引言：随着数字技术的不断进步，虚拟制片技术为电影创作带来了革命性的变革。它不仅改变了传统的拍摄手法，使越来越多的电影和电视制作依靠其工作流程，为电影制作者提供了更大的创作空间也为演员提供了全新的沉浸式体验。本文将通过实例与理论相结合的方式，详细探讨虚拟制片技术在电影中的具体应用及其产生的深远影响。

一、虚拟制片技术的概念和发展

1. 什么是虚拟制片？

对于“虚拟制片(Virtual Production)”没有严格的概念定义，在讨论“虚拟制片”概念时，多集中于对美国“电影虚拟化制作委员会”(Virtual Production Committee)所阐述概念的延伸。虚拟制片是指“一种协作和交互的数字电影制作过程，始于虚拟设计和数字资产的开发，并将交互性和非线性的特点贯穿于整个电影制作过程。 作为当下电影制作领域的一项技术变革，虚拟制片以强大的交互性和灵活性，不断颠覆着行业规则。数字技术在电影制作中全方位渗透，动态交叉的创作过程更是最大程度地解放创意与灵感。虚拟制片不仅仅是一种技术变革，更是电影制作观念的革新。

传统方式的电影制作流程明确的分为了前期和后期，而技术改革升级后的虚拟制片则打破了前期和后期的界限, 虚拟制片技术在传统的视觉效果技术上进行了创新和改良。应用各种特殊效果(special effects)和视觉效果,实时将现实世界中不存在的或者是物理上难以表现的对象和背景纳入电影的世界。原本需要在后期制作阶段中进行的混音、调色、合成等技术可以在拍摄中实时进行处理、呈现。虚拟制片技术将线性制作方式转换为非线性合作过程,将事后合成方式改为实时合成方式。特别是运用巨型LED墙的可视性代替绿幕的非可视性，使得电影在制作过程中将前期后期二者合二为一同时进行，实现了“同步成形”的效果。虚拟制片环境不仅可以减少VFX业务中的反复工作量,还能确保在有限的预算中最大限度的达到导演想要表现的视觉效果。

早在2009年由詹姆斯·卡梅隆导演执导的科幻巨制《阿凡达》中就利用了大量的虚拟制作技术，包括实时渲染、虚拟摄影等，创造出了惊人逼真的潘多拉星球和其生物，让业界和观众认识了虚拟制作。《猩球崛起》这一系列电影也使用了先进的动态捕捉技术和虚拟制片技术，将演员的表演转换成猿人角色的动画，并与实景拍摄进行合成。《星球大战：天行者的崛起》、《狮子王》、《黑寡妇》、《阿凡达2》等该类科幻电影都利用了大量的虚拟制作技术来创造太空船、外星场景、飞行场面、打斗场面和特效场面。更值得一提的是，2019 年美剧《曼达洛人》的出现, 成为虚拟制片技术正式进入业界视野的标志。它采用了全流程可视化虚拟制片技术，掀起了电影虚拟制片的全球热潮。

虚拟制片技术已经成为业界革新的标志，中国团队也在近几年纷纷开始进行技术探索与尝试。《刺杀小说家》(2021)、 《长空之王》(2023)、《流浪地球2》(2023)等影片皆不同程度地使用了虚拟制片技术，进行了全新的尝试，使中国电影达到了一个新的高度。现代虚拟制片延续了乔治·梅里爱的“电影魔法秀”技术主义美学追求的传统, 打通了现实和数字世界交融的区域, 为观众描绘出更多波澜壮阔的景象, 对电影的视觉造型叙事产生了颠覆性的影响。

2. 虚拟制片的分类

虚拟制片技术涵盖了四种主要类型：可视化技术（visualization）、表演捕捉（performance capture）、混合虚拟制作（hybrid virtual production）以及实时LED墙镜头内虚拟制作技术（live LED wall in-camera）。

(1)可视化技术

可视化技术的前身预可视化（pre-visualization，简称previs）广为人知，指在电影进入主要制作阶段之前，通过部分或全部镜头的可视化呈现，来探讨故事创意并测试后续技术的可行性。其核心虚拟采景就是通过虚拟现实（VR）提供完全虚拟化的场景来让创作者进行交互式体验。在虚拟场景中，存在可调整的道具和虚拟摄影机，可用于预先规划拍摄和场景建构。例如，电影《疾速追杀3》中的玻璃办公室场景就采用了虚拟采景技术进行搭建和调度，这一场景中复杂的打斗场面在平面概念图中难以想象。但是通过高质量的虚拟现实场景，制作人便可以以第一人称视角体验布景环境，快速的做出摄影决策。

《疾速追杀3》VR场景              《疾速追杀3》剧照

(2)表演捕捉

表演捕捉是一种在动画电影制作中广泛应用的技术，其本质涉及到2D转描机技术。根据不同影片的创意需求，这项技术可以通过面部捕捉和全身动画两种形式来实现。不同于以往制作科幻特效时的CG技术，本片中，为了细微真实地再现本杰明巴顿这个角色的情感变化和内心状态，制作团队把注意力集中在了面部动作捕捉上。在当时，使用动作捕捉技术并制作角色的微表情是非常超前的。超前的美术设计和面部捕捉技术使得《本杰明巴顿奇事》不仅获得了第81届电影的最佳化妆奖，还获得了最佳视觉效果奖。全身动画则是将演员的运动和动作传递到虚拟角色身上，例如在电影《猩球崛起》、《阿凡达2》中就采取了这项技术。这种虚拟制片方法还牵涉到数字化表演和动力学模拟等前沿问题，其中如何进一步提升数字角色表演的真实感，仍然是需要不断研究和探索的课题。

《本杰明巴顿奇事》里布拉德皮特老年样貌

《猩球崛起》拍摄现场

(3)混合虚拟制作

混合虚拟制作技术利用实时摄像机追踪技术，将绿幕拍摄素材在抠像后与虚拟元素实时合成。在影视级的拍摄中，实时绿幕主要被用于现场视效预演。这种方法不仅为创作者提供了实时的拍摄预览，还能够在后期制作阶段进行必要的调整，甚至也可以直接生成最终的影片。混合虚拟制片技术适用于实时制作和后期制作阶段：前者类似于虚拟演播室技术，而后者则提供了实时视觉效果的参考，有助于后期的视觉效果编辑合成。

虚拟演播室

(4)实时LED墙镜头内虚拟制作技术

当下，实时LED墙镜头内的虚拟制片代表了最先进的影视技术。也是现在各大虚拟制片工作室内最具代表的剑尖端技术。该技术利用LED墙在演员背后实时投射图像，并结合实时引擎和摄影机跟踪技术，生成完全位于镜头视角内的最终影像。与传统的绿幕技术相比，LED背景墙消除了溢色问题，呈现出与实景相媲美的高精度图像，使创作者和演员能更快更好的投入到作品里，自然地进行表演和取景，避免了依赖想象力而产生的不确定性，置身其境的进行艺术上的创作。虽然该技术可能让人联想起过去用于拍摄汽车驾驶镜头的实景影像投影，因摄影机必须保持固定角度，所以存在视差问题。而实时LED墙利用实时引擎解决了这一限制，可以动态调整图像视角以匹配摄影机的视差。通过虚拟制作拍摄出来的画面后期只需要进行简单的调整即可出片。《曼达洛人》是首批应用虚幻引擎采取这项技术的作品，视效团队工业光魔专门为此开发了StageCraft控制系统，使创作者可以轻松调整场景和拍摄参数，大大简化了拍摄过程，不需要再在CG效果上花费大量时间、人力和费用，降低了绿幕拍摄时带来的种种困难。

《曼洛达人》实时LED墙及局部绿幕的运用

2. 虚拟制片的制片流程

虚拟制片是一个包括数字资产、虚拟预演、虚拟拍摄、现场剪辑、后期制作等环节的全流程实时可视化制作体系。传统电影制作流程一般情况下是线性的，包含前期策划、前期制作和后期阶段，存在效率低、协调性差、资源不兼容、修改过程复杂、制作成本高、不确定性大等问题。传统制片如同装配线，各部门彼此孤立，拍摄最终效果在后期制作中才能敲定。这使得资源难以兼容，迭代修改过程往往代价高昂。再加上传统制片面临的最大挑战是特效剪辑的不确定性。剪辑师需要处理大量片段和元素，这给镜头之间的连贯性和流畅性带来了难题。虚拟制片则改变了这一局面，要求剪辑师在制作阶段参与，利用后期预览进行现场剪辑。这种方式使剪辑师能及时与导演和摄影师沟通，有效避免不必要的拍摄，提高了整体制作效率。虚拟制片的过程是迭代化、协作化和非线性化的。电影制作人员能够以协作方式对视觉细节进行实时修改，甚至可以突破地理限制，通过网络进行远程合作。迭代过程在制片早期便开始，最初即可制作出高质量画面，资源能够相互兼容、重复利用，从视效预览到最终输出过程中均可使用，虚拟制作将现实世界和虚拟世界的空间、时间和光影融为一体。 从根本上看，虚拟制片标志着电影制作观念和视觉观念的转变。团队的思维方式正逐渐从“后期处理问题”转向“在前期和制作过程中解决问题”。

二、虚拟制片技术在电影制作中的应用

1.场景再现与角色塑造

在电影制作中，虚拟制片技术的引入，为场景再现与角色塑造带来了革命性的变革。通过先进的实时引擎技术，电影制作人员如今能够以前所未有的精确度再现历史经典场景或虚构世界，为角色提供更加逼真、生动的环境背景。例如，在拍摄《曼洛达人》中的星际战争场面时，利用虚拟制作技术，将虚拟世界投射在LED屏幕上，制作团队可以重现恩多战役。演员们身临其境地置身于这些通过技术重现的场景中，能够更好地理解和感受角色的心理状态和情感，从而在表演中注入更真实的情感。这不仅提升了电影的艺术表现力，也让观众能够更深入地理解和感受到角色的内心世界。此外，虚拟制片技术还在场景细节塑造上发挥了巨大作用。传统的电影拍摄往往受到时间、地点和预算等多种因素的限制，而虚拟制片技术则能够打破这些束缚。制作人员可以根据剧情需要，在虚拟环境中创建出各种细致入微的场景元素，如古老的街道、宏伟的宫殿、历史上的文明，甚至是遥远的星球。这些高度逼真的场景再现，不仅为角色塑造提供了丰富的背景，也让观众仿佛置身于电影的世界之中。

2.特效制作与后期合成

虚拟制片技术在电影特效制作方面的应用同样引人注目。传统的特效制作往往依赖于复杂的拍摄技巧和昂贵的道具，而虚拟制片技术则为特效制作带来了全新的可能性。在虚拟环境中，特效师可以自由地创建和调整各种特效元素，如火焰、水流、爆炸等，而无需担心实际拍摄中的安全性和可行性问题。这种灵活性不仅大大提高了特效制作的效率，还为电影创作带来了更多的创意空间。同时，虚拟制片技术还在后期合成方面发挥了重要作用。在传统的电影制作过程中，后期合成往往是一个繁琐且耗时的环节。然而，借助虚拟制片技术，制作人员可以在虚拟环境中进行实时的预览和调整，从而快速准确地达到预期的效果。这不仅节省了后期制作的时间成本，还提高了电影的整体质量。值得注意的是，虚拟制片技术在电影制作中的应用并非替代传统的拍摄手法，而是作为一种强有力的补充。它让电影制作人员能够更加灵活地运用各种技术手段，为观众带来更加震撼和逼真的视听体验。

3.创新电影叙事手法

虚拟制片技术不仅改变了电影的制作顺序和方法，更对电影的叙事手法产生了深远的影响。传统的电影叙事往往遵循线性结构，通过剪辑和音效等手段来引导观众的注意力和情感反应。然而，虚拟制片技术为电影叙事带来了更多的可能性和创新性。借助虚拟现实技术，导演可以打破传统的线性叙事模式，利用可视化的电影动态预览，更好地计划视觉效果拍摄，并做出会影响最终视觉效果的决策，创造出更加丰富和多样的故事世界。这种叙事方式不仅增强了观众的观影体验，还为导演提供了更多的创作空间和自由度。

三、虚拟制片技术在电影制作中的影响与展望

电影工业技术的发展不断将视觉景观推向市场, 使得电影叙事走向了以“观看” 为中心的视觉叙事范式, 这是一种对电影原初性媒介特质的回归。电影本就是一种视觉的运动, 电影是作为一项再现视觉运动的科技发明而诞生的, “观看” 体验是人们最原始的电影消费动机。虚拟制片革新了电影的影像语言, 通过新的视觉造型方式来创造兴趣, 生产“高于生活”的奇观审美意象。 

虚拟制片的兴起，代表了影像工业产业的变革与革命性发展。虚拟制片相比于传统制片流程，不需要后期制作特效，所有的特效都是实时完成的。虚拟制片技术可以在前期就在游戏引擎完成特效制作，特效实时在演员身后出现，只要准备好前景的道具就可以完成了。这样对于道具师来说，也不需要再制作宏大的场景，只用完成前景的道具制作，背景完全可以依靠三维建模完成。从后期来讲，现场特效不需要以前传统的跟踪点和绿幕，整个合成的画面是非常干净的。虚拟制片技术中主创的创作思维与电影制作流程的改变，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，出现了一个新的岗位，虚拟制作总监。虚拟制作总监与虚拟美术部门成了团队架构模式中全新的关键性部分。

虚拟制片技术具有无时空限制的独特优点。根据这一特点，虚拟制片技术在未来发展中最令人期待的方向则是可以在无限制的全球范围内进行合作式协助拍摄。在后疫情时代，远程合作已然成为一种新的工作模式。那么虚拟制片技术也可以让不同地域的创作者通过虚拟制片技术一起创作吗？设想一下，在一个较短的电影拍摄制作过程中，我们能以相同的环境拍摄时尚的纽约、古埃及的金字塔、太平洋海岸线等等。也许现在的技术还没到达那个高度，但是在未来几年内，随着电影工业技术的提升，届时一定可以实现对虚拟制片技术美好的展望。

结语：虚拟制片技术在当代电影中的应用及其影响是深远的。它不仅改变了电影的制作方式和视觉效果，还为电影产业的未来发展注入了新的活力。随着技术的不断进步和观众需求的多样化，我们有理由相信，虚拟制片技术将在未来的电影领域中发挥更加重要的作用。从场景再现到角色塑造，从视觉效果到产业创新，虚拟制片技术正逐步成为电影创作与欣赏的新趋势。

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网络参考资料：

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2.https://m.thepaper.cn/baijiahao_8450350