《阿凡达》技术揭秘 五项革新重新定义大片

詹姆斯·卡梅隆历时4年打造的3D大片《阿凡达》即将在全球上映，从之前曝光的预告片和片段来看，这部电影带给观众的是首当其冲的视觉震撼。卡梅隆依靠自己的想象和成熟的电影技术，创造了一个梦幻般的星球：潘多拉星。从地上的草木，到天空的飞禽，无一不是从细节上精心制作。为了呈现出《阿凡达》中如梦似幻的潘多拉星世界，卡梅隆和他的团队从前期摄像到后期制作开创了一套全新的电影制作方法，创造出五项前所未有的革新技术，下面我们就来一窥究竟。

自主开发的先进立体摄像机

　　《阿凡达》的与众不同，从摄影机上就可以体现。影片采用詹姆斯·卡梅隆自主研发的3-D摄影机进行拍摄，而这项技术的发展也历经多年。早在2000年的时候，卡梅隆和拍档文斯·佩斯就开始在索尼的支持下开发一套新摄影系统，这种系统使用两台索尼HDCF950 HD摄像机进行拍摄，目的是创造出具有立体实感的环境，这便是后来的3-D虚拟影像撷取摄影系统(Fusion 3-D Camera System)。在2003年二人合作的IMAX电影《深渊幽灵》中，这项技术首次得到应用。

　　随后，卡梅隆还让同行帮他测试这套技术，著名导演罗伯特·罗德里格兹在《非常小特务3D》和《立体小奇兵》就进行了尝试，之后绝大部分的3-D立体电影也都是采用这种方法拍摄的，如《地心游记3D》、《麦莉·赛勒斯演唱会纪实》等。在过去几年中，卡梅隆不断在对这项技术进行完善，使之呈现出更强更动感的立体效果，而同时又不会令观众头晕。随着多次实验与应用，这项技术日渐成熟，最终被运用到《阿凡达》的拍摄中。

拍摄中的完美预览技术

　　《阿凡达》60%的画面都是全CG效果，因此在拍摄中，真人表演与最终的CG画面必须契合得天衣无缝才行。为了达到这个条件，卡梅隆专门开发了一种虚拟摄像机，以便在拍摄真人表演时能够更准确的进行预览，这种摄像机可以实时观察演员的动作与虚拟世界的交互，而让导演即时调整和指导每一场戏。在演员表演的同时，他就可以通过一旁的LCD屏预览到演员“化身”为近3米高的蓝色纳美人行走在潘多拉星上的画面效果。

　　据卡梅隆介绍，这项新技术渲染出来的画面更具直观性、可视性，能让制作人即时看到现场表演镜头中的虚拟背景是什么样子，精确的判断想要的最终画面。“它就像一个强大的游戏引擎，如果我想在空中飞或是改变视角，我立刻就能办到。我还可以把整个场景变成50:1的模型布景，在里面穿梭。”卡梅隆如是说。




工作摄像机协同“动作捕捉”

　　与其它影片不同的是，《阿凡达》运用“动作捕捉(MotionCapture)”技术时，除了需要演员在拍摄时穿上布满捕捉点的紧身衣裤外，影片摄影棚内还同时架设有一套“协同工作摄像机(Simulcam)”来完成此工作。这套系统由布满在摄影棚顶部的140个数字摄像机组成，形成一个捕捉舞台。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。





记录稍纵即逝的表情

　　在《阿凡达》中，有60%的镜头都采用了“表演捕捉”技术。“表演捕捉”（Performance CaptureWorkflow）与“动作捕捉”非常相似，区别在于前者能够完全捕捉演员的肢体动作甚至于面部表情，将真人演出影像与电脑动画结合，令动画人物的造型与表情更接近于真人。演员甚至可以自由套进不同角色中，与不同身份的角色结合，创造更广阔的表演空间。

　　《阿凡达》使用了创新的面部捕捉头戴设备（Facial Capture HeadRig），在每个进行“表演捕捉”的演员头上佩戴一套摄像装置。这个头戴装置的核心便是一个离演员面部只有几英寸距离的微缩高清摄像头。它能用广角镜头记录下演员面部最微妙的表情变化，将演员95%的面部动作传送给计算机里的虚拟角色，使得最后由电脑生成的CG角色与真人演员无异。



在CG世界中运镜自如

　　在捕捉好真人演员的表演之后，卡梅隆回到他的工作棚，开始了“没有演员的拍摄”。我们看到卡梅隆举着他开发的虚拟摄像机，在棚里扭来扭去，仿佛一个人在跳舞一般。其实，他是在完成一项十分重要的步骤。

　　原来，由于《阿凡达》60%的画面都是CG制作的，使得传统实景拍摄的手提摄影、摇臂摄影等设备表现出了很大局限性，而卡梅隆运用自己开发的虚拟摄像机解决了这一问题。使用这个虚拟摄像机，不但可以预览已经结合了演员表演和虚拟场景的画面，还能铺设出导演想要的所有镜头运动。在这个过程中，运动轨迹能够被系统捕捉下来，并合成到后期的画面处理中。依靠这套神奇的设备，卡梅隆使自己在CG世界中运镜自如，让画面呈现出仿佛实拍一般的动感。

CG部分的环境、生物，基本上这是全CG的，也就是说虽然是摄像机拍的。
CG部分基本是全动画，但是基本很现实拍摄难察觉，这一点是最大的突破。

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