本文由卡内基梅隆大学娱乐产业管理硕士学位项目研究生团队完成，团队成员包括：Georgia Calawerts、Anjana Kankanala、Kody Proctor、Carolina Quintana 和 Delaney Sears。本文将重点探讨虚拟制作的框架和行业趋势。第二部分将分享我们的采访结果、全美调查结果以及相关建议。
虚拟制作在本项目中定义是：利用实时技术，将传统的实拍型电影制作与数字资产相结合。自《曼达洛人》（The Mandalorian，2019）首次采用 LED 屏以来，虚拟制作已成为娱乐行业快速发展的实践（Desowitz，2020）。LED 虚拟影棚的数量呈指数级增长，从2019年的3个虚拟影棚增长到2022年的300多个（Giardina，2022），虚拟制作市场规模也因此扩大至18亿美元（约126亿元人民币）的市场规模（Grand View，2023）。本项目调查了 LED 虚拟影棚的发展现状，而制片厂可利用不断增长的市场。
我们的团队分析了虚拟制作的艺术机遇和挑战，以帮助确定最佳实践。我们发现，业内人士在决定是否在其项目中使用 LED 屏幕时，最常考虑的因素包括：由受过培训的技术人员所构成的制作管线以及这项新技术的优势和障碍。由于电影、电视和游戏行业的多个部门和艺术家都在使用虚拟制作，我们采访了来自各行各业的20位专家。受访对象包括：虚拟制作管理人员、摄影指导（DP）、制片人、游戏行业的专业人士和教育从业者。采访的公司/组织包括：索尼、工业光魔、派拉蒙、William F. White 公司和纽约大学。我们还向娱乐行业的专业人士发放了一份调查问卷，以了解他们使用虚拟制作和 LED 屏幕的经验。
该项目的根本目标是研究制片厂应如何运用虚拟制作和 LED 屏，才能在这个动态且不断发展的制作模式中保持行业领先地位。劳动力问题、创意人员的艺术见解以及成本效益分析等关键因素将有助于评估如何在包括电影、电视和游戏部门在内的各个制作项目和工作室垂直领域中分摊对 LED 屏的投资。
本项目探索了虚拟制作成本效益不断提高所带来的机遇和挑战。以下两个研究问题是团队研究的驱动因素：
1. 制片厂应该如何应对这一高速发展的全新技术，它会如何影响传统影视制作管线？
2. 在投资 LED 虚拟影棚（或虚拟制作）方面，目前的担忧是什么 —— 是劳动力、成本、艺术还是其他？
虚拟制作
截至2022年，虚拟制作行业已经成长为规模18亿美元（约126亿元人民币）的行业（Grand View，2023）。同时，Fortune Business 预计，到2029年，虚拟制作的产业规模将增长至71.9亿美元（约人民币504亿元）（Fortune Business Insights, 2023）。虚拟制作将实拍和数字电影制作技巧融合，后者包括计算机生成图像（CGI）、视效（VFX）、增强现实（AR）、虚拟现实（VR），以及本项目中最重要的技术 —— LED 屏。LED 影棚也称为虚拟影棚，它利用发光二极管（LED）像素构成的视频墙来实时呈现三维背景。与绿幕技术不同，虚拟制作能在前期制作阶段创建环境，拍摄阶段做到“摄影机内”拍摄，而不是完全靠后期来制作。现在，虚拟制作已经扩展为业内最炙手可热的技术之一（Desowitz, 2020）。
虚拟制作不再需要去到特定的取景地，它能对环境进行实时控制（Desowitz, 2020）。虚拟影棚还能与虚幻引擎等游戏引擎搭配使用，打造独特的、个性化的 3D 环境，能在片场进行实时编辑。这种艺术上的自由度使得虚拟制作成为了电影行业发展最快的技术之一。现在，这种技术不再是制片厂的大片和超英宇宙电影的专属；规模较小的项目也有了更多选择，其中屏幕质量成为决定制作成本的关键因素。采用虚拟制作的项目涉及各种类型的作品，包括：HBO 的《龙之家族》（2022），迪士尼的《雷神4：爱与雷霆》（2022）和《欧比旺》（2022），华纳兄弟的 《海盗旗升起》（2022），以及詹姆斯·卡梅隆的《阿凡达：水之道》。
随着 LED 虚拟影棚技术的提升和实体空间的扩展，全球的制片厂争相将虚拟制作融入他们的项目中，从而跟上这个快速变化的行业。索尼影视娱乐公司（SPE）是索尼有限公司旗下子公司，后者是一家日资创意科技公司，主要专注于多媒体内容制作，包括：电影、电视剧、电子游戏、音乐和电子产品。除了知名的科技和游戏部门以外，索尼还拥有片量超过3500部的电影片库，其中包含12部奥斯卡最佳影片获奖作品（Sony，2022）。本项目专注于对索尼创新工作室（Sony Innovation Studios，SPE 内部的虚拟制作影棚）和索尼制作与后期制作采购部门（Production and Post-Production Sourcing departments）进行专门研究。SPE 拥有、投资并运营其作品（如《子弹列车》-Bullet Train）中用到的 LED 屏，并且，他们凭借在虚拟制作领域所取得的进步而屡获殊荣。
所用术语定义
以下是美国视觉效果协会（Visual Effect Society）的《虚拟制作指南》（Virtual Production Guide）给出的需要掌握的术语词汇表（Visual Effects Society, 2023）：
- 增强现实（Augmented Reality，AR）：一种将虚拟元素融入实体环境的技术。
- 摄影机跟踪（Camera Tracking）：实拍摄影机机位和拍摄方向的确定。在实时场景中，这些坐标会发送给引擎，让相应的虚拟摄影机同步移动。
- 实时引擎（Real-Time Engine）：一种用于创建和显示实时交互式内容的软件；最初用于电子游戏，现在也用于虚拟制作。例如Unity和虚幻引擎。
- 虚拟制作（Virtual Production）：利用实时技术将传统电影制作技巧与数字场景和资产相结合，从而将数字创新和视效制作从仅在后期制作转移到前期制作。
- 虚拟现实（Virtual Reality，VR）：一种沉浸式体验，使用头戴式设备生成逼真的声音、立体图像和其他感官体验，以模拟真实环境或创造虚拟世界。
- 虚拟影棚（Volume）：用于记录动作捕捉的物理空间。也指近乎封闭的 LED 影棚，其中会发出一定量的光，或配有用于投影内容的显示表面。
LED 技术的发展进程与影响
LED 虚拟影棚的应用始于电影《奇幻森林》（The Jungle Book，2016）和《狮子王》（The Lion King，2019）（Seymour, 2019）的项目制作。导演乔恩·费儒（Jon Favreau）是视效和 LED 影棚应用的先行者，他在两部影片中主要使用了增强现实（AR）和虚拟现实（VR）制作技巧，为全行业普及 LED 屏应用奠定了基础。这两部影片都用到了 Unity 游戏引擎，但在整个拍摄过程出现了一些问题，例如导演无法实时看到镜头，还有其他一些最终被剪进成片的细小问题（Seymour, 2019）。《曼达洛人》（2019）的视效总监理查德·布拉夫（Richard Bluff）表示，费儒对新兴游戏引擎技术的突破性应用成了工业光魔投资《曼达洛人》 LED 屏的“火花”（R. Bluff，私下沟通，2022）。
布拉夫表示，在第一季中使用 LED 屏（工业光魔将其命名为 StageCraft）对于各地的创意人员是一个“顿悟时刻”（私下沟通，2022年12月16日）。作为首个应用180° LED 影棚和相片级真实背景的影视项目，他们得以改进和开发革命性技术，实现准确的摄影机跟踪和透视正确的成像（Desowitz, 2020），即使布拉夫认为第一季就像是“在一间纸牌屋上打上一个又一个创可贴”（私下沟通，2022年12月16日）。工业光魔团队与 Epic Games 虚幻引擎团队进行合作，更新软件以满足项目需求，这让虚幻引擎成为了虚拟制作的黄金标准游戏引擎。The Virtual Company 创始人、虚拟制作行业专家诺亚·坎德纳（Noah Kadner）表示，虚幻引擎是实时合成、渲染和相片级真实度的最佳引擎；如果一块屏幕没有使用专有引擎 —— 如 ILM 的 Helio —— 那么他们多半使用的是虚幻引擎（私下沟通，2022年12月14日）。
疫情期间，虚拟影棚技术已经成为必要的创作工具。《曼达洛人》（2019）证明了虚拟制作的可行性和绝佳效果，这项在疫情期间开展的创新尽管一开始是别无选择，但却取得了成功。业内人士很快认识到，一座虚拟影棚可以打造多个场地，由此减少了出行需求。亚马逊制片厂的虚拟制作主管詹姆斯·托马斯（James Thomas）认为，疫情是2020年后 LED 屏快速发展的主要原因：
“人们并非要有意回避疫情……但他们渴望进行创作。虚拟制作需要的现场工作人员更少……你身处一个受控的影棚内，所有人都经过了核酸检测，相关防疫规定也可以遵循。许多人用这种方式来启动他们的影棚或完成更多项目的制作……因此，很多制片厂都在全球搭建起了虚拟影棚。”（詹姆斯·托马斯，私下沟通，2023年1月2日）
另一个需要考虑的问题是整个制作组前往多个取景地的过程中所产生的碳排放。疫情使得传统的取景地出行变得更加困难，事实证明这对电影行业的碳足迹起到了抵消作用。凭借虚拟制作，碳排放可以从传统实地拍摄项目的95吨二氧化碳总排量减少至使用 LED 虚拟影棚的0.74吨二氧化碳总排量。（Tangcay，2022）
LED 在当下电影制作行业中的角色
随着疫情巩固了 LED 屏作为一个成熟拍摄选择的地位，多家制片厂和公司逐渐成为行业领先者。工业光魔和 StageCraft 始终是虚拟制作的中流砥柱，其 StageCraft 虚拟影棚在全球范围内扩展到了伦敦和悉尼等影视制作中心。时至今日，工业光魔依旧在不断投资改进 StageCraft 技术，他们的宗旨是“让技术适配电影人，而不是电影人去适配技术”（ILM，2022）。
在过去三年中，工业光魔在虚拟制作领域的先行性创新也加速了全行业 LED 虚拟影棚的建设。
2022年，亚马逊制片厂推出全美规模最大的 LED 虚拟影棚，该影棚位于加州卡尔弗城，面积3.4万平方英尺（约3158平方米），超3000块 LED 面板和运动跟踪摄影机连接至亚马逊云计算服务（AWS）云生态系统，在全世界任何地方都能上传和打造每个镜头（Sakoui & Lee, 2022）。“亚马逊在虚拟制作中的投入若能成功，其前景将十分广阔，亚马逊也将成为这一行业的领军者。”科斯塔集团的瑞恩·帕特普（Ryan Patap）表示（Patap, 2023，引自Sakoui & Lee, 2022）。
亚马逊的资金比其他大多数制片厂更充足，凭借在虚拟制作领域的最新举措，亚马逊正努力成为虚拟制作领军者。然而，目前世界上最大的 LED 虚拟影棚由加拿大影视制作服务公司 William F. White 所有。2022年12月，William F. White 公司完成了一次影棚收购后，现在他们在全加拿大拥有超155万平方英尺（约14.4万平方米）的影视制作空间（Vlessing, 2022）。由于好莱坞的影视制作成本不断上涨，而加拿大对电影制作给予税收优惠，以及1加币兑换0.73美元的汇率，William F. White 公司的加拿大业务量有所增长（Guagenti, 2023）。William F. White 公司的虚拟制作总监爱德华·罕拉汉（Edward Hanrahan）也认为，加拿大的“十分成熟的视效行业”离不开该国的税收优惠政策，后者让加拿大成为了虚拟制作领域的一匹黑马（私下沟通，2022年12月1日）。
另一位行业领跑者是索尼。和三星一样，凭借卓越的机械制造技术和专有的 LED 技术，这两家公司成为虚拟制作行业的佼佼者。索尼是 Crystal LED 黑彩晶技术的创造者和所有者，这种 LED 屏得到影视行业的广泛应用，但仍可通过进一步的投资变得更加强大（E. Liebman，私下沟通，2022年12月1日）。在本文的后续部分将继续研究这一做法如何分摊 LED 屏的高成本并实现 LED 技术的标准化。该技术投资差异巨大，造价在三百万美元到三亿美元不等（约合人民币2089万元-20.89亿元）（Giardina, 2022）。
2022年10月，索尼收购了曾获艾美奖和奥斯卡奖、同时也承担了《权力的游戏》（Game of Thrones）幕后制作的 Pixomondo 公司，帮助满足与日俱增的内容需求（Tangcay, 2022）。由于 Pixomondo 公司位于加拿大，因此，索尼能够吸引那些出于上述原因想要在加拿大拍摄的项目。
当下，虚拟制作行业出现的一个重要问题是劳动力。近年来，虚拟制作行业的快速发展使得劳动市场出现了训练有素的技术人员和制作成员明显短缺的问题。来自洛杉矶技术投资独立工作室 XRM Media 的埃里克·利贝曼（Eric Liebman）表示，“人们正快速组织培训，但这对于满足技术人员的需求是杯水车薪，”他预估业内“可能只有30-40人”完全掌握了在 LED 虚拟影棚内工作的知识（私下沟通，2022年12月1日）。加弗城的一座亚马逊 LED 虚拟影棚的正常运行就需要一支20人的团队（Sakoui & Lee, 2022）。德保罗大学、美国南加州大学等高校纷纷开设虚拟制作课程，但大多数时候实操训练仍然依赖片场。诚然，这是“一个挑战 —— 对于任何组织来说，这相当于是要他们在一夜之间接纳一整个行业”（N. Kadner，私下沟通，2022 年 12 月 14 日）。因此，虚拟制作从业人员主要依靠在实践中学习。通过在索尼内部或与任何一家有资质的机构合作践行一套有效的、标准化的培训管线，索尼可以巩固其市场领导地位。
总体来说，虚拟制作行业正在蓬勃发展。使用这项创新型技术的成本取决于项目的规模大小，对于许多预算较小的项目，虚拟制作依然遥不可及。虽然许多人认为 LED 屏主要用于像《曼达洛人》这样的高预算项目，但在 MV、广告甚至只是行车戏拍摄中使用 LED 屏能让制作公司分摊他们的巨大成本支出。
在《好莱坞报道》的一篇讨论 LED 疲劳的可能性的文章中，奥斯卡获奖视效制片人鲍勃·格罗斯曼（Bob Grossman）预测，LED 屏有一天会实现全行业的普及（让各种规模的项目都能用上 LED 屏），他表示，目前业内对于 LED 屏的购置热情过盛，但这项技术相关的教育还不充分，人们也没有完全意识到，虚拟制作对于许多影视预算来说依然难以实现。（Giardina, 2022）
LED 屏仍存在许多问题：和任何技术一样，它们有可能出现故障和损坏。归根究底，LED 屏仍需时间和实践来完善，通过适当的培训和技术，最终应用于电影制作中。娱乐行业正在努力完善这项技术，为创作更大更优质的内容而服务。利贝曼将虚拟影棚比作弓箭，他说：“如果你不知道该如何使用，你可能会弄伤自己；但如果你知道，你就能‘百步穿杨’。”（私下沟通，2022年12月1日）。正如本文所述，LED 虚拟影棚是一项快速发展的行业工具。我们的后续研究还有对实际制作管线中各环节负责人员的访谈，以及具体的行业调查，为 LED 屏在电影制作中所发挥的作用提供全新视角。
研究结论
总结来说，影视行业虚拟制作的全球化催生了一个变革性的时代，将实时技术与传统电影制作融合，重新定义叙事。然而，一些行业挑战 —— 如劳动力短缺、低预算项目的使用可能不足 —— 依然存在，这进一步强调了标准化培训和持续完善技术的必要。展望未来，在行业协作和跨学科知识的推动下，虚拟制作的将来会持续发展、持续创新。随着各个制片厂纷纷入局，他们会拥抱虚拟制作，不只是将其作为一种技术工具，而是作为创意表达的巨大变革，他们会推动我们继续探索电影的全新可能性，塑造全球娱乐行业的未来。为了更好地理解虚拟制作的时局和潜力，敬请继续阅读本文第二部分，了解各个采访和一项全美调查的内容。
出处：Georgia Calawerts, Anjana Kankanala, Kody Proctor, Carolina Quintana, & Delaney Sears | Carnegie Mellon University Arts Management & Technology Laboratory
翻译：Katja | 盖雅翻译小组
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