色能夠做出與真人完全一致的動作，從而給觀衆一種逼真、自然的效果。最初使用了動作捕捉的電影爲保羅·範霍文執導的科幻電影《全面回憶》，儘管這部電影僅僅將動作捕捉運用在短短几秒的X光掃描鏡頭中。在那之後也有不少使用了動作捕捉的電影，但在整個電影中的佔比仍然是少之又少。再後來一部偉大的電影《指環王》上映了。電影《指環王》取得了巨大成功，其中“咕嚕”的扮演者安迪·瑟金斯賦予這個角色鮮活的生命力，帶給觀衆一種真實存在的感覺，而不是停留在視覺表面的虛擬角色上，打破了傳統表演與電影后期特效兩者的界限。

二、“咕嚕”與動作捕捉技術的融合

早期系列電影《指環王》在設計電影中的虛擬角色“咕嚕”時，應用了動作捕捉技術。一開始，安迪·瑟金斯僅作爲咕嚕的配音，然而導演彼得·傑克遜發現了其表演的潛力，於是決定讓他嘗試掌握動作捕捉，以完成“咕嚕”的表演。

在動作捕捉過程中，導演爲了能有更好的效果，在演員安迪·瑟金斯的表演區域架設了許多攝像機，並讓安迪·瑟金斯穿上帶有特殊標誌的單色衣，再利用電腦的視覺系統識別和處理這些符號，以便更好的捕捉安迪·瑟金斯的動作細節。視覺系統標定後，電腦將對捕捉到的圖像信息進行分析處理，辨認出各個瞬間的標誌並計算其空間位置，從而得到其運動軌跡，這也使得“咕嚕”的動作表情更加自然。而安迪·瑟金斯所扮演的“咕嚕”、“凱撒”等經典角色的成就使他成爲電影歷史上第一位動作捕捉大師。

《指環王》電影能夠取得如此巨大成就，不僅是導演、演員以及拍攝團隊的功勞，還有與《指環王》合作的維塔工作室。維塔工作室在與《指環王》合作過程中，爲其手工製作了大量的表演道具。在《指環王》系列電影的第一部中，由於當時的動作捕捉技術不夠成熟，安迪·瑟金斯只能先與其他演員一起配合表演，再到專門進行動作捕捉的房間內獨自表演，以此獲取動作信息，再用電腦將動作信息轉換到“咕嚕”中。這不僅是對進行動作捕捉團隊的考驗，更是對演員的表演能力的考驗。在《指環王》系列電影的後兩部中，動作捕捉技術相比之前有了一定的發展，安迪·瑟金斯才能夠穿上帶有特殊標誌的單色衣進行表演，這也相對減少了一部分工作量。據統計，維塔工作室爲了能夠精確表現“咕嚕”的表情，爲其設計了9000多種不同的頭部肌肉組合方式，在成千上萬的半獸人軍隊的大場面中爲演員製作的特效面具就超過了一萬個，同時，模型製作與後期特效處理完美結合，使該場面達到了史詩級的震撼效果。這也使維塔工作室的特效化妝技術和後期特效製作技術在《指環王》中發揮得淋漓盡致。維塔工作室不僅參與了《指環王》系列電影的製作，還有後續的《霍比特人》系列電影、《金剛》、《阿凡達》等影片，其中的虛擬人物設計、模型道具以及視覺特效均出自於維塔工作室的製作團隊。

三、虛擬場景在電影中的應用

虛擬現實電影在構建虛擬角色的過程中，還需要構建虛擬場景給電影提供更好的視覺效果。比較具有代表性的有《指環王》系列電影、《黑客帝國》電影、《變形金剛》電影等。虛擬場景與虛擬角色在構建上有異曲同工之處，虛擬場景的設計是在演員表演的場景中佈置純色的幕布，一般爲綠色或藍色的，在演員表演結束後，通過電腦技術將純色的幕布背景替換爲電影相應的虛擬場景。這些虛擬場景是在電腦中提前製作完成的，這種拍攝技術也稱爲電影虛擬拍攝。

這種虛擬拍攝技術在電影中的應用也比較普遍，無論是在早期的《指環王》系列電影中的建築場景以及火山等場景還是在《黑客帝國》電影中槍戰情節的數據流場景都對虛擬技術做了很好的應用和宣傳，這些電影也成爲早期較好地應用了虛擬現實技術的里程碑電影。

虛擬拍攝技術真正被觀衆所熟知還是在2009年的《阿凡達》電影的公映。電影《阿凡達》的拍攝幾乎都是在藍綠幕布中進行的，超過2000個以上的藍綠場景鏡頭需要進行剪輯、特效、聲音等環節的合成與製作，這爲電影的工作人員在後期對照劇本文字描述來逐一匹配鏡頭時，帶來巨大的工作量，也正是這巨大的需求推動了虛擬技術的發展。早期的《指環王》電影、《黑客帝國》電影中，導演在監視器的畫面中，只能夠看到演員在幕布場景中的表演，真正的虛擬場景只能等到後期的合成中才能夠與幕布場景進行替換，這要求導演對電影的每個情節中的所有細節都必須瞭解的非常清楚，否則後期場景合成時一旦發現前期拍攝達不到要求時，還得重新進行前期拍攝，增加了電影製作團隊的工作量。而到了2009年的《阿凡達》電影，虛擬拍攝技術已達到了另一個新高度，虛擬場景與幕布場景能夠實時替換，這也意味着導演能夠在監視器中實時觀看到演員在虛擬場景的表演情況，也能保證前期拍攝的質量。

早期的虛擬拍攝技術受計算機硬件、軟件和技術的限制，發展速度較爲緩慢，也在一定程度上影響了虛擬現實電影的發展。1975年微軟成立，之後發展出Windows操作系統。1976年蘋果公司成立，使用蘋果自己的Mac OS操作系統。1981年IBM推出IBM-PC，大大簡化了硬件構架，定位面向普通大衆，此時由於操作系統的發展仍處於DOS階段，普及的速度也較爲緩慢。1982年美國SGI公司成立，基於它完成的電影包括《侏羅紀公園》、《泰坦尼克號》、《玩具總動員》、《指環王》等。1995年SGI併購了Alias Wavefront公司，這就是現在比較常見的製作三維模型的軟件MAYA的前身。隨着計算機技術的不斷髮展，虛擬拍攝技術也在不斷進步，推動了虛擬現實電影的發展。

電影是創作的藝術，背景式的照片無法滿足拍攝需要，很多時候需要建立三維模型，並有真實的貼圖，還可以根據影片需要進行光線模擬，符合標準後放入模型庫，根據創作的需要調入虛擬拍攝系統，根據劇本需要讓攝影機靈活選取需要的角度進行拍攝。模型素材庫的建立是一個龐大的工程，不僅要包羅萬象，而且還要能進行清晰的檢索和調用。這個工程需要持續的投入和建設的，可以通過專門的團體搭建架構，制定技術標準，把符合的納入數據庫內，並可以有償進行商業推廣，讓這個素材庫慢慢發展壯大。現在比較常見的製作三維模型的軟件有3Dmax、MAYA以及Cinema 4D等，這些軟件中自身攜帶了一些常見的模型素材庫，可供平時的使用，若是在電影拍攝中有其他需要，還可在軟件中進行模型製作。這些軟件與後期剪輯的軟件之間也有共通的文件格式，這爲兩類軟件之間的互通提供了基礎。

四、虛擬現實技術在當代的發展

反觀現在，虛擬現實技術在電影中的應用已不再停在虛擬角色的創作中了。現在已經出現了不少的虛擬現實電影，例如《亨利》VR動畫電影、《Allumette》VR動畫電影等，這些虛擬現實電影都有一個共同的缺點，就是時長非常短，基本上只有十幾二十分鐘，這也是現在虛擬現實電影中存在的一個侷限性。

虛擬現實技術在與電影融合後，改變了電影傳統的拍攝、創作思維、演員演出等方式。這是虛擬現實技術與電影結合後必將出現的情況。無論是之前融入虛擬角色的電影還是現在的需要佩戴VR頭盔或眼鏡的電影，都與傳統電影有很大差異。

首先，虛擬角色與虛擬場景的創造過程十分繁瑣，需要花費大量的時間進行前期的模型道具準備，同時在人物設計與場景設計上也更加考驗設計師的能力。而現在的虛擬現實電影中，由於要讓觀衆能夠自己的意願選擇觀看的主要角色的演出，因此就需要電影的創作團隊對電影細節的不斷完善，同時因爲虛擬現實能夠模擬生活中的人物、場景等，這更加考驗攝像師與特效師對人物面部表情與場景的細節的把握，由此完成觀衆從旁觀—參與—我即角色的最終實現。

其次，虛擬現實電影彌補了傳統電影的拍攝缺陷。在傳統電影拍攝中，經常會遇到無法進行真實拍攝的鏡頭，傳統的做法是利用實拍的場景視頻加上後期特效合成，這種做法也能夠實現不錯的效果。在虛擬現實電影中，需要實拍的視頻素材並不多，大部分素材都是依靠虛擬現實技術進行模擬合成，儘管是通過模擬合成的，但其影像效果還是非常真實的。前面所提到的《亨利》VR動畫電影也是其代表作之一。相比以前的虛擬角色創造過程，現在的虛擬現實電影中的角色以及場景，都是由虛擬現實技術生成，從這看出了虛擬現實技術在短短十幾年的巨大發展。

最後，虛擬現實電影相比傳統電影，在劇情設計上的完整度要求更高。傳統的電影中，由於觀衆沒有自主選擇的權利，導演在電影製作過程中幾乎都是將劇情重心放在主角身上並圍繞着主角推動。而在虛擬現實電影中，觀衆能夠自由選擇觀看的角色，這就要求電影中的每個主要角色都要有完整的劇情線，讓觀衆在選擇想看的角色後，能夠體驗到完整的劇情線，這很大程度上增加了電影製作的難度，同時賦予電影更多的劇情發展可能性。

儘管現在的虛擬現實技術比起之前已經取得了巨大的發展，但是在電影製作與播放方面還是存在一定的侷限。虛擬現實電影無論從製作還是播放，都與現代科技的發展有着緊密聯繫。傳統電影院的設備都是爲傳統電影或是3D電影所準備的，而虛擬現實電影在設備上則要求較高，例如頭盔設備，它可以帶領觀衆進入虛擬現實電影的場景中；而手柄設備可以幫助觀衆在觀看過程中進行一些選擇，這是實現沉浸式交互體驗的基礎。同時，一旦觀衆自己擁有了虛擬現實電影的播放設備後，便可以不受環境的影響，實現隨時隨地看電影，這也意味着傳統影院將遭受巨大的衝擊。因此，在虛擬現實技術高速發展下，傳統影院需要做出相應的調整，打破自己的侷限性，尋找新的發展契機。

結語

虛擬現實技術在電影中的應用，改變了傳統電影的創作過程，爲電影創作注入了新的活力，也給相關的電影公司以及傳統影院帶來了新的挑戰。現在所出現的虛擬現實電影時長大多隻有十多二十分鐘，影片類型也比較單調，在各方面受到的限制都比較大。如果想實現完整的虛擬現實電影，就需要更加成熟的技術以及大量的人力物力的支持。

隨着虛擬現實技術的不斷髮展，未來的虛擬現實電影必將在科技的支持下大放異彩，不僅是電影時長的延長與影片類型的增多，更重要的是打破了傳統電影的限制，讓電影有了更多的可能。綜上所述，虛擬現實技術在電影中的應用是未來影視領域新的發展方向，電影從事人員要跟上虛擬現實技術的發展步伐，將其與傳統電影進行融合，迎接虛擬現實技術與電影融合後所帶來的新挑戰、新機遇，爲電影的創新發展開一條闢新的道路。

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