一文带你总览XR虚拟现实技术的前世今生及工作流程

近年来元宇宙、数字偶像、虚拟现实制作不断升温。2021年3月Roblox的上市让Metaverse元宇宙概念引爆市场，近400亿美元市值彻底打开了“元宇宙”行业的想象空间。Metaverse中，用户不再刻意区分物理性的真实存在还是数字化的虚拟存在。
Metaverse的概念最初来源于1992年美国科幻小说家尼奥·斯蒂文森的《雪崩》，描述了一个平行现实世界的网络世界Metaverse，所有现实世界的人在Metaverse中都有一个化身，在其中交往和生活。Metaverse包含5G、AI、区块链、内容制作等多种元素，其核心是通过虚拟体验XR(Extended Reality，扩展现实)，XR技术及设备的持续迭代，不断优化用户的数字化生活体验;基于XR的数字化服务也在围绕各类应用场景不断渗透，成为开启元宇宙时代的重要载体。
电视媒体扩展现实虚拟制作系统(扩展现实虚拟制作系统本文主要指基于LED渲染背景+ 真实前景的虚拟节目制作系统)是XR技术在媒体领域的重要应用，也是媒体行业迈向“元宇宙”时代的第一步。
XR扩展现实虚拟制作为广播电视节目制作带来了一个全新的创作手段。近年来，国内外众多电视台、媒体机构对这一技术逐步展开探索、实践。SMPTE在2021年下半年更是提出了RIS(Rapid Industry Solution)行业快速解决方案，其中把现场虚拟制作(On-Set Virtual Production)定义为广播电视行业第一个快速解决方案。目前参与On-Set Virtual Production探索的公司主要有ARRI、CANON、Cooke、Disguise、Sony、Epic Games、Unity等业内知名公司。
工作流程
虚拟制作，广义上是一系列计算机辅助制片和可视化节目制作的方法。可以简化定义为以实时交互的方式进行节目制作，创建媒体数字虚拟世界的过程。广播电视传统的虚拟化制作主要采用绿箱+色键抠像+虚拟包装系统实现。
在电影《曼达洛人》的制作中，GolemCreations公司和工业光魔合作，共同研发了端到端的实时虚拟拍摄解决方案，以LED幕墙代替绿幕，综合摄像机追踪、实时渲染和协同工作等技术，将游戏实时引擎图像输出与摄像机追踪相结合，实时生成最终的节目信号，将虚拟制作技术带到了一个新的高度，从而打开了XR扩展现实虚拟制作的大门。
继《曼达洛人》之后，已有多部影视剧和艺术作品采用了LED大屏背景+ 前景混合现实技术的制作方式。
在英国，Sky Studios、Dimension、DNEG、ARRI联合两次奥斯卡最佳视觉效果奖获得者Paul Franklin(2015年第87届奥斯卡金像奖最佳视觉效果《星际穿越》、2011年第83届奥斯卡金像奖最佳视觉效果《盗梦空间》)一同在西伦敦搭建了第一个基于LED大屏及实体前景的混合虚拟拍摄系统，这个项目被命名为Virtual Production Innovation Project，主要用于高端虚拟拍摄的探索。
目前，这个虚拟舞台被大量用于电影、广告和电视节目的拍摄。同时ARRI、NEP、Creative Technology于2021年在西伦敦也一同搭建了名为“state-of-the-art”的虚拟演播室系统，主要用于电影、电视拍摄及XR扩展现实虚拟制作系统产品的研发探索等。

审核编辑黄昊宇