中国影视后期未来发展的思考

巩朝晖

（北京电影学院未来影像高精尖创新中心，北京100088）

近年来，随着我国电影产业快速发展，中国影视后期技术水平也有显著提高，但与国际水准差距还是比较明显。本文希望与大家共同探讨，找到一条中国影视后期未来发展之路。

1 影视后期的核心是科技

1.1 计算机特效

借用北京电影学院未来影像高精尖创新中心张心欣研究员对 “为什么很多电影特效公司即便得奖后，也依然会面临破产”的回答，让我们先了解一下“计算机特效”方面的情况。

计算机特效是一个很昂贵的东西，之所以昂贵因为它首先是一种科技，然后才是艺术。人们肉眼所见到的影片中的每一个特效镜头，都是源于科学家为重现自然景象而编写的程序。冯诺依曼和NASA 为了计算原子弹爆炸产生的蘑菇云的形状，航空飞机的机翼该如何设计才能产生出托力，轮船的船身该如何设计才能跑得更快之类的问题而研究出了计算机。后来在20世纪80年代末90年代初期科学家中有人把自己的工作和代码运用到了电影技术中，让计算机生成可靠的基于物理的现象成为了可能。在电影视觉效果中，我们要的不仅仅是物体的运动速度数据，除了知道烟雾粉尘的位置信息外，还需要极具真实感地把物体绘制出来，这包括解决复杂的光照公式。这些理论18世纪就已经被物理学家们写在纸上了，而直到两百多年后才真正靠计算机生成出了肉眼难辨的图像，20世纪末在大学的实验室里被教授和博士们实现出来。

1.2 研发到应用的过程

这些技术真正应用到电影中是在2000年后，这中间的十几年经历了怎样的过程呢?

1.2.1 技术的软件工程化

首先，在大学实验室里写出来的代码是不太理想的初级版本，只考虑针对性，不考虑重用性，写代码时能省就省，就这样一个把解数学方程的算法变成代码的过程，通常都需要耗费一年，而这种程序，特效公司是不能直接拿来用的。若想真正使用这种技术，需要有一个懂这些知识的数学和物理软件工程师团队，把这些来自于实验室的代码转化为可使用的软件，以及加上外壳——包括了UI、文档、说明等。

1.2.2 技术资本的积累

能做得长久的公司，很早就开始了自己的技术资本积累或者有自己独到的技术。皮克斯动画工作室的创始人Edwin Catmull就是一位物理学家，他编写的Catmull-Clark 细分程序改变了计算机所能绘制的几何图形的历史。凭借Edwin Catmull写出的Render Man软件，制作了一系列成功的电影，在过去47部获得奥斯卡最佳视觉效果提名的电影中，有44部使用了该软件。在Edwin Catmull还是工业光魔员工的时候，工业光魔就买下了Render Man的使用权，后又请来奥斯卡科学奖获得者Ron Fedkiw（航空力学科学家，斯坦福教授，对图形学的建树是作为流体计算程序的先行者和创新者）进一步开展研发，使得流体模拟在电影中成为了可能并不断优化。迪士尼，更是以巨大的财力支持六所全球顶尖的数学科学院，并买下了皮克斯动画工作室和工业光魔。

1.2.3 技术的不断升级换代

在制作电影过程中要面临的挑战是不断增加的，可以这样说，你看到的电影中从人物的骨骼运动、动作生成、肌肉形变面部表情，皮肤随着肌肉的变化，以及布料随着人物运动而运动，无一不是数学科学的发展和计算机计算的结果。比如迪士尼为了实现Frozen中的雪的模拟，就特别请了UCLA 的计算物理团队开发了Material Point Method计算程序。

美国的特效工作室一般都有100人左右的技术团队，其中包括顶尖的科学家、工程师和程序员。这笔支出还不包括更昂贵的聘请顾问、特邀科学家等费用。

2 中国后期发展的核心问题

从计算机特效和国际一流后期公司的发展历程可以看出，影视后期的核心是科技。工业光魔至今已获得20多项科技成就奖，并于2014 年被美国总统授予国家技术奖章。ACM （国际计算机协会）2020年3月18日宣布，授予Patrick M.Hanrahan和Edwin E.Catmull 2019 年ACM A.M. 图灵奖（计算机界的诺贝尔奖）荣誉，以表彰他们对3D 计算机图形学的贡献，以及这些技术对电影制作和计算机生成图像（CGI）等应用的革命性影响。Edwin Catmull是皮克斯动画工作室联合创始人、前总裁；Patrick Hanrahan 是皮克斯动画工作室创始员工之一，同时也是斯坦福大学计算机图形学实验室教授。而中国后期公司技术上还处于初级阶段，几家头部公司都没逃脱 “快速扩张——拼命接活——被高价挖人——萎缩”的循环。其核心问题是科技研发不足，技术积累不够，公司停留在劳动密集型特效代工层面，技术团队从数量到质量与这些国际顶尖公司都差得很远。从而陷入了市场小、“天花板”低、人才缺少发展空间而大量流失等这些表面问题，但又始终解决不了。中国后期发展的根本阻碍是科技研发力量不够，而且中国也没有美国 “六大”这样的制片公司，后期公司都属于中小企业，无法支撑科技研发庞大的资金需求。我们需要根据自身的实际情况制定自己的发展策略。

3 “危” 与“机” 同在

3.1 用科技的眼光看后期

3.1.1 发展空间

随着人工智能 （比如Deep Fake技术）和计算机的发展（尤其未来量子计算机商用后），制作工具会越来越自动化、智能化，渲染速度也会越来越快，原来上百人的工作可能十几个艺术家就能完成，那么中国后期公司存在的意义还大吗? 其实这就是对后期的理解问题，如果把后期理解为CG 制作和特效代工，那么不论现在还是未来价值都不会太高，随着科技的进步，发展空间会越来越小。但如果回到原点，把它看作通过算法、程序对自然进行描述和表达，那么发展空间又会非常大。而且科学技术的生命力很强。前面提到的Hanrahan 教授，1989年离开皮克斯动画工作室之后进入普林斯顿大学和斯坦福大学担任学术职务。从20世纪90年代开始，他和他的研究团队扩展了Render Man着色语言，使其可以在更强大的GPU 上实时工作。Hanrahan和他的学生开发的GPUs编程语言，也引起了商业版本 （包括Open GL 阴影语言）的开发，并彻底改变了视频游戏的编写。并可以用于各种计算环境，包括为高性能计算应用程序运行算法，以及为人工智能应用程序在海量数据集上训练机器学习算法。Hanrahan 和他的学生还开发了一种用于GPU 的语言：Brook，并最终催生了NVIDIA 的CUDA。

改变不了别人，不妨改变一下自己。换个角度把“影视后期”看作 “影像科技”试试，可能 “天花板”自己就会打开，未来发展自然而然地不再是个问题。

3.1.2 评价体系

国家战略直接影响社会评价体系。国家和地方的各项基金中，艺术基金每个项目基本上不超过百万，而科技基金每个项目都是成百或上千万。资本市场对科技公司和艺术公司估值差距就更加明显了，对于一家劳动密集型的特效代工企业，简单地用高薪挖人和低价竞争就可以轻而易举打败它。我们必须以科技的眼光看后期，把后期公司当作真正的科技公司来做，稳定的科技投入才会使中国影视后期前景一片光明。

3.2 可关注的技术

3.2.1 数字人

数字人是近期比较受关注的技术，但目前还没看到国内有比较好的DEMO 发布。“数字人”要像“人”，而国内公司展示的看起来更像AI驱动的动画，表情、动作甚至形体都差得很远。2018年“siren”震惊世界，腾讯虽参与其中，但核心技术并不完全掌握。有国内团队合作想完全重现 “siren”，以摸清其完整的技术流程，但几个关键问题暂时无法突破。

“数字人”涉及实时渲染、表情捕捉、动作捕捉、高保真3D 扫描等世界顶尖的前沿技术和最先进的电影行业技术。后期公司的优势是对骨骼、肌肉、微表情、声效上的研究比较多，有大量的制作经验和成功案例，但还有大量的研究工作要做。与不同领域的科学家合作，共同选择合适的技术路线和大量的开发与测试，跨越影视和实时渲染边界，才能制作出可实时交互、高水准的数字人物。

3.2.2 虚拟拍摄

《热血长安》是国内最先使用虚拟拍摄完成的一部影视作品，是中国后期公司一次成功的尝试，这套工艺流程为中国影视发展提供了几种可能 （以下关于虚拟拍摄部分整理自楚戈演讲录音）：

3.2.2.1 成本核算

影视作品的制作成本一直不好控制，所以金融投资机构设计的完片担保等金融产品一直进展不大。而虚拟拍摄基本不需要外景地、置景，只需要计算特效镜头数，如果结合Previz，特效公司可以在整个的剧本描述，包括后续的技术达成、中期的拍摄和后期特效提供解决方案。在剧本打磨过程中，就可以提前清楚地知道有多少场戏，什么时间需要哪些人员、哪些服装和道具等，工期、工时基本都可以提前量化出来，据此精准地测算最终的投资成本。为金融投资降低风险，提升可控性铺平道路。

3.2.2.2 数字场景

场景对影视拍摄永远是一个非常大的课题，多年下来，大家会发现很多戏的场景都非常相似。像《热血长安》要完全还原当年唐代的街景，国内没有好的外景地，很多唐风建筑是剧组去日本采风扫描回来，再通过CG 实现的。在剧本确定后，一定要在拍摄之前就储备大量的数字资产，哪怕还没有完善到可以直接用，模型的形态要全部出来。通过扫描实景模型、微缩模型来获得很多的建筑基础，根据整个的建筑风格把建筑的主体进行分解，然后形成不同的单元和板块，像乐高玩具一样。最后通过一些元素的整合放大缩小、重新排序，可以出现无限的变化，满足不同剧组的需要。

3.2.2.3 新工艺流程

数字资产是在棚内拍戏的重要视觉依据，并促使产生了新的工艺流程。现场实时预览系统，要对摄影机的整个运动轨迹进行数据跟踪，甚至摄影机镜头的推拉摇移，都需要进行精确的动作捕捉。在现场采集到的摄像机运动轨迹数据，自动传输给后期公司进行特效镜头匹配。一路信号用于数据记录，另一路信号实时推送到导演监视器。导演由此可以看到前景人物和背景数字资产的虚实相融全部情况，从而可以要求摄影师进行精确的构图，让演员看到自己在虚拟空间中的表现形态。新工艺流程中，每一条表演都是可控的，可以清楚地知道影片中的状态。构图在现场就能完成了，包括一些数字资产临时的位置摆放。同时，后期公司依据摄影机的运动数据，进行更精确的模型替换、打光、渲染。传统流程需要多人参与的镜头跟踪环节，用核心硬件替换后，使流程得到极大简化。新工艺流程中，因为大家要在同样的平台、资产和数据下工作，数字管理就尤为重要。后期一般不会去现场帮助剧组规划挂滤布和打光，但是新的技术流程，抠像这一环节就需要进行极大的优化，甚至自动化。

技术革新可能会触动任何一个环节或者一种领域的蛋糕，各个领域各个层面的企业都会直面未来的规划问题。虚拟拍摄不会完全替代电影或电视剧的传统工艺，但是它的价值必将在一定领域中得到不断地发挥。

3.3 科研经费

后期公司中不少有识之士在技术创新上进行了积极探索。比如北京深度视界文化传媒有限公司的谌鸿翔、墨极 （北京）影像制作有限公司的徐建、诺华视创电影科技 （江苏）股份有限公司的米春林等。但由于每年投入的研发经费杯水车薪，难以形成大的突破。中国后期公司都是处于产业末端的中小企业，盈利艰难，研发经费有限，因此如何解决科研经费问题至关重要。

3.3.1 关注国家政策，积极争取

目前国家大力扶持和鼓励科技创新，从中央到地方都出台了一系列政策，落实对中小企业的扶持，例如：2019年12月11日财政部、科技部印发 《中央财政科技计划（专项、基金等）后补助管理办法》通知等。但后期公司受制于对政策的理解和把握不足、实力和影响力不够以及技术水平等因素，很难真正受惠于扶持政策。中国影视后期的发展要靠多方位的跨界合作，结合当下影像技术发展趋势和市场需求，要多方位、多角度积极申报和争取，才能逐步积累国家对这方面的重视。

3.3.2 积极与科研院校形成科技创新产业联盟

一项新技术从形成概念到商业化应用要经历漫长的过程，需要投入大量的资金和人力，但却只有少数技术能成功商业化。因此，有人把技术的商业化过程称为穿越 “死亡之谷”。为了解决这个问题，不少发达国家建设技术与创新中心瞄准新技术市场化，进行技术的商业化前期开发，以帮助产业界开发利用新技术。

表1 Technology Readiness Levels的定义

图1 技术成熟度与TICs所处的位置

在科学研究阶段 （技术成熟度为1～4 的阶段），技术发展前景很不明确，处于自由探索阶段，政府在这一阶段给予的经费支持不会太多；在接近商业化的阶段（技术成熟度为7～9 的阶段），技术基本成熟，商业化前景可以预期，一般也不需要政府太多地扶持；第3～8 阶段是技术发展阻力最大的阶段，也是技术与资本、技术与商业的关键结合点，技术开发的风险很大，企业特别是中小企业往往不敢在这些阶段投入资金，许多技术因此而夭折。

如图1和表1所示，3～8阶段是科研院校与企业的结合部，需要一个衔接院校科研探索和企业应用转化的实体——政府支持下由院校和企业共同参与的科技创新产业联盟。只有在政府的支持下，形成科技创新产业联盟，借助相关科研院校的研发力量，才能逐渐补齐后期公司自身资金和人才缺乏的短板，才能解决中国影视后期发展的根本问题。

3.3.3 眼光长远，形成共赢体系

我们应该认识到虽然中国电影领域产值非常小，但电影技术却可以非常广泛地应用于其他领域，比如：人工智能中的数字人，自动驾驶中场景识别训练，大型活动视觉呈现，以及军事装备模拟训练等方面。只有符合国家战略和满足社会需求，才能受到关注、扩大影响、吸引院校老师合作、获得政府更多扶持。科研成果也更易获得资本青睐，及时形成转化，形成良性循环。

以往后期公司跟政府和科技园区谈合作，由于在建设规模、税收优惠政策等方面，彼此关注点不同，造成关联度不够。当初华夏幸福产业发展 （集团）公司与廊坊银行跟中国影视后期产业联盟谈过设立资金池、银行扶持贷款等事宜。但企业只是希望帮助度过危险期，感觉资金池的作用不大，因此没有下文。而大厂目前多是电视节目拍摄，1～2天拍完就走，落地的企业、人员与原来设定的目标差距也很大。因此，政府、科技园区支持的意愿也逐渐降低，离共赢目标越来越远。如果我们换个角度思考，由政府前期扶持，园区辅助指导，企业、院校联合研发，投行、基金优先投资和孵化，形成一个支撑影视科技创新长远发展的健康体系，或许比简单的影棚基地价值要大很多。

企业不仅是派人给学生上课和邀请学生实习，而是派出技术骨干与学校院系共同成立联合实验室，共同探讨开发哪些技术、申报什么项目；教授带研究生与企业一起搞科研，企业购买成果和研发团队进行商用转化。企业成立分公司，更关注的是周边有哪些院校；可以联合申报哪些项目；政府和园区可以提供哪些科研支持；基金对哪些应用技术感兴趣，愿意孵化哪些技术研究；企业拿出什么样的科研成果，结合当地资源，能形成哪些竞争优势；能否形成新的优质科研平台，进行技术资本积累。当这样的画面变为现实，挡住中国影视后期发展的“天花板”还会存在吗?

4 需要注意的问题

4.1 找对人

科研分两块，学术研究和工程研究。电影讲求应用，后期企业一定要找工程研究类老师合作，项目和研究成果容易落地。

4.2 做科研要有耐心

企业做科研是为了打破自身瓶颈，形成竞争优势，更是战略上的提前布局，为获得长远发展打下基础，因此要有承受短期失败的心理准备，尤其是不能急躁。要清楚科学家科研的思维角度与企业有所不同，双方只有充分沟通、相互包容，才有携手开创新天地的可能。

以上是近年来的一些心得和思考，希望对朋友们能有些帮助，也希望能与更多的朋友们一起交流。更希望中国影视后期能快速成长，在国际影视科技创新中赢得自己的一席之地。

注释

①张心欣，北京电影学院未来影像高精尖创新中心研究员，2009年毕业于浙江大学城市学院信息与计算科学专业，纽约大学计算机系硕士，加拿大英属哥伦比亚大学 （UBC）全奖博士，从事计算机图形学中基于物理的流体动力学研究。先后在皮克斯、Weta Digital、北京电影学院未来影像高精尖创新中心从事研发工作，现就职于腾讯。

②本文虚拟拍摄内容，根据2017年3月3日北京深度视界文化传媒有限公司CTO 楚戈在北京电影学院周末沙龙主讲的 《〈热血长安〉团队谈 “虚拟制作”》演讲录音整理和提炼。