可视化
可视化是虚拟制片最原本的形式，也许目前为止依然是最广为人知的概念。它包含了制片流程中补足共享视觉部分的所有不同阶段。可视化包括推销预览、前期预览、技术预览、特技预览和后期预览。
在本节中，我们将详细了解大多数可视化形式背后常用的硬件和软件组件。我们会了解各大主要可视化工作流程，以及这项工作是如何完成的。最后，我们将继续采访创意人员和服务提供方，了解可视化的多种类型。
组件
虚幻引擎
虚幻引擎本身就是许多可视化工作流程中一个重要的组件。诚然我们有许多方法能够实现可视化，例如通过动画应用软件或者更传统的方式——手绘动画、故事板或动态分镜等等，但没有哪种方法可以像虚幻引擎这样同时具备速度、视觉保真度、建立虚拟和现实世界之间一一对应的关系，并且能够达成深度合作。
虚拟摄像机/协同摄像机
虚拟摄像机（VCam）和协同摄像机是许多可视化技术中都会用到的重要组件。虽然通常会使用更传统的布局技术来做可视化的运动，但VCam可以进一步提高虚拟制片的效率。
摄像机的运动是创建图像的一大关键因素。很少有导演或者电影摄像技师会用基础的摄像机运动。相反，内行会运用手动摄像机的运动来让图像看起来更加真实，帮助他们叙述故事，增强观众的临场感。通过将手动的摄像机运动和对象运动带入虚拟世界，可以更早地获得接近最终创意愿景的图像。所以在前期预览或前期制作阶段提供逼真的摄像机运动可以更快让创意人员参与进来，也有助于合作。
协同摄像机也是通过将虚拟元素实时合成到实景画面中，从而将可视化技术运用到虚拟制片中。这对布景拓展或CG角色这类需要在镜头中互动的数字元素来说尤为关键。它会同时实现摄像机中真人拍摄和CG元素的可视化呈现，从而让电影制作人可以更好地优化镜头框架和整体的构图。
接口
根据不同的可视化类型，我们可以部署多种接口，其中包括动态捕捉套装、头戴式摄像机、移动设备、追踪系统、摄像机或轨道解码器等等。
远程会话
虚拟制片通常是使用远程合作技术的领军领域，新冠疫情的影响更是加速了这一趋势。远程会话的形式有很多，从创意人员用Zoom召开简单的会议到举行远程多用户合作会话都有。远程团队可以有效地完成可视化工作中所有的关键环节。
已有传统资产的转换
如果你可以对3D模型、纹理以及其它已有的视觉资产进行转换和修改，从而应用在虚幻引擎之中，就能够给可视化流程带来诸多益处。你无需投入时间和资金重新制作已有的资产，Alembic、FBX、和OBJ等格式的资产均可以超高的保真度从其它建模和动画流程导入到虚幻引擎中。即将到来的虚幻引擎5将可以通过更强大的功能和性能，更好地兼顾模型复杂度和实时性能。
这样主要的好处是可以让摄像机操作员和导演可以了解镜头拍出来会是什么样子。
HughMacdonaldNviz首席技术创意官
工作流程
虚拟制片的一大原则就是将可视化从制片的中间阶段前移到开始阶段。在新项目的一开始就拥抱可视化，从而让创意人员可以更早地参与其中，并且通过更便捷的互动和迭代来实现更紧密的合作。可视化将成为更加清晰的共同语言，将项目中所有不同元素整合到一起。
推销预览
推销预览顾名思义，通常用于让项目得到正式的批准。它的目标就是通过展示项目预期的观感来博得利益相关者的青睐，从而获得投资，甚至如果项目在中期由于预算、创意或其它原因无法继续下去，也可以用它来重新推销。《野性的呼唤》就是一个很好的例子，这个项目先是被叫停，后来正是通过推销预览重新投入制作。（要了解此项目的更多详情，请查看与ChristopherSanders的访谈。）
而推销预览作为一项工作流程往往最依赖引擎，因为项目在萌芽阶段可能只有很少的已有资产。不过推销预览依然可以整合许多其它的关键可视化组件，例如VCam、远程合作和资产转换等等。而虚幻引擎专为端对端产品平台设计，所以你在推销预览中开发的内容完全可以经过修改以后应用到之后的项目中。
前期预览
在新的实时工作范例中，前期预览现在可以被认为是制片工作的开始。如果你没有运用推销预览，那么前期预览就是创意人员呈现和分享自己构思的具体图像的第一次机会，而且其中的资产在之后的项目中也可以使用。过去的前期预览只是制片工作的一部分，也许会由导演和几位美术师一起在静态的媒介中探索概念，而实时的前期预览可以提供更加流畅和互动性的体验。
因为图像的潜在品质可以更好，开发的时间也能大幅缩短，更多的部门可以更早参与其中，包括制片设计、剪辑、美术指导、电影摄像甚至是用于表演捕捉的表演。通过更早地赋予各个部门相应的灵活性和权力，整体的制片工作就可以更加高效，在初期阶段也可以有更多的探索，同时成本也比完全制片阶段要低得多。
技术预览
技术预览通常用于为实际和数字镜头制定精确的技术要求，然后再在制片日当天交给剧组并在设备上操作。技术预览可以用来探索在特定位置的镜头设计是否可行，以及布置相关的虚拟元素位置。它还可以用来决定需要多少实体布景，需要多少数字布景拓展。最后，它也有助于制定安全注意事项和降低风险。
特技预览
特技预览是实体特技工作和动作设计的技术预览。因为虚幻引擎可以整合现实世界的实体模拟，所以在设计镜头时就可以达到很高的准确度。动作设计师可以精准地设计镜头，并且让特技具有创意性和连贯性。有了实体上精准的特技预览，特技人员可以重新编排和执行模拟的镜头，从而在制片工作中获得更高效率，缩短拍摄天数。特技预览可以实现更令人叹为观止的特技，同时确保特技人员有更高的安全性。
后期预览
后期预览会将制片中不完整的镜头和额外的可视化效果结合起来。可视化的目标是为所有合作人员提供更清晰的创意愿景，而后期预览是将电影制作人的愿景提供给视效团队，同时也让剪辑师在做剪辑工作的时候对未完成的镜头有更准确的理解。
你们将虚幻引擎纳入自己的工作已经有多久了？
HughMacdonald：我们将虚幻引擎纳入自己的前期预览管线已有三年之久。在那之前，我们用的是Ncam自家的渲染器，也就是MotionBuilder。我们去年做了一个项目，并且主要是在虚幻引擎中做的前期预览，还用它做了片场的协同摄像机，包括CG角色的面部动作捕捉。我们还在虚幻引擎的Composure合成中制作了后期预览。
是什么原因让你们开始采用虚幻引擎来做虚拟制片？
Macdonald：因为虚幻引擎中已经有可用于前期预览的资产，而且还可以提供视觉保真度、方便的操作和控制，并且还能满足面部动作捕捉的需求。我们感觉虚幻引擎就是项目的最佳选择，因为KimLibreri拥有虚幻引擎的制片经验，Kim很了解视效。Epic这家公司了解不同的领域和挑战，拥有一位完全了解我们这个行业的首席技术官也让我们对引擎的未来充满期待。
你通常会用协同摄像机去做哪些可视化工作？
Macdonald：在百分之八十的情况下都会用于做场景。也有可能用来做背景中的生物或者载具，但大多数是做场景。这样的好处在于可以让摄像机操作员和导演了解镜头拍出来会是什么样子。
你可以在前景拍一个角色的镜头，然后在后面加许多的CG建筑。如果没有协同摄像机，你可能要剪掉建筑的顶部或者把它缩小，才能把它放到一个镜头里，确保看起来没有问题。关键是片场的所有人都可以了解这个镜头在之后会是什么样子，而不仅仅依靠前期预览和故事板。
要使用协同摄像机需要什么类型的数据？
Macdonald：我们记录了所有摄像机的数据和追踪数据，其中包括摄像机在场景中的位置，这样你在回放到原片的某个时间点时，就可以知道摄像机的位置以及如何协同动画。我们还制作了视觉效果的样片，从而让剪辑师去拼接带有渲染CG的拍摄画面并交给导演确认。
你是怎么追踪布景本身的？
Macdonald：布景不需要使用激光雷达或预扫描。我们会使用Ncam来动态构建一个点云，然后你可以在虚拟世界中调整现实世界的位置，从而确保所有的东西都符合CG内容。它比激光雷达的点云要稍微差一点，但也能有很好的配合。
在最近的一个项目中，我们只有一位合成师，他会从现场团队那里得到CG背景，然后从剪辑师那里获得底片，并在Nuke中把它们拼凑在一起。总体而言，他会负责处理编辑每日想要的片段，然后提供品质更好的图像。
KrisWright：因为这是一个开支很低的后期预览，所以对剪辑工作来说非常重要。有些后期预览甚至会一直保留到最后的流程，所以这种方法可以将数据和工作流程放到下游，帮助剪辑工作，因为它不仅是现场的可视化。
切换镜头会对协同摄像机造成怎样的影响？
Macdonald：如果使用Ncam，镜头的校准过程将得到全范围和聚焦范围中所有的畸变和视场，包括所有的镜头呼吸。如果你切换不同的镜头，它就会采用该镜头需要的设置。如果制片使用了全新的镜头，那我们需要花大概二十分钟去校准。
你们的工作流程是如何去适应不断增长的远程合作需求的？
Macdonald：目前我们可以为摄像机操作员、摄影指导或导演所在的位置配备一台iPad，但是所有运行会话的硬件都在我们的办公室里。你可以使用虚拟摄像机系统技术来控制他们所在位置的系统，然后让其他人员观看会话，同时讨论布景问题。
我们认为，即便没有现在的隔离状况，远程合作依然非常重要。例如有一次，我们的客户无法亲自去我们的办公室，因为他们还要在其它地方拍摄其它东西，所以很麻烦。为了远程与客户以及其他人员（包括特效监制、前期预览监制、剪辑师等等）沟通，我们一起观看了会话并且能够说出自己的看法，了解目前工作的进展，这让我们有了更好的灵活性。
Wright：目前我们看到的解决方案就是大家在Zoom会议或GoogleHangouts上说：“噢，你能把摄像机稍微往这里移一点吗？就在这里。”但我们想要更进一步。现在每个人都有iPad，他们可以用它拍摄所有可视化和前期预览的内容。我们想要尽量减少出行，尽可能多地使用软件。也就是说，你打开手机，我们给你一个软件让你去下载，让所有人都可以在虚拟的视频村中查看它。
你们认为自己运用虚幻引擎的工作流程在未来会如何进化发展？
Macdonald：未来虚幻引擎5会带来令人惊叹的视觉保真度，可以说是又向前迈进了一大步。越来越多的人会拥抱镜头内的视觉效果，就像拍摄《曼达洛人》时一样，它会变得更加平易近人，也会有更多的制片方会去使用它。我们已经看到许多影片和剧集开始使用这项技术。
更多现场活动的制作也会用到它，就比如演唱会。目前我们已经认识到它在灯光和几何体方面的视觉保真度。人们会越来越多地运用虚幻引擎来打造无缝的效果。
Wright：我们很高兴看到的一点是，它已经具备了一定的用户基础。我们发现虚拟美术部门开始拥抱这项工具，制片设计师现在也在使用VCam在前期预览之前展现布景。我甚至听说剧组的关键人员会让大家参加虚拟会话并尝试摆放资产。Epic在这方面做得非常好，不仅如此，他们还看到了更远大的前景：除了图像的保真度，随着实时领域和迭代流程的发展，这项工具还有助于在制片的各个环节做出决策。
相较于动画片，在真人电影中指导表演捕捉有何区别？
ChristopherSanders：我是做传统动画起步的。当时我来到迪士尼，开始使用名为CAPS的系统，其实就是计算机着色和绘制。在那时，美术师还是用铅笔去画图、清稿，唯一的区别就是这些框架会被扫描，然后到计算机中着色。所以我经历了从传统手绘框架到计算机绘制扫描图，再到全CG模型。我觉得非常不可思议，因为我们现在有了那么多的新工具。
但是基础的东西并没有改变，依然是关于角色、动作和故事。比如在《野性的呼唤》中，巴克是没有台词的。而在《狮子王》里，就有很多动人的台词，所以你需要做两次表演。你要让演员过来，指导这些演员，然后把他们的台词交给动画部门，让动画角色再表演一次。
《野性的呼唤》是我参与过的一个有趣却又难以捉摸的项目。虽然这些生物的一举一动都栩栩如生，但你只要看上几秒钟或者几分钟，就能看出它们不是真的狗。我从一开始就知道我们不可能骗过大家的眼睛，这也不是我们的目的。我们真正的目标是呈现出足够令人信服的角色，让大家可以投入其中并爱上它。
关于如何拟人化从来没有一套固定的规则，我们也是摸着石头过河。总体而言，当巴克和其它小狗出现在人类面前时，我们会稍微“刹一下车”，把它们做得更加逼真。但是当巴克完全处于动物的环境中（例如狼或者其它小狗），我们就会“加大油门”，我们会把油门踩到底，拟人化也更加明显。
我们实际上并没有给巴克的表演做动作捕捉。因为人类的生理结构和狗相差太多，所以彼此的动作无法转换。于是我们与TerryNotary合作，做了表演参考。我们在拍摄的时候，Terry会扮演巴克的角色，这样其他演员可以和巴克互动，找到完美的时间点，然后大致设计出我们之后让动画巴克进来需要占用的空间。这一点非常重要，因为人类需要有东西互动，而Terry可以帮助我们估计大致的时间点。
有一个场景是HarrisonFord扮演的桑顿在荒野小屋的外面，然后巴克也走出来，嘴里叼着桑顿的帽子，想要和桑顿玩。于是桑顿站起身，开始追逐巴克。其实最终呈现帽子的位置是Terry的嘴巴，而Terry会做所有的动作、奔跑、移动和躲避。他要表现地很难抓，而Harrison要能够追上他。然后我们就可以了解大致的动作和时间点，再用动画巴克去替换。
你们做了整部电影的前期预览吗？
Sanders：在拍摄动画的时候，我们做了故事板，有时候其中会有非常精细的绘图。接着我们再添加台词和声音。我们就像是做了这部电影的一比一模型，如果这部电影是一个半小时，我们就有一个半小时的故事画卷。我们拍完一个镜头就移除一张画，并用一段大致的动画去代替它。动画会经过迭代、更新和打磨，直到获得经过反复打磨的最终镜头。
前期预览也是一样的。它可以让我们通过查看影片来规划镜头，甚至对故事做出改动。这是最为宝贵的一点。你可以提前看到整个故事，我们有好多次都发现：“噢，这里缺了一块，我们要在这里补上。”
你可以通过前期预览来节省大量的工作和资金。不然你就是拍好了就把东西扔出去。我们在打造巴克这个角色时，所有人都经历了一条美妙的学习曲线。前期预览就像是我们的故事画卷，我觉得提前的准备工作越多越好，可以说是多多益善。
前期预览就像是我们的故事画卷，我觉得提前的准备工作越多越好，可以说是多多益善。
使用实时工具是否可以更方便地探索概念？
Sanders：它的价值在于你可以快速看到视觉上的效果，并用它来计算时间点。它是一个讨论的过程，有时我们要和美术师讨论，然后有所发现，有所了解。故事总是在不断演变和聚焦，而我作为导演的主要职责就是参与这个故事。
电影和故事的雕刻感和维度感可能超出大家的想象，它们是有深度和细节差别的。这里有视觉元素，也有情感的元素，你在观看视觉元素的同时也在参与情感的波动。
前期预览可以控制，而现场拍摄具有不可预测性，你是如何调和两者的？
Sanders：我学到的第一件事就是现场拍摄的关键在于准备。如果你将整部电影的拍摄压缩到一天以内，那么从午夜到晚上八点都是准备，从八点到十点就可以拍摄，之后就都是剪辑了。
当你最终迈入布景，才是真正关键的时刻。虽然肯定会有协商、调整，但它整体上会顺利地进行，但只有一次让我感到很沮丧：当时我构想的情景是巴克的雪橇正要离开小镇，而Harrison也差点错过寄信。
但我们实际拍摄的时候，发现规划的草图无法实现。所以要临时改成雪橇经过Harrison之前必须要停下来。我感觉如果没有雪橇经过，整个场景就不合理了，但Harrison不想看到雪橇从他面前经过。我尝试过用其它办法去告诉观众，Harrison因为迟到而错过了寄信，但雪橇还是要在经过Harrison的时候停下来。我一直很纠结这个问题，因为我的脑海中想的是相反的情况，它已经构思了好几个月了。
这时我们的电影摄像技师JanuszKamiński过来跟我说：“你在走进片场的那一刻就已经妥协了，它会好起来的，也会顺利完成。”所以我们在雪橇经过Harrison之前让它停了下来，但是还让巴克走了一小段距离，大概有6英尺，这样就保留了最关键的部分——我们的英雄小狗递送了这封关键的邮件。这在视觉上行得通的，Janusz说的对，我们总会找到解决的办法。这样看起来就更像是Harrison自己看到邮件的，而且在荧屏上的效果也非常棒。
你在现场拍摄的过程中会遭遇坎坷，但也会碰上奇迹。对于动画行业出身的人来说，它的神奇之处就在于它几乎可以在一天之内就完成。在动画行业，它可能要花上好几年的时间，而不是说“噢，它拍到摄像机里了——完成了。”
可视化及其作用在制片领域发生了怎样的变化？
DaneSmith：多年以来，数字可视化为人们证实自己的理念和方法提供了诸多益处，无论你是在前期预览或推销预览等早期阶段，还是在准备或制片过程中使用技术预览，亦或是在拍摄后做后期预览。一开始它只是作为特定挑战的解决方案，如今却备受仰赖，左右整个项目在创意和技术层面的路线，有时甚至会影响每一个镜头。3D可视化已经成为许多工作流程的标准，我们还会为它特别保留预算和资源。
随着时间的流逝，我们开始看到许多怀有抱负的电影和院线大作会投入更多的时间去做准备工作，聚焦于舞台上需要发生什么，以及如何进行相应的优化。这也使得可视化的应用进一步拓展，它不再局限于帮助确定从A点到B点可能发生的动作，而是要表现工作当天具体的镜头布局以及需要哪些设备组合。除此之外，3D资产、环境以及前期预览或技术预览中构建的预览动画可以直接使用，从而支持舞台或片场的制片工作。
我们可以先在前期预览文件中大致设计出一头CG巨龙的动作，在实际的动作绑定过程中还可以再回放。创意团队可以在3D模拟的复杂镜头中批准编排的动作和时间点，然后你还能通过该文件准确而可靠地重新制作“当天”的内容。可视化可以帮助驱动虚拟的视线去查看现场布景、虚拟现实或增强现实中显示的角色或背景，这已然成为开发和制片（包括虚拟制片）的关键。在后期预览中，镜头会使用实际拍摄的底片快速构建原型，而可视化可以帮助描绘和告知最终成片和作品中的画面。
所以我们看到可视化激活了整个流程，而不仅限于开始阶段。可视化提供的功能和价值让创意迭代和技术创新进一步提速，使得实时工作管线的速度和即时性更上一层楼。
当前对于远程合作的需求对项目造成了怎样的影响？
Smith：疫情让人们对虚拟途径和方法更感兴趣，它可以保持社交距离并减少碳排放。人们已经很难出差旅行了。虚拟制片的一大优势就是可以在不同的地点同时平行推进流程。制片管线的全球化既带来了益处，也造成了挑战，而虚拟制片抓住了这个机会。这样的发展趋势早在当前世界局势之前就已经发生了，而疫情进一步加速了这一趋势，并且推动了创新的兴趣。
可视化团队的工作本质上就是基于虚拟的，现在他们可以每天在虚拟场景中构建镜头和环境，从而将想法呈现出来，然后不断去执行和完成。可视化美术师会在构建或拍摄实际内容之前告知拍摄规划和镜头，并且他们可以在工作室或者居家远程完成例行工作。
这种经典虚拟沙盒的拓展会在当下和未来带来举足轻重的影响。现在我们可以使用现实地点的图片，或者使用特定场景的设计，把它们转变为沉浸式的场景，让导演、摄影指导和制片人员都能各自探索和拍摄，也没有地点限制。
任何人的探索都可以与他人分享，你还能够足不出户就随时访问布景和现实地点。这种实时工具有强大的功能，可以在台式机上运行，所以能够用于虚拟采景和虚拟摄像机草图设计等等工作，有时还可以提供一些关键的意外惊喜。
实时管线有哪些关键的优势和挑战？
Smith：这个技术平台带来的一大益处就是内容创作者可以很快看到自己作品的样子，还能立即看到自己决策造成的影响。早期的迭代也可以更加接近最终的版本。但更重要的是，你可以为创意团队构建清晰统一的目标，从而为制片增添价值。
现在大家都已经开始广泛采用前期预览等技术，因此还可以高效地与利益相关者沟通自己原本的愿景，包括部门负责人、供应商和工作人员。而要通过实时工作流程和虚拟制片呈现愿景，面临的一大挑战就是要为团队配备合格的人才，他们要执行明确定义的创意和技术目标。
在传统的制片和后期流程中，每个环节的需求和变化都可能导致随着整个流程的发展，镜头逐渐偏离原本的意图。而在实时制片情况下，这种违背意图的风险可以大大降低。
当你被邀请进入这个世界时，就很难接受其它的东西了。所以为了推动发展，我们也需要拓展和发展人才的储备。
如果有人才有意迈入可视化领域，你会推荐他们学习什么呢？
Smith：我曾在Gnomon视效学院教学十年，也见证了学生的目标从电影电视转变为游戏行业，而最近又变为了实时内容的创作。这个新的学科需要你理解如何在引擎中创建和添加资产，从而驱动实时的视觉内容。你需要了解一定的编程和工程知识，之前的美术师是没有这方面要求的。从某种程度来说，我们已经回到了早些时候的视效生态系统，那时候我们会强调编程大有用处。
所以你需要的某些技能可能与传统的视效美术师掌握的技能大有不同，而对实时创作的渴望也让内容创作者开始迭代。在传统的视效领域，人们更强调后期制作，而且可能无法拥有像虚拟制片这样的灵活度。
相对于传统工具，你们有多少项目是使用虚幻引擎和实时方法的？
Smith：TheThirdFloor每年大约要完成个项目。五年前，我们有一个项目就深度投入了这种技术。现在我们绝大多数的制片人员都在认真探索如何使用游戏引擎和虚拟制片工具进行工作。在第一次经历这种项目之后，整个流程都变得更敏捷了。我们的人才储备不断增长，开支也随之降低。有一半的制作方都会询问我们游戏引擎的事情。
不过仍然有很多人会打退堂鼓，主要是因为他们意识到自己应该早点进入这个流程，或者应该在之前入行时做出不同的决定。不过客户曝光和引导工作也在继续开展，越来越多的工作人员也明白了虚拟制片的需求已经大幅提高。
实时技术是否为CG动画或数字摄像机的电影制作带来了天翻地覆的变化？
Smith：我想它能带来如此之大的变化是因为我们对内容的需求空前高涨，而新冠疫情只是部分原因。主要是这种技术可以应用的项目范围非常广泛，并且相较于之前的数字化里程碑，它对于制片的普及似乎更为迅速。
原先从胶片到数字拍摄的转变其实速度并不快，之前采用这种技术的人主要是出于成本效率和速度的考量。实时技术现在正是两开花的时候，高端内容制作者想要它是因为能够获得迷人的结果，而预算有限的制片方想要它是因为有更多的选择。
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