5G 時代下數(shù)字影像在交互式電影中的發(fā)展探究

許易穎

(重慶工商大學派斯學院,重慶 401520)

1 引言

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā),越來越多的新應(yīng)用形式出現(xiàn),5G 應(yīng)運而生。5G 典型的應(yīng)用場景涉及未來人們的居住、工作、休閑和交通等各種區(qū)域,將會大大影響人們的生活方式。作為5G 誕生后將會大力發(fā)展的垂直行業(yè)之一的VR/AR,在新興的交互式電影中起著至關(guān)重要的作用。

如今電影云制作平臺的誕生,人工智能參與到電影制作的過程中,內(nèi)容創(chuàng)造者可以通過切片網(wǎng)絡(luò)進行云渲染、云審片等工作,將電影創(chuàng)作一體化。同時實時動態(tài)捕捉技術(shù)的提升,更強大的大數(shù)據(jù)分析的參與,使得電影業(yè)有了更加蓬勃的發(fā)展和光明未來。

2 5G 與交互式電影

2.1 5G 的概述與發(fā)展

第五代通信技術(shù) (5G),是由第四代通信技術(shù)(4G)發(fā)展而來,但它并非在4G 的基礎(chǔ)上做了簡單的改變,而是打破了原有傳輸限制,降低使用的受限程度,實現(xiàn)應(yīng)用場景的多元化。5G 技術(shù)旨在全面提升峰值速率、移動性、時延、體驗速率、連接數(shù)密度、流量密度和能效等能力,同時滿足“人與人通信”和“物與物連接”的需求。

通信技術(shù)是一代代革新的,而5G 是一步巨大的飛躍。從圖1我們可以看出,第一代通信技術(shù)發(fā)展至今,5G 將會帶來巨大的“數(shù)據(jù)洪流”,因此5G時代又被稱為“萬物互聯(lián)時代”。

圖1 全球移動通信十年定律圖①

由于技術(shù)上的提升,5G 被指定用于三大場景之中:

(1) 高速率、大容量通信場景。

(2) 高可靠、低延時通信場景。

(3) 大規(guī)模Io T (物聯(lián)網(wǎng))場景。

為了實現(xiàn)上述三大場景的應(yīng)用,5G 在技術(shù)上使用了“邊緣計算”的架構(gòu)來縮短通信路徑,以此完成數(shù)據(jù)傳輸。比如以前的4G,手機信號需要先到達基站,再傳輸?shù)竭\營商的核心網(wǎng)絡(luò),獲取內(nèi)容后,還要再返回基站,再折返回手機；而5G 則直接通過終端直達基站,不再需要進入運營商中心網(wǎng)絡(luò),只需要在運營商的網(wǎng)絡(luò)邊緣的基站處理數(shù)據(jù),這便是“邊緣計算”。這種計算縮短了路徑、降低了時延、提高了速率。而終端與基站之間的許可模式也做出了改變,新的架構(gòu)將不需要獲取基站許可即可直接傳輸數(shù)據(jù)。

此外,因其使用了網(wǎng)絡(luò)作業(yè)切片的架構(gòu),5G 的網(wǎng)絡(luò)靈活性也有了較大的提升,將整個網(wǎng)絡(luò)進行最佳的資源配置,根據(jù)通信種類的不同,提供不同的網(wǎng)絡(luò)支持。

技術(shù)的提升,使5G 網(wǎng)絡(luò)能夠承載更大流量的業(yè)務(wù),比如VR、AR、4K 高清視頻、8K 超高清視頻的傳輸(如表1所示),同時也推動了智能制造、人工智能、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,以及基于大數(shù)據(jù)的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新等領(lǐng)域的發(fā)展。5G 可以從多維度推動社會的跨領(lǐng)域融合,充分釋放其效能,創(chuàng)造更大的價值。

表1 超高清視頻演進路線②

2.2 交互電影的概述與發(fā)展

2.2.1 交互電影概述

“交互”在當今這個流媒體時代是非常熱門的話題,只是在電影中相對使用較少,但其實早在傳統(tǒng)電影中就有使用該理論。交互式電影是計算機數(shù)字技術(shù)發(fā)展而來的產(chǎn)物,是一種新的電影產(chǎn)業(yè)概念,是指觀眾在觀看電影時可以通過互動設(shè)定參與劇情,甚至改變劇情的走向,獲得與傳統(tǒng)電影全然不同的觀感體驗。

北京電影學院的孫立軍教授又稱交互電影為“數(shù)字互動電影”或“第三代電影”。由于流媒體的普及、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升,21世紀之后,交互電影也逐漸被搬上銀幕。相較于傳統(tǒng)電影而言,交互式電影取得了從靜態(tài)觀影到動態(tài)互動的突破,觀眾從被動接受到賦權(quán)參與,敘事方式從單向線性變?yōu)殡p向互動,觀影方式從靜態(tài)仰望變作跨屏互動。這是歷史性的變革,交互式電影讓觀眾參與了電影的走向和情節(jié),獲得完全不同的體驗。

2.2.2 交互電影的發(fā)展及數(shù)字影像在交互電影中的應(yīng)用

世界上最早的交互式電影是由捷克斯洛伐克導演杜拉茲在1966年所創(chuàng)作的 《自動電影》。這部電影曾在1967年的加拿大蒙特利爾世博會中展出,觀眾可參與互動,自行選擇后續(xù)播出的情節(jié),進而看到所想看到的故事。但這種創(chuàng)新卻沒有立即受到觀眾的認可,反而使電影遭到禁播。雖然這部影片失敗了,交互式電影并未在此就停住了腳步,反而有更多人開始關(guān)注這種電影類型,并對其進行研究,進而逐步發(fā)展,在當下的數(shù)字化時代,交互式電影的發(fā)展變得更加迅速。

隨著媒介環(huán)境的改變,經(jīng)歷了多年的沉寂,交互式電影也有了新的嘗試和轉(zhuǎn)變。首先是游戲?qū)傩缘挠行L試,例如取得空前成功的 《底特律:化身為人》,這部由大衛(wèi)·凱奇所導演的科幻片將交互式電影的游戲性提到了新高度,不再停留于娛樂層面,而是開始進行哲學意義的探討；其次是劇情屬性亟需的創(chuàng)新,國內(nèi)外的交互式電影的評分相對較低,雖然交互方式讓觀眾耳目一新,但劇情仍然是一部電影成功與否的關(guān)鍵；最后是衍生產(chǎn)品的輔助作用,許多交互式電影在上線之后都會迎來一批影迷,而有些電影進行了創(chuàng)新,獨立于電影的劇情進行了相關(guān)衍生產(chǎn)品的開發(fā),使得觀眾在觀影后能進一步表達對該影片的喜愛,延續(xù)觀眾對影片的情感,一旦衍生的交互影視產(chǎn)品獲得較好的反響,也能為電影提供一定程度的導流,如國產(chǎn)的交互式電影 《隱形守護者》就出版了真人互動影像設(shè)定集等相關(guān)衍生產(chǎn)品。

數(shù)字技術(shù)對電影藝術(shù)的發(fā)展非常重要,是電影創(chuàng)作不可或缺的工具和手段。許多人認為,電影藝術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字技術(shù)將虛擬的場景和人物真實化,引入到電影當中。傳統(tǒng)電影的前期拍攝和后期制作是完全分開的,而數(shù)字技術(shù)則參與了整個過程。如《哈利波特》系列、《權(quán)力的游戲》的某些鏡頭,都需要現(xiàn)場設(shè)置綠幕背景,而背景內(nèi)容需要精湛的數(shù)字技術(shù)來制作?？梢哉f,數(shù)字影像是推動科幻、奇幻電影的原動力,在數(shù)字影像的不斷發(fā)展和完善下,電影美學也有了進一步的發(fā)展。

3 交互式電影的現(xiàn)狀及問題

3.1 交互式電影的現(xiàn)狀

交互式電影是計算機數(shù)字技術(shù)發(fā)展而來的產(chǎn)物,是一種新的電影產(chǎn)業(yè)概念。觀眾在觀看電影時可以通過互動設(shè)定參與劇情、改變劇情的走向,感受到與傳統(tǒng)電影全然不同的觀感體驗?！八婕暗谌娪暗膭?chuàng)作技術(shù)、互動控制技術(shù)、放映技術(shù)等方面的技術(shù)問題；涉及觀眾心理需求、觀眾觀影體驗方式等方面的受眾心理需求問題；同時也涉及電影創(chuàng)作新思維、新觀念以及新的電影美學等方面的問題。”這樣的方式讓觀眾參與到了影片當中,不再是編導的主觀作為影片主導,而是交由觀眾選擇。

如今市面上的交互式電影逐漸豐富起來,比如《奇異人生》《量子破碎》《超凡雙生》,圖2是連續(xù)更新五季的《黑鏡》系列中的交互畫面,這部影片是交互式電影的代表作。

圖2 電影 《黑鏡:潘達斯奈基》選項畫面截圖

基于數(shù)字技術(shù),我國在流媒體平臺上推出了互動劇及交互微電影,并搭建相輔相成的手機終端APP,為的是打造專為數(shù)字交互電影,類似索尼PS4電子游戲機的終端。VR 逐漸應(yīng)用于交互式電影中,其中的關(guān)鍵技術(shù)稱為“體感交互技術(shù)”。目前VR 實拍技術(shù)也被應(yīng)用于虛擬全景式交互視頻的拍攝,VR影片《Inside the Box of Kurios》獲得了2016年艾美最佳交互視頻獎。

3.2 交互式電影存在的問題

交互式電影的制作能力和影片質(zhì)量跟隨著科技發(fā)展在逐步提升,受眾也逐漸增多。但交互式電影依舊存在一些問題,比如受眾的用戶體驗是有局限性的。至今上映的交互式電影幾乎都需要通過視頻平臺進行播放,否則無法進行交互,更不要說挪到銀幕上供大眾觀影了。若交互式電影在影院上映,同一時間只能選擇一種劇情走向,無法滿足所有觀眾的需求,導致觀影的體驗不好。另外,在視頻平臺觀看高清畫質(zhì)影片對網(wǎng)絡(luò)狀況要求較高,假設(shè)每次做完交互選擇時都會出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象,十分影響觀影體驗。在交互式電影的制作方面,也與傳統(tǒng)電影有相同的問題,比如畫質(zhì)精細的數(shù)字影像視頻所需的存儲空間非常大,通過有線傳輸后再進行后期制作整合,比較耗費時間。

4 5G 與交互式電影相融合

4.1 5G 對交互式電影制作的影響

5G 時代下,交互式電影的制作可以由線下變?yōu)榫€上的協(xié)同合作,有了強大的網(wǎng)絡(luò)支持,數(shù)據(jù)的收集整理以及分析都有了提升,可以更精準地把握觀眾的心理和喜好,另外還可以使用AI技術(shù)參與制作流程。而觀眾也可以在線觀影,高速率低延時將會有更好的觀影體驗,加上VR 的參與和支持,未來的交互式電影會有全新的面貌。

4.1.1 電影云制作——國家電影云制作平臺啟動

2019年4月16日,“國家電影云制作服務(wù)平臺”在電影科技國際論壇正式啟動,并通過 《國家電影云制作服務(wù)平臺宣傳片》介紹了平臺的相關(guān)情況,闡釋平臺如何通過基于云計算服務(wù)平臺的數(shù)字電影網(wǎng)絡(luò)化、分布式跨域協(xié)同制作,促進我國精品電影持續(xù)推出,有效提升我國電影制作水平和能力,創(chuàng)建云計算體系下的現(xiàn)代電影生產(chǎn)制作工藝流程和新型產(chǎn)業(yè)服務(wù)模式,并推動電影制作與高速互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)深度融合,進而推動電影制作工業(yè)化體系建立完善。

國家電影云制作服務(wù)平臺有云渲染農(nóng)場、云桌面、云審片、云網(wǎng)盤、主流專業(yè)制作工具軟件,還可以自主定制開發(fā)制作工具軟件和功能插件。同時平臺的容量也在逐步提升,可支持云端和本地結(jié)合,支持高新技術(shù)格式電影、視覺特效 (VFX)電影、CG 動畫電影、沉浸式媒體等制作。

該平臺的推出,將推動電影制作工業(yè)化體系構(gòu)建和自主技術(shù)標準研究制定,促進我國電影制作水平、能力、效率、科技含量的整體提升 (如圖3所示),推動中國電影制作與國際接軌,使國內(nèi)制作機構(gòu)能夠承接更多國際制作項目,提升互操作性和國際競爭力,有力推進我國的電影強國建設(shè)。

圖3 5G 商用部署推動電影沉浸式媒體和移動云計算應(yīng)用提升

4.1.2 大數(shù)據(jù)分析

5G 時代下的大數(shù)據(jù)分析,指導電影制作創(chuàng)作生產(chǎn),促進電影行業(yè)科學高效決策和高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。近年來,中國電影產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)逐步建立,影片票房與內(nèi)容關(guān)聯(lián)性研究正在開展,影院內(nèi)部環(huán)境與票房關(guān)聯(lián)性研究、電影受眾觀影行為分析研究、電影產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)構(gòu)建等工作已經(jīng)展開。大數(shù)據(jù)云計算技術(shù)進一步提升,數(shù)據(jù)的收集在5G技術(shù)支撐下將會更快更精準。

4.1.3 實時捕捉技術(shù)和渲染技術(shù)提升

實時捕捉技術(shù)在5G 技術(shù)支持下,可以進行實時捕獲數(shù)字表演和預(yù)設(shè)可視化。這將為改進生產(chǎn)工作流程和提供即時動畫數(shù)據(jù)提供機會,而無需等待離線動畫傳遞。如今實時仿真技術(shù)也逐漸成熟,只需將人臉與電腦上的人臉模型相匹配,即可讓模型與人臉的表情同步,甚至連發(fā)絲的擺動都能做得十分精細。圖4便是該項技術(shù)的實時演示。

圖4 實時仿真技術(shù)的演示拍攝

此外,電影級實時渲染引擎GPU-RTX 也在逐步開發(fā)完善,2018年RTX 的“光影追蹤”技術(shù)就已經(jīng)上市,如今有了5G 的加持,實時云渲染將會更加方便快捷,渲染速度也會相應(yīng)提升。

4.1.4 人工智能賦能電影全流程

有了5G 技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)的支持,人工智能的發(fā)展也將踏上一個新臺階。而人工智能也可以被用于電影的制作當中,例如可以結(jié)合人的創(chuàng)意和AI大數(shù)據(jù),為劇本創(chuàng)意提供更好的靈感；編劇方面,還可使劇本可視化,更加準確快速地表達劇本想要呈現(xiàn)的鏡頭；拍攝時也可通過AI進行動態(tài)捕捉、程序化紋理,快速高效的制作出逼真效果；后期可進一步利用AI進行大數(shù)據(jù)的收集、整理,從而更加了解觀眾的喜好和精神需求,對商業(yè)化電影的發(fā)展方向有進一步的指導作用。

4.2 5G 對交互式電影終端用戶群的體驗影響

交互式電影是計算機數(shù)字技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,是一種新的電影產(chǎn)業(yè)概念。觀眾在觀看電影時可以通過互動設(shè)定參與劇情,甚至改變劇情的走向,感受到與傳統(tǒng)電影全然不同的觀感體驗。而5G 時代下,交互式電影也有了新的變革。

4.2.1 觀看方式的變革

在5G 到來之前,電影觀看更傾向于先進行緩存下載再進行觀影。如今5G 速率在理論上來說已經(jīng)完全能達到在線觀影的效果,高速率、低延時,卡頓現(xiàn)象、長時間加載不出影片等問題得到明顯改善,流量和速率密度的改變將給觀眾更好的觀感體驗。

除此之外,5G 還將繼續(xù)與AR/VR 等垂直領(lǐng)域相結(jié)合。基于5G 特性,VR 的設(shè)備將會有進一步革新,進一步鞏固無線便攜設(shè)備成為主流。交互式電影也更加適合制作成適用于VR 設(shè)備觀看的內(nèi)容,觀眾能進入沉浸式的體驗當中,擁有更好的觀感。

5G 支持多個視頻同時上傳,利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)視點的流暢切換。如此一來,上傳多角度的視頻成為一個選擇,觀影者也能從自己想看的角度進行多角度的欣賞和體驗。

4.2.2 觀感的提升

5G 時代的到來,使超高清視頻成為可能,從表1可以看出,超高清8K 視頻的幀率在5G 的支持下可以達到每秒120幀,而想要提高VR 的體驗,幀率需要保持在每秒90幀以上,否則易造成眩暈。穩(wěn)定播放幀率將有效提升VR 的體驗感。

電影云觀看也是提升觀眾觀影體驗的重要途徑。通信網(wǎng)絡(luò)速率的提升、延時的降低,可提供更高清的畫質(zhì)、更流暢的播放體驗,觀眾可以直接體驗本地播放的流暢感。

5 結(jié)語

隨著5G 的快速普及,市場需求也將不斷更新,這些新的需求也會推動5G 技術(shù)的發(fā)展和完善,從而改變大眾生活,使大眾對娛樂有更高的要求。在5G 商用已兩年之久,數(shù)字影像多元化發(fā)展更加深入之時,多元化的數(shù)字影像所表現(xiàn)出的藝術(shù)風格和個性化是其他手段較難達成的。而交互式電影也是如今正迅速崛起的電影分支之一,將多元化的數(shù)字影像運用于交互電影的表達,使電影畫面更加精細和豐富,在未來利用全息影像和更具有現(xiàn)實感的虛擬環(huán)境技術(shù)來進行交互電影的設(shè)計和放映,也將進一步推動數(shù)字影像的發(fā)展。

注釋

①資料來源:北大科技園整理。

②根據(jù) 《4K 視頻傳送需求研究報告》及 《5G+:5G 如何改變社會》內(nèi)容繪制而成。