智能“机器人”拍摄装备对影视领域的影响及前景

刘 进

（贵州广播电视台，贵州 贵阳 550002）

0 引言

智能“机器人”拍摄装备是指利用人工智能技术进行自主控制和操作的摄影设备，可以通过预先设定的程序或实时指令来执行各种拍摄任务。随着科技的不断发展，智能“机器人”拍摄装备逐渐成为影视领域的新宠。这些装备以高效、灵活、精准的特性，为影视制作带来了重大变革。通过深入探讨智能“机器人”拍摄装备对影视领域的影响及发展前景，以期为相关领域的研究和实践提供参考[1]。

1 智能“机器人”拍摄装备概述

1.1 系统架构与特点

智能“机器人”拍摄装备集合多种高科技手段，具有自主导航、智能识别、精准控制等特点，能够在复杂环境中高效拍摄[2]。近年来，智能化无人拍摄理念成为新型视频制作领域的科技新理念，演播室已经出现集群化摄像机器人产品，结合自动录制、远程拍摄、虚拟现实等形成多摄像机位集控化解决方案，改变以往低效视频的生产形式，形成更高效、更环保、更智能的画面运动生态系统。

系统架构通常包括以下6 个技术板块。第一，空间运动技术。通过球面运动、旋转运动、伸缩运动、升降运动、水平运动等精准控制摄像机器人的轨迹，确保平稳、精准、安静的录制需求。第二，虚拟跟踪技术。基于摄像机器人系统坐标，利用传感数据精确跟踪拍摄物体或虚拟物体的定位与姿态。第三，智能跟拍技术。利用人工智能（Artificial Intelligence，AI）人体运动轮廓及人脸识别技术，实现复杂环境下摄像机对拍摄对象的自动跟踪和自动构图。第四，增稳云台技术。利用大扭力直驱无刷电机和三轴陀螺仪开发增稳云台系统，确保在运动中拍摄出平稳的画面[3]。第五，镜头控制技术。提供一套完整的闭环解决方案，通过远程遥控和自动化控制镜头实现输出跟踪数据的功能。第六，集控系统。开发软件集控平台，控制多种运动轨迹的摄像机器人进行协作拍摄，实现多机位协同拍摄环境。

1.2 拍摄装备分类

智能“机器人”拍摄装备主要分为以下8 类。第一，轨道摄像机器人。主要用于平滑移动镜头的拍摄场景，如电影和电视节目。第二，远程遥控云台。能够进行多角度、高精度拍摄，适用于新闻报道和体育赛事直播。第三，智能伸缩塔。根据拍摄需求调整高度，适用于建筑和风景拍摄。第四，重型陀螺仪自稳云台。保持摄像机稳定，适用于无人机和无人车拍摄。第五，多维运动伸缩摇臂。实现复杂的多角度拍摄，适用于大型舞台、赛事和影视剧拍摄。第六，虚拟现实（Virtual Reality，VR）跟踪摄像机器人。适用于VR虚拟内容制作，捕捉高质量图像。第七，AI 人体跟踪。能够自动跟踪目标，适用于直播和视频会议。第八，机器人协作集控操作系统。统一管理多个机器人设备，适用于大型综合性演播室和多区场景[4]。

2 智能“机器人”拍摄装备的优势

2.1 高效性

智能“机器人”拍摄装备能够自动跟踪目标，快速调整拍摄角度和焦距，可以在短时间内完成大量的拍摄任务，减少人力成本和时间成本。

2.2 灵活性

智能“机器人”拍摄装备可以在复杂的环境下进行拍摄，为电视节目制作带来更多的创意空间。

2.3 精准性

智能“机器人”拍摄装备具备高精度的定位和导航系统，确保拍摄画面的稳定性和清晰度，可以通过精确的控制和操作来保证拍摄质量。

可见，智能“机器人”拍摄装备具有显著优势，能够适应时代发展，广泛应用于电视台演播室、影视扩展现实（Extended Reality，XR）、VR 图像创作、元宇宙科幻类项目视频录制、智慧医疗、教育装备以及网络视频等新型视听制作领域。该装备利用人工智能代替传统摄像师，精准重现运动画面轨迹，自动实时跟踪主持人，自动跟踪静止物体如播报台、屏幕和虚拟画面物体，提供空间跟踪数据，完成稳定画面录制。与多人团队拍摄相比，智能“机器人”拍摄装备能够提升视频智能化水平和艺术品质，降低不稳定性，整合VR 图像和真实图像，满足新型数字视频制作形式如动作捕捉技术、虚拟制作、元宇宙和数字人等，大幅提高录制效率。

3 智能“机器人”拍摄装备在影视领域中的应用

3.1 在大型综艺节目和体育赛事中的应用

智能“机器人”拍摄装备因具有隐蔽性和灵活性的特点，在大型综艺节目制作中发挥着重要作用。例如，在大型综艺节目中，遥控轨道机器人通过定义运动轨迹、速度、机位等参数进行编程，发出指令后无须人工辅助，自动进行平稳精准的运动，快速捕捉舞台、观众席等各个角度的精彩瞬间，为节目增添了视觉冲击力。同时，伸缩式摇臂机器人和移动滑轨组合可以灵活移动到各个拍摄点位，实现多角度、多视点的拍摄，视觉元素丰满，镜头精彩且具有震撼效果。例如：在《中国好声音》节目录制中，编导采用大量的“机器人”装备实现了复杂运动镜头的调度，提高了节目的观赏性；在奥运会体育赛事中，轨道机器人近距离高速跟拍捕捉运动员百米冲刺的精彩瞬间，为观众带来身临其境的观赛体验；水下机器人在水下拍摄游泳、潜水等项目的比赛过程，为观众展现出独特的水下视角。

3.2 在演播室中的应用

在演播室中，智能“机器人”拍摄装备同样发挥着重要作用。在新闻演播室中，自动追踪拍摄是一项非常重要的技术，智能“机器人”拍摄装备可以通过先进的软件计算视觉技术和传感器技术实现自动追踪拍摄。当主持人或嘉宾进入镜头时，智能“机器人”拍摄装备会自动调整角度和焦距，确保画面清晰、稳定。此外，智能“机器人”拍摄装备还可以通过传感器技术和控制技术实现自动避障拍摄。当障碍物出现在镜头前时，该装备会自动调整角度和位置，确保画面不受影响[5]。

轨道机器人装置穿梭于各个角落，能够捕捉主持人和嘉宾的精彩瞬间。摇臂机器人能够进行大空间的运镜拍摄，呈现多角度、多视点的拍摄效果。例如，凤凰卫视新闻演播室利用先进的无轨式行走机器人摄像机，无人摄像机能够按照流程自动寻找点位，整个演播室看上去更加整洁干净，这些装备的应用为演播室制作提供了更多的创意和可能性。

3.3 在外场多机位现场制作中的应用

智能“机器人”拍摄装备结合平移倾斜变焦（Pan Tilt Zoom，PTZ）摄像机，通过网络进行远程控制与信号传输，实现多机位协同工作，由2 ～5人在导播中心控制多台设备的技术参数，实时传回的画面供导播切换。这种制作模式提高了工作效率，节省了人力成本，确保了制作质量，对于户外体育赛事、音乐会、真人秀等节目的录制起到非常大的作用，可以充分应用于《奔跑吧兄弟》《国乐大典》等类型的节目制作中。

3.4 在电影及广告制作中的应用

随着影视领域的快速发展，对拍摄效率和作品质量的要求也越来越高。智能“机器人”拍摄装备的出现为影视领域带来了新的机遇和挑战，目前在电影、电视剧、纪录片和广告等制作领域得到广泛运用。该装备可以自动完成一些烦琐的拍摄任务，如调整摄像机角度、控制光圈、焦距等，大大节省了人力资源，从而提高了拍摄效率，还可以在极端环境下进行拍摄，降低了拍摄难度和成本。智能“机器人”拍摄装备可以完成一些传统拍摄方式难以实现的拍摄任务，如高速运动、微距拍摄等，为影视作品带来更丰富的视觉效果和更高的质量。例如，在电影《阿凡达》的拍摄中，导演使用了先进的动作捕捉技术和智能“机器人”拍摄装备，实现了一些复杂的特效运动场景，如飞行、战斗等宏大场面，给观众带来身临其境的震撼效果。这些复杂运动镜头场景的实现不仅提高了电影的观赏性，也为电影制作带来了更多可能性。

另外，智能“机器人”拍摄装备还可以与XR 技术结合，采用位置坐标传感技术实时生成摄像机镜头运动的轴向数据，并通过Free-D 协议将数据传送到计算机，使用计算机视觉、虚拟现实引擎、传感器技术实现虚拟世界与现实世界的融合，可以为观众呈现更加沉浸式的观感体验。例如，《星球大战》系列电影一直使用智能“机器人”拍摄装备，导演们利用该装备实现了一些复杂的特效场景，如太空战斗、飞行器等。又如，某豪华汽车品牌广告的宣传片拍摄利用虚拟成像技术，合成后的汽车呈现出跨越山海、驰骋沙漠的写意画面，美轮美奂，气势宏大。

综上所述，智能“机器人”拍摄装备在影视领域中发挥着越来越重要的作用，为影视制作带来更多的创新和可能性。随着技术的不断进步和应用领域的拓展，智能“机器人”拍摄装备将会在未来发挥更加重要的作用，为影视制作带来更多的惊喜和突破。

4 智能“机器人”拍摄装备对影视领域的影响

4.1 提高拍摄效率和画质

智能“机器人”拍摄装备的运用可以极大地提高拍摄效率和镜头质量。通过自主导航和智能识别功能，该装备可以在复杂的环境中进行高效的拍摄工作。同时，还可以提高拍摄的准确性和效率，避免因人为因素导致的错误。高精度、高稳定性的特点使得拍摄效果更加出色，提高了作品的艺术性和观赏性。

4.2 降低成本和提高经济效益

使用智能“机器人”拍摄装备可以降低人力成本和设备成本。在传统的拍摄过程中，需要大量人员进行布景、摄影、后期制作等工作。使用智能“机器人”拍摄装备可以减少人力投入，降低人力成本。同时，由于这些装备具有高精度、高稳定性的特点，可以减少设备损耗和维护成本，有助于提高影视制作的经济效益和市场竞争力。

4.3 创新拍摄手法和创作空间

智能“机器人”拍摄装备具有灵活性和可操作性，可以创新传统的拍摄手法和创作空间。例如：无人机航拍可以提供独特的视角和视觉效果；地面机器人和移动摄影车可以创造出更加丰富的镜头语言；水下机器人可以捕捉水下场景的精彩瞬间。这些创新的手法为影视制作带来更多的可能性，提高了作品的艺术性，同时也为导演和制片组提供了更多的创作空间和灵感来源。

5 智能“机器人”拍摄装备的未来发展前景

5.1 更加智能化和自主化

随着AIGC 技术的不断迭代演进，智能“机器人”拍摄装备将更加智能化和自主化。未来，此类装备将具备更强的自主导航、智能识别和决策能力，能够更加高效、精准地完成拍摄工作，而且可以通过深度学习算法实现对拍摄对象的自动识别和跟踪。在演播室无人摄像中，这项技术可以帮助编导在复杂的场景中准确捕捉到目标对象，实现精准拍摄。同时，这些装备还将具备更高的自主性，能够在复杂的环境中自主决策、自动生成拍摄脚本，执行各种复杂景别的操作。此外，智能“机器人”拍摄装备可以根据拍摄场景和目标对象，自动调整镜头的焦距、光圈、快门和景别等参数，以获得最佳的拍摄效果。由于此类装备具备高精度、高稳定性和高可靠性等特点，适用于电影、电视、广告及游戏等多个领域。

5.2 多样化的应用场景

随着技术的普及和成本的降低，智能“机器人”拍摄装备有望进入融媒体网络直播平台节目制作中，如农产品异地多点连线直播带货、群众体育文化“村超”“村BA”现场直播、乡村民俗旅游真人秀节目等。更多轻量化、网际互连协议（Internet Protocol，IP）化、智能化的拍摄装备被运用到该制作领域，利用第五代移动通信技术切片信号传输、远程控制、AI 云制作技术实现便捷、快速、高效、优质的节目制作。

5.3 跨界融合与创新发展

智能“机器人”拍摄装备将应用于更多的领域和场景。例如：与VR 技术的结合，可以创造出更加沉浸式的观影体验；与游戏产业的结合，可以为游戏制作提供更加真实和生动的视觉效果；在医疗和教育领域，可以使用该装备进行远程医疗、教学影像的采集和传输，为人们提供更加便捷和高效的服务；在新能源汽车智能制造工业化生产中，该装备作为视觉监测的重要手段之一，将流水线工况实时传输到中央数据处理中心，提高整车装配质量品控；在城市规划领域，可以使用地面机器人进行城市环境的监测和拍摄；在军事领域，可以使用水下机器人进行水下目标的侦查和拍摄；在煤矿、化工、冶金、消防等应用场景的拓展，将进一步推动智能“机器人”拍摄装备的跨界融合与创新，为影视领域的发展注入新的活力和动力。

6 结语

智能“机器人”拍摄装备的应用提高了拍摄效率和质量，降低了成本，提高了经济效益，促进了影视领域的数字化转型，为影视领域带来了深远的影响和广阔的发展前景。未来，随着科技的不断进步和应用场景的不断拓展，智能“机器人”拍摄装备将更加智能化和自主化，从而应用于更多领域和场景，促进跨界融合与创新，为影视领域的发展注入新的活力和动力。