審核專家：鄭遠(yuǎn)攀

鄭州輕工業(yè)大學(xué)教授

隨著影視與科技的發(fā)展，我們可以將許多想象中的場(chǎng)景以可視化的形式呈現(xiàn)在大眾眼前。比如電影中超級(jí)英雄們穿梭在未知的宇宙中；游戲CG里前往幻想的世界冒險(xiǎn)；演出中歌手們站在云端唱歌，與飛翔的鳥兒互動(dòng)等等。

理智上，我們顯然知道這一切都不是真實(shí)存在的，但這些栩栩如生的景致就連發(fā)絲也纖毫畢現(xiàn)，為何如此逼真??

這不得不讓我們產(chǎn)生懷疑，到底什么是真實(shí)的？什么是虛幻的？

前段時(shí)間，短視頻平臺(tái)上有一個(gè)很火的短視頻“你為什么覺得這是假的”，視頻中的小哥站在一條看起來很假的小溪前，為了證明自己背景的真實(shí)性，他將一個(gè)水桶往后扔，隨即濺起的水花和撿桶的動(dòng)作又證實(shí)了背景的真實(shí)性。

在B站“特效小哥studio”的后期中，他僅僅保留了人物的動(dòng)作，采用電腦合成技術(shù)重新搭建了一個(gè)以假亂真的假背景，也步步揭示了逼真的虛擬背景是如何合成的，這包括背景搭建、動(dòng)作捕捉、多層合成等技術(shù)。

一邊是令人質(zhì)疑的真實(shí)背景，一邊是令人信服的假背景，面對(duì)這一情形我們難免要問：人眼和大腦究竟是如何辨別所見圖像的真假？而影像技術(shù)又是如何去影響和引導(dǎo)這種直覺的？今天就讓我們來一探究竟。

其實(shí)科學(xué)家們?cè)谘芯咳搜郾鎰e真假的過程中也走過不少?gòu)澛?。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，科學(xué)家們都認(rèn)為人類若要判斷人或物體是真是假，需要關(guān)注許多細(xì)節(jié)才能并通過對(duì)比才能得出結(jié)論。然而在《自然-通訊》雜志刊登的文章中，來自美國(guó)的研究人員曾發(fā)現(xiàn)人類可以瞬間對(duì)一組事物的逼真度做出判斷。

這是來自一個(gè)被稱為“整體逼真度感知“的視覺機(jī)制，這種獨(dú)特的視覺機(jī)制可使人們?cè)?.25秒內(nèi)判斷出場(chǎng)景的虛實(shí)。在由加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)中，研究人員挑選了68位視力正常的健康成年人，向他們隨機(jī)出示了一組包括冰淇淋、穿襯衣的豚鼠、曲棍球運(yùn)動(dòng)員和載著玩具乘客的塑料小車的圖片。實(shí)驗(yàn)對(duì)象們都能在過目后憑借直覺準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)圖片的逼真程度。

除了通過常識(shí)簡(jiǎn)單地判斷真假，對(duì)于那些用虛擬技術(shù)重構(gòu)的場(chǎng)景，現(xiàn)代科技又是如何模糊兩者的邊界呢？

我們所感受到的三維立體視覺來源于心理和生理的雙重感知。從傳統(tǒng)的2D大屏到光場(chǎng)（用來描述通過空間中每一個(gè)點(diǎn)和每一個(gè)方向的光的量的一個(gè)函數(shù)）顯示，科技一步步發(fā)展，從最開始通過仿射（在幾何中，對(duì)一個(gè)向量空間進(jìn)行一次線性變換并接上一個(gè)平移，變換為另一個(gè)向量空間）、遮擋、光照陰影、紋理、先驗(yàn)知識(shí)（先于經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)）五方面的心理視覺暗示，讓大腦產(chǎn)生偽3D視覺，到提供包括雙目視差，移動(dòng)視差和焦距模糊在內(nèi)的生理視覺信息，并與心理視覺信息相輔相成營(yíng)造一個(gè)視覺上無限逼真的場(chǎng)景。

那么我們所看到的3D影像是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

要了解虛擬的人物與景致與真實(shí)的角色相融于一個(gè)屏幕的方法，就不得不提及如今電影成像界的主流——綠幕電影。

綠幕，顧名思義就是綠色的幕布。首先，拍下演員們?cè)诰G色背景幕布前的表演；然后根據(jù)需要，用電腦制作出場(chǎng)景；再使用“一鍵摳像“功能將演員與綠幕分離；最后，把演員加入到合成的實(shí)景或動(dòng)畫中。

為何多選擇綠色作為幕布？

第一個(gè)原因是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)感光芯片的圖像采集遵循RGB三原色原理，而信號(hào)的采集按照紅綠綠藍(lán)的方式，使得攝像機(jī)對(duì)綠色最為敏感，使用綠色作為幕布，能呈現(xiàn)更多細(xì)節(jié)。

此外，人的膚色的補(bǔ)色是綠色，電腦能很清楚地識(shí)別膚色和綠色間的差別。另外一般情況下，人的衣服發(fā)飾出現(xiàn)綠色的情形比較少，選用綠幕也會(huì)減少經(jīng)費(fèi)支出。除了綠幕這種利用色差進(jìn)行摳圖的方式外，還有許多其他的摳像技術(shù)，如亮度摳圖，或幀摳圖。畢竟我們所見的動(dòng)畫就是由連續(xù)播放的靜態(tài)膠片實(shí)現(xiàn)的動(dòng)畫效果，此時(shí)我只要們逐幀修改膠片，就能達(dá)到改變畫面的效果。

熒幕之外，還可以利用全息成像技術(shù)，將物體的全息影像投射到透明介質(zhì)上，產(chǎn)生3D立體觀感，并輔佐以燈光和風(fēng)雨雷電等聲光效果，進(jìn)而營(yíng)造出逼真的場(chǎng)面，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于游樂場(chǎng)、電影院和音樂劇。

從最初的黑白默聲電影到如今的全沉浸式頭戴設(shè)備，人類一直在挑戰(zhàn)想象力的極限，竭力敲碎虛擬與現(xiàn)實(shí)之間的屏障?！把垡姙閷?shí)”的道理正隨著科技的發(fā)展被重塑；視覺作為“后Z時(shí)代”最重要的信息傳遞渠道，正在被賦予越來越多的意義。

虛擬與現(xiàn)實(shí)的明天又會(huì)是以怎樣的方式交織聯(lián)系著呢？讓我們共同期待。