本文是虛擬製作系列四篇文章中的第一篇，主要介紹虛擬製作的一些基本類型。電影製作行業中，使用的工具日新月異，因此，本系列中，用於描述虛擬製作（virtual production，縮寫為VP）的術語定義也可能會隨著時間而變化。虛擬製作目前在電影製作行業中所處的地位，也在不斷變化中。

–去片場前，先成為一名虛擬製作專家

虛擬製作有望改變我們製作電影的方式已不是什麼新聞了，像我們這樣的人正在積極努力使之成為現實，為什麼呢？

• 虛擬製作可以降低新興電影製作者的門檻
• 虛擬製作可以讓電影人全方位發揮創意，打造故事的環境和情景
• 虛擬製作給外景後勤等問題帶來了高性價比的解決方案

但是，在我們真正深入了解虛擬製作台前幕後的應用方式之前，讓我們先設定我們的框架——虛擬製作最適用於哪些方面？
不如讓我們先從更顯而易見的問題開始——虛擬製作到底是什麼？這是一個包羅萬象的術語，實際上指的是很多不同的事物，但就本系列文章的意圖和目的而言，當使用虛擬製作這個術語時，指的是以下內容：

• 運動跟蹤和動作捕捉
• 可視化預覽與勘景
• LED立體電影製作

在格雷格·弗雷澤（Grieg Fraser）拍攝的《迪士尼展廊：曼達洛人》（Disney Gallery: Star Wars: The Mandalorian）大獲成功後，使用LED 虛擬製作攝影棚進行電影和廣告拍攝變得愈發流行。
對於那些還不清楚這篇文章在說什麼的人，我們想向你簡要介紹一下虛擬製作。讓我們一探究竟！

–運動跟蹤和動作捕捉

雖然一些形式的動作捕捉（motion capture，簡稱mocap）在電影和遊戲中已經存在了很長時間，但能夠使用可用的工具來捕捉物體、演員或攝影機的運動，才是虛擬製作效果讓人如此激動不已的原因。事實上，真人動作可以實時編碼到3D圖形引擎中，以執行大量操作，其包括：

為動畫人物捕捉真人動作
捕捉道具或佈景的運動，以渲染複雜的動畫效果
捕捉攝影機在3D空間中的運動，使背景隨攝影機運動做出相應的改變，保證運動中視覺畸變的統一

–可視化預覽與勘景

虛擬製作有望改變我們製作電影的方式已不是什麼新聞了，像我們這樣的人正在積極努力使之成為現實，為什可視化預覽與勘景是兩項目不同的技術，但在本質上，它們在虛擬製作的背景下所使用的工具相同。這兩項技術都利用虛幻引擎（Unreal Engine，縮寫UE）或Unity這樣的實時遊戲引擎來實現預想的效果。

–虛擬勘景

虛擬勘景是一項可以將真實世界（或虛擬搭建）的環境引入遊戲引擎，隨後交由你的創意團隊對其進行遠程勘查，進而確定該環境是否合適作為拍攝地點的技術。

在遊戲引擎中，你無需親臨片場，便可模擬各種真實世界的佈光風格，也可一併解決那些極其複雜的後勤問題。顯然，還可以節省帶團隊去遙遠拍攝地點勘景的機票、餐飲、酒店、交通、安全保障等巨額差旅成本。

如果沒有合適的實景拍攝地點，可以在工作室中自創一個。開拍前，提前對佈景進行虛擬勘察，並搞清楚演員在每一個場景裡的走位，都有助於確保佈景設計師和場景搭建團隊一次性就能搭建好製作所需的一切，只要佈景確定可用於拍攝，就能避免昂貴的佈景重建或調整。

-可視化預覽

可視化預覽將虛擬勘景技術提升到了一個新的高度，使用可視化預覽的目的是在開拍之前就能實現電影整個序列或場景的拍攝、編輯和輸出。這有助於拍攝當天在片場做出創意決策，避免重拍或者因進度跟不上導致的巨額開銷。

雖然這項技術在影視業裡並不新奇，但在遊戲引擎中實時創建可視化預覽的操作可以在電影製作過程中進一步調動不熟悉3D軟件的創作團隊成員，確保每個人都可以在開拍之前對作品的最終效果點頭認可。

–LED立體電影製作

可視化預覽將虛擬勘景技術提升到了一個新的高度，使用可視化預覽的目的是在開拍之前就能實現電影整個終於，我們迎來了LED立體電影製作的時代。迪士尼的《曼達洛人》（The Mandalorian）在商業上取得的巨大成功讓全世界都為之興奮，因為它開創了一種使用虛幻遊戲引擎進行實時捕捉的方法，並在不太真實的環境中為觀眾拍出了更逼真可信場景。

我們來分解一下這項技術涉及的內容。

我將避免過於技術化地探討這項技術——儘管這項技術有無數值得深入探討的內容，如果感興趣，你可以自己先研究一下這個技術。

–LED

在硬件方面，虛擬製作過程中最有技術含量的部分是使用LED面板作為圖像的背景源，為場景做實時的“成片”背投（rear-projection）。

市場上有許多不同類型的面板，而且各有優缺點，雷迪奧的Black Pearl 2是我最常使用的LED，也是拍攝《曼達洛人》時使用的面板——由於缺乏官方“標準”，就我個人而言它在市場上算是數一數二的面板。

虛擬製作的常規流程始於虛擬製作工作站（VP workstation）中處理的圖像，然後由專用的渲染計算機將其渲染為所需分辨率的圖像，隨後發送到切換器，切換器將信號發送到所搭載的色彩處理器上，最終圖像發送到LED上進行顯示。

–引擎

這是最讓人激動的部分了。虛擬製作中使用電子遊戲引擎來渲染“成片”質量的3D環境，用於LED屏幕上實時播放。虛擬製作所使用的環境通常是在這些引擎中完成設計，可視化預覽、勘景和測試也是在引擎裡進行。

遊戲引擎成為一切的中樞，而且隨著其專業消費級GPU技術的進步，這種工具在致力於學習、使用它的電影製作人中得以普及。

虛幻引擎和Unity都有用於虛擬製作的工具包，而且兩者似乎都非常熱衷於讓它成為使用難度更低、更便於影視製作者使用的樣子。

這兩種遊戲引擎我都用過，但在虛擬製作方面，我更喜歡UE，因為它有龐大的的開發者社區和插件支持——不過關於Unity與UE哪個更好用的爭論可太多了，你可以自己來權衡。

也可以兩個都試試——它們都可以免費試用和學習，並且都擁有驚人的開發者社區以及可以幫助你入門的教程視頻庫。

–運動跟蹤

那麼究竟是什麼讓影片具有“立體”效果呢？

實際上，靠的就是在3D空間中對攝影機，以及有時對道具和演員進行實時跟蹤，然後在遊戲引擎中處理它們在攝影棚中的位置，接著將各元素放置到3D環境中。然後，在背景的LED屏幕上顯示與攝影機位置相匹配的視場和視差，就算進行複雜的手持拍攝和搖臂運鏡也能實現攝影機跟蹤匹配。

–這一切是如何運行的？

總的來說就是：你拿著攝影機站在虛擬攝影棚上拍攝場景。攝影機在遊戲引擎的三維空間中進行運動跟蹤，然後遊戲引擎利用跟蹤信息把你放置到3D環境中，以圍繞虛擬攝影棚的LED牆顯示出來來充當鏡頭背景。

實際上，靠的就是在3D空間中對攝影機，以及有時對道具和演員進行實時跟蹤，然後在遊戲引擎中處理它們這不僅可以創造出你站在英國多佛白崖（Cliffs of Dover）或火星凍土層上的錯覺，而且還提供了一種使用LED屏幕作為主動光源來模擬環境照明的方法，如果你用綠幕（green screen）技術替代的話，環境光源將是需要另外解決的問題。

關於虛擬製作，還有很多內容可以深入了解。
本系列文章旨在幫助傳統電影人更多地了解虛擬製作的世界，以及遊戲和電影是如何融合的。後續，將談談虛擬製作與傳統製作的區別。