虚拟摄影棚

虚拟摄影棚流程说明:

1．虚拟布景的设计、制作

首先根据剧本的需要，进行镜头画面的设计，根据这些设计图来完成布景的制作；

完成虚拟布景的制作一般采用3D技术，同时也可以采用其他非实地拍摄的影像资料用于布景制作；

2．虚拟环境的勘察验收

客户进棚拍摄前一周进行。可以对虚拟环境、布景的制作进行查看、验收，布景中出现问题也好相互沟通及时解决；

3. 拍摄现场

拍摄现场就是在搭建好的摄影棚中，摄影机搭载传感器，在有标定的棚中进行拍摄；

摄影机的传感器

光学定位标

4. 与虚拟环境关联

这部分工作主要是在电脑上完成，通过传感器对现场摄影机位置、姿态、镜头、光圈等信息数据的采集，在虚拟环境中生成完全一致的虚拟摄像机，同步获取虚拟环境的拍摄画面；

5. 现场合成预览

使用电脑对实拍画面进行实时抠像，对虚拟环境中虚拟摄像机拍摄画面进行实时渲染，并进行实时合成，获得实拍与虚拟环境相结合的画面并实时输出。

6. 后期制作

现场的画面预览更注重实时效果，一些细节问题还需要后期进行处理，但也仅仅是一些细节问题，这大大降低了后期制作的压力。通过与后期生产线在源数据上的衔接，通过后期软件的处理，可以分别提升前景、背景，以及运动匹配等方面的质量。

用途与优势

可视化预览

为了把影视作品拍好，导演也要对作品进行不断的修改。因此在特效镜头越来越多的当今拍摄中，这种预览一般是借助3D动画软件先制作出主要性的连续的画面，能够很好的让影片制作者得到可能的最终画面信息再进行创作、拟定拍摄中复杂技术解决方案，进而提高制作效率。

从投资方角度，使用虚拟拍摄意味着大量使用预览，意味着拍摄更有计划，提高执行效率，降低成本。原来虚拟画面元素需要靠想象，真正看到效果要等后期制作拿出小样。有些时候相当于把后期当成了预览，修改的成本当然会非常高昂。从导演的角度，由于在现场能够看到预览的画面，让导演能够以他熟悉的方式现场指导，给导演完全的控制权。从后期团队的角度，与导演和现场各部门的沟通变得更直接，能够更准确地拿到设计意图、各种素材和数据。

现场提供实时的预合成画面

利用这个工具提供的精确信息，可以解决很多技术问题，比如：

--摄像机摆放的位置，用哪个镜头，镜头运动，焦距控制多少

--画面的构图，场景应该如何布置，灯光应该怎么打，多少盏，方向等

-- 剪辑与时间

-- 为了稳定画面，通常要放导轨，导轨应怎样放，移动速度多少。

-- 哪里需要加特效，如何加入等等

由于《阿凡达》里用了太多的CG元素，单单看现场的拍摄画面，和最后的合成效果相差太多，根本无法预知最后的效果。卡梅隆利用虚拟摄像机（也可以调焦，移动，同时也可以改变光照）可以看到演员表演控制的虚拟角色的“表演”，确定拍摄的参数。这让导演既可以看到面前演员的表演，也可以通过虚拟摄影机看到 CG 角色的演出，使得制作团队可以更接近实拍的方式处理虚拟拍摄。

而虚拟摄影棚在呈现角色表演的同时，还提供了与背的预合成画面。这样使得导演对有虚拟角色参与的作品控制就更直观、方便。

摄影指导可以根据预合成画面，调整场景的布置、灯光的分布，指导演员相对虚拟场景和虚拟角色的运动等，导演也可以利用预合成画面更直观地与包括摄影、演员、灯光包括后期等相关人员沟通。

所以说，虚拟摄影棚对于现场：在视效镜头拍摄中减少不确定因素，节省时间，保持导演对画面创作的控制。

现场就可以用预览结果进行编辑，导演在第一时间就可看到结果；对于剪辑：立即拿到带时码的合成好的素材。

精确记录每帧画面的各项相关信息

虚拟摄影棚系统在拍摄的同时，精确采集记录了每帧画面的各项相关信息（摄像机参数、位置运动数据等），以及该画面中虚拟元素的位置运动数据（这些数据能够降低后期制作中的运动拟合的工作量，大大提高后期制作的效率）

如今影视影制作中有许多东西都是计算机生成的，不在实际上场景中。导演在现场拍完后，摄像机中的图像离影片中的图像差得很远，许多时候，占据画面一半以上空间的是绿幕。可是实际的拍摄结果和后期处理结合起来，最终的效果究意好不好，没有人能有十足的把握。

在虚拟摄影棚，不仅导演可以看到与最终镜头一致的合成好的预览画面，同时拍摄现场里摄像机的运动跟镜头数据都会被同步的记录下来。导演即可以根据看到的预览画面，进一步判断是否需要重拍，也可以在确认这一条拍摄通过的同时把所有数据交给后期做精加工。

影视的后期制作是个多次迭代的过程。有时甚至流程的每一步都需要导演确认。虚拟摄影棚可以让导演提前看到效果，尽早做出决定，而后期制作的特效团队可以根据导演的修改意见再开始真正的特效制作。否则等后期特效做出来，又被导演否定了，会给预算增加很大的压力。有了现场经过导演确认的轨迹记录，后期制作中不需要进行反算摄像机轨迹，后期的工作量能比较明确，节省重复返工的时间和费用；同样，由于有了精确的原始数据，很多镜头的剪辑合成也变得更顺畅。对于许多场景，观众当时可能只是感觉好看好玩。可能完全没有意识到，这样的镜头是无法安置机位、调镜头实现的。许多镜头实际上是靠多个摄相机拍摄, 最后剪辑而成. 因为预览技术的帮忙, 镜头可以精确的接上, 观众感觉不到, 以为是一个摄相机移动拍的。

对于后期：减少跟踪处理所需要的时间，避免绿幕拍摄中打光和运动匹配方面的问题。

利用虚拟环境取代现场拍摄

利用虚拟场景替代实景拍摄，可以不受现场环境限制（天气、季节、自然景观……），避免因反复外景拍摄而产生的演员时间协调、剧组经费等问题。

影片《泛美之旅》背景设定在上世纪六十年代，早已不存在的场地和建筑如果重新制作会消耗大量的财力物力，这样利用虚拟制作的场景代替使得拍摄过程更为顺利。

对历史场景、科幻场景的优势就更加明显。在节省剧组的费用和时间的同时，虚拟场景的数字资产可以长期保存、重复利用。

虚拟摄影棚的优点主要有：1）可以使导演摆脱时间、空间及场景道具方面的限制，不需要搭建真实场景，节省了电影制片成本；2）同时也是对传统布景的想象力解放，很适合科幻奇观类影片的制作，可提高影片的创造力和质量；3）影片拍摄过程中制作的数字资产可以重复利用，可显著提高影片生产效率，缩短制作周期。

美国Lightcraft公司的Previzion系统是用于虚拟摄影棚可实现真实拍摄与虚拟场景实时合成的一套预览系统，该系统可以进行实时抠像、跟踪、渲染、合成、色彩校正和动作追踪拍摄，在实景拍摄和后期视觉处理之间搭建了一个桥梁。

Previzion系统在美国已经成功参与很多部影视作品的制作，由于其在绿幕预览方面的的贡献，还获得了2013年艾美工程学奖。

从2012年中影集团引进虚拟摄影棚系统以来，已经有越来越多的专业人士了解认识了新的制作工艺，很多剧组和制作单位已经对虚拟拍摄和虚拟摄影棚向往已久。如果让剧组为了拍摄一部电影新建一个虚拟摄影棚在经济方面会有很大的问题，因此建造专业的虚拟摄影棚并出租给电影、电视剧剧组，将很有吸引力。园区引进虚拟摄影棚系统，除良好的经济效益外，也一定会起到良好的带头与示范效应。

虚拟摄影棚在影片中的应用

得益于虚拟摄影棚技术的成熟，如今越来越多的电视节目和影视作品都开始选择使用虚拟摄影棚技术制作，以下是一些应用了虚拟摄影棚技术的作品：