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當《駭客帝國》中Neo仰身躲避子彈的“子彈時間”（慢動作鏡頭效果）被越來越多的影視作品所廣泛應用時，當《長安十二時辰》大量的長鏡頭拍攝手法用于群像或背景介紹，或者描繪打斗的酣暢、精彩場景時，影視工業(yè)已悄然進入智能拍攝時代，機器人在影視拍攝中逐步找到不可取代的價值點，為鏡頭語言注入新的美學基因。
解碼影視拍攝的技術剛需
影視工業(yè)化拍攝進程催生了諸多的剛性需求，比如成本控制、高精度定位、安全需求等。很容易理解，比如在一些投資多個億的大制作影視作品中，每節(jié)省1小時或1天拍攝周期就能降低不少的制作成本；再比如，對于有豐富想象力的導演來說，鏡頭是否能隨心所欲的精準到達指定位置，運鏡過程是否能完美復現(xiàn)并流暢平穩(wěn)不抖動，都會對影片的后期及最終畫面效果的呈現(xiàn)產生重要的影響；而又有一些特殊環(huán)境的拍攝，比如火場、水下，人類攝影師總會受到身體極限或拍攝角度的挑戰(zhàn)。相比較于傳統(tǒng)人工拍攝存在的效率瓶頸、精度誤差與安全隱患等問題，機器人作為智能拍攝設備，正逐漸成為工業(yè)化拍攝的標配。甚至于，隨著機器人技術與影視技術碰撞出智慧的火花，機器人在多類影視作品，如音樂短片（MV）、短視頻、直播帶貨、商品拍攝等均可找到應用的場景，并扮演更多的道具輔助的角色。
當然，依賴于技術的不斷創(chuàng)新發(fā)展，“機器人”的概念和內涵也在不斷豐富。影視拍攝行業(yè)中，無人機、水下拍攝設備、人形機器人等不同物理形態(tài)的智能拍攝設備紛紛閃亮登場，但目前行業(yè)應用成熟度最高的，還得是“MOCO機械臂”（Motion Control Robot Arm）這類工業(yè)機械臂形式。這類機器人，從構型上說，又可以分為工業(yè)6軸機器人(PUMA Robot)與協(xié)作機器人（Cobot）這兩種，分別在負載范圍、安全性等方面有著不同的優(yōu)勢。以人機協(xié)同為主要特點的協(xié)作機器人，近幾年的行業(yè)增速遠超其他細分品類，在影視拍攝行業(yè)中也逐步成為新寵。協(xié)作機器人除了具備一碰即停的更高安全性能外，在安裝部署、界面操控性等環(huán)節(jié)，也較工業(yè)6軸機器人更為便利、更為易用。
那更為關鍵的問題是，影視拍攝對于MOCO機械臂真正的需求點是什么呢？對于這類機器人的技術指標，又有怎樣的考量呢？首先，機器人在有限空間范圍內的多拍攝角度的滿足，可激發(fā)導演們的創(chuàng)作靈感，帶來全新的視覺盛宴；其次，精準、完美的軌跡復現(xiàn)功能，搭配蒙太奇的剪輯手法，可達成穿梭于不同時空的驚艷特效；再次，通過搖桿遠程操控的方式，確保拍攝安全的同時，更便于鏡頭畫面實時的監(jiān)控。當然，在實際的應用過程中，機械臂的功能用處遠不止這些，但不可否認的是，無論是低速還是高速運動，無論是直線軌跡還是曲線軌跡，保持鏡頭畫面的穩(wěn)定、流暢，始終對焦精準，是選用機器人的最重要考量指標。另外，在機器人重復定位精度、防護等級、與周邊設備（相機、滑軌等）的協(xié)同性，以及高效的實時控制等技術指標，也是篩選機器人品牌的關鍵參考因素。
捷勃特SmoothMoco?引擎的技術破壁
捷勃特機器人從自研底層運控系統(tǒng)起家，近幾年迅速完成了多構型機器人的產品發(fā)布，涉及SCARA機器人，工業(yè)6軸機器人以及協(xié)作機器人，去年更是發(fā)布了智能磁驅輸送系統(tǒng)MTS產品，成為市場上少有的專注于底層運控技術在多領域應用的機器人廠商。
基于核心的底層運控技術積累，捷勃特面向影視拍攝行業(yè)開發(fā)了SmoothMoco?引擎系統(tǒng)，在影視級防抖領域實現(xiàn)重大突破，來看拍攝效果的對比：
從動圖中，可以肉眼可見左邊的機器人拍攝在運動停止或開始反向運動時，機器人有明顯的抖動現(xiàn)象，造成畫面的不穩(wěn)。而右圖，在應用了SmoothMoco?引擎技術之后，整體的運鏡更加絲滑流暢，即使在運動結束的點，畫面也穩(wěn)定無抖動，并且跟焦效果更顯著。
相對于機器人高速運動狀態(tài)的抖動抑制，其實機器人低速狀態(tài)下實現(xiàn)抖動抑制，技術更為復雜。當機器人低速運動時，靜摩擦和動摩擦之間的轉換會導致不連續(xù)運動，產生粘滑現(xiàn)象，同時傳感器在低速狀態(tài)下，反饋信號更新慢，控制器難以快速積累誤差信號，導致補償滯后等一系列問題，再加上低頻運動更容易激發(fā)結構共振，致使機器人低速時抖動難以抑制。
然而，捷勃特SmoothMoco?引擎完美解決了這個系統(tǒng)化的難題。我們來看機器人低速運動狀態(tài)下的拍攝效果：
可以看到，即使是在大范圍橫向運動或停止再啟動瞬間，機器人的抖動得到充分的抑制，畫面也始終保持連貫、穩(wěn)定、平滑，這就為導演后期工作大大降低了難度，并提升了效率。
捷勃特SmoothMoco?引擎之所以能達成以上的功能效果，其核心的技術創(chuàng)新點在于：
1、 創(chuàng)建了一套功能強大的自主智能算法，基于捷勃特獨有的單芯片多軸驅動一體控制架構（SCIMC），使得機器人無論在低速、高速，不同位姿狀態(tài)下，可根據(jù)工況自適應調參，完成更實時、精準的運動控制，從而抑制抖動的產生。
2、 建立創(chuàng)新的動態(tài)摩擦力模型，在充分掌握各組件不同摩擦力影響因子的基礎上，通過多年運控技術的沉淀和積累，完美解析機器人實時受力狀況并做動態(tài)補償，確保機器人精準快速到位。
智能拍攝的價值重構
捷勃特通過底層技術自研創(chuàng)新，帶來的不僅是算法、模型的提升，更是創(chuàng)作維度的拓展。依托穩(wěn)定流暢的畫面，意想不到的拍攝角度，精確的運鏡軌跡等，導演可以進行大膽的創(chuàng)作，特效團隊可獲得絕對穩(wěn)定的動作捕捉數(shù)據(jù)源。這種技術確定性，正在重塑影視創(chuàng)作的可能性邊界。
當機器人技術與影視拍攝碰撞出絢爛的火花，捷勃特用多年積累的實力證明：真正的高手，致勝永遠在毫厘之間。我們追求的不是參數(shù)表的數(shù)字游戲，而是讓每個鏡頭都成為可復現(xiàn)的藝術品。在智能拍攝的新紀元，我們正在重新定義"完美鏡頭"的技術標準。
上海捷勃特機器人有限公司 
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