人機協同技術在影視創作和虛擬拍攝中的應用研究

人工智能時代，AIGC視域下人機協同技術正推動著影視產業飛速發展。這些技術不僅提高了影視作品生產的效率和質量，更為創作的故事題材、劇本內容、影像美學、營銷策略等開辟了新方向。本文系統性總結AI在影視創作和虛擬拍攝中的實際應用情況，探索性研究人機協同技術如何為電影賦能，并對數字時代電影工業的變革和前景進行分析預測。

人機協同技術概述

將人工智能與人類智能有機結合是人機協同技術的核心要素，通過這種方式可以提升工作效率和決策優化，達到人機優勢互補、共同完成復雜任務的目標。

人機協同技術在影視創作和虛擬拍攝領域的應用備受關注，是當今熱門方向之一。在劇本創作階段，AI可分析海量數據以生成劇情大綱、角色等初步素材，在編劇指導下優化敘事策略、捕捉受眾偏好、提高創作效率、降低市場風險。電影美術領域，AI變革了傳統的分鏡頭設計范式，以前所未有的速度和精度重塑視覺特效，并降低了制作門檻。由AI輔助的演員選角系統根據角色需求匹配演員特質，可以減少人為偏見，提高選角精度與效率。虛擬現實技術（VR）、增強現實技術（AR）， 虛擬拍攝技術等，更是賦予導演和演員兼具自由性和創意性的發揮空間；AI融入剪輯、特效、音效配樂等后期制作環節，在數據處理與優化視聽方面也發揮著不可或缺的作用。隨著對人工智能產品的不斷開發，人工智能將逐漸成為影視劇創作的主體，與影視產業共同進步，相互賦能。

電影創作過程中的人機協同技術

劇本創作

AI劇本生成采用自然語言處理（NLP）技術，在對現有劇本進行大量分析后，提取常見的劇情結構、人物關系和敘事手法。例如：OpenAI開發的GPT-3模型，它擁有強大的文本生成能力，輸入關鍵詞或情節設定即可自動生成連貫的故事情節。在電影制作中，AI可迅速生成多個劇本雛形，為創作者節省大量構思和起草階段的時間精力。AI創作的腳本通常還伴隨多元化的創意，能幫助編劇開拓思路，啟發靈感。例如，在電影《刺殺小說家》中，作者前期就利用AI技術生成了不同版本的故事概要，受此啟發在故事中構思出夢境、故事世界、現實三個世界相互平行的創意，完成了影片主體框架。

AI技術除了能生成劇本，還被廣泛應用于數據分析和劇本優化。利用AI進行大數據分析，可以預測市場，評估觀眾對影視作品的喜好和期待，這也是AI技術幫助投資者取勝的關鍵所在。全球最大的流媒體公司Netflix在開發原創內容時就充分利用了AI分析用戶歷史觀看記錄以及評分數據，進而挖掘觀眾偏愛的故事模式及類型。《紙牌屋》是Netflix第一部以大數據為基礎創作出的成功作品。Netflix本身具有流媒體的互聯網優勢，在前期籌備階段就挖掘大量用戶數據、判斷用戶偏好，在AI的介入和幫助下，編劇們發現一個創作秘籍---在有眾多政治題材的劇集中，復雜的政治斗爭以及鮮明的角色個性是成功抓住觀眾的關鍵。有了這些信息支撐，《紙牌屋》在創作中加強了勢力角逐和人物內心的沖突表現，編劇借此擴展人物設定、深化劇情結構，打造出極具吸引力的影視作品。在AI的幫助下，Netflix的創作者們對于新穎題材的選擇、劇情推進的節奏、人物個性化設定都有了抓手，大大降低了創作的不確定性和影視行業的投資風險，加上Netflix以受眾為核心的營銷思路，多元、包容的文化策略，不斷打造出例如《魷魚游戲》《愛，死亡和機器人》《黑暗榮耀》等一系列全球現象級的影視作品。

電影美術

人機協同技術應用于電影美術領域后，設計師再也不用像過去那樣費時費力地手繪稿件、用三維模型創建電影場景和道具。如今，搭載著計算機圖形學和虛擬現實技術的美術設計軟件已經被廣泛應用，創作者們可以輕松、快速地創建虛擬場景。早在《阿凡達》拍攝之初，美術團隊就用虛擬現實技術進行虛擬建模，在植物繁茂的潘多拉星球上創造出震撼人心而又身臨其境的視覺效果。歸功于實時渲染技術效率的提升，導演和制片人不僅能直觀預覽畫面效果，還能隨時調整場景設置，保證視覺效果和劇情的高度融合。

在電影美術中，AI的應用超越了場景設計，延伸到特效制作和后期處理。現代電影制作重度依賴特效，AI深度學習、模式識別等技能具備快速分析處理復雜數據的能力，此項功能讓美術團隊擁有了智慧型創作工具，可以打破時空界限，擁有無限創意。如，《雷神4：愛與雷霆》里所呈現的颶風特效，AI就用物理模型以及大氣動力學原理模擬出逼真的颶風畫面，給電影增添了戲劇性與視覺沖擊力。在傳統的制作工藝中，美術特效是最復雜和耗時的環節，AI介入后改變了這種格局。《復仇者聯盟：終局之戰》運用了大量AI技術來降本增效，還有《星球大戰》系列電影也是通過 AI 技術將太空戰斗的視覺體驗推至新高度。

其實，特效只是AI在美術領域的一小個板塊。早在美術創意階段，AI就能發揮數據統計與識別功能，對海量的經典圖像進行分析。哪種類型的電影適合什么樣的美術風格、受眾傾向于怎樣的視覺創意，最近流行什么形式的美學效果，AI能將這些數據總結分析預判，為美術設計師提供創意靈感。譬如《寄生蟲》中，精準呈現社會階層差異和人性沖突的主題，靠的便是導演奉俊昊運用了特定色彩搭配以及光影效果，而這源于AI推薦下的色彩設計方案。

前期籌備

影視創作中常常會有大量預算分配和資源調度的工作，傳統的管理方法效率低且容易出錯，借助AI對項目數據進行分析，可精確預算和優化，幫助制作團隊控制成本、調度資源、制定策略。例如，制作《獅子王》真人版電影時，迪士尼公司就采用了AI技術分析拍攝進度及成本，同時監管每個環節的預算執行情況，在發現潛在超支問題后能夠立即處理，確保項目進程。Netflix制作影視劇《怪奇物語》時，采用AI工具ScriptBook來分析劇本受眾潛力及市場表現。ScriptBook在深入分析劇本與觀眾數據后，計算出制作成本和市場回報給制片團隊提供了可靠的依據。在《怪奇物語》第三季的創作過程中曾發生過這樣一件事：ScriptBook詳細分析了前兩季觀眾反饋和市場數據后顯示，增加特效預算并把更多資源放在特定場景上會有利于影片吸引更多的關注。制作團隊采用這一建議后，《怪奇物語》第三季果然無論是在觀賞性還是市場表現上都比前兩季有明顯提升。

影視制作

AI輔助導演決策正成為影視創作中的新亮點之一。AI能精準、迅速地捕捉鏡頭角度、光線設置和演員走位等關鍵數據，并通過實時分析做出科學判定。馬丁·斯科塞斯執導《愛爾蘭人》時，就在各個場景中利用AI技術分析顏色和光線配置，模擬多種方案效果。

過去，攝像全靠人工控制，不僅耗時耗力誤差也層出不窮，與之相比AI自動化攝像設備就大有不同。預設參數和實時反饋使其可以獨立調整各項設置－包括但不限于拍攝角度、焦距、曝光等，以確保每個鏡頭的質量。早在電影《阿凡達》的拍攝中就廣泛運用了許多內置AI技術的自動化設備，導演可以對拍攝內容進行實時監督，靈活調節軌道。自動化設備不僅提升了創作速度，還能分擔人工操作的壓力與消耗，讓人們能夠專心沉浸在藝術的思考中。

后期制作

傳統的電影剪輯通常需要從海量素材中挖掘最優片段，花費剪輯師大量的時間與精力，AI技術能夠按照視覺效果和劇情要求，精準選取最適合的畫面生成初步剪輯方案。具體來說，就是以關鍵鏡頭和重點場面為主導，根據作者傳達的創作意圖自動挑選適合的畫面，對鏡頭進行有邏輯的排列組合以達到預期效果。由谷歌開發的Magenta人工智能剪輯軟件不僅具備影片情節及架構分析能力，還能自主創作音樂、繪畫和視頻。不過，目前人工智能還十分依賴人工素材，更多的是一種模仿，但在不久的未來，人工智能也許會把藝術和技術緊密結合，讓自身學會藝術創作。

虛擬拍攝技術及其在電影中的應用

虛擬拍攝技術的核心要素

虛擬現實（VR）技術可以借助計算機系統及傳感器技術生成三維環境，創造出一種嶄新的人機交互方式，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在虛擬境界中。人們通過特殊設備將自己“投射”到虛擬的三維空間中，并以第一視角“穿越”到虛擬空間中去感受和體驗虛擬世界中的事物。VR實現的關鍵在于計算機圖形學，它的主要任務是將三維數據轉化為二維圖像，然后將這些二維圖像渲染到虛擬空間中，從而實現用戶與虛擬世界的交互。VR的應用提升了電影制作團隊在虛擬環境中的創作、預覽的能力以及感官的真實度。

虛擬拍攝的流程和設備

虛擬拍攝的工作流程主要涉及場景設計、動作捕捉以及后期合成等環節，會使用到諸多軟件和設備。首先創作團隊需要根據影片內容進行數字化制作和虛擬置景，搭建實拍攝影機實拍與虛擬攝影機生成的混生影像數字模型，進行場景數字化預覽。在虛擬場景的創建與設計中，導演和美術可以借助頭顯或墻壁投影等設備觀看場景效果。拍攝過程中，由動捕系統獲得實拍攝影機的位置和數據，實時傳輸給虛擬攝影機，就可以實現虛擬攝影機和實拍攝影機運動的實時匹配和實時渲染、合成。動態數據記錄則是動作捕捉階段的主要任務，靠它完成從人類演員到數字角色的轉化。常用設備有OptiTrack、Vicon 等動作捕捉系統，它們能精確記錄下演員身體每一個微小運動和表情變化。拍攝制作階段，虛擬拍攝一般會虛實結合，雙線并行。傳統的虛擬拍攝，包括CG技術的場景可視化（Previs）、實時特效（Real-time In-camera VFX）、構建虛擬拍攝片場（Virtual Sets）、虛擬后期制作（Virtual Post-production）、表演捕捉（Performance Capture）等環節。

長久以來，綠幕或藍幕都是實現現實與虛擬相結合的最主要方式，但它們也會給拍攝帶來很多局限。如今，LED背景墻和實時渲染技術結合，顛覆了傳統影視的制作流程，改變了演員們在綠幕前對著空氣表演的方式。區別于傳統綠幕制作，LED背景墻可以很好地解決透明介質的拍攝，且對鏡面反射有較強的優勢性，它所呈現的環境能將真實色彩、光影同演員、道具自然結合，既改善了溢色的問題，又提供了更加真實的物理效果。

虛擬制作分為可視化、表演捕捉、混合虛擬制作、現場LED虛擬制作。當虛擬制作進入后期階段，很多剪輯、渲染工作其實在拍攝過程中就已經同步進行，后期創作人員可以直接獲取到帶有背景及攝像機實時跟蹤的畫面，讓制作效率和質量大幅提升，而且受前期影響更小，減少了很多傳統制作中的修改和返工問題。

虛擬拍攝對演員表演方式的改變

動作捕捉是虛擬拍攝的關鍵技術之一，它可以將表演主體的真實運動轉化為虛擬世界中的數字化運動，達到可視化和實時制作的目的。在動作捕捉開始之前，制片團隊需要選擇適合動作捕捉的設備、場地、對演員進行身體測量和標記。為了使數據更加準確，需要在演員身上涂上特殊的顏色和粘貼跟蹤器、標記點。如果需要拍攝演員面部或更多細微表情，會讓演員佩戴深度傳感器，或者干脆在他們臉上畫標記點進行面部捕捉。當談到精確再現虛擬角色動作及其表情時，《星球大戰》的演員們表示拍攝時他們身上就安裝了傳感器和攝像頭，每一個微小的抽搐、神情的變化，都被動作捕捉技術記錄下來，隨后制作團隊再將這些數據轉化為虛擬角色獨特的動作習慣和表達方式，讓虛擬角色也擁有了鮮明的辨識度。實際上，演員和影片角色的高矮胖瘦不盡相同，尤其是動畫角色與演員相比有明顯不同的身體幾何形狀，這時候就會涉及到重定方向、比例調整等工作，例如《指環王》里的咕嚕、《銀河護衛隊》里的火箭浣熊，演員只能看到綠幕和很少的實體道具，通過導演指導與VR技術輔助，傳達與虛擬機器人互動的情景，演員需要在有限的空間里發揮無限的想象并準確運用身形語言來賦予角色生命力。

如今，大預算的虛擬拍攝項目幾乎都是使用光學動捕系統來跟蹤攝影機、道具和演員運動的。總之，將虛擬角色與真實演員結合需要經過多個步驟，通過合理的運用動作捕捉技術，可以創造出更加逼真、生動的視覺效果，為觀眾帶來更加沉浸式的觀影體驗。

在電影制作領域，人機協同技術與虛擬拍攝技術的不斷進步和應用，為創作者開啟了前所未有的創作空間。AI智能化應用使影視制作效率和創意多樣性大幅度飆升，虛擬拍攝技術也為影片插上翅膀，帶來更真實、更自由的視效。科技之路日新月異，發展永無止境，影視從業者們將駕馭高新技術向更加多元且智能的時代邁進，創造影史新紀元。

（作者單位：中國電影資料館（中國電影藝術研究中心）北京）