2023-06-02
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除了地面滑行部分，部分演员在空中飞行的戏无法在空中拍摄。一个原因是为了保证安全，第二个原因是保证生产、实验的继续进行，所以我们想到了虚拟拍摄。
——《长空之王》导演刘晓世
△ 《长空之王》虚拟拍摄-幕后采访
《长空之王》在一上映就受到观众的热烈追捧，截止目前，票房已破7.47亿。
《长空之王》将艺术与商业完美融合，既震撼又真实，完美演绎了什么是“硬核”大片。
尤其画面异常炫酷，有歼-20的身影，有眼镜蛇机动、大仰角爬升加滚转、横滚、剪式飞行，
有突然爬升躲避导弹，还有音爆、空战…不得不说，《长空之王》是一场难得的视觉盛宴。
△ 图来源网络
作为国内首部大规模尝试采用LED虚拟拍摄的军事动作题材院线电影，不仅是题材选择的突破，也是创作手法的创新。由青瞳视觉与时光虚拟团队合作，巧妙演绎“银幕魔术”，在地面上造就了云端的震撼光影。
△ 大规模LED虚拟拍摄现场
摄制组搭建了一个近700平米的摄影棚，四周布满了LED屏，仅顶部的屏幕重量就超过了16吨。电影中的高空戏份均由LED显示屏及XR虚拟拍摄系统配合完成。
△ 图来源：新华社
面对《长空之王》这样的军事动作类型电影，对于电影人来说是拍摄难度最大的类型，尤其面对高速飞行的现代超音速战斗机，其拍摄的复杂性和随机性，以及高昂的成本和较大的危险性，如果采用传统的特技摄影和数字特效的方式已经无法满足电影人创作的需求。
以高分辨率广色域LED屏幕、高精度摄影机运动追踪系统、高质量数字资产制作和实时虚拟图像引擎技术构成的虚拟制作体系（Virtual Production），为本片提供了全新的创作思路和全流程实施的可能。
△ 开角180度、高10m、直径16m、面积400平米的U型屏幕拍摄区域
图来源：时光坐标
（一）所见即所得的实时影像解决了运动创作的难题
《长空之王》在国内首次搭建了高度10米，直径16米，含有270度U形立屏和顶屏的大规模虚拟拍摄现场，仅顶屏的重量就高达16吨。与国际虚拟拍摄的代表作品《曼达洛人》相比较（高度20英尺，直径75英尺），LED虚拟屏幕的面积大了近1/3，满足了拍摄空间的需求。基于真实战机操纵科学，青瞳视觉作为时光坐标的深入合作伙伴，为其虚拟团队利用实时的数字引擎三维背景，开发摄影机运动追踪系统，提供动作捕捉和虚拟制作流程的技术支撑。解决了运动摄影中的最大问题——被摄体无法运动，所见即所得的创作现场，使所有的主创都回归到模拟实景拍摄的自然状态。
△画面所见即所得、透视精准 图来源：时光坐标
△虚拟团队现场测试中 图来源：时光坐标
（二）数字引擎画面的实时性带来的飞行的丰富性
虚拟摄制中数字场景的构建是影像真实度的保障。战斗机飞行的速度与高度，决定了小型航拍设备无法实现空中素材的拍摄，即使采用高成本的直升机或固定翼飞机的航拍方式，拍摄的画面也只能遵循拍摄飞机的飞行轨迹和速度，依然无法满足电影画面中激烈的运动画面多变视角的要求，针对特殊画面的需求，如贴海飞行、峡谷飞行等，更是大大提高了素材拍摄的危险性和不可控因素。
△LED虚拟拍摄现场 图来源：时光坐标
数字引擎制作的天空与真实航拍素材不同，它不仅营造了一个360度全方位的空间，更能够与摄影机配合完成无限制地自由旋转，这恰好满足了电影中战斗机高速飞行运动复杂性与速度感的要求。据了解，电影主创团队在此基础上，对运动细节的呈现提出了新的挑战，导演提出了“飞行的呼吸感”这一理念——即在飞行员操控战机做急速翻滚或爬升动作时，运动必然存在一定程度的随机性，在银幕上呈现晃动、抖动、摇摆等细微的变化。这样的随机效果是后期制作很难模拟的。
为此，青瞳视觉和时光坐标虚拟制作团队克服了手柄的阻尼、随机操控、数字引擎接口编程等问题，成功研发了手柄与实时图像引擎、机械六轴云台的联动程序控制系统。这一系统的研发使演员直接操控飞行控制手柄，完成紧急情况的表演成为可能。由此带来的飞行姿态和画面的细微随机变化，极大地增强了画面的真实感。
△逼真还原飞行感受 图来源：时光坐标
（三）实时光影的变化和反射折射的真实感
高分辨率和广色域的屏幕，不仅能够提供具有互动能力的背景画面，同时也能提供真实的环境反射与折射。《长空之王》根据运动和光影变化的需求，在摄影棚搭建了270度弧形和360度桶形两个虚拟拍摄区，可以分别在平飞、转弯、拉升、翻滚和战机失速进入尾旋状态时，为道具座舱提供环境、光影的反射。数字虚拟天空不仅保障了画面的真实感，在反射强度的控制上，即便是真正的高空实景拍摄，摄影师也无法做到随时改变天空的光照强度，LED虚拟天空却能通过自主编写的控制程序，随时通过平板电脑控制天空环境亮度的变化，影响反射的强度。使现场的光影造型变得自由且可控。
△亮度达到近5000尼特、面积283.68平米的顶屏，以及能够自由开合的2块12平米的打光屏
图来源：时光坐标
（四）沉浸式的拍摄环境带来对人物的塑造
为了塑造人物性格特点，摄影师需要根据剧情的发展设计特定的光效，完成用光影刻画人物的创作。虚拟拍摄现场亮度高达5000尼特(3)的LED顶幕和广色域的弧形立屏，与摄影灯光相配合，创造了一个可以随时变换的光场，为摄影师构建了光影创作的空间。
《长空之王》对表演要求的特殊性在于，演员既需要对战机的高速复杂运动做出实时的激烈反应，又需要同时结合剧情完成细腻的情感表达。在传统拍摄方式中，面对绿幕，演员根本无从感知空间和速度的变化，又如何完成这样的表演要求？LED虚拟拍摄营造了一个沉浸式的表演空间，弧形的屏幕充分覆盖了演员的视野，使演员能够及时地感知运动的变化，也能从光影的气氛中更好地感受情绪，用细腻的变化体现角色的鲜活，更好地提升情节的感染力。
△电影《长空之王》LED虚拟拍摄现场
图来源：时光坐标
虚拟拍摄指导陈奕说：“LED虚拟拍摄是一个体系，需要全方位考虑硬件、算力、摄影机追踪等系列问题，一个细节一个细节解决，没有捷径可走。”
△LED虚拟拍摄前期测试与搭建 图来源：时光坐标
在虚拟拍摄系统中，摄像机的追踪定位是系统实施的核心难点，光学动作捕捉技术是目前追踪定位课题的最有效解决方案。青瞳视觉利用自主研发的光学动作捕捉系统的高精度、低延迟、多机位追踪等技术特点，在《长空之王》虚拟拍摄的运动摄影中，通过追踪一台或多台摄影机的运动，来完成影像的空间感、透视感、运动感等呈现难点。
近年来随着影视工业的不断发展，虚拟拍摄已应用于诸多场景或行业，如电影、直播、会展、综艺、晚会等。目前，青瞳视觉与国内外众多视觉团队共同打造了多场美轮美奂的视听盛宴。
青瞳视觉将不断探索并突破技术创新，与电影行业领域并肩齐行，共同推动电影产业不断更新升级，将中国影视业推向更加浩瀚无垠的星辰大海。
采用XR虚拟制作技术能节约一半的时间成本、也促使后期制作等工作量下降，实现节约近一半的制作费用。可以说，XR虚拟制作，大幅提升了影视视听生产系统，在时间、空间和资金上的市场效率。正因如此，XR虚拟制作才“在全球行业中爆发式蓬勃发展”。
在影视虚拟制作领域，青瞳视觉拥有从影视拍摄制作，到数字资产，以及电影放映的LED影院屏幕的全链路虚拟拍摄解决方案，XR虚拟制作产品在技术和市场规模上处于领先位置。未来，青瞳视觉XR虚拟拍摄不断提升自身技术水平，助推中国电影业蓬勃发展。
