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作为技术史的艺术史——从《阿凡达》看电影技术的变革

2010-9-29 10:28| 发布者: 浪涛| 查看: 4032| 评论: 0|原作者: 视觉印象

作为技术史的艺术史——从《阿凡达》看电影技术的变革
作者:北京邮电大学信息与通信工程学院讲师、北京电影学院2008级博士研究生  贾云鹏 
      北京邮电大学信息与通信工程学院2006级本科生  周峻
摘要:电影巨制《阿凡达》被誉为电影史上里程碑式的作品,它不仅对电影制作流程产生了深刻的影响,同
      时对电影的表现范围也做出了进一步的拓展。毫无疑问,《阿凡达》对电影制作的诸多技术环节进行
      了全面的革新,影片所采用的主要硬件和软件设备都是为这部巨制专门打造。本文将从摄影系统、动
      作及表情捕捉系统、渲染系统这三个方面,深入探讨影片《阿凡达》所取得的主要技术突破以及其对
      电影制作工序所产生的积极影响。
关键词:3D 摄影系统 表情捕捉 实时 渲染
    作为一种与科技发展最为密切的艺术,电影天然同技术有着密不可分的关系。纵观电影史上的几次革命
,从有声片的诞生到彩色影像的诞生,从光学、化学设备到电子、数字设备,无不是由技术上的进步而推动
电影创作的革新。也正是由于技术的进步,电影才得以在影视技术发展过程中获得了长足发展。电影发展的
历史就是科技发展的一个缩影。
    从第一次在电影银幕上出现怒吼的数字恐龙开始,计算机技术的成熟逐渐使数字特技成为电影特效的新
宠。传统的电影创作常会受到一些现实与环境等客观因素的限制,而计算机技术与计算机图形学的出现与成
熟为创作者提供了“无限”的可能性,从而将创作延伸到新的空间。
    今天,3D巨制《阿凡达》所取得的巨大成功不仅帮助导演詹姆斯·卡梅隆(James  Cameron)打破了由
自己所创造的全球票房纪录,更是在世界范围内掀起了电影历史上又一次技术革命——3D技术革命。
    一、摄影系统
(一)实景3D摄影系统
    《阿凡达》震撼3D效果的最大功臣是三套紧密结合的摄影系统,即实景3D摄影系统( 3DFusion Camera
System)、虚拟摄影系统(Virtual Camera System)和协同工作摄影系统(Simul-Cam  System)。实景3D
摄影系统是卡梅隆与搭档文斯·佩斯(Vince Pace)自主研发的一套使用3D方式进行实景拍摄的系统,在《
阿凡达》中多用于拍摄以人类角色为主的场景。该系统大约在2000年开发完成,卡梅隆在拍摄关于泰坦尼克
号的纪录片《深渊幽灵》时将其首次投入使用。在之后的几年里,卡梅隆又继续在其它一些导演的作品中对
该系统进行了测试,如《非常小特务》和《地心历险记》等。经过不断的改进与完善,直至《阿凡达》的问
世,实景3D摄影系统已经非常成熟。
    在卡梅隆的实景3D摄影系统出现之前,立体摄影大多采用两台摄影机并排放置的方式来模拟人眼所见的
立体效果。然而这种摄影系统体型庞大、难以操控、更不利于摄影机本身的运动(如图1 右数第一套摄影系
统)。而实景3D摄影系统则很好地解决了这些问题。该系统由一个比普通摄影机稍大些的长方形机身和两个
体积很小的高清数字镜头组成( 图2),两个镜头的间距和角度都可进行手动调节,这样的设计和人眼的工
作原理极为相似。由此一来,摄影机不但能和摇臂、轨道、斯坦尼康等辅助设备配合使用(图 3),更能深
入一些狭小的空间进行微距拍摄,而所取得的3D效果也比传统方法更加真实、景深更加连贯。

图1:几款不同的3D摄影机,中间为《阿凡达》所主要使用的Sony Fusion 3D Camera

图2:摄影师操作实景3D摄影机进行拍摄

图3:新一代实景3D摄影机更加轻便灵活,可以与摇臂、斯坦尼康等辅助设备配合使用
    需要提到的是,除了通过实拍的方式获得3D影像外,目前电影3D化的主流方法还有前期2D拍摄配合后期
程序3D转换的实现模式,然而这种人工处理的方法所取得的3D效果远没有实拍的效果好。
    使用实景3D摄影机进行拍摄最终得到的是带有微小视差的两组画面,它们分别对应于人的左右眼所看到
的影像。在播放影片时,两组画面分别通过两台放映机投射到银幕上。而观众所戴的3D眼镜利用偏振光技术
,可以达到过滤一部分光线的目的,使得观众的左右眼分别看到与其对应的画面。这两套带有视差的画面最
终将在大脑的视觉中枢还原成立体影像。

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