本文选自《电影艺术》2023年第3期

关键词：虚拟拍摄 动作类型电影 运动摄影 电影光影

 

速度的变化是《长空之王》动态影像创作的最大特点，也是拍摄面临的最大难题。速度带来了丰富多变的视角和光影效果，但速度对运动镜头的拍摄提出了巨大的挑战。因此，需要从解决运动镜头拍摄的难点着手，梳理出一整套全流程完整的虚拟实时可视化方案，创作出影像运动和光影的丰富效果，才能满足观众对军事动作电影的视觉期待。

 

电影摄影中的运动可以归纳为摄影机的运动、被摄体的运动和机内运动三种形态。摄影机的运动通过推拉摇移等方式，形成空间、景别、透视、速度等元素的变化。被摄体运动即场景调度和演员调度，是导演的主要创作手段之一，而机内运动则包括摄影机的录制速度、变焦等。这三种形态形成了丰富的组合，造就了电影千变万化的镜头表达。

 

《长空之王》中高速飞行的超音速战斗机座舱，只能在摄影棚中通过道具拍摄的方式来实现。因此，运动镜头创作中的重要手段之一——被摄体的运动，在实际拍摄中是无法移动的，只能依赖摄影机运动营造视觉错觉，来完成速度感和运动感。这使导演失去了一种非常重要的创作手段——被摄体调度。即便采用后期特效制作的方式，也只能在拍摄现场让主创看到原地晃动的飞机座舱内演员的表演，仅凭面对绿幕的想象，是无法让主创掌握运动的角度、速度、透视等核心问题的，如果进一步结合演员表演和升格拍摄等因素，造成的一系列问题会使导演和摄影师完全处于“盲操作”的状态，失去对现场画面创作的掌控感。

 

电影是以人为核心展开、推动剧情的，《长空之王》有大量描写飞行员在座舱内驾驶的主观视角镜头，这样的镜头既能体现演员的表演，推动剧情的发展，也能使观众有极强的代入感。现代超音速战斗机的机动飞行²能力已达到人类航空工业新的高度，能够快速完成俯冲、跃升、筋斗、盘旋、横滚、半滚等一系列复杂的组合动作。电影中这些复杂的飞行动作，既是摄影机运动的结果，也是演员表演姿态和肢体语言的轨迹，更是观众主观视角下的银幕呈现。很显然，传统的摇臂、轨道等摄影设备已经完全无法满足这类运动的要求。

 

运动速度有绝对运动速度和相对运动速度，影片中大量出现我国自主研发的歼-10C战斗机，它的飞行时速高达1.8马赫。从绝对运动速度的角度来看，营造高速飞行的速度感主要来自环境参照物，比如山谷、云层、海面等。

 

相对运动速度则体现在飞机的追逐镜头中，战机“面对面”对冲的画面，极高的相对运动速度营造出动作类型片视觉冲击的高潮，这不仅是对摄影机运动速度极限的挑战，同时也需要通过气流、抖动、光影等一系列手段来营造画面的真实感。

 

与变焦镜头简单的画面缩放不同，摄影机运动的另一作用是空间感的营造。摄影机运动带来的空间水平和纵深方向的透视变化和延展，都能提升影片画面的表现力。《长空之王》为主创提供了两种截然不同的影像创作空间——广阔的蓝天和狭小的机舱。从主观镜头摄影视角出发的远景、全景，俯视是广阔的大地，平视是飞掠的云层，仰视则是蔚蓝的苍穹，这样的空间，为摄影机运动带来了360度的视角。拍摄中景、近景的演员，狭小的机舱几乎没有放置摄影机的空间，拍摄的角度极为有限，演员更无法完成运动幅度稍大一点的肢体表演。

 

创造光影的变化体现空间的纵深感，是电影在二维银幕上创造三维空间最关键的因素之一。同时，光线决定的画面的色调，还具有营造氛围、构建情绪、推动叙事的能力，并影响被摄体表面质感的再现。《长空之王》中的战机飞行高度与速度，带来丰富光影创作的机遇。

 

首先，光的方位感。观众在观影过程中，会潜意识地根据视角判断自己身处何时何地，从而产生代入感和临场感。在大多数影片中，观众可以轻而易举地通过街道、建筑等参照物做出情境的判断。但在高空飞行的战机上，观众判断方位的标准只有一个——太阳的位置，盘旋翻滚的战机运动，带来太阳的位置和光线的入射角度在数秒之内产生180度甚至超过720度的变化。一方面，这对电影的剪辑提出了巨大的挑战，如果在前期拍摄中阳光的方位不明确，很容易造成剪辑前后镜头不接戏的问题，使观众产生空间混乱的观影感受；另一方面，如果能将快速变换的光影运用得当，就能产生观众期待的视觉奇观，这正是动作片所需要营造的影像节奏。

 

其次，光的复杂性。不同的飞行高度和云的变化带来了光的复杂性。当战机处于云层之上，强烈的直射光带来的高反差和投影，有助于刻画演员坚毅果敢的性格；当战机处于云下或云层中时，光的漫反射又营造了阴郁的氛围，突出前方未知的危机感；当战机反复进入或冲出云层，光影的交替又形成了随机的变换，营造了紧张感。

 

第三，光的反射与折射。为了最大限度降低风阻，扩大飞行员的视野，现代战机的座舱盖采用水滴形构造，流线型的玻璃对四周的影像形成了球面反射与折射。战机在急转、翻滚等机动飞行时，座舱盖时而反射云层，时而反射大地，玻璃的弧度使反射影像不断地变形拉扯，每一帧都发生着快速而微妙的变化。同时，由于叙事的需要，镜头时常需要透过座舱玻璃拍摄演员的面部表情，玻璃的折射又对表演的细节形成了随机的干扰，这样的变化，如果运用传统的绿幕拍摄，会在球形玻璃上产生绿色的反射，为后期抠像制作带来巨大的工作量。而运用计算机三维制作座舱玻璃的方式，一方面较难实现画面反射与折射的真实性，另一方面也会大幅增加后期渲染的工作量。

 

第四，光的色彩与氛围。电影中的人物是活动的视觉化形象，除了演员的表演和服、化、道造型以外，光影对人物形象的塑造起着关键作用。光线不仅可以刻画出人物的气质和性格，还能呈现出人物内心世界的矛盾与冲突，而这正是推动故事发展的内在依据和动力。天空的光影变化是丰富而壮美的，朝阳与夕阳的暖色，雷雨云中的阴冷，都时刻营造着激情、浪漫、惊险的情绪。

 

 

《长空之王》在国内首次搭建了高度10米，直径16米，含有270度U形立屏和顶屏的大规模虚拟拍摄现场，仅顶屏的重量就高达16吨。与国际虚拟拍摄的代表作品《曼达洛人》相比较（高度20英尺，直径75英尺），LED虚拟屏幕的面积大了近1/3，满足了拍摄空间的需求。实时的数字引擎三维背景画面与摄影机运动跟踪系统的匹配，解决了运动摄影中的最大问题——被摄体无法运动，仅依靠摄影机运动来完成空间感、透视感、运动感。所见即所得的创作现场，使所有的主创都回归到模拟实景拍摄的自然状态。

虚拟摄制中数字场景的构建是影像真实度的保障。战斗机飞行的速度与高度，决定了小型航拍设备无法实现空中素材的拍摄，即使采用高成本的直升机或固定翼飞机的航拍方式，拍摄的画面也只能遵循拍摄飞机的飞行轨迹和速度，依然无法满足电影画面中激烈的运动画面多变视角的要求，针对特殊画面的需求，如贴海飞行、峡谷飞行等，更是大大提高了素材拍摄的危险性和不可控因素。

 

数字引擎制作的天空与真实航拍素材不同，它不仅营造了一个360度全方位的空间，更能够与摄影机配合完成无限制地自由旋转，这恰好满足了电影中战斗机高速飞行运动复杂性与速度感的要求。在此基础上，主创团队对运动细节的呈现提出了新的挑战，导演提出了“飞行的呼吸感”这一理念——即在飞行员操控战机做急速翻滚或爬升动作时，运动必然存在一定程度的随机性，在银幕上呈现晃动、抖动、摇摆等细微的变化。这样的随机效果是后期制作很难模拟的。为此，虚拟制作团队克服了手柄的阻尼、随机操控、数字引擎接口编程等问题，成功研发了手柄与实时图像引擎、机械六轴云台的联动程序控制系统。这一系统的研发使演员直接操控飞行控制手柄，完成紧急情况的表演成为可能。由此带来的飞行姿态和画面的细微随机变化，极大地增强了画面的真实感。

高分辨率和广色域的屏幕，不仅能够提供具有互动能力的背景画面，同时也能提供真实的环境反射与折射。《长空之王》根据运动和光影变化的需求，在摄影棚搭建了270度弧形和360度桶形两个虚拟拍摄区，可以分别在平飞、转弯、拉升、翻滚和战机失速进入尾旋状态时，为道具座舱提供环境、光影的反射。数字虚拟天空不仅保障了画面的真实感，在反射强度的控制上，即便是真正的高空实景拍摄，摄影师也无法做到随时改变天空的光照强度，LED虚拟天空却能通过自主编写的控制程序，随时通过平板电脑控制天空环境亮度的变化，影响反射的强度。使现场的光影造型变得自由且可控。

 

为了塑造人物性格特点，摄影师需要根据剧情的发展设计特定的光效，完成用光影刻画人物的创作。虚拟拍摄现场亮度高达5000尼特³的LED顶幕和广色域的弧形立屏，与摄影灯光相配合，创造了一个可以随时变换的光场，为摄影师构建了光影创作的空间。《长空之王》对表演要求的特殊性在于，演员既需要对战机的高速复杂运动做出实时的激烈反应，又需要同时结合剧情完成细腻的情感表达。在传统拍摄方式中，面对绿幕，演员根本无从感知空间和速度的变化，又如何完成这样的表演要求？LED虚拟拍摄营造了一个沉浸式的表演空间，弧形的屏幕充分覆盖了演员的视野，使演员能够及时地感知运动的变化，也能从光影的气氛中更好地感受情绪，用细腻的变化体现角色的鲜活，更好地提升情节的感染力。

 

虚拟摄制以强大的交互性和灵活性，不断颠覆着行业规则。虚拟拍摄的实时可视化带来的运动空间、运动方式、运动路径、运动速度的自由，是传统摄影方式无法比拟的。数字引擎不仅能提供高真实的背景画面，极大地减少了后期制作的工作量，更为重要的是，大规模LED屏幕带来与场景氛围相匹配的丰富变换的光影空间，为电影的光影造型、氛围营造提供了良好的基础，并在光影的反射与折射方面具备传统灯光无法实现的优势。这些领域的突破，使《长空之王》高质量的数字资产在2.6点距的LED屏幕上呈现，将广袤的天空搬进摄影棚成为自由创作的舞台；高精度运动追踪系统与机械六轴云台的配合，使摇臂、轨道等运动器材得以自如地运用；高亮度的LED顶幕和广色域的弧形立屏创造的可以随时变换的光场，不论是直射光的反差，还是漫射光的柔和都可以快速实现；环形与桶形的LED搭建方式，为战机座舱玻璃反射和折射的真实性提供了保障。它所带来的创作的真实感、沉浸感和安全感，是绿幕拍摄时无法想象的，主创可以直观地判断运动的真实性和合理性，并及时做出调整，投入创作。

 

当然，虚拟摄制是电影发展百余年历程中诞生的新的创作方式之一，必然存在着发展过程中的不足。画面的真实性和实时性的兼顾，是《长空之王》拍摄中遇到的最大问题。电影作为高质量影像表达的载体，在画面的细节、质感表现上有着极高的要求，这也是传统电影特效制作需要用到大规模集群渲染技术（Render Farm）的主要原因。近几年数字图像引擎技术和GPU图形硬件技术的高速发展，虽然在影像质量和实时性上取得了突破性的进展，但是面对电影高质量的需求，尤其是《长空之王》变化丰富的云层时，仍然不得不在画面的品质与实时性之间做出妥协。同时，由于LED屏幕只存在于拍摄空间的后景，在战机穿越云层这类与中前景有交互的镜头中，依然无法满足要求，需要通过烟雾特效和后期制作来实现。

 

《长空之王》作为国内首部大规模尝试采用LED虚拟拍摄的军事动作题材院线电影，不仅是题材选择的突破和创作手法的创新，更重要的在于：敢于首次大规模采用国际先进的虚拟拍摄技术的理念和勇气，并在创作过程中推动制片流程的改进和技术的实践与研发。在本片的现场虚拟系统中，80%以上的硬件实现了国产化，尤其是采用了与《曼达洛人》同品牌的国产广色域屏幕，实现了与好莱坞虚拟拍摄现场呈现端的技术对齐。高质量运动跟踪、手柄运动控制系统也实现了国内自主研发，二者都在中国电影科技化的相关领域实现了零的突破。数字技术在电影制作中全方位渗透，动态交叉的创作过程最大限度地解放创意与灵感，是中国电影创作科技化发展的必由之路。虚拟技术为主创营造了一个“真实”的创作空间，协助电影艺术家们更好地营造真实感和感染力，一次次引领着观众进入电影虚拟而又真实的故事之中。

 

1  G即为一个地球表面的重力加速度，在航空中规定1G为航空机在海平面飞行时的升力和受到地球引力而往下吸引的力量相平衡；而当飞行器改变惯性，如加减速或是进行非直线动作时即会产生正或负的G力。

2  现代战斗机的机动飞行分为垂直面内、水平面内和三维空间的机动飞行，垂直面内的机动飞行主要包括平飞加减速和俯冲、跃升、筋斗等。水平面内机动飞行的典型动作是水平盘旋，即飞机连续转弯不小于360度的飞行。三维空间的机动飞行是同时改变飞行速度、高度和方向的飞行，常见的有斜筋斗、战斗转弯、横滚、战斗半滚等。

3  尼特是亮度的单位，1nit=1 cd/m²。