從《阿凡達(dá)》看當(dāng)代的3D技術(shù)

景立辰

（河北師范大學(xué) 新聞傳播學(xué)院，河北 石家莊 050024）

一部3D電影的產(chǎn)生，從籌劃到拍攝，再到后期的制作合成，中間的過程可謂是舉步維艱卻又缺一不可。由于3D電影方興未艾，在技術(shù)方面還不盡完善，在拍攝和制作的過程當(dāng)中常常會遇到技術(shù)性的難題?！栋⒎策_(dá)》這部電影從劇本創(chuàng)作到制作完成，歷經(jīng)了14年的時間，耗資5億美元。它的導(dǎo)演詹姆斯·弗朗西斯·卡梅隆先生為解決技術(shù)上的問題，與合作伙伴文斯·佩斯共同研發(fā)了一套全新的數(shù)碼攝影系統(tǒng)，光是購買這部分器材，花費就高達(dá)1 400萬美元。如此巨大的投資，并不是因為他們財大氣粗，而是因為他們對這套技術(shù)有充足的信心，他們堅信十幾年的努力和巨大的投資成本不會白費。

有了強(qiáng)大的技術(shù)支持和世界最先進(jìn)的數(shù)碼設(shè)備，《阿凡達(dá)》這部電影一經(jīng)播放，便當(dāng)之無愧成為了“沒有想不到只有做不到”的奇跡，卡梅隆導(dǎo)演將自己腦海中想象的場景活靈活現(xiàn)地展示在觀眾的眼前。那么，他究竟是如何實現(xiàn)的呢？

當(dāng)代3D電影的制作，離不開傳統(tǒng)電影所需的實景拍攝、演員表演、后期合成等，無外乎就是在傳統(tǒng)拍攝的基礎(chǔ)上加入了新鮮的元素。例如，通過3D軟件的制作以及后期合成，將實拍的場景畫面與導(dǎo)演的想象相結(jié)合，產(chǎn)生一個全新的如夢如幻的世界。（《阿凡達(dá)》當(dāng)中的宛如仙境一般的外星場景，其實景的取材就是源于我國的著名旅游風(fēng)景區(qū)——張家界）演員的表演則是在攝影棚里面進(jìn)行無實物表演，應(yīng)用綠背摳像技術(shù)，將演員摳出。最后，利用后期合成技術(shù)將演員放到之前制作好的如夢如幻的場景之中。雖然說起來簡單，但是要想完成一部堪稱完美的3D電影，需要各個部門、各個環(huán)節(jié)完美配合。這樣，當(dāng)代最先進(jìn)的3D攝影技術(shù)和最完善的動作捕捉技術(shù)便從此產(chǎn)生了。

一、3D攝影技術(shù)

在電影《阿凡達(dá)》當(dāng)中，我們所看到的美妙而奇幻、逼真而震撼的3D場景是出自于三套相互配合的3D拍攝系統(tǒng)，分別是3D實景拍攝系統(tǒng)、協(xié)同拍攝系統(tǒng)、虛擬拍攝系統(tǒng)。正是由于這三套拍攝系統(tǒng)的密切配合，才使得《阿凡達(dá)》當(dāng)中逼真而震撼的3D效果呈現(xiàn)在我們眼前。

首先，3D實景拍攝系統(tǒng)。要想得到一個具有3D真實效果的實景場景，3D實景拍攝系統(tǒng)是不可缺少的環(huán)節(jié)，這個系統(tǒng)是卡梅隆的技術(shù)團(tuán)隊獨自研制的一套新型的3D拍攝系統(tǒng)，而這種3D拍攝系統(tǒng)在過去的電影拍攝中，實際上都有用到。比如在攝制《泰坦尼克號》的紀(jì)錄片時就已經(jīng)使用這種技術(shù)。之后，又在《非常小特務(wù)》和《地心歷險記》等3D電影當(dāng)中也相繼使用過。歷經(jīng)反復(fù)的3D電影拍攝實踐，在已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了完善，3D實景拍攝技術(shù)已日臻成熟，為在之后的《阿凡達(dá)》拍攝中的全面應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。在3D實景拍攝技術(shù)沒有產(chǎn)生之前，3D電影的實景拍攝系統(tǒng)則為立體拍攝，這種拍攝方式就是在原有的拍攝過程當(dāng)中使用兩臺攝影機(jī)，代替人的雙眼，以期達(dá)到立體的視覺效果。但是這種立體拍攝的技術(shù)，是同時使用兩臺攝影機(jī)同步拍攝，使用起來尤為不便。由于機(jī)器體型巨大，十分笨重，在拍攝過程當(dāng)中無法做到靈活多變，許多高難度的鏡頭也就無法完成。而3D實景拍攝系統(tǒng)就較好地解決了這個難題，此系統(tǒng)是用一個普通的攝像機(jī)和兩個體積很小的數(shù)字鏡頭構(gòu)成，攝像機(jī)和兩個數(shù)字鏡頭之間可以人工手動調(diào)節(jié)，通過兩個數(shù)字鏡頭，同時搭配不同的分光濾鏡，被拍攝的景物進(jìn)入鏡頭時分光濾鏡分別折射和反射出兩路圖像進(jìn)入兩臺攝像機(jī)并分別記錄，就如同人的雙眼，輸送不同視角的透視信息反饋給大腦，因此就呈現(xiàn)出三維的視覺。這樣不但使拍攝過程變得簡單方便，可以隨時調(diào)節(jié)拍攝項目，而且，兩個數(shù)字鏡頭的間距正好是人的雙眼的間距，這樣所獲得的三維效果也就更加的真實了。

其次，虛擬拍攝系統(tǒng)。這種系統(tǒng)就是在拍攝的過程中使用虛擬攝影機(jī)，將拍攝下來的實景，利用3D追蹤軟件以及3D模型軟件等技術(shù)，轉(zhuǎn)化為計算機(jī)當(dāng)中的3D場景。在虛擬的3D場景當(dāng)中，通過加入虛擬的攝影機(jī)，可以自由地變換攝影機(jī)的位置與角度，以達(dá)到在真實場景拍攝過程中無法達(dá)到的拍攝效果。虛擬攝影技術(shù)在攝制《黑客帝國》時就已經(jīng)開始運用了。但是，當(dāng)時這種技術(shù)在使用時并不是用于拍攝，它是幫助導(dǎo)演尋找更好的拍攝角度。然而，在電影《阿凡達(dá)》的拍攝過程中，導(dǎo)演卡梅隆將原有的虛擬拍攝技術(shù)進(jìn)行了改造，他用虛擬攝影機(jī)在虛擬的3D場景直接進(jìn)行拍攝。這種方法的運用，使拍攝人員能完全輕松有效地控制虛擬攝影機(jī)的位置與角度，拍攝出各種所需的實景效果。所以，通過虛擬拍攝技術(shù)則可自如地將所需要的效果加以表現(xiàn)?？仿「倪M(jìn)的虛擬攝影系統(tǒng)的特點主要體現(xiàn)在：第一，這種新的拍攝技術(shù)能很好地在演員與虛擬場景二者之間進(jìn)行溝通，通過這種拍攝技術(shù)的定位，可以選取對演員進(jìn)行拍攝的有利視角；演員可以在虛擬攝影機(jī)拍攝的畫面中了解自己在鏡頭中的表演，使演員在進(jìn)行無實物表演的過程中變?yōu)椤坝袑嵨铩?，為表演下面的?jié)目做好準(zhǔn)備。第二，這種新的拍攝技術(shù)能極為方便快捷地進(jìn)行攝制，它能任意地在虛擬的3D場景里面設(shè)立拍攝鏡頭，沒有數(shù)量的限制，實現(xiàn)多個角度同時攝制。

再次，協(xié)同拍攝技術(shù)系統(tǒng)。這種拍攝技術(shù)系統(tǒng)就是將實景拍攝系統(tǒng)與虛擬拍攝系統(tǒng)相互之間搭配使用，融為一體，以其達(dá)到實現(xiàn)拍攝的真實場景與虛擬3D現(xiàn)場巧妙融合的目的。產(chǎn)生這種效果就是通過協(xié)同攝影機(jī)來實現(xiàn)的。它主要的作用是對實際拍攝畫面進(jìn)行完善和補(bǔ)充，如將虛擬場景補(bǔ)充到拍攝畫面之中、虛擬角色插入到現(xiàn)實的角色之中、同時將現(xiàn)實角色加入到虛擬場景當(dāng)中等，并且即時地展現(xiàn)出來，供導(dǎo)演觀看。由此，通過這種系統(tǒng)，導(dǎo)演能夠自如地把握好演員與虛擬角色的轉(zhuǎn)換，更好地進(jìn)行制作和拍攝。

二、動作捕捉技術(shù)

《阿凡達(dá)》這部電影當(dāng)中，雖然有演員的真人表演，但是不可否認(rèn)的是影片當(dāng)中的“虛擬人物”——CG角色占據(jù)了絕大多數(shù)。從專業(yè)角度上講，一部3D電影成功的關(guān)鍵就在于對CG角色的塑造。欲使CG角色的動作自然逼真，靠3D動畫師一針一針地去“key”CG角色的動作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因為這不僅需要3D動畫師具有嫻熟的技巧和深厚的動畫功底，而且由于電影當(dāng)中存在大量的CG角色會使得動畫師們的工作量十分繁重、難以承受。于是，在《阿凡達(dá)》當(dāng)中運用了動作捕捉技術(shù)?？仿?dǎo)演也一直在不遺余力地開發(fā)和完善這項技術(shù)，他曾經(jīng)這樣說：“我們不畏艱辛，付出了時間和心血，創(chuàng)造了成套的工具和方法，可以讓我們創(chuàng)作這些外星生物了”。

動作捕捉技術(shù)就是在演員表演之前穿上特制的動作捕捉服，通過動作捕捉服上的關(guān)鍵點捕捉其相關(guān)動作，然后在電腦中生成相關(guān)數(shù)據(jù)并導(dǎo)入綁定好的虛擬角色，以達(dá)到虛擬角色完全繼承真實演員的動作的目的。由于新的動作捕捉手段的應(yīng)用，對真人的表演也提出了新的要求，他們必須適應(yīng)在沒有物體的攝影棚里，進(jìn)行無實物的空間表演，并以劇情需要做出對周圍事物的感覺以及反映，這一技巧是一個極度考驗演員的想象力和表演功底的表演功夫。演員需力求達(dá)到身處其境，想象自身處于某個場景之中，并且做出逼真場景中的神態(tài)和動作，以助于動作捕捉器材捕捉到微小細(xì)密的肌肉抽動和眼神變化，達(dá)到以前用道具搭建一個等比的虛擬場景才能達(dá)到的拍攝效果。

毋庸置疑，《阿凡達(dá)》這部電影當(dāng)中所采用的動作捕捉技術(shù)是當(dāng)今世界最為先進(jìn)和完善的?！癟he Volume”是卡梅隆導(dǎo)演特制的動作捕捉攝影棚，其規(guī)模也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平常的動作捕捉攝影棚，通過與實時的協(xié)同虛擬攝像機(jī)配合，可輕易地制造出電影所需要的虛擬世界?！斑@是一個動作捕捉攝影棚，位于棚頂?shù)膫鞲衅骺梢圆杉窖輪T完整表演的所有細(xì)節(jié)”?！蔼毺刂幵谟谒梢詫崟r渲染動作，呈現(xiàn)在導(dǎo)演的監(jiān)視器上，你可以監(jiān)控未來完成影片的粗略渲染的合成模樣?！贝鳡栂壬?jīng)這樣說過。

三、結(jié)語

《阿凡達(dá)》是一部3D電影時代的“獨立宣言”。通過對3D電影的制作，卡梅隆既近乎完美地發(fā)揮了3D技術(shù)在電影中的應(yīng)用，又將當(dāng)代的3D電影技術(shù)提高到一個新水平，3D技術(shù)在影視行業(yè)中應(yīng)用的市場空間將是十分廣闊的。就像IMAX技術(shù)的誕生一樣，3D技術(shù)將電影所能展現(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行了極大延伸，從二維空間擴(kuò)展到三維空間；3D的視覺效果使電影中的場景真實地展現(xiàn)在觀眾的面前，致使觀眾心目中開始逐漸抹消銀幕的概念，猶如身臨其境，融為影片中的一員。巨大的視覺沖擊力和身在其中的感覺，使人們在領(lǐng)略3D電影的同時，獲得了更大的心理享受。

尤為重要的是，3D技術(shù)使電影的表現(xiàn)感和信息量有了極大的擴(kuò)充，過去只能是大腦想象的情節(jié)和場面，現(xiàn)在則已體現(xiàn)在電影之中，或者是出現(xiàn)在觀眾的眼前。怎樣更完美地發(fā)揮3D技術(shù)來進(jìn)行敘事，已經(jīng)成為當(dāng)代電影人不斷追求的目標(biāo)。盡管在過去的幾年里，3D電影技術(shù)在發(fā)展過程中遇到了一些問題，比如：有些觀眾觀影之后會出現(xiàn)暈眩感、必須佩戴3D眼鏡的制約等，但隨著3D技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，這些問題終將得到解決，事實上，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了裸眼3D技術(shù)。我們有理由相信，隨著3D技術(shù)的日趨完美，3D電影也會廣泛普及，不久的將來一定會進(jìn)入一個“無3D不成電影”的時代。

［1］黃式憲.電影電視走向21世紀(jì)［M］.北京：中國電影出版社，2010.

［2］郝冰.數(shù)字特技與視覺真實性問題［J］.影視藝術(shù)，2002，（1）.

［3］吳樵.阿凡達(dá)——最先進(jìn)視覺效果的3D電影［J］.影視制作，2010，（2）.