淺談電影《阿凡達》中科技技術(shù)的運用

摘要：3D－IMAX是電影科技屬性第三次飛躍后的標(biāo)志，電影《阿凡達》的科技屬性將把電影藝術(shù)帶入新階段。2010年，3D技術(shù)在更多的領(lǐng)域中的使用。

關(guān)鍵詞：新技術(shù) 3D-IMAX虛擬影像

電影一向被認(rèn)為是新技術(shù)的首戰(zhàn)場，自1895年12月28日盧米埃爾兄弟在巴黎咖啡館里放映《工廠大門》和《火車到站》，確立了電影作為新科技產(chǎn)物誕生以來，電影在科技屬性上已經(jīng)實現(xiàn)過兩次飛躍。1927年的《爵士歌王》將電影從無聲飛躍到了有聲，1935年的《浮華世界》將電影從黑白飛躍到了彩色。3D-IMAX就是電影科技屬性第三次飛躍后的標(biāo)志，開創(chuàng)出一種新的娛樂體驗《阿凡達》雖然不是第一部IMAX巨幕電影，也不是第一部3D電影，但它把電影的科技屬性帶入新階段的事實已經(jīng)是毋庸置疑。

《阿凡達》是迄今為止影史上最昂貴的影片，據(jù)稱其初始預(yù)算為2.3億美元，最終成本超過3億美元《紐時報潤!是稱其總耗資已超過5億美元。這樣一部鴻篇巨制的很大一部分成本都花在了技術(shù)上，僅是動畫渲染需要的硬盤存儲空間就超過1PB(1000TB)，即使不考慮RAID空間損耗和備份，僅使用500塊2TB硬盤搭建這套存儲系統(tǒng)，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3D Fusion Camera系統(tǒng)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(jié)束時，那緩緩升起的巨型演職員表里，我們可以看到一共有48家公司，1858位工作人員?！栋⒎策_》是有史以來最復(fù)雜的一次電影制作”，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?！?/p>

在技術(shù)和創(chuàng)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(yè)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于參與這部電影特效制作的成員，其中最核心的部分成員是：《指環(huán)王》導(dǎo)演彼特·杰克遜旗下的WETAT作室，主要負(fù)責(zé)CGI方面的工作；卡梅隆的RaemvCamera System公司，主要負(fù)責(zé)3D效果的拍攝與制作盧卡斯旗下的“工業(yè)光魔”以及電影《變形金剛》導(dǎo)演邁克爾·貝旗下的DigitaIDomain，主要負(fù)責(zé)細(xì)微粒子化特效制作，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(shù)字資料管理系統(tǒng)。除了由不同公司負(fù)責(zé)不同項目外，卡梅隆在《阿凡達》中還采用大量全新的電影技術(shù)。

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

《阿凡達》區(qū)別于以往電影拍攝的最大一點，就是采用了這套卡梅隆團隊自主研發(fā)的3D攝影系統(tǒng)。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(fā)明這套全新的拍攝設(shè)備。通過兩臺索尼HDCF950HD攝像機進行拍攝，這兩臺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(chǎn)生頭暈，而這套設(shè)備也使直接拍攝3D電影變成現(xiàn)實。

二、虛擬攝影棚(Virtual ProducationStudio)與協(xié)同工作攝影機fSimulcaml

卡梅隆還專門為《阿凡達》開發(fā)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(shè)的有限空間)，但當(dāng)你通過顯示器觀看時就會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有各式虛擬場景存在。導(dǎo)演可以通過虛擬攝影機來指揮演員的表演。演員類似于被放進一個充滿CG物體的虛擬空間中，通過這個系統(tǒng)可以令導(dǎo)演在真實世界拍片一樣，任意選取各種攝影角度，控制協(xié)調(diào)CG物體的活動，在第一時間看到真人表演同虛擬場景結(jié)合后的視效。協(xié)同工作攝影機(SimuIcam)令CG場景呈現(xiàn)出高度擬真的效果。而這個系統(tǒng)的核心設(shè)備就是由布滿在攝影棚頂部的140個數(shù)字?jǐn)z像機組成，搭建出一套表演捕捉技術(shù)平臺。攝像機通過追蹤現(xiàn)場LED燈打出的近紅外光譜的反射，將捕捉到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭惶紫到y(tǒng)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。

三、面部捕捉頭戴設(shè)備(Facial Capture Head Rigl與面部褒演捕捉還原系統(tǒng)(Facial Performance 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(shè)備)。在距演員臉只有10厘米左右距離，采集他們的面部表情以及細(xì)微眼球活動，然后將演員95％的面部動作其輸入數(shù)據(jù)庫以豐富CG虛擬角色(以納美人制作為主)的動作表演。該技術(shù)對演員面部表情捕捉的清晰精確度是傳統(tǒng)技術(shù)的6倍，甚至連眼神上的細(xì)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(zhǔn)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制作的痕跡。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(shù)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(shù)也在更多的領(lǐng)域中以高昂的姿態(tài)進入了人們的視野：在匯集全球精華的上海世博會中，3D顯示得到了最大的展現(xiàn)。不少展館都充分應(yīng)用了數(shù)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：BlM三維建筑設(shè)計、3D影院、日本館的智能墻壁、中國航空館的虛擬飛行、德國館的3D照片迎賓等等，無一不給游客們留下了極為深刻的印象。這些場館的建設(shè)就有BlM的運用。BIM是BuildinglnformationModel的英文縮寫，即建筑信息模型，通過參數(shù)化的建筑模型將建筑實際的各個階段、系統(tǒng)、細(xì)節(jié)等體現(xiàn)出來。

隨著3D技術(shù)高密度的應(yīng)用，人們逐漸了解了由3D技術(shù)所帶來的空間的認(rèn)同和使用。虛擬展館的三維構(gòu)建、3D虛擬動畫的展示、VR三維互動的設(shè)計、3D互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)，無一不采用了3D技術(shù)。3D技術(shù)漸漸被專業(yè)人士之外的普通大眾所認(rèn)識、所熟知。3D電影、3D影院、3D電視、3D設(shè)計理念進入了人們的家庭，3D技術(shù)在世博會中的大量采用不僅為3D技術(shù)的發(fā)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(fēng)格，或許在上海世博會的大面積采用和宣傳下，3D顯示技術(shù)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(shù)話語的工具。新的科技屬性必將帶來電影藝術(shù)、工業(yè)、商業(yè)屬性的新形態(tài)。