影视动画中虚拟与现实影像的融合研究

摘 要： 在多媒体时代下，艺术家正在创造这样一种艺术形式：虚拟人物或者场景与现实影像交互的数字艺术，这种先锋艺术在影视动画制作中越来越广泛地使用。本文从影视动画中的虚拟元素与现实影像结合的必要性和技术融合的操作性两个方面探究这门新技术，从一些成功影视动画案例的分析，首先提出动画中的虚拟场景与实拍结合的作用，其次从多个角度分析三维虚拟技术在影视动画中应如何应用，指出只有创作出具有我国本土风格的影视动画，它才能走向真正意义上的繁荣。

关键词： 影视动画 三维虚拟 传统场景 实拍

在这个电脑多媒体技术发达的时代，艺术家正在创造这样一种艺术形式：虚拟人物或者场景与现实影像交互的数字艺术，把作品的内容意义看做是与观众互动沟通过程的实现产物。这是一种非稳定的、游移的、凸显的先锋艺术，在混沌边缘凸显艺术永恒的新奇性和创造性。

一、影视动画中的虚拟元素

1.虚拟的现实因素与时空环境塑造

动画与其他电影最大的不同，是除了动画以外的任何类别都会有对真实世界不同形式、不同程度的记录与还原，而动画中的一切都是虚拟的。但是，虚拟世界却又使人有真实的感受。虚拟出来的人造场景在“还原”，或者说再创造一个令人感受真实的全新时空环境的方面，具有非常大的能力。在此，虚拟性的意义是：它可以塑造除了生活及想象之外的一切自然界及人类活动的时空场景，使得影视动画创作能实现最初的梦想。

2.虚拟的场景设计

影视动画场景是单纯背面空间的概念，而场景中的“场”是戏剧电影中的一个片段，具有时间的概念，也就是时间中的空间。因此，影视动画场景设计就是指动画影片中除角色造型以外随着时间改变而变化的一切物的造型设计。既然影片的主体是角色，场景就是随着故事的展开与角色发生关系的所有景物，包括角色所处的生活场所、陈设道具、社会环境、自然环境和历史环境，甚至包括作为社会背景出现的群众角色，都是场景设计的范围和所需完成的任务。例如：美国大片《阿凡达》在中国上映后，盛况空前，可以说带给我们一场视觉盛宴。影片中潘多拉星球宛如一片原始热带雨林，生活和生长着各种光怪陆离的动、植物；像翼龙又像大号风筝的魅影；发光水母、八爪鱼与蒲公英结合体的神树种子；似马非马，似恐龙非恐龙的坐骑；有着珊瑚艳丽色彩，而又像含羞草一样害羞的无名植物；长得像榕树一样而又发光的圣树；像蚕茧一样可以可开可合的吊床；连接可产生心灵感应的发辫；装有两个螺旋桨，外形如蜻蜓的飞行器；高科技的实验室、控制室，等等。导演詹姆斯·卡梅隆和他技术团队的丰富想象创造了这一切。

3.虚拟的人物设计

虚拟人物作为当代电影中的一个新元素，是定位于知觉层面的，而知觉是一个主体与客体相互作用的过程。

虚拟人物与现实互动中的“现实”，是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上根本无法实现的;“虚拟”一词则是计算机生成的意思。而对人的虚拟，同样既可参照现实中真实的人，又可超越现实中真实的人。现代技术下的虚拟可以是对真实存在的虚拟再现，也可以是对真实存在的创造性的虚拟，还可以是对现实中根本不存在事物的虚拟。

影视角色具有其艺术特殊性，而其中，以动画角色最为典型。首先，动画角色的首要特征是其艺术假定性，即“虚”。动画角色并非真实人物、动物或观众到过的星球或者看到过的物种，这些都是在影视动画中会出现的元素，它会带领观众进入一个奇幻的世界去遨游。比如3D电影《阿凡达》塑造出的阿凡达身高近3米，没有娜美人明显的宽鼻梁，而是典型白人的高鼻梁细鼻孔。阿凡达长着一双像豹子样的蓝色上移的耳朵，还有一个长长的辫子，据说是以印第安人为原型塑造的一个潘多拉星球上的人类。

二、影视动画中虚拟元素与现实影像的结合

电影这门艺术，它在乎影像自身胜于对现实的忠实，电影继其他艺术之后也在创造和发展自己的艺术形式。无论现实感多么强，在观看一场电影时，观众首先看到的是放映机投射的光束和在银幕上留下的光影图像，银幕上展映的是变化无穷的影像，它的内容不断变化，但它的形式仍然是影像。

数字技术的发展，不仅使“真人+动画”这种模式的电影数量日益增加，而且让这种模式的电影质量有着飞跃性的提高，让真人与动画的隔膜感得到彻底的去除，没有格格不入的感觉，使两者更好地融合在一起。

随着科技技术的发展，二维动画、3D动画和CG技术的应用，“真人+动画”这种模式的电影逐渐被广大观众接受甚至是喜爱，它的魅力就在于将艺术的幻想变为生活的现实。

影片《谁陷害了兔子罗杰》采用20世纪80年代最先进的电影科技，将真人和动画形象巧妙地融会在一起，赋予动画电影以新的面貌、新的魅力。这部影片中有大量经典的卡通人物，40年代几乎所有的动画明星都出现在这部电影里。影片中每一个真人和动画结合的画面，画面质感、光线效果、位置关系都配合得天衣无缝。另外，影片中还经常出现真人和动画形象身体接触的场景，摄影机能够在真人和动画形象之间灵活自由地运动。因为这种新型电影模式的尝试，其赢得了很高的票房。随后二维动画形象与真人表演的“真人+动画”影片接踵而至，像是之后有“篮球飞人”之称的篮球明星乔丹所参演的《空中大灌篮》和根据经典的迪斯尼童话所改编的《魔法奇缘》都将二维技术应用于电影之中，从而取得了高票房和极大的好评。

CG技术如同浪潮一般席卷大银幕，真人+动画电影中的动画部分也从传统的手绘二维风格转变成了CG动画。最著名的当数1999年上映的《精灵鼠小弟》。该片由三维动画形象、真人和动物演员共同表演，影片中完全由电脑三维技术制作成的人格化的小老鼠斯图尔特一夜之间成为新千年美国人手中第一个炙手可热的小宠物。这部电影的成功必然离不开高科技的3D效果，这只毛发清晰，长着一对动人的小酒窝，身穿红毛衣，脚穿休闲鞋，十分可爱的小老鼠是在127名计算机工程师、电脑动画师的参与下制作完成的。

电影《铁甲钢拳》在技术上面类似影片《阿凡达》，前期拍摄好空镜头，再由电脑添加进机器人角色，使用了动作捕捉技术，拍摄了不少真实的拳击手互相搏击的镜头，记录下他们身体移动与出击的数据，将其数字化，再存储起来。数月后在真实场景拍摄时，将这些程序化的动作捕捉数据释放出来，并使用程序把数据转化成真实的图像。因为有这种复杂的技术，影片中的机器人才如此逼真，与真人角色的接触也无隔膜感。

三、影视实拍技术在影视虚拟场景中的应用

“实拍画面与虚拟场景的结合除了在电影制作中使用外，现在在电视节目的制作中也得到了广泛的体现。将实拍的主体通过相应技术单独提取出来然后与计算机制作的虚拟场景，可以使图像动画三维虚拟空间等合成并且还可以互动，使表现形式更为灵活和丰富。这些都归功于影视后期软件的抠像技术，现在抠像主要包括对使用绿幕和蓝幕作为背景图像，在AE中合成新的虚拟的新背景”。［１］

1.虚拟角色与实拍场景的结合

“现在很多电影在实拍的画面中融入了大量的CG技术，特别是三维动画的元素，比如中澳合作拍摄的电影《寻龙夺宝》的神龙角色就是用计算机三维技术完成的，影片中的神龙‘张牙舞爪’、栩栩如生，在山林中自由地游走于传统的实拍场景中，虚拟角色要融入实拍的画面中，首先是虚拟角色的制作”。［2］虚拟角色可以在演员的动作数据驱动下表演出真实流畅的动作。这种技术被广泛应用于《指环王》系列、《木乃伊归来》系列、《哈里·波特》系列等诸多亦真亦幻虚拟电影中。如果你认为这类动作捕捉技术还只是停留在数据捕捉与匹配CG虚拟角色动作的技术层面，那么已经在《阿凡达》电影拍摄中经过实践检验的“虚拟摄影机”和协同工作摄影机技术将让你看到进入虚拟世界已然是那么的唾手可得，“电影《阿凡达》，其中的角色都是通过动作捕捉来完成的。在国内，动捕的应用才刚刚起步。动作捕捉，英文称为MotionCapture，就是通过捕捉表演者的动作甚至表情，用这些动作或者表情数据直接驱动动画角色或虚拟对象模型，制作出形象逼真的动画。动作捕捉技术，就是借助计算机技术，采用测量、跟踪、计算等方法把演员身上、脸上关键点的动作捕捉下来，然后融合到已经建好的三维模型之中，让三维模型做出和演员类似的动作”。［3］动作捕捉技术实现了传感器捕捉人类自然动作，并输入处理动作数据，阶段性地实现了人机交互。

2.虚拟场景与实拍场景的结合

2006年，投资一千多万元人民币，重现皇家园林历史纪录片《圆明园》历经近6年的艰苦制作终于面世。电影通过讲述清王朝历史和三个外国传教士眼中的圆明园两条线索，从不同视角交代了这一罕见的皇家园林的建成和毁灭的过程。在历时6年拍摄的纪录片《圆明园》中，三维虚拟的圆明园重现于35分钟的影片中，观众可以穿越历史，欣赏到“万园之园”的原貌，而为了完成对圆明园空白和伤疤的修补，使用电脑虚拟技术与实景结合拍摄合成，最后做到了与当时的实景完全吻合。

为了在电影中还原真实的视觉效果，制片组查阅了大量资料，并求证专家，整整筹备了4年才正式开拍，并且制作了35分钟三维动画场景，比如康熙、雍正、乾隆祖孙三人在牡丹园相聚、大水法的建造过程和清王朝鼎盛时期圆明园的胜景。

2010年著名导演金铁木执导三维动画电影《大明宫》，这一次梦回唐朝，他引领国内顶尖摄影、美工、电脑特效制作团队，让一千余年前中国历史上最繁华荣光的时期——盛唐以前所未有的清晰影像呈现于观众面前。该片就是真人实拍和动画虚拟场景结合大明宫的真实遗址场景图纸精心制作完成的一部史诗巨著。

在《大明宫》拍摄现场也能看到巨大的绿幕，金铁木称《大明宫》的三维特效和动画将占到纪录片篇幅的一半，因此，剧情纪录片比其他故事片的成本要高很多，因此在中国这种电影拍得很少。金铁木称，《大明宫》投资大概为两千万，其效方面大概会花掉三百万，大量的资金会花在美术方面。金铁木认为该片有60%来自以考古为主得来的历史资料，40%来自想象。影片的3D技术对大明宫的重建可谓用心良苦，观众完全可以感受到“飞重檐以切霞，进而仰之，骞龙首而张凤翼，退而瞻之”的大气稳重，而人物的加入也让影片更为生动，尤其开元盛世时时官员“凌晨上朝，那灯笼中流动的灯光仿佛长安城里的繁星”那样的细节。

参考文献：

［1］是渊红，周聪.虚拟演播室技术及其应用［J］.电视技术，2001，（8）.

［2］庄文杰，李莎.虚拟现实技术与实拍结合在影视创作中的应用［J］.软件导刊·教育技术，2011，（5）.

［3］尹钊.动作捕捉在影视作品中的应用［J］.影视制作，2010，（12）.