5G 時代下數字影像在交互式電影中的發展探究

許易穎

(重慶工商大學派斯學院,重慶 401520)

1 引言

隨著移動互聯網的爆發,越來越多的新應用形式出現,5G 應運而生。5G 典型的應用場景涉及未來人們的居住、工作、休閑和交通等各種區域,將會大大影響人們的生活方式。作為5G 誕生后將會大力發展的垂直行業之一的VR/AR,在新興的交互式電影中起著至關重要的作用。

如今電影云制作平臺的誕生,人工智能參與到電影制作的過程中,內容創造者可以通過切片網絡進行云渲染、云審片等工作,將電影創作一體化。同時實時動態捕捉技術的提升,更強大的大數據分析的參與,使得電影業有了更加蓬勃的發展和光明未來。

2 5G 與交互式電影

2.1 5G 的概述與發展

第五代通信技術 (5G),是由第四代通信技術(4G)發展而來,但它并非在4G 的基礎上做了簡單的改變,而是打破了原有傳輸限制,降低使用的受限程度,實現應用場景的多元化。5G 技術旨在全面提升峰值速率、移動性、時延、體驗速率、連接數密度、流量密度和能效等能力,同時滿足“人與人通信”和“物與物連接”的需求。

通信技術是一代代革新的,而5G 是一步巨大的飛躍。從圖1我們可以看出,第一代通信技術發展至今,5G 將會帶來巨大的“數據洪流”,因此5G時代又被稱為“萬物互聯時代”。

圖1 全球移動通信十年定律圖①

由于技術上的提升,5G 被指定用于三大場景之中:

(1) 高速率、大容量通信場景。

(2) 高可靠、低延時通信場景。

(3) 大規模Io T (物聯網)場景。

為了實現上述三大場景的應用,5G 在技術上使用了“邊緣計算”的架構來縮短通信路徑,以此完成數據傳輸。比如以前的4G,手機信號需要先到達基站,再傳輸到運營商的核心網絡,獲取內容后,還要再返回基站,再折返回手機；而5G 則直接通過終端直達基站,不再需要進入運營商中心網絡,只需要在運營商的網絡邊緣的基站處理數據,這便是“邊緣計算”。這種計算縮短了路徑、降低了時延、提高了速率。而終端與基站之間的許可模式也做出了改變,新的架構將不需要獲取基站許可即可直接傳輸數據。

此外,因其使用了網絡作業切片的架構,5G 的網絡靈活性也有了較大的提升,將整個網絡進行最佳的資源配置,根據通信種類的不同,提供不同的網絡支持。

技術的提升,使5G 網絡能夠承載更大流量的業務,比如VR、AR、4K 高清視頻、8K 超高清視頻的傳輸(如表1所示),同時也推動了智能制造、人工智能、大規模物聯網的發展,以及基于大數據的技術創新、產品創新和商業模式創新等領域的發展。5G 可以從多維度推動社會的跨領域融合,充分釋放其效能,創造更大的價值。

表1 超高清視頻演進路線②

2.2 交互電影的概述與發展

2.2.1 交互電影概述

“交互”在當今這個流媒體時代是非常熱門的話題,只是在電影中相對使用較少,但其實早在傳統電影中就有使用該理論。交互式電影是計算機數字技術發展而來的產物,是一種新的電影產業概念,是指觀眾在觀看電影時可以通過互動設定參與劇情,甚至改變劇情的走向,獲得與傳統電影全然不同的觀感體驗。

北京電影學院的孫立軍教授又稱交互電影為“數字互動電影”或“第三代電影”。由于流媒體的普及、信息網絡技術的提升,21世紀之后,交互電影也逐漸被搬上銀幕。相較于傳統電影而言,交互式電影取得了從靜態觀影到動態互動的突破,觀眾從被動接受到賦權參與,敘事方式從單向線性變為雙向互動,觀影方式從靜態仰望變作跨屏互動。這是歷史性的變革,交互式電影讓觀眾參與了電影的走向和情節,獲得完全不同的體驗。

2.2.2 交互電影的發展及數字影像在交互電影中的應用

世界上最早的交互式電影是由捷克斯洛伐克導演杜拉茲在1966年所創作的 《自動電影》。這部電影曾在1967年的加拿大蒙特利爾世博會中展出,觀眾可參與互動,自行選擇后續播出的情節,進而看到所想看到的故事。但這種創新卻沒有立即受到觀眾的認可,反而使電影遭到禁播。雖然這部影片失敗了,交互式電影并未在此就停住了腳步,反而有更多人開始關注這種電影類型,并對其進行研究,進而逐步發展,在當下的數字化時代,交互式電影的發展變得更加迅速。

隨著媒介環境的改變,經歷了多年的沉寂,交互式電影也有了新的嘗試和轉變。首先是游戲屬性的有效嘗試,例如取得空前成功的 《底特律:化身為人》,這部由大衛·凱奇所導演的科幻片將交互式電影的游戲性提到了新高度,不再停留于娛樂層面,而是開始進行哲學意義的探討；其次是劇情屬性亟需的創新,國內外的交互式電影的評分相對較低,雖然交互方式讓觀眾耳目一新,但劇情仍然是一部電影成功與否的關鍵；最后是衍生產品的輔助作用,許多交互式電影在上線之后都會迎來一批影迷,而有些電影進行了創新,獨立于電影的劇情進行了相關衍生產品的開發,使得觀眾在觀影后能進一步表達對該影片的喜愛,延續觀眾對影片的情感,一旦衍生的交互影視產品獲得較好的反響,也能為電影提供一定程度的導流,如國產的交互式電影 《隱形守護者》就出版了真人互動影像設定集等相關衍生產品。

數字技術對電影藝術的發展非常重要,是電影創作不可或缺的工具和手段。許多人認為,電影藝術的發展離不開數字技術的發展,數字技術將虛擬的場景和人物真實化,引入到電影當中。傳統電影的前期拍攝和后期制作是完全分開的,而數字技術則參與了整個過程。如《哈利波特》系列、《權力的游戲》的某些鏡頭,都需要現場設置綠幕背景,而背景內容需要精湛的數字技術來制作。可以說,數字影像是推動科幻、奇幻電影的原動力,在數字影像的不斷發展和完善下,電影美學也有了進一步的發展。

3 交互式電影的現狀及問題

3.1 交互式電影的現狀

交互式電影是計算機數字技術發展而來的產物,是一種新的電影產業概念。觀眾在觀看電影時可以通過互動設定參與劇情、改變劇情的走向,感受到與傳統電影全然不同的觀感體驗。“它涉及第三代電影的創作技術、互動控制技術、放映技術等方面的技術問題；涉及觀眾心理需求、觀眾觀影體驗方式等方面的受眾心理需求問題；同時也涉及電影創作新思維、新觀念以及新的電影美學等方面的問題?！边@樣的方式讓觀眾參與到了影片當中,不再是編導的主觀作為影片主導,而是交由觀眾選擇。

如今市面上的交互式電影逐漸豐富起來,比如《奇異人生》《量子破碎》《超凡雙生》,圖2是連續更新五季的《黑鏡》系列中的交互畫面,這部影片是交互式電影的代表作。

圖2 電影 《黑鏡:潘達斯奈基》選項畫面截圖

基于數字技術,我國在流媒體平臺上推出了互動劇及交互微電影,并搭建相輔相成的手機終端APP,為的是打造專為數字交互電影,類似索尼PS4電子游戲機的終端。VR 逐漸應用于交互式電影中,其中的關鍵技術稱為“體感交互技術”。目前VR 實拍技術也被應用于虛擬全景式交互視頻的拍攝,VR影片《Inside the Box of Kurios》獲得了2016年艾美最佳交互視頻獎。

3.2 交互式電影存在的問題

交互式電影的制作能力和影片質量跟隨著科技發展在逐步提升,受眾也逐漸增多。但交互式電影依舊存在一些問題,比如受眾的用戶體驗是有局限性的。至今上映的交互式電影幾乎都需要通過視頻平臺進行播放,否則無法進行交互,更不要說挪到銀幕上供大眾觀影了。若交互式電影在影院上映,同一時間只能選擇一種劇情走向,無法滿足所有觀眾的需求,導致觀影的體驗不好。另外,在視頻平臺觀看高清畫質影片對網絡狀況要求較高,假設每次做完交互選擇時都會出現卡頓的現象,十分影響觀影體驗。在交互式電影的制作方面,也與傳統電影有相同的問題,比如畫質精細的數字影像視頻所需的存儲空間非常大,通過有線傳輸后再進行后期制作整合,比較耗費時間。

4 5G 與交互式電影相融合

4.1 5G 對交互式電影制作的影響

5G 時代下,交互式電影的制作可以由線下變為線上的協同合作,有了強大的網絡支持,數據的收集整理以及分析都有了提升,可以更精準地把握觀眾的心理和喜好,另外還可以使用AI技術參與制作流程。而觀眾也可以在線觀影,高速率低延時將會有更好的觀影體驗,加上VR 的參與和支持,未來的交互式電影會有全新的面貌。

4.1.1 電影云制作——國家電影云制作平臺啟動

2019年4月16日,“國家電影云制作服務平臺”在電影科技國際論壇正式啟動,并通過 《國家電影云制作服務平臺宣傳片》介紹了平臺的相關情況,闡釋平臺如何通過基于云計算服務平臺的數字電影網絡化、分布式跨域協同制作,促進我國精品電影持續推出,有效提升我國電影制作水平和能力,創建云計算體系下的現代電影生產制作工藝流程和新型產業服務模式,并推動電影制作與高速互聯網、移動互聯網實現深度融合,進而推動電影制作工業化體系建立完善。

國家電影云制作服務平臺有云渲染農場、云桌面、云審片、云網盤、主流專業制作工具軟件,還可以自主定制開發制作工具軟件和功能插件。同時平臺的容量也在逐步提升,可支持云端和本地結合,支持高新技術格式電影、視覺特效 (VFX)電影、CG 動畫電影、沉浸式媒體等制作。

該平臺的推出,將推動電影制作工業化體系構建和自主技術標準研究制定,促進我國電影制作水平、能力、效率、科技含量的整體提升 (如圖3所示),推動中國電影制作與國際接軌,使國內制作機構能夠承接更多國際制作項目,提升互操作性和國際競爭力,有力推進我國的電影強國建設。

圖3 5G 商用部署推動電影沉浸式媒體和移動云計算應用提升

4.1.2 大數據分析

5G 時代下的大數據分析,指導電影制作創作生產,促進電影行業科學高效決策和高質量可持續發展。近年來,中國電影產業數據庫已經逐步建立,影片票房與內容關聯性研究正在開展,影院內部環境與票房關聯性研究、電影受眾觀影行為分析研究、電影產業基礎數據可視化系統構建等工作已經展開。大數據云計算技術進一步提升,數據的收集在5G技術支撐下將會更快更精準。

4.1.3 實時捕捉技術和渲染技術提升

實時捕捉技術在5G 技術支持下,可以進行實時捕獲數字表演和預設可視化。這將為改進生產工作流程和提供即時動畫數據提供機會,而無需等待離線動畫傳遞。如今實時仿真技術也逐漸成熟,只需將人臉與電腦上的人臉模型相匹配,即可讓模型與人臉的表情同步,甚至連發絲的擺動都能做得十分精細。圖4便是該項技術的實時演示。

圖4 實時仿真技術的演示拍攝

此外,電影級實時渲染引擎GPU-RTX 也在逐步開發完善,2018年RTX 的“光影追蹤”技術就已經上市,如今有了5G 的加持,實時云渲染將會更加方便快捷,渲染速度也會相應提升。

4.1.4 人工智能賦能電影全流程

有了5G 技術通信網絡的支持,人工智能的發展也將踏上一個新臺階。而人工智能也可以被用于電影的制作當中,例如可以結合人的創意和AI大數據,為劇本創意提供更好的靈感；編劇方面,還可使劇本可視化,更加準確快速地表達劇本想要呈現的鏡頭；拍攝時也可通過AI進行動態捕捉、程序化紋理,快速高效的制作出逼真效果；后期可進一步利用AI進行大數據的收集、整理,從而更加了解觀眾的喜好和精神需求,對商業化電影的發展方向有進一步的指導作用。

4.2 5G 對交互式電影終端用戶群的體驗影響

交互式電影是計算機數字技術發展的產物,是一種新的電影產業概念。觀眾在觀看電影時可以通過互動設定參與劇情,甚至改變劇情的走向,感受到與傳統電影全然不同的觀感體驗。而5G 時代下,交互式電影也有了新的變革。

4.2.1 觀看方式的變革

在5G 到來之前,電影觀看更傾向于先進行緩存下載再進行觀影。如今5G 速率在理論上來說已經完全能達到在線觀影的效果,高速率、低延時,卡頓現象、長時間加載不出影片等問題得到明顯改善,流量和速率密度的改變將給觀眾更好的觀感體驗。

除此之外,5G 還將繼續與AR/VR 等垂直領域相結合?；?G 特性,VR 的設備將會有進一步革新,進一步鞏固無線便攜設備成為主流。交互式電影也更加適合制作成適用于VR 設備觀看的內容,觀眾能進入沉浸式的體驗當中,擁有更好的觀感。

5G 支持多個視頻同時上傳,利用網絡切片技術,能夠實現視點的流暢切換。如此一來,上傳多角度的視頻成為一個選擇,觀影者也能從自己想看的角度進行多角度的欣賞和體驗。

4.2.2 觀感的提升

5G 時代的到來,使超高清視頻成為可能,從表1可以看出,超高清8K 視頻的幀率在5G 的支持下可以達到每秒120幀,而想要提高VR 的體驗,幀率需要保持在每秒90幀以上,否則易造成眩暈。穩定播放幀率將有效提升VR 的體驗感。

電影云觀看也是提升觀眾觀影體驗的重要途徑。通信網絡速率的提升、延時的降低,可提供更高清的畫質、更流暢的播放體驗,觀眾可以直接體驗本地播放的流暢感。

5 結語

隨著5G 的快速普及,市場需求也將不斷更新,這些新的需求也會推動5G 技術的發展和完善,從而改變大眾生活,使大眾對娛樂有更高的要求。在5G 商用已兩年之久,數字影像多元化發展更加深入之時,多元化的數字影像所表現出的藝術風格和個性化是其他手段較難達成的。而交互式電影也是如今正迅速崛起的電影分支之一,將多元化的數字影像運用于交互電影的表達,使電影畫面更加精細和豐富,在未來利用全息影像和更具有現實感的虛擬環境技術來進行交互電影的設計和放映,也將進一步推動數字影像的發展。

注釋

①資料來源:北大科技園整理。

②根據 《4K 視頻傳送需求研究報告》及 《5G+:5G 如何改變社會》內容繪制而成。