智能“機器人”拍攝裝備對影視領域的影響及前景

劉 進

（貴州廣播電視臺，貴州 貴陽 550002）

0 引言

智能“機器人”拍攝裝備是指利用人工智能技術進行自主控制和操作的攝影設備，可以通過預先設定的程序或實時指令來執行各種拍攝任務。隨著科技的不斷發展，智能“機器人”拍攝裝備逐漸成為影視領域的新寵。這些裝備以高效、靈活、精準的特性，為影視制作帶來了重大變革。通過深入探討智能“機器人”拍攝裝備對影視領域的影響及發展前景，以期為相關領域的研究和實踐提供參考[1]。

1 智能“機器人”拍攝裝備概述

1.1 系統架構與特點

智能“機器人”拍攝裝備集合多種高科技手段，具有自主導航、智能識別、精準控制等特點，能夠在復雜環境中高效拍攝[2]。近年來，智能化無人拍攝理念成為新型視頻制作領域的科技新理念，演播室已經出現集群化攝像機器人產品，結合自動錄制、遠程拍攝、虛擬現實等形成多攝像機位集控化解決方案，改變以往低效視頻的生產形式，形成更高效、更環保、更智能的畫面運動生態系統。

系統架構通常包括以下6 個技術板塊。第一，空間運動技術。通過球面運動、旋轉運動、伸縮運動、升降運動、水平運動等精準控制攝像機器人的軌跡，確保平穩、精準、安靜的錄制需求。第二，虛擬跟蹤技術?；跀z像機器人系統坐標，利用傳感數據精確跟蹤拍攝物體或虛擬物體的定位與姿態。第三，智能跟拍技術。利用人工智能（Artificial Intelligence，AI）人體運動輪廓及人臉識別技術，實現復雜環境下攝像機對拍攝對象的自動跟蹤和自動構圖。第四，增穩云臺技術。利用大扭力直驅無刷電機和三軸陀螺儀開發增穩云臺系統，確保在運動中拍攝出平穩的畫面[3]。第五，鏡頭控制技術。提供一套完整的閉環解決方案，通過遠程遙控和自動化控制鏡頭實現輸出跟蹤數據的功能。第六，集控系統。開發軟件集控平臺，控制多種運動軌跡的攝像機器人進行協作拍攝，實現多機位協同拍攝環境。

1.2 拍攝裝備分類

智能“機器人”拍攝裝備主要分為以下8 類。第一，軌道攝像機器人。主要用于平滑移動鏡頭的拍攝場景，如電影和電視節目。第二，遠程遙控云臺。能夠進行多角度、高精度拍攝，適用于新聞報道和體育賽事直播。第三，智能伸縮塔。根據拍攝需求調整高度，適用于建筑和風景拍攝。第四，重型陀螺儀自穩云臺。保持攝像機穩定，適用于無人機和無人車拍攝。第五，多維運動伸縮搖臂。實現復雜的多角度拍攝，適用于大型舞臺、賽事和影視劇拍攝。第六，虛擬現實（Virtual Reality，VR）跟蹤攝像機器人。適用于VR虛擬內容制作，捕捉高質量圖像。第七，AI 人體跟蹤。能夠自動跟蹤目標，適用于直播和視頻會議。第八，機器人協作集控操作系統。統一管理多個機器人設備，適用于大型綜合性演播室和多區場景[4]。

2 智能“機器人”拍攝裝備的優勢

2.1 高效性

智能“機器人”拍攝裝備能夠自動跟蹤目標，快速調整拍攝角度和焦距，可以在短時間內完成大量的拍攝任務，減少人力成本和時間成本。

2.2 靈活性

智能“機器人”拍攝裝備可以在復雜的環境下進行拍攝，為電視節目制作帶來更多的創意空間。

2.3 精準性

智能“機器人”拍攝裝備具備高精度的定位和導航系統，確保拍攝畫面的穩定性和清晰度，可以通過精確的控制和操作來保證拍攝質量。

可見，智能“機器人”拍攝裝備具有顯著優勢，能夠適應時代發展，廣泛應用于電視臺演播室、影視擴展現實（Extended Reality，XR）、VR 圖像創作、元宇宙科幻類項目視頻錄制、智慧醫療、教育裝備以及網絡視頻等新型視聽制作領域。該裝備利用人工智能代替傳統攝像師，精準重現運動畫面軌跡，自動實時跟蹤主持人，自動跟蹤靜止物體如播報臺、屏幕和虛擬畫面物體，提供空間跟蹤數據，完成穩定畫面錄制。與多人團隊拍攝相比，智能“機器人”拍攝裝備能夠提升視頻智能化水平和藝術品質，降低不穩定性，整合VR 圖像和真實圖像，滿足新型數字視頻制作形式如動作捕捉技術、虛擬制作、元宇宙和數字人等，大幅提高錄制效率。

3 智能“機器人”拍攝裝備在影視領域中的應用

3.1 在大型綜藝節目和體育賽事中的應用

智能“機器人”拍攝裝備因具有隱蔽性和靈活性的特點，在大型綜藝節目制作中發揮著重要作用。例如，在大型綜藝節目中，遙控軌道機器人通過定義運動軌跡、速度、機位等參數進行編程，發出指令后無須人工輔助，自動進行平穩精準的運動，快速捕捉舞臺、觀眾席等各個角度的精彩瞬間，為節目增添了視覺沖擊力。同時，伸縮式搖臂機器人和移動滑軌組合可以靈活移動到各個拍攝點位，實現多角度、多視點的拍攝，視覺元素豐滿，鏡頭精彩且具有震撼效果。例如：在《中國好聲音》節目錄制中，編導采用大量的“機器人”裝備實現了復雜運動鏡頭的調度，提高了節目的觀賞性；在奧運會體育賽事中，軌道機器人近距離高速跟拍捕捉運動員百米沖刺的精彩瞬間，為觀眾帶來身臨其境的觀賽體驗；水下機器人在水下拍攝游泳、潛水等項目的比賽過程，為觀眾展現出獨特的水下視角。

3.2 在演播室中的應用

在演播室中，智能“機器人”拍攝裝備同樣發揮著重要作用。在新聞演播室中，自動追蹤拍攝是一項非常重要的技術，智能“機器人”拍攝裝備可以通過先進的軟件計算視覺技術和傳感器技術實現自動追蹤拍攝。當主持人或嘉賓進入鏡頭時，智能“機器人”拍攝裝備會自動調整角度和焦距，確保畫面清晰、穩定。此外，智能“機器人”拍攝裝備還可以通過傳感器技術和控制技術實現自動避障拍攝。當障礙物出現在鏡頭前時，該裝備會自動調整角度和位置，確保畫面不受影響[5]。

軌道機器人裝置穿梭于各個角落，能夠捕捉主持人和嘉賓的精彩瞬間。搖臂機器人能夠進行大空間的運鏡拍攝，呈現多角度、多視點的拍攝效果。例如，鳳凰衛視新聞演播室利用先進的無軌式行走機器人攝像機，無人攝像機能夠按照流程自動尋找點位，整個演播室看上去更加整潔干凈，這些裝備的應用為演播室制作提供了更多的創意和可能性。

3.3 在外場多機位現場制作中的應用

智能“機器人”拍攝裝備結合平移傾斜變焦（Pan Tilt Zoom，PTZ）攝像機，通過網絡進行遠程控制與信號傳輸，實現多機位協同工作，由2 ～5人在導播中心控制多臺設備的技術參數，實時傳回的畫面供導播切換。這種制作模式提高了工作效率，節省了人力成本，確保了制作質量，對于戶外體育賽事、音樂會、真人秀等節目的錄制起到非常大的作用，可以充分應用于《奔跑吧兄弟》《國樂大典》等類型的節目制作中。

3.4 在電影及廣告制作中的應用

隨著影視領域的快速發展，對拍攝效率和作品質量的要求也越來越高。智能“機器人”拍攝裝備的出現為影視領域帶來了新的機遇和挑戰，目前在電影、電視劇、紀錄片和廣告等制作領域得到廣泛運用。該裝備可以自動完成一些煩瑣的拍攝任務，如調整攝像機角度、控制光圈、焦距等，大大節省了人力資源，從而提高了拍攝效率，還可以在極端環境下進行拍攝，降低了拍攝難度和成本。智能“機器人”拍攝裝備可以完成一些傳統拍攝方式難以實現的拍攝任務，如高速運動、微距拍攝等，為影視作品帶來更豐富的視覺效果和更高的質量。例如，在電影《阿凡達》的拍攝中，導演使用了先進的動作捕捉技術和智能“機器人”拍攝裝備，實現了一些復雜的特效運動場景，如飛行、戰斗等宏大場面，給觀眾帶來身臨其境的震撼效果。這些復雜運動鏡頭場景的實現不僅提高了電影的觀賞性，也為電影制作帶來了更多可能性。

另外，智能“機器人”拍攝裝備還可以與XR 技術結合，采用位置坐標傳感技術實時生成攝像機鏡頭運動的軸向數據，并通過Free-D 協議將數據傳送到計算機，使用計算機視覺、虛擬現實引擎、傳感器技術實現虛擬世界與現實世界的融合，可以為觀眾呈現更加沉浸式的觀感體驗。例如，《星球大戰》系列電影一直使用智能“機器人”拍攝裝備，導演們利用該裝備實現了一些復雜的特效場景，如太空戰斗、飛行器等。又如，某豪華汽車品牌廣告的宣傳片拍攝利用虛擬成像技術，合成后的汽車呈現出跨越山海、馳騁沙漠的寫意畫面，美輪美奐，氣勢宏大。

綜上所述，智能“機器人”拍攝裝備在影視領域中發揮著越來越重要的作用，為影視制作帶來更多的創新和可能性。隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展，智能“機器人”拍攝裝備將會在未來發揮更加重要的作用，為影視制作帶來更多的驚喜和突破。

4 智能“機器人”拍攝裝備對影視領域的影響

4.1 提高拍攝效率和畫質

智能“機器人”拍攝裝備的運用可以極大地提高拍攝效率和鏡頭質量。通過自主導航和智能識別功能，該裝備可以在復雜的環境中進行高效的拍攝工作。同時，還可以提高拍攝的準確性和效率，避免因人為因素導致的錯誤。高精度、高穩定性的特點使得拍攝效果更加出色，提高了作品的藝術性和觀賞性。

4.2 降低成本和提高經濟效益

使用智能“機器人”拍攝裝備可以降低人力成本和設備成本。在傳統的拍攝過程中，需要大量人員進行布景、攝影、后期制作等工作。使用智能“機器人”拍攝裝備可以減少人力投入，降低人力成本。同時，由于這些裝備具有高精度、高穩定性的特點，可以減少設備損耗和維護成本，有助于提高影視制作的經濟效益和市場競爭力。

4.3 創新拍攝手法和創作空間

智能“機器人”拍攝裝備具有靈活性和可操作性，可以創新傳統的拍攝手法和創作空間。例如：無人機航拍可以提供獨特的視角和視覺效果；地面機器人和移動攝影車可以創造出更加豐富的鏡頭語言；水下機器人可以捕捉水下場景的精彩瞬間。這些創新的手法為影視制作帶來更多的可能性，提高了作品的藝術性，同時也為導演和制片組提供了更多的創作空間和靈感來源。

5 智能“機器人”拍攝裝備的未來發展前景

5.1 更加智能化和自主化

隨著AIGC 技術的不斷迭代演進，智能“機器人”拍攝裝備將更加智能化和自主化。未來，此類裝備將具備更強的自主導航、智能識別和決策能力，能夠更加高效、精準地完成拍攝工作，而且可以通過深度學習算法實現對拍攝對象的自動識別和跟蹤。在演播室無人攝像中，這項技術可以幫助編導在復雜的場景中準確捕捉到目標對象，實現精準拍攝。同時，這些裝備還將具備更高的自主性，能夠在復雜的環境中自主決策、自動生成拍攝腳本，執行各種復雜景別的操作。此外，智能“機器人”拍攝裝備可以根據拍攝場景和目標對象，自動調整鏡頭的焦距、光圈、快門和景別等參數，以獲得最佳的拍攝效果。由于此類裝備具備高精度、高穩定性和高可靠性等特點，適用于電影、電視、廣告及游戲等多個領域。

5.2 多樣化的應用場景

隨著技術的普及和成本的降低，智能“機器人”拍攝裝備有望進入融媒體網絡直播平臺節目制作中，如農產品異地多點連線直播帶貨、群眾體育文化“村超”“村BA”現場直播、鄉村民俗旅游真人秀節目等。更多輕量化、網際互連協議（Internet Protocol，IP）化、智能化的拍攝裝備被運用到該制作領域，利用第五代移動通信技術切片信號傳輸、遠程控制、AI 云制作技術實現便捷、快速、高效、優質的節目制作。

5.3 跨界融合與創新發展

智能“機器人”拍攝裝備將應用于更多的領域和場景。例如：與VR 技術的結合，可以創造出更加沉浸式的觀影體驗；與游戲產業的結合，可以為游戲制作提供更加真實和生動的視覺效果；在醫療和教育領域，可以使用該裝備進行遠程醫療、教學影像的采集和傳輸，為人們提供更加便捷和高效的服務；在新能源汽車智能制造工業化生產中，該裝備作為視覺監測的重要手段之一，將流水線工況實時傳輸到中央數據處理中心，提高整車裝配質量品控；在城市規劃領域，可以使用地面機器人進行城市環境的監測和拍攝；在軍事領域，可以使用水下機器人進行水下目標的偵查和拍攝；在煤礦、化工、冶金、消防等應用場景的拓展，將進一步推動智能“機器人”拍攝裝備的跨界融合與創新，為影視領域的發展注入新的活力和動力。

6 結語

智能“機器人”拍攝裝備的應用提高了拍攝效率和質量，降低了成本，提高了經濟效益，促進了影視領域的數字化轉型，為影視領域帶來了深遠的影響和廣闊的發展前景。未來，隨著科技的不斷進步和應用場景的不斷拓展，智能“機器人”拍攝裝備將更加智能化和自主化，從而應用于更多領域和場景，促進跨界融合與創新，為影視領域的發展注入新的活力和動力。