从Dreamix到Make-A-Video：AI导演和电影风格迁移技术的发展与应用.pdf

61影视制作音画制作Post Production从Dreamix到Make-A-Video：AI导演和电影风格迁移技术的发展与应用文/中北大学艺术学院 高锐摘要：随着科技巨头纷纷布局 AI 产业，AI 导演也在时代浪潮下呼之欲出，本文深入研究了 AI 导演以及电影风格迁移技术，分析探讨了技术原理、实际应用案例以及未来发展趋势，同时也对该技术对电影创作和叙事的重要性以及可能带来的潜在影响作出了分析。文章通过文献综述、案例分析和趋势预测等多重方法，评估了 AI 导演和电影风格迁移技术，经研究论证，这一颠覆性的影视创作方式不仅将为电影创作者提供更丰富的创意灵感和视觉效果，还将在电影叙事领域带来深远的潜在影响。然而，研究也揭示了这一技术可能伴随的一系列挑战和问题，如知识产权保护、生成质量提升、人机协作优化等。因而未来还需要在这些领域进行深入研究和不断完善。关键词：AI 导演；电影风格迁移；影视创作；电影叙事随着人工智能（AI）技术的迅速发展，电影制作领域正在经历一场前所未有的革命。AI 已融入电影制作，为创作者提供新的创作途径，其中 AI 导演和电影风格迁移技术备受瞩目。随着 Dreamix 和 Make-A-Video 的发布，这让我们不得不开始关注并思考 AI 导演和电影风格迁移技术的发展与应用前景。本文旨在系统分析和评价 AI导演中的电影风格迁移技术的发展、应用和重要性，着重介绍 Dreamix 和 Make-A-Video 两个代表性产品，强调其对创意、视觉效果和电影叙事的影响，同时也提出未来技术可能面临的挑战。62影视制作音画制作Post Production1.电影风格迁移技术概述电影风格迁移技术是一种利用人工智能技术实现电影风格转换和创作的方法。它通过神经网络等深度学习模型，将一个视频或图像的风格应用到另一个视频或图像上，生成具有新风格的作品。这项技术为电影制作者和观众提供了不同的视觉体验和艺术风格。神经网络是一种模仿人类大脑神经元结构和功能的计算模型，它由多层单元组成，每层单元之间有连接权重。神经网络可以通过输入数据进行学习和训练，从而实现不同任务。在图像处理领域，神经网络可以用于识别、分类、生成、修改等任务1。1.1 基本原理电影风格迁移技术是用神经网络将图像风格迁移到另一图像上，生成新图像。该技术可对任意图像进行风格迁移，不受类别或领域限制。可将油画风格迁移到照片上，或卡通风格迁移到电影截图上。该技术的核心是分离和融合图像的内容和风格。内容是图像中的物体、场景、人物等，风格是图像中的色彩、纹理、笔触等。该技术通常有三步：一是用神经网络提取图像的内容特征和风格特征。内容特征反映图像的语义信息，风格特征反映图像的视觉信息。二是用神经网络重构目标图像，使其匹配内容特征和风格特征2。这一步通过优化一个含内容损失和风格损失的损失函数来实现。三是用神经网络后处理目标图像，使其清晰和自然。这一步通过去噪、增强等技术来消除伪影、模糊等。1.2 发展历史电影风格迁移技术有着悠久的发展历史。早在 90年代，学者们就提出了基于纹理合成的方法，但只能处理简单的纹理图像。2015 年起，Gatys 等将神经网络引入该领域，提出了一种可实现任意两张图像风格迁移的优化算法。这一方法生成结果质量高，但计算量大、速度慢，难以实时应用于视频。随后，出现了一些基于GAN 和 VAE 等模型的任意风格迁移技术，能够实现快速、高效、多样化的风格迁移，甚至能够动态地调整风格。此外，还有一些技术能够实现实时视频风格迁移，即在观看或拍摄视频时改变视频风格，提升用户体验和参与度。例如，Prisma 是一款能将视频转换为不同艺术风格的应用，它利用神经网络和强化学习等技术，实现了实时视频风格迁移。图1 Runway视频风格化 图2 Runway视频风格化63影视制作音画制作Post Production2.AI导演的崛起AI 导演代表着一项运用人工智能技术生成或修改视频内容的新方法，它能够根据用户的文本输入或语音指令，自动创造符合用户意图的视频内容。其中，电影风格迁移技术是 AI 导演的重要组成部分，可用于控制和变换视频的风格。2.1 概念与融合AI 导演的概念源于 80 年代，当时有学者提出了基于规则系统的模型，用于生成剧本和镜头。随着计算机图形学、视觉、机器学习等领域的进步，AI 导演技术也得到了发展和应用。在本世纪初，基于神经网络的图像风格迁移技术出现，并被应用到电影领域3。近年来，随着深度学习、GAN、VAE等技术的兴起，AI 导演和电影风格迁移技术也取得了突破和 创新。AI 导演与电影风格迁移技术的融合是一种新的影视创作方式，它可以让用户自由切换或创造不同的风格。例如，利用 GAN 和 VAE 等模型，可以实现任意图像之间的风格迁移，无论它们是否同类或同域。这种技术可以让用户自由选择或创造不同的艺术风格和视觉效果。比如我们可以利用Dreamix 和 Make-A-Video等产品，修改视频中的背景、光照、色彩等，创造不同的氛围和情绪；利用这些产品，也可以替换视频中的人物、服装、动作等，创造不同的角色和故事。2.2 角色与优势AI 导演在电影创作中可以扮演不同的角色，有着明显的优势，它可以提供更快速、更低成本、更高质量、更多样化、更具创意的视频生成或修改服务，满足不同用户的需求和喜好。具体而言：更快速，利用计算能力和数据资源迅速生成或修改视频内容，节省时间；更低成本，减少人力和物力投入，降低制作成本；更高 图3 Make-A-Video输入文字指令 图4 Make-A-Video替换狗的皮毛 图5 Dreamix将草地吃东西的猴子修改为跳舞的熊64影视制作音画制作Post Production大进展，未来它将为电影创作者和观众带来新的视觉体验和艺术风格。本部分将介绍两个具有代表性的 AI 导演产品：Dreamix和 Make-A-Video，并分析它们在实际电影制作中的应用和 价值。2.3.1 DreamixDreamix 是一款由 Google开发的 AI 导演产品，它可以根据用户的简单描述或选择，生成或修改视频内容。用户只需输入一些关键词或选择一些图片，Dreamix 就可以自动地生成一段符合用户意图的视频，并且允许用户随时修改或调整视频内容。例如，用户可以输入“我想看一个关于狗和猫的搞笑视频”，Dreamix 就会生成一个相关的视频，并且可以让用户添加或删除一些元素，如音乐、字幕、滤镜等。Dreamix 利用了 GAN 等模型，实现了高质量、高效率、高灵活性的视频生成4。Dreamix 的技术原理包括以下步骤：通过自然语言处理（NLP）分析用户输入，提取视频主题、风格、情感；运用生成对抗网络（GAN）等模型，检索和生成相关视频片段，根据用户输入组合拼接；利用图像处理和视频编辑技术，添加音乐、字幕、滤镜等元素，实时调整。应用场景包括娱乐、教育、商业。我们可以预见的未来，Dreamix 将广泛应用于不同领域：娱乐方面，它为用户提供了创造和欣赏各种有趣视频的新方式，涵盖了搞笑、恐怖、浪漫等各种主题；在教育领域，它有效地为教育者和学生提供了富有趣味性的教学和学习工具，可根据教学目标生成或修改包括历史、科学、艺术等多领域内容的视频；而在商业领域，Dreamix 图6 Runway 视频渲染 图7 Dreamix 依据图片制作视频 图8 Dreamix 图片制作视频流程质量，依赖先进算法提高视觉效果和艺术水准；更多样化，创造多样内容，增加创意选择；更具创意，通过自主学习生成新颖惊艳效果，促进创新突破。2.3 Dreamix和Make-A-Video的技术原理与应用电影风格迁移技术已经在电影制作领域得到了巨65影视制作音画制作Post Production乐、字幕、滤镜等元素的添加或删除，同时根据用户的反馈实时调整5。未来，Make-A-Video 的应用场景多样：在社交领域，它为用户提供新颖有趣的社交方式，让用户轻松分享或观看生活、旅行、兴趣爱好等主题的视频；在记忆方面，Make-A-Video 为用户提供美好实用的记忆工具，根据回忆生成或修改适合婚礼、生日、毕业等场合的视频；在表达方面，Make-A-Video 为用户提供创新强大的表达方式，让用户根据想法生成或修改符合需求的视频内容，包括表达情感、观点、故事等主题的视频。2.4 影响评价电影风格迁移技术给电影创作和叙事带来了巨大的变革，它让电影创作者和观众受益于以下几个方面：创意灵感。电影创作者可以轻松地尝试和探索不同风格和主题的组合和变化，从而提高想象力、创造力和作品的新颖性。制作效率。电影制作者可以快速、高效、低成本地获得或修改视频内容，从而节省时间和资源，提高视频的质量和水平。观影体验。观众可以自由、灵活地选择或切换不同风格的视频内容，也可以轻松、便捷地创作或修改自己喜欢的视频内容，甚至可以真实、沉浸地感受和互动视频内容。这样不仅丰富了视觉体验和参与感，也满足了个性化和情感化需求。3.AI工具研发以 Google、Meta（原 Facebook）、Netflix 为代表的科技巨头，都在积极开发和推出与 AI 导演相关的项目和产品，以抢占这个新兴的市场。这些公司的目标和愿景是通过 AI 导演技术，为用户提供更多的视频创作工具和选择，也为自己的平台和服务带来更多的流量和收入。本部分将从以下三个方面介绍科技巨头在 AI导演领域的研发情况：研发进展与创新、实际电影制作中的应用、未来发展方向与挑战。图9 Make-A-Video生成的创意视频 图10 Make-A-Video文字生成视频原理则为商家和消费者带来了创新的营销和购物方式，支持生成或修改符合商业需求的广告、推荐和展示等 视频。2.3.2 Make-A-VideoMake-A-Video是一款由Meta（原Facebook）开发的 AI 导演产品，它可以根据用户选择或上传的音乐、图片、视频等素材，自动地生成一段具有特定风格和主题的视频。用户只需选择或上传一些素材，Make-A-Video 就会自动地分析、匹配、剪辑、合成素材，并且根据用户喜好或情绪调整视频风格。例如，用户可以选择或上传一些旅行相关的素材，Make-A-Video 就会生成一个具有旅行风格和主题的视频，并且可以让用户选择不同的情绪，如快乐、悲伤、兴奋等。Make-A-Video 利用了 VAE 等模型，实现了多样化、个性化、情感化的视频生成。Make-A-Video 的技术原理包括以下步骤：利用图像识别（CV）技术分析用户上传或选择的素材，提取素材中的内容、风格、情感等信息；运用变分自编码器（VAE）等模型，在庞大的视频数据库中检索和生成与用户素材相关的视频片段，并根据用户的选择或上传信息进行组合和拼接；借助图像处理和视频编辑技术，对生成的视频进行优化和美化，包括音66影视制作音画制作Post Production3.1 研发进展与创新科技公司在 AI 导演领域的研发进展和创新主要有：视频生成产品，如 Dreamix 和 Make-A-Video，可以根据用户描述或选择，生成或修改视频内容。使用户可快速获得或调整视频内容。任意风格迁移技术：基于 GAN 和 VAE 等模型的方法，可以实现任意图像之间的风格迁移。让用户能够自由切换或创造不同的风格，给用户带来更多的创意可能性。实时视频风格迁移技术：科技公司也研发了实时视频风格迁移技术，运用神经网络和强化学习等模型的方法。这些技术可以让用户在观看或拍摄视频时，即时改变视频风格，提高用户体验和参与感。3.2 实际电影制作中的应用AI 在电影制作中的应用广泛多样，包括虚拟制片、特效制作和数字修复、剧本写作以及内容审核。其中，虚拟制片运用 LED 显示屏、实时引擎和摄影机追踪等技术创造虚拟场景，如曼达洛人中外星星球的拍摄。特效制作和数字修复则通过神经网络和深度学习生成或修改特效镜头，提升视觉质量，如 疾速追杀 3中的虚拟采景技术。AI 还在剧本写作领域发挥作用，利用自然语言处理和机器学习根据数据或用户输入自动生成或优化剧本，如由 AI 程序“Benjamin”创作的Benjamin6。另外，AI 也在内容审核方面发挥作用，运用图像识别、语音识别和文本分析等技术自动标记和过滤视频内容，提高审核效率和质量，如华为云与虎牙合作的昇腾 AI 内容审核解决方案。这些应用丰富了电影制作的工具和创作可 能性。图11 Make-A-Video图片生成视频 图12 由AI程序Benjamin编剧的 Benjamin3.3 未来发展方向与挑战尽管 AI 导演的潜力无限，但同时也面临着挑战。一方面，科技公司将继续投入资源和人力，开发和完善 AI导演项目和产品，以满足用户需求和喜好。科技巨头也将探索更多的应用场景和合作伙伴，以扩大自己在影视领域的影响力和收益。科技巨头还将关注社会和伦理问题，以保证 AI 导演技术的合法性和正当性。另一方面，AI 导演领域也面临着知识产权保护、生成质量提升、人机协作优化等问题。例如，如何保护 AI 导演生成或修改的视频内容的版权，如何避免 AI 导演生成或修改的视频内容出现失真或伪影，如何提高 AI 导演与人类导演之间的沟通和协调等问题。这些问题需要科技巨头与相关机构进行合作和协商，以寻求解决方案。4.未来展望与结论AI 导演中的电影风格迁移技术是一种全新的影视创作方式，它可以为创作者带来更多的创意灵感和视觉效果，也可以对电影叙事产生潜在的影响。本部分将从以下两个方面总结本文的主要内容：未来发展趋势、电影创作的重要性与潜在影响。4.1 未来发展趋势新技术如人工智能、5G、区块链等推动 AI 导演中的电影风格迁移技术发展，其趋势如下：技术水平。该技术将更成熟完善，实现高分辨率、快速度、低成本、多样化、创意性的视频生成或修改，保留原视频内容和质量，避免失真或伪影等。应用范围。该技术将广泛深入应用于各种电影制作，不仅适用于科幻、动画、恐怖等特效电影，也适用于文艺、纪录、喜剧等个性或67影视制作音画制作Post Production情感电影，甚至适用于实验、互动、沉浸等创新或探索电影。用户体验。该技术将提升用户观看体验和参与感，让用户自由灵活选择或切换不同风格视频内容，轻松便捷创造或修改视频内容，真实沉浸感受或互动不同风格视频内容。4.2 对电影创作的重要性与潜在影响电影创作是艺术表达和文化传播方式，展示人类想象力和创造力，反映人类情感和价值观。电影创作是社会活动和文化产业，促进人类交流和理解，推动社会进步和发展。AI 导演中的电影风格迁移技术对电影创作有以下潜在影响。积极方面是该技术可以给电影创作者带来更多灵感和选择，给电影观众带来更多享受和惊喜。它可以拓展电影创作的可能性和多样性，提升电影观看体验和参与感。它可以促进电影艺术创新和发展，推动电影文化交流和融合。消极方面是该技术也可能给电影创作带来挑战和问题。它可能会削弱人类导演创意和主导权，导致电影创作同质化和失真。它可能会引发版权和道德争议，影响电影创作合法性和正当性。它可能会改变电影观众审美和认知，影响电影创作传统和价值。4.3 结语通过深入探讨 AI 导演中的电影风格迁移技术的发展与应用，本文详细分析了该技术对电影创作和叙事的深远影响。本文认为，这一革命性的影视创作方式将为创作者提供更丰富的创意灵感和视觉效果，同时也将在电影叙事领域产生深远的潜在影响。本文也明示了该技术可能带来的一系列挑战和问题，同时指出了未来需要进一步研究和完善的领域。这为电影行业的未来发展提供了启示，引领我们进入一个全新的创作 时代。图13 Make-A-Video文字生成视频 图14 第一支AIGC发行级短片 犬与少年山西省社会科学界联合会2023至2024年度重点课题山西推动实现共同富裕的路径研究,项目编号:SSKLZDKT2023065。【参考文献】1 CAMBREJ,REIGS,KRAVITZQ,etal.“AllRisefortheAIDirector”:ElicitingPossibleFuturesofVoiceTechnologythroughStoryCompletionJ.Proceedingsofthe2020ACMDesigningInteractiveSystemsConference,2020:211-223.2 金家琴,夏翠娟.数字人文在视觉化艺术领域的应用前沿图像艺术分析与计算机生成艺术J.图书馆杂志,2021,40(6):101-109.3 李成彬.计算机图形图像处理的关键技术J.电脑编程技巧与维护,2020(9):141-142,149.4 高锐.从动画影片犬与少年到元宇宙:AIGC的潜力、应用及挑战J.现代电影技术,2023(4):12-15.5 SingerU,PolyakA,HayesT等.Make-A-Video:Text-to-VideoGenerationwithoutText-VideoDataEB/OL.(2022-09-29)2023-08-25.https:/arxiv.org/abs/2209.14792.6 BrownTB,MannB,RyderN,etal.LanguagemodelsarefewshotlearnersJ.AdvancesinNeuralInformationProcessingSystems,2020,33:1877-1901.