我國科普特效電影發展策略研究

吳丹　唐劍波　鄭丹

[摘? ?要] 科普特效電影是科普場館開展科普工作的重要手段，因其寓教于樂的科普形式深受公眾喜愛。我國科普特效電影發展相比國外已嚴重滯后。本文梳理近六屆北京國際電影節科技單元評選的優秀影片，通過分析其成功經驗和做法發現，優秀影片具有追求內容創意和奇觀化等特點。在此基礎上，提出在行業層面建立標準體系，片商遵循高質量發展原則，從根源上解決影片質量良莠不齊問題，提升行業整體競爭力；在國家層面加強政策引導，創新人才培養機制，奠定行業發展的人才基礎；在學習借鑒先進經驗的同時發展富有中國特色的影片體系等提升我國科普特效電影水平的建議，旨在為實現行業跨越式發展提供有益思路。

[關鍵詞]科普特效電影? ?北京國際電影節? ?奇觀化

[中圖分類號] N4；J953 [文獻標識碼] A [ DOI ] 10.19293/j.cnki.1673-8357.2023.01.004

科普特效電影指在巨幕、球幕、環幕等特效影院放映的，具有聽覺、視覺甚至觸覺特效的科普題材電影，它注重科學、藝術和人文精神融合[1]，能夠給觀眾身臨其境般的視聽感官體驗，是科普場館開展科普工作的重要手段。我國科普特效電影起步較晚，目前正處在探索階段，少有精品出現。而國外尤其是美國、加拿大、澳大利亞等國家的科普特效電影行業已發展得比較成熟，制作了大量高水平的科普特效電影。他山之石，可以攻玉，分析國外優秀影片的特點和成功經驗，并創造性地吸收和借鑒這些經驗，對現階段我國科普特效電影的發展具有重要意義。現有對我國科普特效電影的研究主要集中在三個方面：一是聚焦科普特效影院的運營管理[2-3]；二是分析影片的科普功能或教育功能[4-6]；三是圍繞特效電影技術展開[7-9]，但尚無對國外科普特效電影進行系統分析并為我所用的研究。本文通過文獻梳理和案例分析，以北京國際電影節（以下簡稱北影節）科技單元評選出的獲獎影片為研究對象，分析獲獎影片的特點，總結經驗，并結合我國實際提出建議，以期為我國科普特效電影行業的發展提供有益借鑒。

1科普特效電影發展現狀

按照幕別、制式及觀影形式不同，當前科普特效電影分為巨幕、球幕（又稱穹幕或天幕）、4D等[10]。巨幕電影的概念最早出現于20世紀60年代[11]，指用70毫米膠片在平面或稍有弧度的巨型銀幕上放映的電影[12]。根據大銀幕影院協會（Giant Screen Cinema Association，GSCA）《數字沉浸式大銀幕規范（DIGSS）2.0》規定，平面矩形銀幕須達到21.3米寬或銀幕面積達到228平方米才能稱為巨幕[13]。球幕電影指在形狀為球面的一部分的投影幕，球冠張角通常等于或略小于180度[14]的影院放映的影片。觀眾坐在有特殊角度設計的座椅上觀看電影，會獲得強烈的包裹感和沉浸感。4D電影也叫四維電影，在3D立體電影的基礎上增加環境特效，模擬仿真組成的新型電影產品，通過給觀眾與電影內容聯動的物理刺激，增強臨場感[15]。

早在1900年的巴黎萬國博覽會上，盧米埃爾兄弟（Louis Lumèire and Auguste Lumèire）及法國人格里姆·塞宋（Grimoin Sanson），已經開始了大格式巨幕電影和圓環形銀幕放映的嘗試[16]。20世紀80年代4D電影誕生，由于影片數量少、造價昂貴等原因未能大規模普及應用[17]。球幕影院的起源可以追溯至天象廳[18]，大銀幕電影的出現改變了天象廳的表演形式，隨著計算機技術的不斷發展，數字球幕電影逐漸取代膠片[19]。帶有科學教育內容的科普特效電影進入科普場館始于1967年加拿大IMAX公司推出70毫米巨幕電影技術，它創造了膠片電影時代最高質量、最大銀幕的神話[20]。巨幕電影又分為矩形銀幕、IMAX3D巨幕和球形巨幕[21]。隨著1972年美國圣迭戈魯本菲利特太空中心（Reuben H.Fleet Space Center）推出第一家IMAX球幕影院（ONIMAX），以生態環境、動植物保護、空間探索等為題材的IMAX電影迅速進入博物館。截至1994年，在所有IMAX影院中，博物館中的IMAX影院占比達59%，遠遠高于主題公園和商業影院中IMAX影院的數量[22]。此后多年，230余部帶有科學教育內容的IMAX影片服務于博物館、科技館等科普場館。隨著IMAX公司在20世紀初成功研制了數字原底翻版（Digital Media Re-mastering）技術，IMAX影片才逐漸由科學教育領域轉向商業領域。但以IMAX格式為代表的巨幕電影自誕生至今一直穩步發展，形成了相當成熟的產業鏈條，并產生了跨地區、大聯合的行業聯盟。GSCA和國際天文館學會（International Planetarium Society，IPS）就是其中的代表。GSCA作為巨幕電影行業的領導者，是世界巨幕電影行業聯盟組織，260余家會員單位來自全球20個國家和地區，協會旨在促進溝通、信息共享和最佳實踐活動開發，支持原創高品質教育和娛樂相結合的巨幕電影的制作與播出。IPS成立于1970年，是由天文教育者、天文館工作人員及天文科普相關人員組成的全球性組織，500名成員來自世界各地50個國家和地區的大學與博物館等機構，球幕影片的制作和發行是學會工作的重要組成部分。截至2022年3月，GSCA影片數據庫內的巨幕影片總數已經超過500部[23]；IPS官方網站記載的全球幕影片數據庫（Fulldome Datebase，FDDB）中的數字球幕影片數量也超過了350部[24]，以上數據反映出國外科普特效電影行業已經發展為一個完善且健全的體系。

20世紀90年代，中國電影人開始嘗試巨幕電影拍攝，但還處于探索經驗的階段，優秀作品并不多見。1992年，吉地公司拍攝《珍珠姑娘與海盜》后銷聲匿跡。1988—1998年，我國的電影制片廠與科研機構和國外聯合拍攝了第一部巨幕影片《秦始皇》，之后又拍攝了《長江》等幾部影片，拍攝設備和技術全部來自國外，我國只提供人力輔助和置景保障。2010年，我國的電影制片公司與好萊塢合作，利用數字特技方法完成特效的首部影片，積累了3D巨幕影片制作經驗[25]。2016年，中外聯合制作的一部以考古為題材的科普巨幕影片《古中國之謎》（Mysteries of China）的發行信息在GSCA官方網站公布，影片也發行到加拿大皇家不列顛哥倫比亞博物館（The Royal BC Museum）等國外科普場館，這也算是國產科普特效影片走向世界的有益嘗試。近年來，隨著3D軟件技術的發展和廣泛應用，4D影片技術得到了長足發展[26]，球幕數字影片技術也隨之不斷取得新的進展，一些國內的影視制作公司開始關注4D和球幕影片制作，上海科技館、中國科學技術館、北京天文館等科普場館也加入制片隊伍中。

相比影片的匱乏，適用于科普特效電影放映的基礎設施在我國發展迅速。中國科學技術館于1992年開始放映70毫米球幕電影，21世紀初上海科技館和中國電影博物館建成IMAX影院。據中國自然科學博物館學會科普場館特效影院專業委員會（以下簡稱影院專委會）對全國（不含港澳臺地區）255家各級科技館、科學館、工業博物館、青少年宮、文化主題公園的調研，截至2021年2月，這些科普場館共設有418座特效影院[27]，科普特效影院在國內發展可謂如火如荼。然而，基礎設施的大力興建并沒有帶來影片行業的蓬勃發展，國產科普特效影片發展緩慢。影片發展的薄弱導致影院中進口片源占多數的現象突出。中國科學技術館自2009年新館開館以來，采購使用的157部影片中，僅有13部國產影片，甚至沒有1部國產巨幕影片，進口影片占92%。上海科技館放映的影片中，球幕和巨幕影片均為國外進口，國外引進的影片占90%[28]，積累了良好發展基礎的國外巨幕電影已幾乎將市場占據殆盡。

為了改變進口片源壟斷市場的突出現狀，促進我國科普特效電影行業發展，本文以近6年北影節科技單元評選出的優秀影片為研究對象，分析影片特點，總結經驗，提出行業發展的對策和建議。鑒于獲獎電影以巨幕、球幕影片為主，且巨幕和球幕影片肩負了科普場館特效影院最主要的科普教育任務，本文將對其進行重點分析。

2北影節科技單元優秀影片評選情況分析

2.1北影節科技單元概況

北影節創辦于2011年，是在國家電影局的指導下，由中央廣播電視總臺、北京市人民政府主辦，以“共享資源、共贏未來”為宗旨，匯聚世界電影優秀成果，推動電影交流與合作的電影盛會。科技單元作為北影節相關活動之一，由中國科學技術館、影院專委會、GSCA和IPS共同主辦，以球幕電影、巨幕電影、4D電影等特效電影展映為基礎，融電影展映、佳作評選、行業交流于一體。以第七屆至第十二屆北影節科技單元為例，報名影片總數達275部，影片從第七屆的25部到第九屆峰值時的63部，之后穩定維持在每屆60部左右；報名參與展映的國家和地區由最初的7個增長至18個，總參與國家和地區數量達27個；參與開幕式、論壇、展示交流會的單位有上百家。第十二屆北影節科技單元部分活動雖在線上舉辦，但參與互動的行業內人士仍達1 380人。值得注意的是，報名參與活動的各類型國產影片中4D影片數量最多，占比約達同類型影片總數的38.75%。

北影節科技單元是目前我國科普特效電影行業唯一的國際性電影節（展），是影院專委會的會員單位看片、選片的重要平臺，也是國內外科普特效電影行業交流的窗口。許多影院專委會的會員單位將北影節科技單元評選出的獲獎影片列為采購的參考指標，獲獎影片評選結果也會在北影節官方網站發布[29]。國際科普特效電影行業對北影節科技單元優秀影片評選也高度關注，以第十二屆活動為例，GSCA在其官方網站的頭條資訊欄目發布了“中國科學技術館成功舉辦北影節科技單元活動”的消息[30]。

北影節科技單元設置最佳科學傳播、最佳特效設計、最佳創意、最佳觀眾推薦影片等獎項，旨在鼓勵和支持科普特效電影人創作的積極性，選拔優秀影片，推動行業發展。大眾評審和專家評審圍繞以下三個維度評選出觀眾喜愛、行業認可的優秀影片：一是評選內容精彩、新穎有創意，敘事手法特點突出的影片；二是從拍攝技術、畫質和音效設計等技術層面考察影片質量；三是考察影片是否有較好的科學傳播效果，是否專業、準確地傳達科學思想和科學方法。梳理6屆北影節科技單元優秀影片發現，275部報名影片中，有20部影片獲得過獎項（見表1），其中國產影片僅2部，優秀影片集中在歐美等發達國家，獎項在每個類型影片都有分布。國產影片雖然報名數量眾多，但鮮有精品，這也反映出國產科普特效影片的整體水平相比國外存在較大差距的問題。

2.2優秀影片特征分析

2.2.1創意的內容設計

國外科普特效影片歷經了半個世紀的發展，培養了成熟的受眾群體，科學知識不再單純以平鋪直敘的宣教式口吻向觀眾灌輸，而是注重科學內容的創意表達。通過打破常規主題，在故事化敘事中營造戲劇沖突、擬人化角色等巧妙的設計，提升影片的科普能力。

分析獲獎影片發現，它們的主題不拘泥于常規，注重結合現實社會，視角更關注當下，本土化特色明顯，以此凸顯影片的新穎和創意。影片《后院風光》就獨具創意，將拍攝地點設置在一個郊外的普通家庭后院，拍攝視角聚焦在不起眼的小動物身上，拍攝時間橫跨四季，展現了動物獨特的行為以及與人類之間的親密關系，帶領觀眾感受大自然帶來的意外驚喜。影片以小見大，采用詩意的選題和創作手法，來展現動物們的憨態可掬、春池里的萬物生長，將科普和藝術進行完美融合。影片題材的多元和創意，不但能滿足觀眾的個性化觀影需求，還能引起情感的共鳴。“《大堡礁探險》是本次北京國際電影節期間科教類電影最打動人心的一部電影，不僅僅因為大堡礁太美了，而且觸動了每一位觀影人自愿融入大自然的強烈情感需求。”[31]觀眾對獲獎影片給予了高度評價，也表明影片引導觀眾融入自然、保護環境的意愿。

優秀影片通過構建戲劇沖突，增加趣味性與娛樂性內容，以故事化的敘事方式使原本蒼白的科學內容吸引觀眾，尤其是低年齡段觀眾連續觀看。影片《魔力星球：四季更替的故事》設置了“科學怪舅舅”這一人物形象，故事中穿插“怪舅舅”企圖利用一顆魔力星球更替四季的情節，增加了矛盾與沖突，將影片打造成“合家歡”電影，拓寬了觀影人群的年齡跨度。值得一提的是，國產影片《綠色長城》也獲得了獎項。該片歷時4年拍攝完成，穿越13個省（自治區、直轄市），采訪了治沙專家、農牧民和勞動模范，史料充足，穿插故事情節，融入人文情懷，飽含創作者的深情，將嚴謹的科學知識用鮮活寫意的故事性敘事形式表達出來，觀眾在感人的情節與深邃的立意中接受防沙、治沙的科學知識普及，科學傳播效果也在潛移默化中得以實現。

使用擬人化手法代替照本宣科式的科普形式，更容易使原本枯燥且抽象的科學知識在銀幕上變得生動和鮮活，增加感染力。影片《露西亞：流星的秘密》的觀影人群定位為6～13歲的兒童和青少年，為使目標觀眾更易于理解天文學知識，影片對主人公北極熊和企鵝進行了擬人化處理，通過兩個小伙伴去往太空冒險的故事，將晦澀難懂的天文學知識以生動的形式傳遞給觀眾。這種擬人化的手法既保留了影片的科普色彩，又能為觀眾帶來視聽的趣味感受。

2.2.2奇觀的視覺表達

優秀影片在拍攝技巧、場景處理及特效制作方面均有突出表現，普遍采用“奇觀”的創作方式突出視覺表達。所謂電影的“奇觀”指非同一般的具有強烈視覺吸引力的影像和畫面，或是借助各種高科技電影手段創造出來的奇幻影像和畫面及其所產生的獨特的視覺效果[32]。通過對現實生活中難得一見的原始森林、海洋沙漠、地球兩極、高原冰川、野生動植物和具有遼闊視角的天體宇宙使用奇觀化方式進行拍攝制作，給觀眾帶來大量的視覺刺激和美學沖擊，提升影片的觀賞效果，從而更好實現科學普及的目的。

巨幕影片多使用空中拍攝、微觀拍攝、水下拍攝等技術，采用上升、俯瞰、俯沖、盤旋等技巧突出宏大場面和壯觀景色，以獨特的視覺效果呈現影片內容。影片《神奇的洋流》采用空中拍攝形式展現蔚藍海洋連綿海岸線的壯麗景觀，同時使用水下拍攝方式，近距離追蹤深海微生物和重達數噸的巨型座頭鯨、群居的灰鯊等場景，使原本不易看到的場景得以真實呈現，滿足觀眾的感官體驗和獵奇心理。優秀影片的奇觀化在表意上也有所應用。《海洋：藍色星球》展示了南極洲冰天雪地的海岸、深海中栩栩如生的暗礁、美麗多樣的珊瑚礁群和奇特的海底地貌等各種美麗畫面，每一幀都堪稱精美絕倫。影片采用奇觀的外衣包裝科普內容，使觀眾在欣賞美景的同時接受了科普知識，增加了深奧難懂的科普影片的觀賞性，進一步拉近了觀眾與科學的距離。

球幕影片則多采用3D數字制作技術，通過使用極高分辨率的星云、天體、銀河、宇宙的圖片，配合魚眼鏡頭進行畫面特效制作和合成，再結合劇場內大坡度座椅和球形的銀幕，給觀眾營造出視銀幕如凝視蒼穹般的沉浸感和視覺奇特感。最佳特效設計影片《旅行者號：永無止境的旅程》展示了多個天體的地表活動和地貌特征，通過細膩逼真的模型、簡潔流暢的故事節奏、制作精良的畫面等奇觀化策略，觀眾感受到與旅行者號探測器一同遨游太空的超真實體驗。影片《暴力星球》將巨大自然災害后山崩地裂的情形使用數字特效技術進行真實還原，地震、火災、海嘯等自然災害撲面而來，給觀眾既生動又震撼的感官刺激。

2.2.3深層的價值挖掘

遵循行業發展規律，注重影片全鏈條式發展，激發影片蘊含的更多商業和科普價值是優秀影片的共性。優秀影片非常重視發行環節，尤其注重拓展海外發行渠道，深入挖掘影片的商業價值。積極開發電影相關科學衍生產品，挖掘影片科普價值，延續影片科普生命力。

研究發現，大多數獲獎影片都配備了多種版本的拷貝和配音。經統計，獲獎的巨幕影片幾乎全部支持IMAX數字和激光、好萊塢數字電影倡導組織（Digital Cinema Initiatives，DCI）數字和激光、球幕定制、15/70膠片、全球幕數字等多種放映格式；多數球幕影片支持24、30、60FPS，支持2K、4K甚至8K播放格式；影片配備英語、法語、西班牙語等多種語言的配音和聲軌，為影片多格式影院使用和海外發行奠定了基礎。

與商業影片追求經濟價值不同，科普特效影片更關注科普觸角的延伸，重視衍生品作為電影產業重要一環的開發與制作。優秀影片大多配備了豐富的教育資源，注重開發與影片配套的教師手冊、教育活動指南等教育資源包作為電影的科學衍生品。但是科普特效影片衍生品的開發并不以營利為主要目的，而是為了持續延伸影片的科普范圍，實現科普效果的最大化。觀眾觀看電影可以獲取科學知識，在使用衍生品的過程中還將持續了解與影片相關的更多科學內容，實現了影片的科普內容延伸。研究發現，優秀影片中科研機構的深度參與為衍生品開發提供了重要的支持，制片方與科研機構緊密合作，為影片提供翔實可靠的科學素材。一些影片攝制組甚至深入科研項目當中，追蹤整個項目的組織實施，獲取第一手科學資料，并最終將其轉化為教育資源。

3思考與建議

目前，我國科普場館特效影院發展迅速，影片市場卻長期被國外電影占據，通過分析國外科普特效電影的成熟經驗，對比我國科普特效影片現狀發現，國內科普特效影片存在數量雖多但內容創新乏力、創作水平參差不齊、競爭力不強等問題，這是制約行業發展的根本原因。為了解決這些問題，本文提出以下發展對策與建議。

3.1建立標準體系，促進影片品質升級

“十四五”期間，我國電影發展仍處于重要戰略機遇期，中國電影要堅定不移走高質量發展路線[33]，IPS已經于2004年開始討論球幕電影制作國際標準，設立球幕視覺標準（Full Dome Standers Summit）[34]，GSCA也在不斷修訂和完善技術標準[35]。我國科普特效電影行業也應遵循高質量發展原則，探索建立影片制作和放映的標準體系，以標準促發展。在制片方面，影片商須摒棄粗制濫造思想，嚴格遵守制作標準，緊跟時代發展步伐，采用新、奇、特的拍攝和制作手法，積極研發和使用最新拍攝與制作技術，致力于打造精品影片以滿足放映標準；在內容方面，拓展創作視野，細心打磨劇本，深化對內容和主題的研究，勇于打破題材天花板，摒棄單一刻板的說教方式，嵌入吸引觀眾的故事情節、制造懸念和沖突，注重科學性、趣味性、藝術性相結合，實現我國科普特效影片的提質升級。

3.2借鑒先進經驗，促進產業全鏈條式發展

我國科普特效電影行業應學習借鑒國外先進經驗，在注重影片創作質量提升的同時，實現科普特效電影的全產業鏈條式發展的目標。積極提升發行能力、拓展海外發行渠道，將我國優秀的特色科普特效影片推廣至海外，講好中國故事、傳遞中國聲音。在延伸電影后產品方面，加大影片科學衍生品的研發力度，充分激發影片的科普價值，延伸科普內容的深度和廣度。衍生品的開發還可以增加發行收益以外的收入，以盈利反哺創作，促進行業健康持續發展。

3.3加強政策扶持，創新人才培養機制

國家應加大科普特效影片專項扶持力度，出臺更多扶持或獎勵政策，支持影片商在制片中升級換代拍攝設備、使用先進技術，扶持科普特效電影行業打造一個或一批“頭部”影片；引導科普場館打破思想藩籬，積極主動使用國產影片；宣傳推廣科普特效影片重要的社會價值，營造良好的氛圍和環境，引導社會力量參與劇本創作和影片制作；探索完善專業的人才培養機制，重視優秀青年人才培養，以“傳幫帶”形式選拔一批領軍人才帶領行業發展；引導科普特效電影行業與社會知名電影制作、發行機構之間進行人員交流與合作，借助成熟的商業電影的力量培育科普特效影視專門人才；推動行業產學研相結合，與電影大中專院校和科研院所合作培養人才，奠定科普特效電影行業跨越式發展的人才基礎。

3.4精準發力，發展中國特色影片產業

縱觀北影節科技單元活動影片的整體情況，國產4D影片在數量上的表現當屬亮眼，這為行業發展奠定了良好基礎。一些科普場館為了使用符合場館要求且科普性強的影片已經陸續加入制片隊伍。我國科普特效電影行業應在社會快速發展的大背景下，乘著虛擬現實、人工智能、5G等數字信息技術高速發展的東風，從較為容易實現高質量發展的4D影片入手，以不斷更新迭代的計算機多媒體技術為抓手，著力發展具有中國特色的4D科普特效電影產業。

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（編輯? 顏? ?燕）

收稿日期：2022-04-24

作者簡介：吳丹，中國科學技術館工程師，研究方向：特效影視技術及科普教育，E-mail：jmwudan@163.com。唐劍波為通訊作者，E-mail：398667141@qq.com。