淺談《阿凡達》中的電影技術

《阿凡達》是迄今為止影史上最昂貴的影片,據稱其初始預算為2.3億美元,最終成本超過3億美元,《紐時報》更是稱其總耗資已超過5億美元。這樣一部鴻篇巨製的很大一部分成本都花在了技術上,僅是動畫渲染需要的硬碟存儲空間就超過1PB(1000TB),即使不考慮RAID空間損耗和備份,僅使用500塊2TB硬碟搭建這套存儲系統,成本就在10萬美元以上。其中40%的畫面由真實場景拍攝,60%完全由電腦動畫生成,拍攝立體畫面使用的全新3DFusionCamera系統也耗費了大量的成本。每幀畫面平均耗費4萬個人工小時,所以,在影片結束時,那緩緩升起的巨型演職員表裡,我們可以看到一共有48家公司,1858位工作人員。《阿凡達》是有史以來最複雜的一次電影製作,卡梅隆說,「我們要做的CG角色不止一個,而是幾百個,都要有照片般的真實感。」

在技術和創意上的重大成就不僅讓觀眾感受到「身臨其境」的真實:影片中的事物似乎就活生生漂浮在周圍,給人一種觸手可及的奇妙感受。同時它也值得專業人士膜拜與深究,甚至可以成為最新教材。這一成績得取得要歸功於參與這部電影特效製作的成員,其中最核心的部分成員是:《指環王》導演彼特·傑克遜旗下的WETA工作室,主要負責CGI方面的工作;卡梅隆的RaelityCameraSystem公司,主要負責3D效果的拍攝與製作;盧卡斯旗下的「工業光魔」以及電影《變形金剛》導演邁克爾·貝旗下的DigitalDomain,主要負責細微粒子化特效製作,比如大氣,塵埃以及海洋等。除此之外,微軟還獨家贈予了卡梅隆一套數字資料管理系統。除了由不同公司負責不同項目外,卡梅隆在《阿凡達》中還採用大量全新的電影技術。

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一、3D虛擬影像攝影系統(Fusion 3-D Camera System)

《阿凡達》區別於以往電影拍攝的最大一點,就是採用了這套卡梅隆團隊自主研發的3D攝影系統。2000年卡梅隆與攝影師文斯·佩斯在索尼的支持下開始研究發明這套全新的拍攝設備。通過兩台索尼HDCF950HD攝像機進行拍攝,這兩台攝影機的鏡頭酷似人類的雙眼,可以提供不同視角的畫面,因為裝配有不同的濾鏡,因而在被攝物進入鏡頭時就會移除圖像的不同部分,傳遞給大腦一種視差錯覺,建立起最終感官得到的三維視角。這樣不僅可以得到更具動感的立體視效,同時也能令觀賞電影的觀眾不再因為畫面深層的抖動與快幀遞進產生頭暈,而這套設備也使直接拍攝3D電影變成現實。

二、虛擬攝影棚(Virtual ProducationStudio)與協同工作攝影機(Simulcam)

卡梅隆還專門為《阿凡達》開發了虛擬攝影機,實際上其本身是一塊空地(或者沒有任何擺設的有限空間),但當你通過顯示器觀看時就會發現已經有各式虛擬場景存在。導演可以通過虛擬攝影機來指揮演員的表演。演員類似於被放進一個充滿CG物體的虛擬空間中,通過這個系統可以令導演在真實世界拍片一樣,任意選取各種攝影角度,控制協調CG物體的活動,在第一時間看到真人表演同虛擬場景結合後的視效。協同工作攝影機(Simulcam)令CG場景呈現出高度擬真的效果。而這個系統的核心設備就是由布滿在攝影棚頂部的140個數字攝像機組成,搭建出一套表演捕捉技術平台。攝像機通過追蹤現場LED燈打出的近紅外光譜的反射,將捕捉到的數據傳輸到一套系統中,再將光譜的反射與演員的運動進行組合分析,得出整個鏡頭的立體模型。

薩姆沃辛頓在拍攝馴服迅雷獸的過程中

影片效果

三、面部捕捉頭戴設備(Facial Capture Head Rig)與面部表演捕捉還原系統(FacialPerformance Replacement)

《阿凡達》中有60%的鏡頭都是電腦動畫加工過的納威人。拍攝時,表演的演員身著表演捕捉服,戴著微縮高清攝影的帽子(即面部捕捉頭戴設備)。在距演員臉只有10厘米左右距離,採集他們的面部表情以及細微眼球活動,然後將演員95%的面部動作及其輸入資料庫以豐富CG虛擬角色(以納美人製作為主)的動作表演。該技術對演員面部表情捕捉的清晰精確度是傳統技術的6倍,甚至連眼神上的細微變化都不會錯過。從影片效果來看,納威人無論在中景、近景還是特寫里,面部都可以隨著角色情緒做出精準的表情。從他們臉上可以看到喜悅、悲傷、猶疑、憤怒,完全看不出CG製作的痕迹。這讓觀眾自然而然地確信,這些蠻族們也是活生生的「人」。

四、3D技術在生活中的運用

進入2010年以來,不僅3D電影成為人們追捧的一種趨勢。3D技術也在更多的領域中以高昂的姿態進入了人們的視野:在彙集全球精華的上海世博會中,3D顯示得到了最大的展現。不少展館都充分應用了數字科技,以穹頂電影、4D、3D電影的形式來宣傳自己展觀的主題。如:BIM三維建築設計、3D影院、日本館的智能牆壁、中國航空館的虛擬飛行、德國館的3D照片迎賓等等,無一不給遊客們留下了極為深刻的印象。這些場館的建設就有BIM的運用。BIM是BuildingInformationModel的英文縮寫,即建築信息模型,通過參數化的建築模型將建築實際的各個階段、系統、細節等體現出來。

拍攝中

影片效果---像韋弗所說的,這樣更能考驗演員的功力

隨著3D技術高密度的應用,人們逐漸了解了由3D技術所帶來的空間的認同和使用。虛擬展館的三維構建、3D虛擬動畫的展示、VR三維互動的設計、3D互聯網的實現,無一不採用了3D技術。3D技術漸漸被專業人士之外的普通大眾所認識、所熟知。3D電影、3D影院、3D電視、3D設計理念進入了人們的家庭,3D技術在世博會中的大量採用不僅為3D技術的發展提供更廣闊的空間和普及力度,也為上海世博會的成功舉辦帶進了新鮮的元素風格,或許在上海世博會的大面積採用和宣傳下,3D顯示技術的勢頭將再度達到一個高峰。我們期望隨著《阿凡達》帶來的科技屬性飛躍,新的科技手段將會被更多的、有更多奇妙想法的人所掌握,從而成為表達他們獨特藝術話語的工具。新的科技屬性必將帶來電影藝術、工業、商業屬性的新形態。

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