一、为特效技术而生的《阿凡达》
《阿凡达》的拍摄动机其实早在1995年就已经提上台面。但以当时的技术水平,想要拍摄《阿凡达》这样的电影,并把其中的虚拟世界制作出来,基本上是不可能完成的任务。即使被制作出来,也没有几个影院和银幕可以放映。3D电影在当时还并不是能被广泛拍摄并放映的。虽然早在20世纪50年代3D技术就开始被运用到电影制作中来,但始终是停留在简单的视效呈现和拉客争人的噱头中。80年代3D被广泛应用到一些类型片当中去,以恐怖、动作、纪录片为主,像《13号星期五》《鬼哭神嚎》《大白鲨》等都以其作为卖点。不过因为这些影片自身的制作水准不高,缺乏震撼观众视听的大片登场,加之技术上的局限性,到了20世纪90年代后,3D电影更是在很长一段时间内少有人问津,逐渐淡出了人们的视野。另外一方面,在当时能够给影片视听享受以极致体验支撑的IMAX巨幕也是凤毛麟角。即使在美国这样的电影大国,银幕数与占有量也不乐观,虽然有着为数不少的汽车影院等类似于巨幕形式的放映地,但从硬件条件跟性价比上,也难以令人满意。一直以来,IMAX影院的搭建基本都是在一些诸如展览馆、科技馆、主题公园之类的地方,放映的也多是一些科教片,纯粹是为了给人们最初级的影音震撼而已。基于这样的一个现实考量,最终暂缓了《阿凡达》的拍摄,时至今日对电影工业而言, 3D技术突飞猛进、拍摄设备的更新换代,3D电影产业格局的真正开始。对电影特效真实感的强化将成为电影发展的主要方向之一。
《阿凡达》可以说是迄今为止电影史上拍摄花费最为昂贵的影片,据称其初始预算为23亿美元,最终成本超过3亿美元,《纽约时报》更是称其总耗资已超过5亿美元。这样一部鸿篇巨制很大一部分成本都花在了技术上,仅是动画渲染需要的硬盘存储空间就超过1000TB,即使不考虑RAID空间损耗和备份,使用500块2TB硬盘搭建这套存储系统,成本就在10万美元以上。其中大部分由电脑动画生成,拍摄立体画面使用的全新3D Fusion Camera系统也花费了大量的成本。实际上,参与这部电影特效制作的公司至少有十家,不过其中负责最核心部分的是四家。分别是威塔数字视觉特效工作室,主要负责CGI方面的工作; Raelity Camera System公司,主要负责3D效果的拍摄与制作; “工业光魔”以及Digital Domain,主要负责细微粒子化特效制作,比如那些大气、尘埃以及海洋等。影片对于3D技术的使用堪称完美。其完美就在于没有炫耀,而是真实到了让你几乎意识不到的境界。影片没有令人眩晕的重影,也没有令人呕吐的视觉错位,有的是身临其境的真实感,层次分明的远景与近景,以及触手可及的动物、植物和人类。
二、为《阿凡达》所用的特效技术
《阿凡达》只有25%的内容使用了传统的外景拍摄,剩下的全部都在CG世界结合表演捕捉和虚拟环境生成。虚拟现实拍摄系统中的合成转向摄像机是一个突破性技术。转向摄像机根本没有镜头,只有一块屏幕和若干标记点来记录它与演员的相对位置及方向。那些信息会通过一个效果交换器进行处理,并将低精度CG版本的演员和潘多拉星球的环境合成后,实时反馈到摄像机的屏幕上。使用这种虚拟相机可以像拿着真的摄像机一样,端着屏幕在动作捕捉舞台上一边走动,一边拍摄演员。即便是在演员的拍摄结束后,仍可以在空舞台上继续拍摄不同的镜头角度,同时回放整个场景。在拍摄的现场,四周还围绕着120台固定摄像机,能够以毫米为单位一次性录制所有演员的3D运动,演员穿上带有反射参考标记和条带的运动捕捉服,并辅以数名摄像师拍摄视频参考。摄像机捕捉的数据流传入Autodek的软件MotionBuilder后,可以实时地将演员的运动在一个低精度的计算机环境中转换成数字角色的动画,因为批量捕捉一次性捕捉了所有角度的表演,导演可以要求渲染出任意角度的镜头,然后根据视频参考的回放来决定镜头的运动方式。
演员表情的细微表达是演员表演的精髓,这是被很多电影中数字角色被忽略的地方。但是,《阿凡达》没有忽视,导演让演员自己来控制表演,而不是动画师。为此,拍摄时还用一种类似美式足球头盔的“E-Motion Capture”头罩,演员戴上后,电脑可收集演员的面部表情及肌肉变化,效果比上一代的动态捕捉技术更精准。《阿凡达》的女主角Neytiri的表演者,为了匹配数字替身的动作,不仅要穿上一身镶有标记点和条纹的运动捕捉服,同时还要佩戴专门设计的“头盔”, 固定在头盔上的小型摄像机用来拍摄她脸上画出的绿色标记点,并追踪表情的所有运动,从瞪眼、鼻子抽动到皱眉,从下颌、牙齿到舌头的复杂运动关系。以获取面部特写的精确信息来制作人物表情。另外影片还利用了面部表演捕捉还原系统(Facial Performance Replacement)。在传统电影制作当中,如果后期当遇到有更改台词,面部动作重设的需求时,一般都会使用ADR系统(额外对话采集系统)进行修改,即在嘴形无法对上之时,将选取远景活动角色非脸部部分进行补拍以免穿帮。有了面部表演捕捉还原系统,这些麻烦事完全可以迎刃而解。其可以通过已有的表演数据生成新的所需要的面部扫描件和对白捕捉,轻而易举完成修改。
另外特效团队打造的演员表演捕捉舞台工作点,类似是一个感应舞台系统。规模超大,比以往的表演捕捉舞台大上六倍有余,能够设置出一个完整的新西兰。此次完全是为了能够展现出《阿凡达》中那奇幻瑰丽壮美的外星世界。基本上除了少量的实景拍摄、真人表演以及模型特效外,大部分拍摄工作都是在这里完成的。《阿凡达》还由虚拟摄影棚与协同工作摄影机合作完成,这是真人表演同CG画面相映成趣的合成观察平台。实际上其本身是一块空地,但当你通过显示器观看时就会发现已经有各式虚拟场景存在。导演可以通过虚拟摄影机来指挥演员的表演。演员类似于被放进一个充满CG物体的虚拟空间中,通过这个系统可以令导演在真实世界拍片一样,任意选取各种摄影角度,控制协调CG物体的活动,在第一时间看到真人表演同虚拟场景结合后的视效。 而这个系统的核心设备就是协同工作摄影机,由布满在摄影棚顶部的140个数字摄像机组成,搭建出一套表演捕捉技术平台。摄像机通过追踪现场LED灯打出的近红外光谱的反射,将捕捉到的数据传输到一套系统中,再将光谱的反射与演员的运动进行组合分析,得出整个镜头的立体模型。之后,这些数据再被映射到后期的计算机处理,从而令CG场景呈现出高度拟真的效果。这不仅令演员可以同步与数字环境进行互动,同时也为导演进行有效的指导调配行了极大方便。
《阿凡达》采用了2000年开始研究发明全新的3D虚拟影像摄影系统拍摄设备。通过两台SONY的HDC-F950摄像机进行拍摄,这两台摄影机的镜头酷似人类的双眼,可以提供不同视角的画面,因为装配有不同的滤镜,因而在被摄物进入镜头时就会移除图像的不同部分,传递给大脑一种视差错觉,建立起最终感官得到的三维视角。在《阿凡达》的拍摄中,改进后的摄影机所获取的银幕呈现效果将更具深度,前景与背景会显现于不同的层面之上,也不再是以往那些移动的平面图像。 这样的好处就是不仅可以得到更棒更具动感的立体视效,同时也能令观赏者不再因为画面深层的抖动与快帧递进产生头晕,而这套设备也使直接拍摄3D电影变成现实。
最后影片是以IMAX3D技术播放的,它是IMAX立体影片的放映技术。IMAX3D使用两盘IMAX专用的70mm胶片,一盘胶片对应一只眼睛,通过偏振过滤眼镜(被动式)或红外同步系统(主动式)配合电子眼镜以提供两个单独的图像。结合IMAX巨幕,IMAX3D能够产生逼真的全视野立体效果。IMAX 3D技术不仅使用世界最大的IMAX底片,并且使用双胶片分开录制、播放左眼及右眼的影像,使得影像更立体清晰,色彩也更鲜明。
观众观看IMAX3D影片还需要佩戴极化眼镜,它不同于以往在观看IMAX 3D电影时的那种红绿镜片纸板眼镜,此眼镜为灰色极化眼镜镜片加工而成,佩戴上之后不仅能提升观影体验,也能缓解视觉疲劳,通过它观众推开了现实与幻想世界之间半掩的窗户,让观者看到栩栩如生的瑰丽景致并信以为真。
三、结 语
《阿凡达》的播出无疑为真人3D电影设立了新的标杆,其对未来电影业的影响才刚刚开始展露。随着2008年第一部真人3D数字电影《地心游记》在中国受到欢迎,越来越多的3D电影走进人们视线。这次的《阿凡达》把真人3D电影推向一个前所未有的高度,可以说是为电影的特效制作开创了一个新纪元。
当然,不是所有电影都必须以在技术观感上超越《阿凡达》为己任,但以后每个以视觉效果为卖点的电影确实面临着更严苛的评判标准和更挑剔的观众。3D电影技术的发展将会推动很多产业发展,就像20世纪电影加入声音和色彩一样, 特效制作是电影行业又一个飞跃。推广3D电影的原因不再是什么秘密,3D电影比起2D电影能够带来更多回报。相信3D有非常大的带动作用,3D影院可以为观众带来全新视觉感受,相信3D技术可以提升影院上座率和票价并且比2D版本更能吸引观众。另外防盗版是推广3D影院的一个额外收获。大部分盗版是通过便携摄像机偷拍电影屏幕获得,但是3D电影却无法用便携摄像机偷拍。这也更利于现今整个社会打击盗版和维护知识产权。
[参考文献]
[1]南柏芳.CG内容创作十年巨变[J].现代电影技术,2006(07).
[2]郝冰.数字特技与视觉真实性的问题[J].影视技术,2002(02).
[3]詹姆斯•卡梅隆的探索与冒险之旅[J].数字娱乐技术,2010(01).
[作者简介] 赵琳(1976— ),男,黑龙江佳木斯人,武汉大学软件学院硕士,燕山大学艺术与设计学院讲师,主要研究方向:三维数码设计;徐熳(1977— ),女,黑龙江大庆人,中央民族大学音乐学院硕士,燕山大学艺术与设计学院讲师,主要研究方向:动漫影视。