摘 要： 在整个影视产业链中，照明无疑是一个非常重要的前期艺术创作环节。我国影视作品的画质提高与成本控制都需要优秀的影视灯光师。但当前高等艺术教育苦于师资力量和成本投入等因素而无法开设相关专业用于教学与研究。影视照明艺术虚拟仿真项目无疑是一个有效解决手段。项目的前期建设需要高校与企业共同投入设计力量和资金与设备，项目初步建成后，互联网上任意一个智能终端都可注册登录平台下载APP接受远程教育，业内人士与专业制作公司也将从中获益，提高设计水平，降低成本投入。项目发展远期还可引入外部资本开发更高版本、更加完善的虚拟仿真实验平台， 真正做到社会效益与经济效益共赢。

　　关键词：影视照明艺术 虚拟仿真项目 远程教育平台

Exploration of Virtual Simulation Project of

Film and Television Lighting Art

　　LIU YANG

　　(The College of Communication Science and Art Chengdu University of Technology)

　　Abstract: In the whole film and television industry chain, lighting is undoubtedly a very important pre-art creation link. The improvement of picture quality and cost control of Chinese film and television works need excellent film and television lighting teachers. However, the current higher art education due to teachers and cost input and other factors can not open the relevant professional for teaching and research. The virtual simulation project of film and television lighting art is undoubtedly an effective solution. The pre-construction of the project requires universities and enterprises to invest in design strength and capital and equipment, After the initial completion of the project, any smart terminal on the Internet can register to log on to the platform to download APP to receive distance education, Industry insiders and professional production companies will also benefit, Improve design and reduce cost investment. Project development forward can also introduce external capital development later, more perfect virtual simulation experimental platform, truly achieve social and economic benefits win-win.

　　Keywords: film and television lighting art /virtual simulation project /Network teaching platform

　　“有光才有影”，在整个影视产业链中，照明无疑是一个非常重要的前期艺术创作环节。影视照明最重要和最基本的任务就是合理运用人造光或自然光还原或模拟场景的真实光效，与此同时，还要保障摄影机或摄像机拍摄高质量画面所需的最低照度、光比、光色等技术方面的各项要求。

　　随着摄录设备技术的飞速发展，照明设备在光源制造、灯具工艺等方面也有了明显的进步。卤钨灯作为显色指数最高的光源，其色温一致性、灯丝寿命、封装工艺都有所提高;金卤灯以其高亮度、长寿命，适合大面积、长距离照明依然雄踞高色温应用之首;新兴光源LED已经在演播室及中近景泛光照明中大显身手，相信在解决了光谱连续性和散热等方面的问题以后，会逐渐扩大应用范围。灯具的设计制造，都在大量应用新材料、新工艺，力求在提高光效、增强散热、减轻重量、提高寿命等方面有所突破。可以说，影视照明这一集艺术创造与产品制造于一体的行业，已经有了雄厚的技术储备和制造基础。

　　当前，国内(尤其是大陆地区)影视文化产业进入了高速发展期，涌现了一批优秀的影视作品，在国际屡获殊荣，市场投资意愿与回报也空前高涨。然而，我们的作品与海外同类影片在画面质量上还有一些差距，这种差距主要原因之一就是照明。影视作品前期制作成本主要来自制作周期，制作周期最大的因素就是拍摄前布光环节了。一个镜头从开机到结束的时间也许不到1分钟，布光时间可能要耗费几个小时。在国内艺术创作普遍存在“快餐文化”的趋势下，能准确快速完成布光工作的优秀灯光师寥若星辰。国内影视文化产业的发展急需优秀灯光师。培养优秀灯光师的最佳途径就是高校设立影视照明艺术专业。然而，国内却没有一所高等院校开设相关专业，对影视照明艺术进行专门系统的研究和教学，绝大部分的从业者是从师傅那里以“师傅带进门，修行在自身”的方式来获得工作经验的，这不能不说是个遗憾。

　　那么，实现影视照明艺术高等教育存在的困难是什么呢?

　　首先，要有足够的专业教师。师资力量是高等院校新设一个研究教学专业的先决条件。从目前我国一流高等艺术院校来看，中央戏剧学院、上海戏剧学院、中国戏曲学院都设置有舞台美术系舞台灯光设计专业，其他一些高校也引进了部分业界人士开设了舞台灯光设计的基础课程。影视灯光与舞台灯光两者在基本的光学、电学、色彩学等技术理论方面和光位、明暗、阴影、光色等艺术创造方面都有着很深的内在联系。但也存在很大差别，一是受众不同，舞台灯光的受众是观众的眼睛，影视灯光的受众是摄影机或摄像机。人眼和摄影机和摄像机是有明显差别的。主要表现在宽容度、视场角、光色应用等诸多方面。既能熟练掌握两者内在联系与外在区别，又具有大量的实际操作经验，还要拥有成为高校教师所必须的学历、职称等资历条件的师资谈何容易?

　　其次，要有足够类型和数量的实验设备。影视照明艺术是建立在设施设备技术基础之上的。在拍摄过程中，除了有效利用自然光(主要是太阳光)以外，艺术的再现主要是由人造光来完成的。在影视灯具发展史上曾采用不同光源(煤气灯、碳棒放电等)的各式各样的设备。目前，影视照明灯具按照光源划分主要为三大类：3200K的卤钨灯，5600K的金卤化灯，以及色温固定或可调LED灯。按照用途又可以聚光灯、泛光灯等，另外还有一些特殊用途的灯具，例如制造闪电效果的闪电灯;制造火焰效果的火焰灯等等。为了更加真实或艺术地构建影视画面，影视照明还会大量用到各类反光、柔光、遮光、半透明的介质和设备，甚至有灯光师说，影视灯光是“遮光的艺术”……综上所述，影视照明所需器材设备可谓是多种多样、纷繁复杂的。再加上还要匹配与之相关联的电线电缆、发电机、镇流器、调光器、配电柜、机械吊挂升降设备……要构建影视照明所需的全套实验教学设施设备将是一笔庞大的经费开支，而这笔动辄百万、千万计的预算不是那个大学校长可以轻易下决心批准的。

　　最后，要有足够的内景与外景实验拍摄场地。影视拍摄对象往往是具象的，就算是在后期电脑制作高度发达的今天，除了动画片以外，具象的环境与人物角色永远是不可或缺的拍摄与制作的对象。这就要求影视照明教学至少需要一个大型车间般的空间用来改建标准摄影棚，其高度≥16m，面积≥800m²，且中间没有立柱，屋顶承重≥400kg/m²;配电要求三相五线制，功率≥250kVA;屋顶设计制作金属网格架和升降吊挂系统;配备完善的空调系统;内设化妆间、休息室、设备仓库等功能用房。与此相关的还要购买制作拍摄所需的道具、布景……外景地设置暂且略过。这样的条件又有哪些大学能真正做到呢?

　　一边是蓬勃发展的影视文化产业的市场需求，一边是高校相关专业的捉襟见肘，那么，有没有切实可行的解决办法?

　　实施“影视照明艺术虚拟仿真项目”就是一个很好的解决方案。

　　虚拟仿真(virtual simulation)，又称虚拟现实技术或模拟技术，就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术。从狭义上讲，虚拟仿真是指20世纪40年代伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验研究的新技术;从广义上来说，虚拟仿真则是在人类认识自然界客观规律的历程中一直被有效地使用着。由于计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系，成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法，而且正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术。

　　具体来说，影视照明艺术虚拟仿真项目目前可以从以下思路去设计：

　　一、实验目的

　　1、实现影视拍摄过程中照明艺术的真实模拟

　　通过影视照明艺术虚拟项目的实施，学生可以模拟真实拍摄环境下电影、电视剧产品拍摄中的照明艺术创作过程，体验影视作品创作生产过程中的交互感，掌握影视照明艺术的基本规律。

　　2、培养学生影视照明实战技巧

　　通过虚拟仿真项目的实施，学生可以在全仿真语境下模拟照明设备选型、灯位布置规律、照射角度调整、光线明暗操作以及在不同镜头景别下或特殊场景拍摄过程中的完整步骤，从而形成和提升学生在今后使用设备实际操作时的技巧。

　　3、实现知识整合，形成学生综合技能

　　通过影视照明艺术虚拟仿真项目的开展，可以促使学生将所学理论知识进行综合运用，实现理论与实践相结合，形成学生在电影电视拍摄过程中良好的照明艺术创作技能，快速适应当今迅速发展的电影电视文化产业的发展。

　　二、实验原理

　　“影视照明艺术虚拟仿真项目”需要学生对多项艺术、技术、多媒体传播类知识进行综合运用。这里所涉及知识点有：光学及色彩学基本原理、电学及力学基本原理、电影摄影机及电视摄像机基本原理、拍摄画面基本构图原理、电影拍摄用灯具及4K电视剧拍摄用灯具介绍及选型、人物布光基本原理、室内空间认识及布光基本原理、大型室外场景布光基本原理。通过该虚拟仿真项目的实施，可以实现各独立知识点的相互融合，形成学生影视照明艺术综合创作技能。

　　项目使用方法说明：互联网上任意一个终端设备(智能手机、平板电脑、台式电脑等)下载实验平台终端软件(或APP)后登录平台并完成注册后就能开始进行虚拟实验。平台后端由专业领军人物率领专业团队按照严格的高校教学模式对整个实验过程进行监控、教学、指导、答疑、考核、导出成绩和学分认定。并且定期选拔优秀学生到实体实验室再现虚拟实验成果。

　　三、知识点(实验步骤)

　　共分8步，可以按照难易程度进阶实行。

　　1、 光学及色彩学基本原理

　　需要学生具备基本的光学及色彩学基本原理知识，通过虚拟仿真平台模拟各类自然光源、人造光源，熟练掌握光的基本特质、传播特性——包括反射、折射、透视等理论知识;“色温”、“显色性”、“光谱连续性”等光的色彩学原理。

　　2、 电学及力学基本原理

　　需要学生具备基本的电学和力学基础知识。影视照明艺术所采用的人造光源大多是建立在基本的电学和力学技术基础之上的，因此，通过虚拟仿真平台模拟各类场景、环境下的用电基础、灯具及其他电气设备、灯具吊(悬)挂设施设备的使用和操作，熟练掌握与此相关的电学、力学知识基础是很有必要的。

　　3、 电影摄影机及电视摄像机基本原理

　　项目需要学生具备对电影摄影机、电视摄像机基本原理的了解。影视照明艺术是专门针对摄影机或摄像机的艺术创作，了解摄影机和摄像机的发展历史、成像原理、各项技术指标、基本操作技能对于项目组学生来说是非常重要的学习环节。学生可以通过虚拟仿真平台深入了解各时期国际通用流行的拍摄设备的基本构造、技术发展、性能指标极限以及操作使用等各项知识。

　　4、 拍摄画面基本构图原理

　　影视作品都是由连续的单个画面组成，画面构图是最基本的镜头语言之一。画面构图的优劣直接关系到影视艺术创作者想要向观众表达的最深层意愿。与此同时，画面构图也决定着影视照明的范围和实施的技巧。项目需要项目组学生具备画面构图的基本原理、要素、规律等理论和实践知识的掌握，借助虚拟仿真平台大量推演各类画面构图，从中进行比对、分析、创作，并在不同的画面构图环境中初步完成照明的设想。

　　5、 电影拍摄用灯具及4K电视剧拍摄用灯具介绍及选型

　　电影拍摄用灯有着其独特的对光源、材质、工艺、维护等方面的要求，因此其生产制造成本和售价都远远高于相似类型的舞台灯具，非大型以上专业影视制作机构都难以花费巨资齐全配置。学生可以依托影视照明艺术虚拟仿真平台全面了解当今流行的以“卤钨光源”、“金卤放电光源”、“LED光源”为核心的所有影视拍摄用灯具及以特种光源为核心的特种影视灯具。掌握每一类型的灯具的技术指标、适用范围、选型要求等理论和实操知识。

　　6、 人物布光基本原理

　　影视拍摄中大量的镜头内容是反映人物的，因此，学生一定要全面学习和掌握人物布光的基本原理。影视照明艺术虚拟仿真平台可以让学生针对不同性别、不同年龄、不同身份、不同脸型构造、不同肤色、不同人物造型的对象进行不同光位的布光实验。还可以设定人物所在环境、场景、天气、服饰、姿势。与此同时，还可以虚拟仿真单人特写、双人交流、三人对话、多人讨论等画面的布光要求。

　　7、 室内空间认识及布光基本原理

　　影视照明艺术的基础是艺术再现还原真实的场景。对室内空间结构的认识是室内场景布光的前提。虚拟仿真平台可以提供项目组学生自由创作室内空间结构的功能，当然，相对应的场景库内也包含了各历史时期的不同风格的大型宫殿、城堡、楼宇、帐篷、茅屋等典型室内空间的模型供学生使用。学生可以在充分认识和了解室内空间结构基础以后，开展虚拟室内布光的实验练习，初步达到熟练应对各种典型室内空间布光的技巧与技能。

　　8、 大型室外场景布光基本原理

　　实践证明，影视作品画面的视觉冲击力越强，对观众的吸引力也就越大。这其中，大型室外场景的氛围营造被越来越多地运用在各类影视作品当中。大型室外场景人物众多、场面宏大、画面内涵丰富。日景可充分利用自然光照明，夜景就只能大量使用大功率人造光源实施了。虚拟仿真平台可以充分利用技术优势让项目组学生从场景模拟、天气模拟、人物模拟开始造型，一直到完成照明布光为止的全过程仿真实验，基本掌握大型室外场景布光原理知识和实操技能。

　　当然，影视照明艺术虚拟仿真项目在现阶段实施过程中还有一些技术问题尚待解决：

　　(1)照明对象建模的仿真。以目前成熟的软件开发水平来看，大型游戏软件无疑在人物、景物、环境等方面的3D建模能力最为强大。但是，运行这些大型软件对智能终端的硬件要求是很高的，怎样才能在保持原有强大建模能力的前提下有效降低对硬件的要求，这是难题之一。

　　(2)对特定照明产品的光效采样。目前行业内使用的照明器材可谓是五花八门，同样是1.2kW的金属卤化物气体放电灯具，单套价格可以从几千元到几万元，可想而知它们的光效差别有多么巨大。这就要求虚拟仿真平台必须解决针对有相当市场占有率的特定品牌的成熟产品进行光效数字采样，然而，其工作量是巨大的。就拿目前国内行业市场有一定占有率的某品牌来说，其以三大光源分类的产品就不下上百个型号。要想在虚拟实验平台上准确仿真每一台设备投射到照射对象的光效，就需要极其庞大的精准采样数据库的支撑。

　　(3)仿真平台上的光效再现。目前大型游戏软件引擎几乎都是采用图形图像引擎来渲染再现画面，为了达到真实的光效仿真，就必须使用光学引擎来对画面进行渲染，而就目前的研发状况来看，市面上尚无一款成熟的，以光学引擎来渲染画面的软件，这势必就要承担全新开发软件的资金投入和市场风险。

　　综上所述，研究开发影视照明艺术虚拟仿真平台是有效解决高速发展的影视产业对人才需求与高校人才培养尴尬现状之间巨大矛盾的有效手段。这个平台一旦建成投入使用，就会有越来越多的艺术高校依托这个平台培养出优秀的专业人才;灯光师就可以利用这个平台按照剧本和导演的要求提前与美工置景部门模拟仿真拍摄现场的对象建模与照明艺术设计，有效提高自己的专业技能水平;影视制作公司使用这个平台就能有效降低现场置景和布光的时间，从而大大缩短制作周期来赢得更丰厚的利润。

　　附：影视照明艺术虚拟仿真实验平台组建与运营架构设想：

　　1.0版影视照明艺术虚拟仿真项目平台建设

　　如果高校与企业联合开发1.0版本的影视照明艺术虚拟仿真项目使用情况良好，市场反响不错，还可以适时成立大学生创新创业公司，依托国家教育部“全国高校互联网+项目大赛”等政策优势，吸引风投或基金资本，继续开发高级别版本，全面服务于影视文化产业的发展，获取相应的社会效益和经济效益。

　　参考文献

　　1.王京池 电视灯光技术与应用[M]. 北京：中国广播影视出版社，2010

　　2.刘永泗 影视光线创作[M]. 北京：北京联合出版公司，2015

　　3.向卫东 吴荣彬. 影视照明实训教程[M]. 重庆：重庆大学出版社，2016