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| | 银幕世界中的虚拟现实 |
下文选摘自《人类认识世界的帮手——虚拟现实》，该书出自中国工程院院士汪成为先生之手，系清华大学出版社、暨南大学出版社联合出版的“院士科普书系”之一。题目为编者所加，略有删节。
影视娱乐是人类现代文化的重要组成部分。在虚拟现实的发展史中，影视娱乐所提出的需求，也大大促进了虚拟现实技术在视觉等方面的发展，同时也为大多数人了解和认识虚拟现实创造了良好的条件。
让我们从“计算机动画”到“交互电影”的发展历程说起吧！
所谓“计算机动画”就是指用计算机技术辅助制作影视动画片，它的发展过程大体上可分为三个阶段。
第一个阶段是从1963年到1972年。这个阶段的主要工作是用计算机辅助制作二维动画。在1963到1967年期间，贝尔实验室的扎雅克（E．Zajak）等人开始用计算机辅助制作动画。肯·诺尔顿（Ken Knowlton）用FORTRANIV语言编写了一个称为BEFLIX的二维动画制作系统，这个软件系统在计算机辅助制作动画的发展历程上具有里程碑的意义。
第二个阶段是从1972年到1985年。这个阶段的主要工作是用计算机辅助制作三维动画。1974年，福尔兹（H．R．Foldes）制作出一些简单的三维动画片，并开始显示出实用意义。这是计算机动画在电影领域内取得的一个重大突破，从此，计算机辅助动画制作才真正受到了人们的普遍重视。
第三个阶段是从1985年到目前为止的飞速发展阶段。它是计算机辅助制作三维动画的实用化和向更高层次发展的阶段。在这个阶段中，首先是由美国的犹他大学的卡特马尔（E．catmull）小组开发出世界上第一个完整的且具有实用意义的三维动画片。在随后的十年内，计算机辅助三维动画的制作技术有了质的变化，它已经综合集成了现代数学、控制论、图形图像学、人工智能、计算机软件和艺术的最新成果。有人说：“您想了解信息技术的发展成就吗？那就请仔细看看计算机三维动画制作的最新作品吧！”
1995年11月，一部由迪斯尼公司和皮萨（Pixar）动画制作公司合作、全部用计算机制作的三维动画片——《玩具总动员》首先在美国上映，不久风靡全球。
在《玩具总动员》这部动画影片中共有76个角色、11．4万个画面。
主角安迪共有12384根头发，小狗头的毛发多达15977根，每一根毛发都能活动。牛仔胡迪全身有700多个控制点，仅仅脸部就有212个可活动的控制点，于是就有可能生动地体现出这个牛仔的丰富表情了。
1998年11月，在推出《玩具总动员》后的第三年，皮萨动画制作公司又推出了一部全新的、由计算机制作的动画片——《昆虫传》（又译为虫虫特工队）。在制作这部动画时应用了当时最新的动画制作工具PenderMan软件。由于它的出色功能，这个工具得到了美国电影艺术与科学学会授予的“科学与技术成就奖”。《昆虫传》的视觉效果更是大大优于《玩具总动员》。所有各式各样的“昆虫主角”是那样地生动、传神、拟人化，每个观看过这个动画片的人都为之叫绝。
计算机技术的最新成果不仅仅被用在动画片的制作上，也被广泛地用在电影片的制作上。当我们在20世纪80年代第一次观看到美国影片《星球大战》时，人人都被它壮观、生动、逼真的“天战”场面所震撼，这是第一次在电影制作中全面使用计算机制作特技，全面使用三维造型后所获得的视觉效果。但影视制作者并不满足已经取得的效果，在80年代末，他们又开始尝试在影片中采用真人演员和动画演员协同表演，它们之间的对准、协调、遮盖等是相当困难的技术问题，但最终都被一一克服了，并取得了意想不到的奇妙的视觉效果，如《谁陷害了兔子罗杰》和《终结者》等影片。
就其在观众中的影响而论，莫过于荣获奥斯卡最佳视觉效果奖的《侏罗纪公园》了，它是由美国的ILM实验室在1993年完成的。它的卓越之处，是把一个已经灭绝的物种——恐龙，从人们的遥远的想像还原为亲眼所见的虚拟的现实，取得了当年最为轰动的效果。不久，该实验室在《刚果》这部电影中，又创造出一个数字化的大猩猩。从此，一批又一批的计算机专家进入了影视界，数字电影制作成为一个新的、极富挑战性的行业。在我们所熟悉的《阿甘正传》、《真实的谎言》、《第五元素》等影片中，都巧妙地运用了计算机辅助制作的特技，从而使这些电影中呈现了许多超出常规、意想不到却又合情合理的精彩画面和场景。
人的创新精神是无止境的，人们要参与到电影情节中去的愿望促成了“交互电影”的诞生。1996年6月，在因特网上播放了一部“交互影视剧”，它的名称为《现场》，网址为http：／／www．thespot．com。它的故事情节并不复杂，讲的是在美国加州圣莫尼卡海滨的7个年轻人的爱情故事。当观众观看这部电影时，观众可以介人到他们中间去，和他们交朋友，并按照自己的意愿修改剧情的脚本，调动电影中的情节，按照观众的意愿实现电影的“蒙太奇”。
栩栩如生的三维动画诞生了，真人和动画可以共舞了，观众可以介入到影视节目的情节发展中去了，那么人类还有更新的需求吗？回答是肯定的！有人提出创造一种不仅仅是视觉上有“身临其境”感的影院，同时在听觉上、嗅觉上甚至味觉上也具有“身临其境”感的剧场。这也就是当年那位参加过第二次世界大战的老兵摩登·海利希（Morton Heilig）提出的“体验剧院”（sensorama）的设想。
当年海利希无法实现自己的设想，是因为当时的需求不很迫切，支撑技术也尚不成熟。今天，这样的设想是否可以试一试呢？据笔者的了解，世界上有许多科学家和技术能手正在默默地进行着试验，目前尚未取得技术上的突破，尚未推出一个完整的系统和产品。但我们可以坚信，“体验剧院”的设想在21世纪内是必然能实现的。今天的青少年，不仅仅是等着购买“体验剧院”的头场戏票，更应该争取成为21世纪“体验剧院”的设计者、工程师、导演或演员。 |
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