聚焦

2025年5月12日

从街道到屏幕:为车辆场景开创虚拟制片先河

拍摄包含移动车辆的动态场景十分复杂。影片制作人面临的两大挑战是:在街道上实景拍摄难度大、费用高;而在摄影棚拍摄静态车辆将不可避免地缺乏真实感。

城市实景拍摄可能涉及封闭道路、安排警察护送、布置拍摄拖车,以及外景拍摄必然伴随的所有不可控因素。
 
至于在摄影棚中拍摄,到目前为止,虚拟制片拍摄仍要求车辆在拍摄期间保持静止。虽然在静态状态下,某些方面的视觉效果看起来可能不错,但无法提供真实可信的效果。

PXO AKIRA是一套开创性的虚拟制片系统,专为改变这一切而生。
这套尖端的车辆处理生态系统由拥有24年丰富影片制作经验的Pixomondo创建,将革新车辆场景的拍摄方式。
 
通过结合运动平台、机器人摄像机吊臂、LED墙、赛车模拟器和数字孪生软件,PXO AKIRA为基于车辆的叙事开辟了全新的创意可能性。

“我们看到了你们面临的困难、与之相关的成本和痛点,因此我们着手发明了一些东西来解决这些问题。”PXO Clara(负责分发该工具的Pixomondo LED摄影棚部门)的技术运营主管Jay Elbourne说。
 

模拟车辆运动的动态平台

在拍摄车辆镜头方面,为了降低成本并增加创意选项,精通技术的影片制作人从数年前开始,就已纷纷转向虚拟制片技术。

通过这项技术,不再需要只为拍摄几分钟镜头就将汽车运送到遥远地区,对着LED背景板上显示的逼真图像即可进行拍摄。因此,无论是阿尔卑斯山还是火星,只需点击一下按钮,你就可以根据自己的想象将汽车放置在任何场景中,而无需离开制片现场。
 
PXO AKIRA在此工作流程的基础上构建,进一步提供了创新解决方案,解决了在LED屏幕前拍摄车辆时难以创造逼真运动效果的复杂问题。
An SUV in front of an LED screen in the PXO Akira system.
Image courtesy of PIXOMONDO
它的尖端运动平台就是一个典型的例子(这也是将PXO AKIRA与其他虚拟制片设备区别开来的一个方面)。

顾名思义,运动平台是一个可以自由旋转和倾斜的平台,车辆放置在上面,其设计可适应各种形状和尺寸的车辆。无论是拍摄小型飞机机身还是竞速自行车,该平台都可以用来增强车辆场景的真实感。
A vehicle under atmospheric lighting in the PXO Akira system.
Image courtesy of PIXOMONDO
轮式车辆的轮胎可以放在平台的独立踏板上。这些踏板为汽车的悬挂系统提供动力,并完全控制轮胎的旋转。这项功能解决了在虚拟制片中拍摄车辆时的一个难题,即由于轮胎没有转动,看起来不真实,因此完全无法展示轮胎。

“我们的轮胎不仅激活了悬挂系统,使其上下运动和颠簸,而且车轮也在旋转,因此你能获得更逼真的镜头效果。”Elbourne 说。
 

用于俯冲镜头的机器人摄像机吊臂

机器人摄像机吊臂是另一个重要组成部分,有助于为使用PXO AKIRA拍摄的车辆创造运动感。

吊臂运行在“Techno Dolly”上(该设备全球仅有四台,这是其中之一)。它拥有59英尺的摄影车轨道,支持24英尺的最大摄影机高度,可通过对运动和速度的精细控制,释放惊人的摄像机运镜潜力。经过编程,Techno Dolly可与系统的所有其他连接部件同步,实现可重复且一致的摄像机工作。
The PXO Akira techno dolly.
Image courtesy of PIXOMONDO
PXO AKIRA的核心软件Digital Twin使这种同步成为了可能。Digital Twin基于虚幻引擎,可作为系统中所有不同元素的控制器。它与吊臂、驾驶模拟器和LED墙通信,确保一切协同工作。
 
Digital Twin还可以在虚幻引擎中以数字方式精确复制整个物理配置,包括摄像机吊臂、运动平台和周围的LED墙。通过探索不同的摄像机角度、调整LED墙上的环境渲染以及探索车辆的行驶路线选项,可以使用这种数字装置对拍摄进行预演。
Image courtesy of PIXOMONDO
“我们可以将传统虚拟制片中会用到的环境与车辆、摄像机及吊臂的运动相结合,预演所有镜头。”Elbourne说,“你可以将这种虚幻引擎软件带到拍摄现场,推动整个影片制作过程。”

在规划镜头时,首先要从Digital Twin软件的虚拟世界地图中选择一个位置。然后,用户可以选择真实车辆的CG复制品,在摄影棚中设置虚拟摄像机配置。

选择将在LED屏幕上显示的CG环境后,你可以编辑虚拟场景中的行驶路径,并在软件中微调车辆的运动。无论是崎岖的土路还是光滑的赛道表面,运动平台将模拟该位置的任何驾驶条件。 

然后,这种创意头脑风暴将被带到拍摄现场,并通过PXO AKIRA生态系统转化为实际拍摄流程:将动态摄像机运动发送给吊臂,将CG环境发送给LED墙,将地形上的运动发送给平台。
 

LED屏幕上令人惊叹的逼真背景 

如果说运动平台和机器人吊臂是为了给车辆的运动带来真实感,那么周围的LED屏幕则是专门用于建立环境的视觉准确性。

你可以将各种不同的环境投射到平台周围的LED屏幕上,从而为车辆投射出真实的光照、阴影和反射效果,使汽车看起来仿佛真的放置在场景中。

Elbourne表示,LED屏幕配置模拟了影片制作中的虚拟制片设置,它改进了传统的绿幕技术,能够为演员提供更强的沉浸感。演员不必像使用绿幕那样想象周围的环境,而是可以沉浸在逼真的场景中,根据场景做出反应。
The PXO Akira camera crane in action.
Image courtesy of PIXOMONDO
“如果你正在驾驶汽车,看到的是绿幕或蓝幕,你将无法真正感觉到你在哪里,或者汽车在这种情况下可能会发生什么。”Elbourne说,“在虚拟制片中,你可以真正看到环境,看到光照条件,或者任何即将迎向你的物体。”

LED屏幕可以与游戏引擎搭配,实时渲染内容。这样可以随时调整不同的场景元素,为导演开辟充满可能性的世界。游戏引擎技术的实时特性还实现了动态光照和反射。
Image courtesy of PIXOMONDO
在虚拟环境中,你可以准确无误地规划镜头,甚至可以设置数字孪生LED墙和虚拟摄像机,以获得在真实环境中的真实车辆上可以看到的光反射效果。一切准备就绪后,即可将设置发送到摄影棚,它们将在那里完美地转化为物理LED墙和摄像机中的效果。

“LED墙投射出的光照条件和反射效果将与在虚幻引擎中构建的环境相同。”Elbourne说,“它使影片的精确度更上一层楼。”
 

特技预演和高速追逐

为了进一步增强车辆运动的真实感,PXO AKIRA提供了最后一个重要组件:赛车模拟器。

“假设你需要提高对美术的控制力度,就像所有导演和摄影指导可能希望的那样,”Elbourne说,“你可以让特技驾驶员进入我们的驾驶模拟器,他们可以完全按照他们想要的方式,实际移动汽车、船只或飞机,现场提供美术指导。”

这种运动模式随后会转换到运动平台上:模拟器将记录的运动传送给平台,使你能够在车辆的悬挂系统中感受到这种运动。
Image courtesy of PIXOMONDO
当涉及棘手且通常昂贵的特技驾驶时,这种工作流程将带来巨大的帮助。

“特技驾驶是一项非常独特的工作。”Elbourne 说,“它能让车辆展现出最真实的动作。但如果要在实际道路上拍摄特技驾驶,就需要申请许可证,封闭街道。如果你所在的位置不允许,那就非常困难。”

使用赛车模拟器,你可以录制包含旋转漂移、沿着赛车线路行驶或越野穿越乡间小道的动作,并在运动平台的实体车辆上重现这些动作,从而获得一致且逼真的动态效果。
The PXO Akira racing simulator.
Image courtesy of PIXOMONDO
“如果能把驾驶模拟器中的动作转换到运动平台上,并与机器人摄像机的移动结合起来,以获得你真正想要的镜头,这将为你节省时间和成本,并允许你反复尝试,直到你得到完美的镜头和拍摄效果。”Elbourne 说。
 

利用虚幻引擎的全部潜力

Pixomondo从虚幻引擎5.2开始构建PXO AKIRA,每当引擎迭代或发布新版本时,他们都会更新该系统。 

“我们现在使用的是虚幻引擎5.5,每次更新时,我们都会看到速度、光照精度和反射效果的提升。”Elbourne说,“过去一年虚幻引擎带来的功能增强和生产力提升让我们感到欣喜。”

在开发PXO AKIRA之前,Pixomondo曾使用虚幻引擎制作游戏、创建虚拟制片环境或短片,但没有用它创建独立的桌面工具。

“我们在这个领域使用它的方式令人激动,”Elbourne说,“我们不仅在预演和规划阶段使用它为影片制作做准备,也在电影片场使用这款软件控制我们的机器人吊臂和机器人平台,这很棒,而且效果很好。虚幻引擎使PXO AKIRA平台和生态系统得以实现。”

有兴趣为下一部作品探索PXO AKIRA吗?请访问其网站