LED电影虚拟摄制技术人才培养现状分析与对策建议

郭蕴辉

青岛电影学院,山东青岛 266520

1 引言

电影是一种高度技术化的艺术形式,从电影史上经历的几次重大变革可以看到,电影艺术形态的创新和生产方式的跃进,离不开电影技术的深刻变革和持续演进。当前,基于LED 背景墙的虚拟摄制技术从多层面颠覆了电影常规的制作方式和工作流程,并改变了电影创作的方法和理念,成为影视行业近期热门和深具未来前景的技术,叠加近几年全球新冠肺炎疫情导致人员跨区域流动不便的情况,引发行业对虚拟摄制和远程工作的强烈需求,LED虚拟摄制方式迅速在全球各地推广普及,LED 虚拟摄影棚的建设数量出现大规模增长,这也导致行业对虚拟摄制人才的需求激增。

作为一种新兴的前沿技术,LED 虚拟摄制技术体系具有一定的综合性和复杂性,影视行业现有人员的工作技能与虚拟摄制要求的高技能间还存在差距,作为人才培养主阵地的影视高等院校则通常很少有直接对应的学科专业,开设LED 虚拟摄制课程也面临着建设经费、软硬件设施、教学积累和师资等多方面的难题。因此,影视行业旺盛的需求和人才数量的不足及技能差距成为当前虚拟摄制领域面临的现实问题,人才培养质量也将成为影响虚拟摄制未来创新发展和可持续发展的关键要素。

LED 虚拟摄制正处于快速发展的初期阶段,面临着前所未有的人才需求和人才缺口,当前也是高等院校开展虚拟摄制人才培养和提升人才竞争力优势的重要机遇期。本文将围绕LED 虚拟摄制的技术体系和工作流程,分析LED 虚拟摄制流程中出现的新兴工作职位、技能需求及学科特点,希望为LED虚拟摄制人才培养提供一些对策与建议,为我国影视高等教育机构和科研院所等开展人才培养提供参考。

2 LED 虚拟摄制的技术构成、工作流程与新兴职位

2.1 LED虚拟摄制系统的发展动因与技术构成

LED 虚拟摄制技术的发展动因仍然遵循着电影技术革新的普遍规律,电影技术革新具有时代性特征和多技术融合发展的特点,电影产业会不断选择和吸收当下所处时代的前沿技术“为己所用”,实现自身技术的迭代升级和创作手段的更新。早期电影特技摄影使用的“背景放映”合成摄影技术,可以看作是“摄影机内视效”技术思想在当时技术条件下的体现,“背景放映”是背景画面通过放映机投影在银幕上,演员在银幕前表演,放映机和拍摄用的摄影机同步连锁转动,摄影机就可以拍到演员与背景影像合成在一起的完整画面了。“背景放映”合成摄影可以实现在摄影棚内表演与外景的合成,解决了早期电影拍摄大规模人员出外景存在的一些难题。

数字技术作为工业和信息化时代的通用技术,已经彻底颠覆了电影传统影像的技术载体和制作方式。当前,在以新一代信息技术和先进制造技术为核心的新工业革命时代,多学科技术的碰撞融合使物理世界和虚拟世界的界限日益模糊,生产过程不断往更深层次的“虚拟化”方向迁移。电影领域“虚拟摄制 (Virtual Production)”一词是在2009年上映的《阿凡达》制作过程中由导演詹姆斯·卡梅隆首次提出,主要指的是通过一系列新技术和工具的组合,帮助导演在现场实现对由计算机生成的大规模数字场景和虚拟角色的实时可视化和即时互动反馈。除技术和工具的创新外,更重要的是在电影制作方式和创作理念上,虚拟摄制将电影带到了一个新的高度和历史阶段。

“虚拟摄制”是一个宽泛而非标准定义的概念,在技术构成上是一个持续创新和变化的动态系统。2019年由迪士尼出品的剧集《曼达洛人》在制作过程中,导演乔恩·费儒在虚拟摄制工具集中创造性地引入和融合了LED 背景墙显示技术和三维游戏引擎技术,在超大尺寸的LED 背景墙上实时显示由三维游戏引擎渲染出的照片级真实的场景,为演职人员提供了一种沉浸式的表演和创作环境,并提出了“摄影机内视效”的概念,在现场就能实现“所拍即所得”的影像效果,显著提高了电影拍摄与制作的效率和灵活性。

一直以来,视觉特效大多属于后期制作的范畴,电影虚拟摄制解决了CG 视效镜头在前期片场的预可视化问题,但大部分视效制作仍需要在现场拍摄后进行。LED 虚拟摄制系统通过三维游戏引擎将“实时制作”的概念引入电影片场,目前LED 虚拟摄制系统主要由LED 背景墙、三维实时引擎、视频媒体处理器、可视化工具、摄影机跟踪系统、动作捕捉系统、照明控制系统、网络基础设施等多组件构成,其中,三维游戏引擎可以实时渲染出像素级的画面,摄影机跟踪系统能以精确的视差响应摄影机的运动,以高性能标准播放画面的LED 背景墙作为背景,摄影机直接就能拍摄得到接近成片效果的最终影像,大幅减少了视效后期制作的工作量。在提升整体工作效率的同时,LED 虚拟摄制进一步弥合了物理世界与虚拟世界的界限,前后期制作流程的逐渐融合也促使电影创作理念发生改变。从广义的角度讲,基于LED 背景墙的虚拟摄制是一种电影制作和创作思维模式的重要转变。

2.2 LED虚拟摄制的工作流程

LED 虚拟摄制系统是一套全新的综合技术体系,“摄影机内视效”和“实时制作”的理念不同于电影现有的任何制作模式,工作流程的复杂性超越了常规制作流程,电影创作过程和创意实现对技术的依赖性更强,电影创作方式也需要适应新的技术体系进行相应的转变。传统电影制作流程通常以线性方式为主,LED 虚拟摄制工作流程的整体性更强,很难用一种简单的线性逻辑来归纳和标准化整个流程,“实时制作”意味着现场工作是一个有着大量互动反馈、随时修改并不断迭代的过程,整个过程涉及的技术环节众多,分工更为精细化专业化,为提高全流程工作效率,多个环节间通常是以并行方式进行的,这也大大增加了工作流程的复杂性,同时意味着各个环节的衔接和多部门间的沟通配合变得至关重要。

目前,LED 虚拟摄制技术仍在不断创新和持续发展中,还没有形成行业统一的标准流程。为了应对新兴技术带来的诸多挑战,电影电视工程师协会(SMPTE)启动了一项名为“快速行业解决方案”的计划,该计划首项任务就是针对LED 现场虚拟摄制建立可互用性规范、工作流程参考和最佳实践的方案,并为行业提供免费的工具、标准以及实践培训机会等,以扩充满足行业需求的虚拟摄制人才库。SMPTE在2021年发布了LED 现场虚拟摄制工作流程的参考框架图(图1),该框架图已成为许多开展虚拟制作教育培训和构建互用性规范、工作流程的参考指南。

图1 LED现场虚拟摄制工作流程参考框架图 (来源:SMPTE)

LED 虚拟摄制工作流程按传统电影制作阶段仍可分为前期准备、现场拍摄和后期制作三个阶段,但不同阶段尤其是前后期之间的界限在流程阶段的划分中不再明显。从SMPTE 提供的工作流程参考图可以看到,后期制作阶段在整个工作流程中的占比大大降低,内容创作的重心和关键创意决策大量向前期和现场阶段转移,现场实时工作阶段成为LED 虚拟摄制流程的关键环节,现场实时工作的效果和效率则很大程度上取决于前期准备和测试的情况,包括创作准备、数字资产构建、技术预演、LED 背景墙测试等工作内容。

在前期阶段,虚拟艺术部门的数字资产构建对LED 现场实时摄制至关重要,数字资产是对传统实景拍摄场景和实物对象的替代,包括虚拟场景、虚拟角色、虚拟服化道等。数字资产可以通过场景扫描、运动捕捉、体积空间捕捉等技术获取,或者通过自定义方式创建,在前期准备阶段的剧本和分镜头创作时就需要对虚拟资产进行规划和设计,可视化预演和大量的测试工作在前期也必不可少。数字资产可用于技术预演、虚拟勘景、LED 背景墙测试等环节,根据预演结果的反馈继续进行数字资产的精细加工,根据LED 背景墙和三维引擎运行的性能测试以及主创对摄影造型、照明方面的需求进行数字资产的优化工作。这个过程需要多部门密切沟通和协作,充分测试以确保现场实时拍摄时顺利并符合预期效果。前期准备工作完成后,就可以进入LED 现场实时拍摄和执行阶段,之后是画面精剪、声音剪辑、后期特效、成片调色和母版制作等传统后期制作的内容。

2.3 LED虚拟摄制新兴职位与技能需求

为适应新的技术体系和工作流程,LED 虚拟摄制过程不可避免会引入一些传统摄制组没有的新兴职位,一些剧组现有的职位和工作方式可能会发生相应的变化。LED 虚拟摄制对人员的技能需求呈现出多样化的特点,人员分工既包括传统电影制作中以叙事和视觉创意等艺术性内容为主的角色,如导演、摄影指导、美术指导、艺术指导等,也包括大量新增的技术性和工程性的岗位。虚拟制作现场需要很多技术工程师的参与,工作职责主要包括操作和维护LED 背景墙、视频信号管理、摄影机跟踪、实时引擎操作、内容加载和回放、实时合成、数据管理、照明控制、网络配置等,可能还需要程序员进行一些专用软件和脚本的编程开发等工作。

除了分别侧重于创意性和技术性的工作职位外,LED 虚拟摄制另一类大量需要的岗位是兼具创意和技术两方面才能的人才,即同时具备技术思维和高度创造力,能够将技术运用和创意实现结合起来的人才,可以称之为“技术型艺术家”,这方面的人才是当前行业亟需的,也是人才技能培养过程中最有挑战性的职位。在LED 虚拟摄制工作流程中,技术型艺术家的通用职责是负责整合现场虚拟摄制所用的数字资产,这项工作对人员技能与素养的要求是非常综合的,既要求有一定的计算机软件编程和逻辑思维能力,懂得三维实时引擎的原理和运行机制,又要具备良好的审美素养和艺术技巧;可以参与构建复杂的数字资产和角色动画,能根据实时工作流程对虚拟资产进行优化;在遇到和解决复杂问题时可以充当艺术家、动画师和编程人员的中间人员,实现跨部门和跨知识领域的沟通和协作;在符合技术规范和满足质量要求的同时,能够保持虚拟资产的艺术性和创意愿景的完整呈现。

虚拟摄制总监是虚拟摄制部门的总负责人,在整个制作过程中的职责尤其重要,这一职位既是虚拟制作部门和实体制作部门联络的桥梁,也是虚拟摄制内部多部门间沟通和协作的枢纽。在前期预制作阶段,虚拟摄制总监要负责监督虚拟艺术部门高质量地完成虚拟资产的构建,在现场阶段要负责LED 现场实时工作和摄影机内视效的执行,确保达到创作者的预期效果。虚拟摄制总监的职位需要具备多学科领域的技术能力,在传统电影制作技巧和新兴虚拟制作技术方面都要有一定的经验,同时在技术和艺术两方面对影像效果都有所把控,在创意实现和技术运用之间能够进行恰当的转换,将艺术创作人员的想法转换为合适的技术予以实现,而且需要具备良好的组织管理和人际沟通能力,可见虚拟摄制对高级人才的技能要求是很全面和综合的。

3 LED虚拟摄制人才培养的学科专业特点

在人才培养和学科专业特点上,LED 虚拟摄制最为突出的特点是具有很强的跨学科特性,传统单一学科的人才培养模式难以满足行业对LED 虚拟摄制人才的高技能要求,LED 虚拟摄制跨学科特性主要体现在多个层面的交叉融合。

首先,电影、游戏和计算机等多个学科的跨界融合,作为LED 虚拟制作核心的实时技术主要来自三维游戏引擎的引入。随着计算机图形编程、实时视觉效果、图形处理器硬件等技术的发展,游戏领域的知识、技能、工具将越来越多地用于影视虚拟制作中,计算机编程语言对数字艺术工具的开发和复杂问题的解决是非常有帮助的,更多其他的创新工具和制作方式也将在跨学科碰撞中不断产生并融入电影虚拟制作中。

其次,传统电影创作技巧与新兴技术手段的互动融合。传统电影创作的摄影、美术、照明、场景构建等工作需要切换到三维游戏引擎中进行,游戏引擎技术是对现实物理世界的模拟,摄影师在三维游戏引擎场景中的虚拟拍摄仍需要运用实际拍摄的造型技巧,灯光师是利用虚拟灯光模拟传统电影照明和布光的效果,LED 工程师和实时引擎工程师同样需要与摄影指导和照明部门密切合作,通过调整诸如亮度级别、分辨率、帧率等设置和引擎中的功能参数,实现与虚拟拍摄、虚拟照明和实时效果有关的特定需求,两者的互动融合程度将直接决定实时摄制的效果和质量。

另外,LED 虚拟摄制还体现了当前科技与艺术深度融合的时代趋势。在数字技术变革持续加速和深化的背景下,科技创新成为电影产业满足新兴需求和实现跨越发展的重要推动力,科技与艺术的交叉融合也是电影学科创新发展的重要动因和催化剂。技术变革使艺术不断突破以往的传统范式,不断增强艺术创新的活力和拓展电影艺术的边界。

4 LED虚拟摄制创新人才培养的对策与建议

4.1 探索新的人才培养模式和培养理念

LED 虚拟摄制是多技术融合的综合系统,对人才技能素养呈现出多样化的需求,在学科特点上具有明显的跨学科特征。目前,我国高等院校普遍采用依照学科和学科内精细划分专业的方式开展招生和人才培养,这种方式虽然有利于人才培养的专精化和特色化,但容易造成学生知识边界的固化和思维方式的受限,不同学科专业间难以沟通和融合。电影虚拟摄制高技能人才需要具备宽阔的学术视野、多样化的技术能力,还需具有艺术创作技巧以及解决复杂问题的创造性思维。传统单一学科人才培养的理念、知识、方法已不能满足虚拟摄制高技能人才的综合素养要求,通过加强不同学科间的交叉、渗透,构建多学科有机融合的教学体系,促成跨学科人才培养模式,成为虚拟摄制创新人才培养的必然趋势。

新技术不断推动电影创作模式的变革,在电影艺术人才培养过程中要融入科技创新和技术思维观念,强化科学技术与艺术交叉融合的培养理念。从胶片时代开始,电影生产和创作过程就是“工”和“艺”两种学科的融合,在数字技术主导的电影工业化、信息化和智能化时代,影视艺术学科与工学学科的交叉融合已势在必行,也将更为紧密,跨学科融合发展是培养电影艺术创新人才的重要途径。在人才培养过程中除了知识和技能的融合外,还应加强思维方式的融合,科学逻辑思维和艺术形象思维的融合比其他学科的融合更具挑战性。另外,电影虚拟摄制过程的组织管理和沟通协作是非常重要的技能,尤其是对高技能型电影管理人才来说,面对创新技术和不确定性情境应具有组织、决策、沟通及抗压韧性等高阶认知能力,在跨学科人才培养中增加这些通用的软科学和软技能素养的培养也是必要的。

4.2 构建多学科专业融合的课程体系

课程体系和教学内容改革是跨学科人才培养的直接落脚点。LED 虚拟摄制全流程具有整体性和综合性的特点,涉及电影制作、视觉特效、游戏技术、计算机科学与工程等多个学科专业的知识,传统电影制作领域如导演、摄影、照明、美术、表演、录音等多部门都面临着新的知识范式和协作模式。在构建跨学科课程体系时,应以LED 虚拟摄制的现实需求和创作实践情境为导向,为学生提供多学科、多视角、多维度的多元化的知识结构。传统电影艺术理论和知识体系仍然是重要的,包括电影史、视听语言、叙事艺术、影像造型等内容,帮助学生在审美层面应具备摄影、构图、色彩、光线、透视等创作意识,在虚拟摄制技术方面建议增设计算机原理、网络技术、计算机编程语言、数据结构与算法、实时游戏引擎、三维制作软件、虚拟现实技术、人工智能等相关专业课程。跨学科融合的课程体系不只是多门专业课程的简单叠加,应该是一种系统化和整体性的变革,强调跨学科课程间的有机整合和知识间的关联、互动,培养学生理解新知识和解决复杂问题的能力。

LED 虚拟摄制过程具有很强的实践性和创造性,在跨学科课程体系设计时应注重实践教学和创新能力培养。LED 虚拟摄制也带来有别于传统制作流程的全新理念,在创作实践过程中有两个重要的思维转变可以加以关注和探讨。一是LED 现场实时摄制方式促使电影各部门和各环节从线性交互到并行工作模式的转变,这也使得传统电影前后期的分界逐渐淡化,成为一个综合性和系统化的整体流程;二是电影制作过程新术语体系的转换,以及更深层次关于电影影像“语言系统”的思考,每个学科都应有自己独特的语言系统,传统电影主要通过摄影机和镜头获取影像,创作过程可以说是一种摄影语言,LED 虚拟摄制围绕三维实时引擎和数字虚拟资产展开,更多的是一种计算机交互的语言,两种语言系统的转换也是电影制作流程革新的重要内容。通过实践课程可以强化学生对虚拟制作叙事方式、常用概念和术语体系、工作流程和协作方法等全新范式的理解,实现理论知识与实践技能的有效衔接和转化,促进跨学科课程体系和知识内容的深层次建构。

4.3“政用产学研”多元主体协同育人模式

基于LED 背景墙的虚拟摄制是电影新兴产业体系的关键技术,推动人才链、教育链与产业链、创新链有机衔接和融合发展,是我国电影产业紧密跟踪国际前沿和保持竞争优势的重要保障。电影虚拟摄制创新人才培养需要多主体协同参与育人,“政用产学研”是一种创新合作系统工程,是国家政府、高等院校、科研机构、行业企业、服务机构和用户等多主体大跨度协同和集群创新的新模式。这种模式在传统产学研协同育人基础上强调以产业需求为导向,以企业、高校、科研院所为主体,以创新人才培养为中心,突出政府在创新平台搭建和政策引导中的作用,强调面向应用的价值实现。

高等院校仍是电影虚拟摄制高技能人才培养的主阵地,也是多方协同育人的主要组织者和推动者,在跨学科人才培养过程中高校与行业企业、科研机构的联系尤为重要,各方应充分整合优势资源和加强联动,共同探讨和制定人才培养方案和课程建设,人才培养理念和课程体系应以产业需求逻辑为牵引,使学生的知识结构、实际技能、能力素质与产业特性相契合,适当引入产业项目带动教学的模式,使跨学科实践课程能与产业结合。高校和科研院所应将科研创新与产业需求相融合,积极布局前沿技术研究体系,为产业提供解决方案、行业规范和技术标准等,推动人才培养、技术创新和科研成果能够进入产业链发挥效用。政府是我国科技创新的重要推动力量,政府可以在政策制定、资源配置和组织调控方面,帮助新兴产业创造良好的技术创新环境,推动产业升级和结构优化。“用”主要指“应用”和“用户”,在电影制作领域主要是面向创作实践的应用创新,电影艺术创作者和一线制作人员也应参与产学研合作,以创作者的需求带动技术创新和科技进步。

5 结语

电影虚拟摄制的兴起以及基于LED 背景墙的虚拟摄制技术的迭代升级,为创作者提供了更为灵活的技术和工具,赋能电影叙事艺术和影像创意的实现,不断提升电影制作的品质和效率。党的二十大报告中指出,“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”,教育、科技和人才也是电影虚拟制作新兴产业体系的重要支撑和发展保障。电影虚拟摄制未来创新发展和可持续发展离不开新兴人才的培养和教育资源的投入,随着新一轮科技革命和产业变革加速演进,电影虚拟摄制对创新型、复合型、应用型人才需求将更加迫切,跨学科人才培养和构建多学科交叉融合的课程体系势在必行,多方协同育人共同培养和造就更多满足产业需求的高层次创新人才,助力我国电影产业高质量发展和电影强国目标的实现,也是我国高等教育院校和科研院所的责任和使命所在。❖