2020年，“虚拟拍摄”这个词一下子火了起来，在动作捕捉（Motion Capture）、实时引擎（Realtime Engine）、摄影机追踪（Camera Tracking）等一系列技术的加持下，似乎“一切皆可虚拟”。

其实，虚拟的终极目标恰恰是真实，早期的电影拍摄，都是在“实景”中完成的，只不过在蓝绿幕技术盛行了20余年后，新的技术升级在现代电影拍摄流程上划了一条美妙的弧线，用数字模拟的方式再一次将导演和主创们带入到了全新的“异世界”，在这个世界里，既有光怪陆离、天马行空的无尽想象力，又有“真实”的角色、场景、道具和光影，将文学剧本虚拟的无尽想象和现实影像的纤毫毕现巧妙地融为一体，正如《刺杀小说家》（下文简称《刺杀》）中关宁所经历的冒险一样，为电影人开启了新的创作之旅。

蓝绿幕拍摄和实景拍摄的最大问题在于——拍摄现场面对蓝绿幕“背后”（抠像后）的影像统一性，虽然有了概念设计（Concept Art Design）前期预示（Previz）等手段，但与实景拍摄相比，蓝绿幕拍摄仍然无法让所有主创们“身临其境”，实现多部门高效、精准的协同。

“现场虚拟拍摄”（On-set Virtual Camera）就是在这样的要求下诞生并发展的。通过实时追踪、实时抠像、实时渲染技术，将摄像机拍摄与CG元素实时合成，将数字化的空间、透视、运动、光影带到拍摄现场，为导演提供实时的画面预览，这种实时预览作为前期动画预览（Previz）的延展，结合现场实拍画面继续传递叙事与视效相结合的创作意图，从而使整个团队的创作更加顺畅。它可以看做是蓝绿幕拍摄技术的“现场升级版”。为影视工业化全流程的贯通提供了保障。

电影诞生百年来，运动（Motion）方式始终只有两种——摄影机的运动和被摄体的运动，通过这两种运动的结合，创作出了千变万化的叙事方式。因此，虚拟拍摄系统首先必须具备实时摄影机运动轨迹追踪能力（Realtime Camera Tracking）。在《刺杀》的拍摄现场，每台摄影机都会有一套Ncam跟踪系统进行实时的摄影机跟踪，通过安装在摄影机上的两个鱼眼镜头，可以实时计算摄影机的位置和旋转，不管是手持还是电子伸缩炮，各种复杂的运动都会被实时的记录和解算，并传递到数字三维场景中，将CG制作的虚拟场景的空间透视无缝地与现场摄影机轨迹匹配。

每一台摄影机和镜头都有自己的物理光学属性，在使用虚拟摄影前，虚拟摄影系统也需要将所有的摄影机和镜头都进行详细的标定，获取每一个镜头精确的数据。在《刺杀》中，时光坐标虚拟摄影团队标定了3套摄影机，建立了近50支镜头的光学参数数据库。

现场实时双眼相机和实时显示引擎

虚拟摄影系统具备实时抠像能力，就像传统的CG制作一样，虚拟系统需要通过抠像、模型、动画、渲染、合成这些复杂的步骤才能最终将复杂的现场画面和CG渲染结果合成到一起，不同的是这些步骤在现场实时的产生。在现场不管是复杂的CG场景还是角色动画都可以被抠像和合成，实时看到最终的合成效果，从而协助导演和主创人员更好的把握“实”与“虚”的关系，将现实与虚拟的场景和角色真正融入到创作的“异世界”中。

实时抠像和实时合成系统画面

虚拟摄影系统的“三重异能之三”——实时渲染输出（Realtime rendering）

虚拟摄影系统具备实时合成渲染输出的能力，最终在监视器上实现可视化，同时还可以保留元数据进行画面录制，这样剪辑可以使用现场合成画面进行剪辑，同时也可以很轻松的在后期进行素材回套。

现场虚拟摄影系统会记录每个镜头摄影机数据和现场点云数据，实时生成精确的虚拟摄像机路径文件、包含摄像机焦距等重要参数，以及追踪稳定的点云，提高后期制作中摄影机跟踪精度和质量，实现前期数据到后期的无缝对接，用科学化的生产方式为后期制作节省大量成本。

虚拟拍摄技术现场（图片来源：《刺杀小说家》预告片）