从二维银幕到全息影像：电影视觉表达模式的转换

    王兆红

    纵观电影产业的发展和演变历史会发现，从最早的黑白默片到彩色的有声电影，从震撼人心的3D效果到沉浸式体验的虚拟现实电影，每一次电影技术的变革，都会催生出全新的视觉表达方式和电影形态，而且伴随着新一轮科技革命的脚步，电影表达技术的迭代也呈现出了加速发展的趋势。在传媒行业，虚拟现实影响最大的将是影视娱乐领域，尤其是在游戏和电影这两个最活跃的细分市场，已经深刻而全面地感受到了虚拟现实技术带来的颠覆性变革。

    一、 从二维影像到三维影像的过渡

    据统计，人类从外界获取的大量信息中，有80%左右是通过视觉系统获得的，通常所说的“看”电影，实际上也从根本上说明了电影的视觉表达方式所占据的主导地位。因此，虚拟现实技术对电影产品的变革也在很大程度上意味着对电影表达模式尤其是视觉表达模式的重构。当前市场中占主流的电影形态基本上也是用来“看”的，人们通常从电影院的大银幕、家庭影院中的投影屏幕、电视机屏、手机屏以及其他多元化的移动屏上收看电影。随着近年来个人电脑和智能手机的快速发展和普及，看电影已经成为越来越多用户的一种日常行為，它极大地改变了电影产品的创意、生产、制作、营销和发行模式，塑造了数字环境下的全新观影形态，并产生了诸如微电影、网络大电影、IP电影等多种新的电影类型。

    然而，无论是电影观看终端的多元化还是电影产品类型的多元化，电影本身突破了传统单一影院模式的同时，为用户所带来的观影体验仍然存在着一些明显的弱点。第一，在电影内容的形态方面，虽然内容的生产、制作和分发都在朝着更加高效的数字化方向转变，但受众观看的内容仍然以传统的字幕和平面影像等内容为主，在对电影的编码和解码过程会丧失很多信息，这就使得受众仍然无法体会到作者、编剧或者导演等主创团队想要表达的全部意思，而是继续通过这些字幕和影像间接地理解、揣摩、感受和体会一些意境和场景。第二，在电影产品所输出的观影体验方面，影片内容的输出和呈现主要是以物理层面的专门电影银幕或者功能多元的电子屏幕为介质，无论是由于屏幕显示技术的原因，还是由于设备成本的原因，受众的观影行为终归是被局限在电影银幕、电视屏幕、手机屏幕、电脑屏幕或者其他移动设备屏幕的尺寸上面，仍然要求受众的眼睛必须时刻保持高度注意力，否则他们就会忽略甚至完全接受不到大量内容信息。第三，在观影行为的互动体验方面，尽管已经有弹幕电影的出现，但实际上电影银幕和电视机屏幕能够给受众带来的体验仍然非常少；而在电脑屏幕或者手机屏幕上，虽然用户可以通过“鼠标+键盘”的方式或者“手指触控+语音控制”的方式，对电影内容进行拷贝、编辑、分享和评论，但是客观而言，用户并不满足于这些简单的互动方式，他们想要更沉浸式的体验和互动。

    由此可见，虽然当前的电影已经为受众提供了超级大银幕、高清显示、清晰字幕、弹幕互动甚至3D效果等多种视觉体验，但是，这种体验仍然存在着明显的局限，而且有着巨大的改善空间。归结起来，当前的电影体验仍然将受众的视觉限定在了充满平面影像和字幕的特定尺寸大小的物理屏幕上。即便是3D电影，受众的眼睛也必须随时紧盯屏幕以避免错过关键信息，这种3D电影的思维逻辑和体验方式仍然受到了传统2D平面思维的影响。在二维空间中，用户所获取到的主要是视觉信息以及有限的听觉信息，通过弹幕、键盘、鼠标、触控或音控等方式展开的电影互动与现实世界中的交互方式存在巨大差异，因而并不能真正满足用户所期望获得的观影体验。而随着更高级的3D技术、头戴式显示技术、增强现实技术以及全息投影技术的快速发展，电影产品能够向人们提供的体验也正在从传统的平面二维世界向全新的、三维的、立体的虚拟现实体验过渡。

    在虚拟现实技术所打造的电影世界里，用户与电影内容和观影设备的互动方式不再受到物理的观影屏幕的限制，而是通过视线调整、手势动作、语音交互、位置改变等方式与自己所观看的电影内容和身处的电影环境进行全方位的立体式互动，用户身体层面的任何细微变动都会带来360°全景图像和虚拟环境的相应变化。总的来看，虚拟现实技术对电影产品尤其是其视觉系统的重塑主要体现在以下两个方面。第一，通过打造一种完全沉浸式的三维立体场景，虚拟技术电影内容的呈现形式由原来的二维的平面模式升级到了三维的全景模式，将平面影像的线性关系改造成了立体影像的非线性关系。第二，通过模拟电影剧本所描绘的场景而还原了现实，从而使得用户不仅仅能够接触到字幕和影像等部分信息，而且能够获取更加真实、更加丰富、更加完整的全景再现。这样，用户就能够真正置身于电影故事所营造的真实现场，从一个被隔离在影像内容之外的被动观看者转变成了电影故事的参与者和体验者，用户不仅仅只是在看电影，而是可以成为电影中的一员。当电影的视觉表达从二维影像转变为三维场景的时候，过去被动的电影受众也随之转变成了掌握互动权的电影用户或电影体验者。

    二、 塑造三维空间的关键视觉技术

    虚拟现实技术能够向用户提供一种立体式的、侵入式的、沉浸式的体验，用户能够利用相关的技术手段和体验设备，看到立体影像，听到三维声音，在虚拟的人工合成环境里自由地探索并与之进行全方位的交互。我国著名计算机科学家汪成为教授认为：“虚拟现实技术是指在计算机软硬件及各种传感器的支持下生成一个逼真的、三维的，具有一定视、听、触、嗅等感知能力的环境，使用户在这些软硬件设备的支持下，能以简洁、自然的方法与这一由计算机所生成的虚拟世界中的对象进行交互作用。”[1]从当前全球范围内的技术发展现状来看，虚拟现实视觉技术是发展速度最快、取得成果最多、应用领域最广泛的主要技术，也是虚拟现实电影能够从理论走向应用的关键技术，因此，本文主要介绍几种与电影视觉表达密切相关的虚拟现实技术。

    （一）用户视觉跟踪与捕捉技术

    无论当前的电影形态，还是未来的虚拟现实电影，视觉系统都是获取电影信息的主要途径；因而，对用户视线的跟踪，也将会是虚拟现实电影需要着力研究的重点内容。三维立体视觉表达取决于用户的视线方向和视觉焦点，眼动跟踪技术是实现这一目标的关键技术，其基本原理是“利用光电传感器或其他传感器感应眼珠的转动，通过微处理器计算出眼睛凝视的方向和角度，达到跟踪目标的目的”[2]。通过眼动跟踪技术对人眼位置的检测，计算系统就能够为用户所处的实时视角提供最佳的3D效果，使得用户眼前呈现出来的电影影像更加自然、更加立体、延迟更小。由于眼动跟踪技术可以获知人眼的真实注视点，从而它能够得到虚拟物体上视点位置的景深数据，使得用户在三维世界中看到的物体更加接近现实世界。事实上，三星和LG已经将眼动跟踪技术应用在了自身的产品中，三星手机可以通过检测用户的眼睛状态来控制锁屏时间，LG手机则支持使用眼球追踪来控制一部电影的播放。

    通过视觉跟踪，并配合手柄、数据手套、光学技术和计算机视觉技术等方式对用户身体各个部位动作的捕捉数据，虚拟现实影院系统就能根据眼神和动作为每一位用户渲染出个性化的电影影像和故事场景。此外，这种视觉、表情和动作的捕捉也是生成虚拟现实影像的重要手段。例如，电影《指环王》通过利用实时眼神和动作捕捉技术，成功地将演员Andy Serkis的表情和动作呈现在计算机生成的角色咕噜身上；再如，《阿凡达》和《星球大战7》等电影也采用了表情和动作捕捉技术使电影中的3D角色获得了栩栩如生的完美表现。

    （二）立体显示与全息投影技术

    虚拟现实电影最终输出的影像是由用户通过眼睛观察到的，用户在真实世界中看到的所有景物都是三维立体的，因此，虚拟现实系统需要通过立体显示技术，让用户清晰地感受到不同物体的景深信息，获得与真实世界高度相似的视觉体验。立体显示技术的基础是要通过技术手段在虚拟现实世界中模拟出立体视觉。目前，头戴显示设备是虚拟现实的核心设备，也是用户实现沉浸式电影交互的主要方式因为，头戴显示设备通常都拥有左右两个显示器，由计算系统分别驱动向两只眼睛提供不同视角的图像，这样就形成了双眼视差，再通过大脑将两个图像融合从而形成了立体影像。无论是国外的Oculus、索尼和三星，还是国内的HTC、暴风影音和小米，立体高清显示技术都是其所生产的头戴设备中最关键的技术。

    除了基于头戴式显示设备的成像方式之外，裸眼立体成像的技术也在快速发展。一种名为HDM的显示技术基本原理是让影像透过棱镜反射后，进入人的双眼在视网膜中成像，营造出在超短距离内看超大屏幕的效果，而且具备足够高的解析度。另一种叫做视网膜投影的技术则能够通过投影系统把光线射入人眼，然后大脑会自动脑补出相应的影像。而更令人期待的全息投影技术则可以直接投影到空气中，使用户无需配戴眼镜或者其他设备就可以看到立体的三维图像，这种黑科技在电影《星球大战》中由R2D2机器人向全球的影迷们展示过，只不过当时更多地停留在科幻层面，如今却正在变为现实。简单来说，全息投影技术可以通过将光线折射在空气或者其他特殊的介质上真正呈现出3D影像，用户可以从任何角度观看到影像的不同侧面，获得与现实世界相同的视觉效果。目前，全息投影技术的发展尚不完善，美国Magic Leap公司所采用的光场成像技术可以算是某种意义上的“准全息投影技术”，因为它仍需眼镜支持。未來，真正意义上的全息投影技术将不需要任何眼镜或者屏幕，这种被称为彻底改变人类与影像交互方式的技术，也将从根本上颠覆电影产品的视觉表达模式。

    （三）全景视频拍摄与缝合技术

    当越来越多的技术手段和专业设备使得人们能够更加顺畅地进行沉浸式体验的时候，电影市场所面临的一个新问题也随之出现了——可供体验的虚拟现实电影寥寥无几。这就需要到专业的内容生成设备和技术，它主要包括全景视频的拍摄设备和全景视频的缝合软件。典型的后期视频缝合软件是Kolor Autopano Video，该软件支持基于声音的和基于动作的两种同步功能，支持基于高效算法的自动缝合和手动编辑动能，支持多种格式的全景视频渲染输出功能。VahanaVR则是一款著名的实时视频缝合软件，软件系统由原始视频输入、实时缝合处理和后期视频输出三部分组成。

    在拍摄方面，传统的视频拍摄设备无法完成360°全方位拍摄的工作，因此我们需要专业的虚拟现实拍摄设备作为硬件支撑。根据用户群体和使用场景的不同，这种设备分为消费级、专业级和电影级三种类型，理光公司生产的THETAS全景相机就是一款支持全景拍摄和高清直播的消费级产品，虚拟现实电影的拍摄则主要使用专业级和电影级的设备来实现。例如，谷歌Jump虚拟现实平台是一个由多个板块共同构成的一个完整的虚拟现实拍摄生态系统：Odyssey是一款专业级3D-360°多目拼接全景摄像机，其拍摄的视频通过平台上的专业视频剪辑软件处理后，可以在Chrome浏览器、Android系统和Youtube网站进行播放。另一个互联网巨头Facebook在2016年的F8开发者大会上发布了一款名为Surround360的专业级虚拟现实全景摄像机，这也在很大程度上意味着该公司正在将内容重心从平面的文字和图片转向视频尤其是虚拟现实影像。诺基亚的OZO全景拍摄设备也已是一款专业级产品，它直接将目标市场定位为电影、传媒和广告等领域，并已经与影片制作公司Deluxe建立了合作关系，后者负责OZO全景视频内容的后期制作服务。电影级全景拍摄产品的典型代表是Red Epic Dragon摄影机，目前业界普遍采用基于该摄影机的多目拼接方案来拍摄高清晰的三维立体影像。

    三、 维视觉体验带来电影产业变革

    当虚拟现实技术推动着电影的视觉表达模式从过去的二维平面模式过渡到虚拟现实世界的三维立体模式之后，无论通过头戴式眼镜盒子或外接式头戴显示器，还是通过头戴式一体机或全息投影成像技术，沉浸式的虚拟现实电影系统都能够为电影用户带来相当震撼的三维立体视觉体验。从早期的故事创意、到前期的影片拍摄再到后期的特效制作并直到最后的用户体验，虚拟现实技术都将给电影产品乃至电影产业带来颠覆性的巨变。

    首先，电影受众不再是电影线性产业链条中的最末一环，而是成为了电影价值网络的中心节点。无论什么样的故事情节，亦或是任何的三维场景，其视觉表达和脉络推进都是以电影体验者的视角切入和展开的，因而，呈现给每个用户的也将是一种以他们自身为中心的沉浸感、在场感和互动感。与经典电影《指环王》《加勒比海盗》《黑客帝国》等所构建出来的二维荧屏中美轮美奂、惊涛骇浪、神奇科幻的景象不同，在虚拟现实打造的三维场景中，用户为中心的这种在场感将直接转化为对影像本体的体验和认同。

    其次，虚拟现实技术将带来一种截然不同的“观”影模式和电影拍摄制作模式。与二维荧屏上的电影产品相比，立体的虚拟现实电影允许用户改变视角，并能够在三维场景中实时移动和改变视野范围，从而看到一些由于传统电影视角限制而难以看到的影像。例如，在二维屏幕上，观众只能看到一头鲨鱼的正面或者侧面，但是虚拟现实电影允许用户围绕这头鲨鱼进行360°的观察，甚至允许用户换一个视角进入鲨鱼体内游览观光。这种视觉表达模式对传统线性化的2D/3D电影提出了巨大的挑战，并将完全打破过去的线性结构，使得每一个用户不再看到同质化的电影情节和电影场景，而是可以通过扭动头部、移动视线或者转动眼睛就能选择自己的观看焦点，个性化地选择自身感兴趣的影像和情节。这就要求电影以用户的视角而不是以导演的视角来运用镜头叙事，从而对当前的电影生产和制作模式提出了巨大的挑战。

    再次，视觉表达角度和模式的转变，将会使虚拟现实电影发展成为一种全新的艺术形式。这种艺术形式不仅是传统电影艺术形式的继承和延伸，更是对故事创作和内容创意的一种突破，它要求未来的电影艺术必须根据虚拟现实世界的特点进行内容呈现，剧情设计、角色选择、演员表演、道具安排甚至与观众互动，都需要用一种完全不同的思维进行重构。

    第四，当前的电影院线将因为无法适应全新的视觉表达模式而被改造甚至淘汰。现阶段以银幕大小区分的影院制度将会被“观影场”模式所取代，虚拟现实时代的一个影厅将会是一个完全独立观影空间，它将安置在所有人面前的巨大荧屏替换成了每位用户独立使用的头戴式显示屏，这样，用户就获得了一个360°无死角的观影空间，其视线将不再被过去的平面屏幕所局限。进一步地，这种观影系统的普及也将意味着当前的主流电影院或家庭电影院都将会被取代。当虚拟现实成为继个人电脑和智能手机之后的下一代计算平台的时候，用户将随时、随地、随心地获得专属于自己的个性化观影体验。

    当然，虚拟现实技术颠覆电影产业的过程不是一帆风顺的，也不是一蹴而就的，它还面临着很多方面的挑战，还需要克服一系列的困难和问题。其一，虚拟现实设备和虚拟现实内容所提供给用户的观影体验都有待于进一步提升，这个问题在游戏、旅游、医疗等其它虚拟现实场景中也同样存在，眩晕感是主要表现之一。其二，传统电影的艺术元素、语言要素、演员妆扮、叙事逻辑、镜头风格、画面色彩与灯光照明等，在虚拟现实技术带来的视觉表达模式下，都需要进行重新定义和规范，从业人员需要适应这种全新的视觉表达模式和电影艺术形式，这需要一个较长的过程。其三，现有的电影作品无法通过简单技术手段就可以转变为虚拟现实电影，虚拟现实电影的生产方式、制作方式、发行方式和体验方式都不同于当前的电影产品，这也就意味着，在一段时期内，用户想要获得虚拟现实电影体验的需求无法被快速满足。其四，虛拟现实电影所带来的其他社会问题还没有显现出来，它是否会造成用户视力或心理的损伤、是否会让人们无法分辨现实世界与虚拟世界、是否会带来全新的伦理道德和社会犯罪问题，都是当前我们无法预见到的。这些问题和挑战的存在，需要来自包括技术、传媒、法律、经济、政治、文化等多领域、多视角、多层次的广泛关注和深入探讨。

    结语

    虚拟现实技术创造了全新的沉浸式观影体验，将过去的二维平面改造成了立体的三维世界，用户不仅可以身临其境，甚至还能够与其中的人和物进行全方位互动，从而开启了一个截然不同的电影视觉表达新方式。从更长远的角度来看，虚拟现实技术将会推动着电影与游戏、旅游、社交、购物等领域的深度融合发展。而身处其中的用户，将与虚拟现实内容一起构成一个完整可操作的世界，这对于传统电影产品乃至所有其它媒介产品的价值逻辑和商业模式都形成了强烈的冲击。在用户层面上，传统媒介产品提供的是基本层面的信息价值，而虚拟现实产品提供的则是对于其中所包含信息的体验价值。可以说，电影产业中存在已久的视觉表达模式、生产制作模式、商业变现模式都将不再适用，这就需要从零开始重新探索出一条全新的虚拟现实电影发展路径。

    参考文献：

    [1]徐兆吉，马君，何仲等.虚拟现实——开启现实与梦想之门[M].北京：人民邮电出版社，2016：5.

    [2]蔡国松，卢广山，王合龙.眼跟踪技术[J]电光与控制，2004（11）：71-73.