如何客觀理解xR的概念和前景？

自1933年電影《金剛》應用“鄧寧藍幕技術”到今天，綠幕摳像+后期制作是現下絕對主流的特效視頻拍攝方式。

人們可以將演員或實物，放置在任何劇情需要的奇幻炫酷場景中。

從《阿凡達》瑰麗奇異的潘多拉星球，到《流浪地球》的冰封北京城，從虛擬演播室里的衛星云圖展示，到2021年央視春晚中劉德華和現場演員的同臺互動。

均采用了綠幕摳像+三維場景渲染技術！

但是時至今日，這項技術仍有一些無法規避的問題。

比如無實物表演，演員需要在純粹的綠箱環境中依托想象力進行表演。

再比如光線問題，怎樣讓綠箱中的演員/物體呈現出真實的周邊光線反射效果？尤其是金屬、珠寶、汽車這類帶有鏡面材質的物體？

畢竟光線修復一向是影視后期人員工作內容的重要組成部分。

而此時，擴展現實（Extended Reality，簡稱xR）技術正日趨成熟，并頻繁亮相在公眾眼前。

一/是什么——xR定義

xR詞匯的提出，可以追溯到CO Allen于2014年的申請的一份專利《Method for creation ofaugmented reality medium i.e. extended reality medium, involves detectingaugmented reality contents based on determination that reality data correspondsto given acquisition event data》，文中將xR作為AR的別稱進行使用，約2年后，一些國際媒體服務器廠家開始在市場中嘗試推廣xR的概念。

xR到底是什么？

眾說紛紜。但為了方便繼續講述，我們在此先對xR做一個定義，xR（Extended Reality）即通過攝像機追蹤與實時圖像渲染技術，使顯示介質（LED/投影碗幕）及顯示介質外的虛擬場景實時跟蹤攝像機視角，在攝像機鏡頭前與現實拍攝畫面合成，從而營造出無限空間感的技術。

不好理解？沒關系，下面會進一步解釋。

對于xR是VR、AR、MR等多種技術統稱及其他說法，在此不作討論。

二/為什么——xR原理

想要了解xR原理，我們需要先理解透視。

因為xR技術貫通虛擬與現實的橋梁，正是建立在透視的基礎之上。

那些把人物P在一個個旅游景點前的合成照片，有的能“以假亂真”，有的卻能一眼看出“作假”。為什么？

虛假的原因千奇百怪，真實的條件千篇一律。

條件之一是它們必須具備正確的透視關系。

透視學，在平面上再現空間感、立體感的方法及相關的科學。

為了滿足透視這一自然科學原理，如果想要制作一張以假亂真的合成照片，照片上的所有物體都必須在空間中擁有統一的透視點。

簡單講，如果照片中的背景是采用俯視的角度拍攝的，那么需要合成的那個人，絕不能采用Ta仰視下的形象。

這是在二維平面上，混淆虛擬與現實的做法。

那么在三維空間中呢？

如果要合成一段視頻，我希望演員身處室內，然而在鏡頭下其身后卻是一整片森林，除了利用綠幕，還有什么方法？

如果攝像機鏡頭固定且位置合適，甚至可以在演員身后直接掛一面巨幅的森林圖案畫布，只要演員和背景平面都在鏡頭下呈現出正確的透視關系，就能滿足一些最初級的需求。

與那些合成照片一樣。

但鏡頭一旦移動，背景森林實為平面畫布的事實便無論如何也無法遮掩。

實際上，場景背景的真實感，正是在鏡頭移動的過程中得到塑造并增強的。在鏡頭推拉搖移的每一幀，如俯瞰時的大全景、跟拍時的中景——演員的身后都應當呈現出一個在這個位置、這個角度，滿足真實透視關系的背景場景。

如果當攝像機旋轉或改變角度時，演員身后的背景也能契合攝像機鏡頭同步完成角度的改變，就好了。

這個技術，就是xR技術。

審核編輯 黃昊宇