VR影視拍攝與後期必修課 (電子書)

編委會
前言　PREFACE
第1章　為什麼要關注VR影視製作
1.1　為什麼要關注VR
1.2　為什麼要學習VR影視內容製作
1.3　什麼是VR電影
第2章　選擇適合自己的360°攝像機裝備
2.1　360°2D攝像機
2.2　360°Stereoscopic 3D攝像機
2.3　360°Algorithmic 3D攝像機
第3章　拍攝前的準備
3.1　存儲卡準備
3.2　GoPro的準備
3.3　同步控制
3.4　電池資料線
第4章　拍攝腳本，規劃和排練
4.1　場景描述
4.2　聲景描述
4.3　燈光照明的詳細描述
4.4　排練
第5章　拍攝和後期製作處理
5.1　裝配攝像機、話筒、三腳架等
5.2　文件管理
5.3　拼接縫合
5.4　全景身歷聲混音
5.5　剪輯，後期處理和壓縮輸出
5.6　配音，最終輸出影片
5.7　發佈VR內容
第6章　傳統CG軟體和VR內容製作相關知識
6.1　如何在常見的三維軟體中創建全景圖像
6.2　VR特效大片的一點思路

前言
PREFACE
20世紀80年代，一個名叫Jaron Lanier（傑倫·拉尼爾）的電腦科學家用Virtual Reality（VR）的概念點燃了人類的想像空間。他並不是第一個嘗試這個想法的人，但是他卻是第一個這樣給虛擬實境命名的人。傑倫·拉尼爾創造了“虛擬實境”這個詞，並成為推動其早期發展的先驅人物。電腦技術飛速發展，我們取得如此大的成就，仿佛只用了幾周的時間而已。只要戴上頭盔或者更為輕便的特製眼鏡，人們就可以享受前所未有的體驗，這個想法讓人深深地著迷。但是幾周變成了幾個月，幾個月變成了幾年，VR似乎仍未來到我們的眼前。技術是永遠也無法滿足人類的期待的。VR相關產品在錯誤沒有修復、問題沒有解決之前是不會輕易上市的。

後來，更多的詞被創造出來，包括Cyber-Sickness（網癮）等，由於明顯的技術局限，人們逐漸失去興趣，對網路生活感覺已經膩了。故事越來越少，夢想者卻從沒停止夢想，我們知道只是時間不對，但是那一天終會來臨。

過去幾年，關於VR的傳言再次迎來浪潮。技術的發展，正如我們所瞭解的，從未減慢，仍然是越來越快。存放裝置和電路板可以做的越來越小，螢幕可以做得越來越薄、越來越亮，色彩越來越豐富，因此關於VR的種種可能再次回到人們的想像空間。

Oculus Rift的開發者套件的推出是人們關於VR夢想的下一場革命的標誌——體積小，處理能力強，價格可以承受。這一切都比它第一次展現給我們的樣子好太多了。目前，Oculus CV1、HTC vive都已經公開發售，通過多種管道可以購得，索尼的PSVR也在2016年10月13日全球發售。大量的開發者、內容生產者紛紛加入到這場競賽中。這次給我們的感覺是：VR時代真的要來了，VR帶給我們的承諾都在即將實現的邊緣了。去創造世界，去體驗任何你能想像到的東西吧。

但是自20世紀80年代以來，發生的變化太大了。數碼相機、基於數位檔的視頻工作流、高性能的個人電腦早已變得司空見慣。開源的軟體、開放的互聯網業早已經歷了高速發展的20年，伴隨著的就是各種新的媒介的產生。在VR這種新技術的刺激，同時在電影製作歷史的驅動下，全景視頻的需求已經出現激增的畫面。我們想要捕捉到這個世界、我們的故事和我們的體驗，然後以一種我們從未想過的方式來分享。360°視角可捕捉世界最高點珠穆朗瑪峰，海洋最深處，或者是紐約時代廣場，它不只是一個畫框，而是全視野體驗，並且也可以讓別人也有相同的體驗。

這種新的影片有很多名字，全景視頻、360°視頻、VR視頻、沉浸式影片等。其實怎麼稱呼這種視頻並不重要，重要的是它帶來的視覺體驗。拉尼爾認為的VR是想要用一個數字版的世界完全代替現實世界，現在也在一點點兒變得可能。VR視頻，或者是不管你怎麼稱呼它，正是捕捉現實世界的一種方式。

可能由於媒介的錯綜複雜的起源，或者可能由於VR和VR視頻概念之間的混淆，不管是什麼原因，目前很少有知名導演挑戰這種新的講故事的形式。表面上看，VR視頻跟傳統的影視製作有很多相通的工具和鏡頭語言，同時又移除了傳統講故事所用到的一些約定俗成的習慣。不用設置畫框，不能控制運動，極少甚至是沒有攝像機運動，最糟糕的是沒有景深和剪切。但是有多少新的手法和規則被講故事者嘗試出來，需要他們打破常規，培養觀眾新的認知。舞臺已經準備就緒，就等著敢於打破常規的講故事者來利用這種全新的媒介。

這就是本書的目的，把縈繞在VR視頻相關的一些模糊一一為讀者朋友們揭曉，為那些想要探索這種新的講故事手段的朋友提供一些指引。

本書的結構是按照完全合乎邏輯的進展組織的，從一個簡單的想法到最終拍出一個VR視頻，詳細解釋了VR影片製作的各方面內容。先幫助讀者理清概念，然後進入具體的流程，軟體使用和攝像機裝置。

由於這是一個快速變化的領域，用來製作VR影片的工具也是快速變化的，也許幾個月前不可能的事情，現在就變得不值一提。本書現在提及的一些資訊很新鮮，可能第二年這個時候就過時了。但是希望通過教給讀者事情為什麼是這樣，對原理流程打下堅實的基礎，那麼隨著技術提高，讀者也很容易與時俱進。

VR簡史

VR目前在內容創造者之間討論的較多，但是實際上360°視野體驗是有著很長的歷史的。儘管最新的技術已經讓捕捉和觀看VR更加方便，但是探究一下虛擬實境技術不同尋常的歷史還是比較有意思的。

巴黎博覽會

使用運動的圖像環繞在觀眾四周以此創建虛擬實境的體驗，這種想法很久之前就存在了。1897年，被稱之為Cinerama（圓景電影），距今已經122年了。Cinerama首演是在1900年的巴黎世博會，10台70毫米的投影機同步投射到10個螢幕組合成的高30米的360°圓形螢幕上。觀看台位於中心，裝扮得像個熱氣球，可以容納200人。影片是由一個圓形的由10個攝像機構成的陣列放在一個中央驅動機器上，把它們放到一個真的熱氣球裡面，升到1000多米高的巴黎上空進行拍攝的。圓景電影開放給公眾觀看的時間非常短暫。僅僅三天后，由於投影機的弧光燈極熱，出於安全考慮就關閉了。虛擬體驗比現實更加危險。


圓形大廳
Cinerama的靈感來源是一個世紀前引進的一種360°媒介。約1700年前，愛爾蘭畫家羅伯特·巴克普及了全景畫，巨大的畫作顯示在特製的圓形大廳裡面。巴克的全景畫取得了巨大的成功，並催生了一大片藝術家畫出一系列“沉浸式”的全景畫，吸引成千上萬的人來見證異國風情。觀眾沉浸在全景圖中無法分辨自己身處哪裡的時候就導致了一個現象，被稱為Locality Paradox（方位矛盾）：觀眾是在圓形大廳裡還是在畫中呈現的地方。雖然很流行，或者可能是因為受到的關注比較多，批評者嘲笑全景畫，說它們哄騙觀眾進入昏睡狀態，抑制觀眾自己發揮想像力。


全景畫原型（1801年倫敦）
《星際迷航：遠點遭遇》

時光一閃到2364年，星際迷航先導劇中（1987年拍攝）出現了企業號的全息甲板。這個全息甲板被描繪成一個封閉的空間，物體和人在這裡可以進行奇幻模擬，例如物質傳送、力場和全息技術等。隊員可以利用全息甲板進行訓練、診斷和娛樂等。但是它有個警告，花大量時間在虛擬空間可能會影響身體健康。


達摩克利斯之劍

虛擬實境的起源可以追溯到20世紀60年代末期，正如我們今天所設想的那樣，用的是頭戴式顯示器（HMD），可以位置跟蹤定位。電腦圖形學先驅伊凡薩瑟蘭開發的虛擬實境頭盔非常沉重，不得不懸掛在天花板上。這種令人望而生畏的外觀，不禁被人們戲稱為“達摩克利斯之劍”。設備要求使用者的頭部必須被固定到設備中。


EyePhone

Jaron Lanier在1985年離開Atari公司去創辦VPL研究室的時候創造了“虛擬實境”這個詞。在茫然未知中，VPL開發了一個頭戴式顯示器，稱為EyePhone。依照現今的標準來看，它十分笨重而且解析度極低，而且需要一個大機櫃硬體來驅動它。這些在當時來看，超越時代的無解難題讓VPL在1990年徹底歇業。但是在隨後的20年，虛擬實境繼續在軍事訓練和醫療培訓中悄然開花結果。


VR時代準備就緒

最近，眾多技術公司發力和社交媒體廣泛關注，掀起了虛擬實境新的風潮。在顯示層面，有兩個趨勢。首先是專用的、較為複雜的顯示頭盔，例如像Oculus Rift和HTC vive。2014年，Facebook鉅資收購Oculus，三星、索尼、HTC還有其他廠商都開發了作為電腦週邊的虛擬實境頭盔，定價都在100~800美元。

另外一個趨勢由穀歌引導。這脫胎于2014年穀歌在巴黎辦公室的一個附屬項目，穀歌推出了一個帶兩個鏡頭和一塊磁鐵的紙板，稱為Google Cardboard，價格不到5美元，在亞馬孫、淘寶等網路商城都可以買到。

谷歌紙板的聰明之處在於它使用隨處可見的智慧手機作為顯示器，使用內部感測器陀螺儀等作為定位制導系統。

按照這樣的滲透率，移動端VR體驗仍然有很大的增長空間。


Google Cardboard

Oculus Rift
2016年以來，似乎每一天都有關於虛擬實境頭盔的消息。

各種最新技術被爆出，例如，空間定位、表情捕捉等。所有這些關於顯示層面的商業活動和各種頭條，既創造了人們對VR時代到臨的期待，又創造了對內容的需求。

顯然，通過電腦生成圖像這種形式將占VR內容相當大的份額，特別是VR遊戲，但是現實世界的真實影像也有很多的應用方向，例如，旅遊、運動、教育、音樂、紀錄片和新聞等。有相當多的廠商在利用VR內容作為行銷手段，行銷產品從高端汽車到日用品都有涉及。


FinCloud VR眼鏡

蔡司VR ONE
在拍攝方面有許多關於生成VR影像的技術，例如，魚眼鏡頭、?物面反射鏡、外指向的攝像機陣列，等等，這些都是目前VR拍攝用到的一些技術。

把GoPro安排在一個球形陣列中，以此最小化到理論光學中心的距離，目前成為很多VR影片創作者的最佳方案，因為它既可以獲得相對高的品質，同時成本相對低廉。具備更高精度的大相機主要用於需要跟CGI匹配的專案中（本書以經典相機GoPro Hero4為例進行講解，目前最新版本是GoPro Hero7，兩款相比在使用方法上沒有區別，GoPro Hero7相機雖然相對小巧，圖元高且畫質清晰，防水功能也不錯，但是續航能力一般，外觀不是很好看，大部分朋友還是比較喜歡經典的GoPro Hero4，性價比也比較高）。


關於VR視頻內容創作，拍攝和顯示層面到底是選擇2D還是3D是一個比較熱門的話題。由於攝像機並不能在物理上擺放到最佳理論位置，並且視差問題是要一直考慮到的，因此想要得到正常的VR 3D視頻需要大量的手動影像處理工作。當然現在已經有一些軟硬體公司開發出高級的3D攝像機系統和與之相關的影像處理軟體。

關於這次VR的風潮，可以確定的是，變革是永恆的和不可避免的。最近，由像Google和Facebook這樣的公司宣佈，它們會向使用者提供複雜的影像處理軟體開源演算法和服務，這可能會讓VR視頻創作門檻降低一些。

讓人沉浸在一個360°畫面裡面，這並不算是個新想法，但是毫無爭議，它帶給人們新的體驗和想像空間。美好與局限並存。本書將要分享的就是在現階段特定的技術條件下，如何以最佳的方式捕捉和觀看VR視頻內容。目標是讓VR視頻創作者以最少的時間，創作最好的VR視頻內容。

本書在編寫過程中，我們盡所能地將最好的講解呈現給讀者，但也難免有疏漏和不妥之處，敬請讀者不吝指正。

李才應