無垠之域
——數字媒體技術在科幻電影中的應用

荊海洋 朱 然(.清華大學 美術學院，北京 00084；.韓國中央大學 尖端影像大學院，韓國 首爾 06974)

一、發展現狀

(一)數字媒體技術在電影特效中的應用

電影誕生至今，場景拍攝從單純實景拍攝轉移到室內影棚拍攝；影像從二維畫幕發展至IMAX數字3D電影，大大拓展了電影藝術的視覺表達。電影作為時空藝術，以往的學者多以注重時間在其中的呈現及表達，忽略了電影視覺元素的構成與意蘊。自此，越來越多的學者意識到了電影特效對電影視覺設計的呈現與再造起到了重要的作用。

(二)數字技術對電影語言的拓展

20世紀末，計算機的高速發展帶來的數字革命擴展至電影領域。隨著數字技術的不斷成熟，數字CG、3D攝影等成為塑造電影視覺符號的強大技術后盾。數字技術拓寬了電影特效的藝術表現力，提供了重塑現實、改造現實的無限可能性，為電影的創作者們開拓了更廣闊的想象空間。因而，數字技術拓展了傳統的電影視覺構成，更在電影原有的視覺基礎上對其真實性、藝術性進行延展，從而給予了電影視覺藝術新的語意內涵與發展前景[1]。

著名導演詹姆斯·卡梅隆曾這樣表示：我希望人們遺忘技術，就像你在電影院看到的不是銀幕而是影像一樣，一切技術的目的都是讓它本身消失不見。戴上3D眼鏡，電影視覺元素便脫離了銀幕的限制，如同潮水一般涌向視野。數字技術發展的最終目的是讓觀眾全方位深入真實地進入電影世界，這種真實感足以讓人模糊電影與現實，從而“消滅技術，打破圖像與真實的界限”。由此可見，電影中的視覺圖像如何突破是數字技術亟待解決之問題，讓電影視覺世界更合乎自然。

二、數字技術介入電影創作

當今從電影產業化的制作流程來看，電影可以分為前期和后期兩個部分。前期在視覺設計領域以場景構建與人物造型作為電影視覺元素的設定輸入，后期展映方式則是電影視覺元素的輸出。我們將以此作為電影視覺設計的標準進行分析。

(一)數字技術對場景構建的實現

“在電影的創作過程中，無論創作的靈感或素材來自何處，它們的目標永遠都只有一個，讓觀眾在觀影的時候產生真實感[2]。”在數字技術問世之前，電影的場景通常是通過繪圖與實景模型的搭建來實現的，而對于場景設定更為宏大的電影來說，這種方法成本極高又耗費人力。從20世紀90年代開始，數字綠幕技術時代來臨，場景的設計逐漸簡化轉而由綠幕代替。自此，綠幕成為創作者施展想象力的廣闊天地，而CG技術是他們再現真實的有力武器。

綠幕是數字時代電影的原生背景，在如今特效電影空間的場景中都會使用，綠幕可以是一堵墻、一扇門，也可以是廣袤平原、星辰大海，可以是人類能思索到的任何事物。區別于老式膠片攝影，綠幕可以精準地將人物與背景進行分離(綠色系是人類皮膚的反差色)，背景則用于數字CG場景的繪制。在更多的情況下，綠幕會結合實景或局部的布景模型進行場景塑造，以便于創作者根據周圍環境進行參考。

較于綠幕而言，場景設計則是電影空間的奠基石，真實可信的場景可以讓觀眾迅速產生代入感。2010年的《盜夢空間》利用了綠幕與實景拍攝相結合。在電影場景中，巴黎的街景如同自行車的鉸鏈一般被折疊扭曲，形成了一個巨大的立方體空間。路上行走的人和汽車被吸附在翻折的街道上，太陽光線也遵循著折疊法則。由于實景的變形扭曲較為復雜，創作者們首先用CG動畫進行一個粗略的可視化預測，以使其符合物理法則，讓畫面充滿震撼的同時也與人們的認知保持著一致[3]。這種數字場景的構建在2016年的《奇異博士》中，延續并豐富了這種合成扭曲的手法。《奇異博士》中的紐約市場景均為電腦制作的純數字模型，與真實的城市場景完全一樣。與《盜夢空間》不同的是，《奇異博士》的城市建筑變形扭曲是內外同時進行的。如果說前者的街區是簡單的折疊，后者則是將街區與建筑進行分割并揉捏成獨立的紙團。這種變形使得場景的規模變得更加宏大，而在細節中又富于無窮的動態變化。

《盜夢空間》扭曲的街區場景設計

《奇異博士》顛倒的城市場景設計

古語云：道生一，一生二，二生三，三生萬物。在數字技術的加持之下，綠幕便成了“道生萬物”的存在。隨著藝術家們對電影視覺特效的不懈追求，電影的場景設計變得越來越精細、完美。未來的電影場景設計將徹底超越，結合虛擬現實技術給觀眾帶來沉浸式的空間體驗，通過傳感器與其感官相結合，讓電影場景不僅是視聽上的沉浸，更是感官上的刺激，既能觸碰飛火流星之炙熱，也可感受冰封千里之徹骨。觀眾亦可以像《盜夢空間》中的筑夢師，根據自身的想象力進行反向場景設計，讓更多創意元素在畫面中拔地而起，使得觀眾與場景之間產生了交互，促進了需求與技術的平衡。

(二)數字技術對人物造型的影響

從技術層面來講，電影創作者要做的是最大限度地把握人物表情與動作的準確性，同時將電影人物與觀眾的距離拉近以打破虛擬與真實的邊界。由于電影空間中的人物造型涉及動態，藝術家們在創作過程中運用到了動態捕捉與CG動畫兩大技術以保證人物構建真實感。

動作捕捉(Motion capture)，又稱動態捕捉，是指記錄并處理人或其他物體動作的技術。在電影制作和電子游戲開發領域，它通常是記錄人類演員的動作，并將其轉換為數字模型，并生成二維或三維的計算機動畫[4]。從應用角度來分，動作捕捉分為身體運動捕捉和表情捕捉；從實時性角度來分，分為實時捕捉系統和非實時捕捉系統。如今，由于其擁有高度的自由度和可塑性，同時也可以大大提高工作效率，動作捕捉被運用在越來越多的電影人物的造型上。

動作捕捉技術的研發興起于20世紀70年代，但其在電影中首次被完善并使用要屬2009年上映的《阿凡達》。《阿凡達》中的外星種族“Na'vi族”打破了傳統電影人物造型上的限制。在動作捕捉技術出現之前，虛擬角色的演繹往往是通過關鍵幀骨骼動畫去實現，而這一方法在角色的真實性體現上是有所欠缺的。《阿凡達》利用動作捕捉技術，在演員身上放置跟蹤點，協同攝影機捕獲對應點的運動數據，這些數據在后期計算機程序的運算化為三維空間內的坐標和運動路徑。然后將相應跟蹤點的數據一一對應地映射到CG角色的三維建模上，CG角色的動作就可以和演員的實際表演完美匹配[5]。除此之外，《阿凡達》還開發了一套精密度極高的表情捕捉系統用于跟蹤臉部，從而使CG角色擁有人類一般細膩的面部表情。

《阿凡達》動作捕捉的臉部造型

《阿凡達》的橫空出世，給電影行業帶來了視覺盛宴，并樹立了數字媒體技術介入人物造型的典范。2018年上映的《復仇者聯盟3：無限戰爭》中，反派“滅霸”的登場時間接近整部電影片長的三分之一，所用的特效鏡頭超過500個。制作團隊邀請數字王國開發了一種全新的動作捕捉程序。導演組首先對演員進行動作捕捉與面部捕捉。在這個過程中，演員需要佩戴頭盔相機以高幀數的速度收集面部信息，然后構建角色的三維模型，再將收集的信息分配給模型，并驅動它以生成面部動作。收集的數據準確地反映了演員面部展現的一切表情，這使得程序能夠學習和識別演員表情的微妙變化，包括極為夸張表情下的肌肉運動，甚至是皺紋的運動。一旦獲得了多組數據捕捉樣本，程序即可校準數字化的“滅霸”CG模型[6]。這種捕捉技術程序具有AI的樣本分析與深度學習功能，能配合演員的實時演繹并增加細節化的處理，強化了人物的血肉氣息。

“滅霸”的動作捕捉的人物造型

CG技術(Computer Graphics)指的是借助計算機程序進行圖形(模型)設計的技術，在電影方面表現為二維與三維動畫、電影特效等。CG技術的目的旨在完美展現藝術家們構思出來的任何形象，以達到視覺上的真實性。計算機程序不僅可以構建出準確的人物造型，亦能按照光學成像原理，模擬出真實環境中的光效與紋理，從而塑造令人信服的逼真形象。如果說動作捕捉是電影人物的靈魂，那么CG技術即是包裹在靈魂周圍無懈可擊的鎧甲。

1977年的電影《星球大戰》首次采用了CG技術，描繪了宇宙的場景。在隨后的幾十年里，隨著計算機技術的大幅度提升，CG技術也得到了較快的發展。2007年上映的電影《變形金剛》嫻熟地運用CG技術將一群“汽車人”的視覺元素打造得近乎完美。主人公“擎天柱”的CG造型由一萬塊以上的零件組合而成，在變形的過程中，數千塊零件會同時進行組合轉換，不僅要隨地隨地保持著金屬質感，還需要注意其在行動時體現出來的機械感。在“汽車人”的動作方面，全程采用了三維動畫，隨著視角的不斷移動，鏡頭的不斷變速，讓觀眾能夠突破常規的觀察角度，從細微的局部過渡到宏觀的整體。在“汽車人”進行打斗的畫面中，具體動作參照了人類打斗的情景，而在細節的處理方面，藝術家們用被擊碎的散落零件代替人類的血漿，使其符合物理邏輯與觀者的認知。在后來的《變形金剛》系列中，“汽車人”的人物造型細節被進一步豐富，衍生出更為復雜的表情，從而給予了機械之軀表達感情的能力。

《變形金剛》CG打斗場景

2019年上映的電影《阿麗塔：戰斗天使》代表著目前CG人物造型的最高水準。在角色塑造上，“阿麗塔”擁有47種毛發造型，包括超過13萬根頭發、2000根眉毛、480根睫毛，面部有近50萬根絨毛。模型師們實現了一種新的毛孔生長技術，在每個毛孔中放置單獨的毛發，使“阿麗塔”的皮膚更富于細節，就算是在特寫鏡頭下也非常逼真。“阿麗塔”那雙特殊的大眼睛僅一層虹膜就運用了900萬個像素進行制作，模擬了嬰兒眼球中的纖維感，眼部設計的排列組合就超過50種。在其皮膚的表層之下是機械的內部骨架，由5000個不同的小組件組成，這些小組件支撐著“阿麗塔”行云流水的打斗場景[7]。由于“阿麗塔”的外表與人類相似，故其表情與動作是通過動作捕捉來實現的，再將捕捉的動作數據同步映射在CG模型上，使人物的整體形象鮮活而豐滿。

《阿麗塔：戰斗天使》面部細節

未來的動作捕捉將與CG動畫技術進行實時結合，由人工智能程序來接收觀眾的反饋信息(表情與肢體動作)，轉而傳至處理器進行數據分析，從而實時調整人物的表情與動作。電影人物便突破了固有銀幕的限制，由平面拓展至三維空間，利用全息投影技術全方位360度展現人物造型，使得觀眾可以與其進行雙向交互式對話，讓冷冰冰的電影人物躍然眼前，這樣富有自主性與趣味性的觀影方式可以獲得更為真實的感官與情感體驗。

(三)數字媒體技術改變了傳統的影像展映方式

郝伯特·拜耶說:“展示的作品并非掛在展墻上的平面，展覽的整體應該通過設計創造成為一種動態的展示體驗，即展示的視覺傳達方式不是點狀的、片段的，而是線性的[8]。”電影展映方式是通過影像視覺元素的“主觀物化”來實現其價值觀、文化體系等。電影展示設計的核心在于媒介的運用，而這種虛擬現實的視覺符號表達直接作用于觀眾。如同在博物館里欣賞藝術品，觀眾所得到的是思維意識上的引導，再結合自身的認知，從而展開聯想與思維的開拓。設計師在構建展示的時候，通常會以鮮明的色彩、光影以及大體量縱深的形式作為視覺媒介。由此可見，電影視覺特效的兩大特征即是影像的數字化與呈現的媒體化。

《攻殼機動隊》城市背景下的展示設計

如今，數字CG技術是電影展示方式的主要手段。2017年的電影《銀翼殺手2049》描繪了一個人類與復制人沖突不斷的“賽博朋克”世界(又稱數字朋克、賽伯朋克、電腦朋客、網絡朋客,是科幻小說的一個分支,以計算機或信息技術為主題,小說中通常有社會秩序受破壞的情節)。當科技高速發展遇上生態崩潰，人類不禁會反思自身的生存與社會發展之間的種種關系。在片中，出現了巨型3D全息人物的廣告形象。影像中的女人手指著主人公，乍一看是在進行著溝通交流，而實際情況則是單方面的廣告詞輸出，主人公只能默默接收著毫無情感的信息，陷入了進退兩難的泥淖。巨大的虛擬媒介形象與主人公微小的血肉之軀形成了空間中的強烈對比，這一切仿佛是來自真實未來社會的寫照。影片空間的展示無時無刻不透露著未來世界中各種尖銳的矛盾，而這種矛盾亦存在于當今社會。由此看出，展示設計在概念與形式上雖然天馬行空，卻是牢牢扎根于當下世界的現有環境以及工業化氛圍，鏡像化地反映社會現實。總的來說，展示設計服務于電影空間的意象表達與內涵體現，以虛擬的藝術媒介在銀幕和觀者中間構建橋梁，以此來提升觀者的感性認知，激發其對電影以外的深層思考。

《銀翼殺手2049》巨型全息人物

通過上述分析我們不難看出，現在的電影空間展示與觀眾之間還存在著間隔。在未來的電影展示設計中，智能式交互對話將成為新的發展點。展示空間通過媒介將與觀眾相互聯結，相互分享，觀眾自身的反思與領悟亦可得到反饋，從而使其具備思維共鳴的效果。

三、結 語

自工業文明誕生以來，人與社會乃至于人與自身的隔閡都在日益加深。本雅明在《機械復制時代的藝術作品》中提出，大量機械復制的特性使藝術作品失去本真。當靈光在藝術作品中消逝，藝術被從神壇上推下，宗教性的教化大大減弱，取而代之的是展示的價值。觀眾的身份也會從觀看藝術品的客體向參與藝術品創造的主體進行轉變。同樣，數字技術對于電影視覺特效的應用，基于人工智能技術與大數據分析模式，并將會擁有一套能夠進行深度學習并自我優化的系統，呈現著更加豐富的電影視覺文化元素。總的來說，數字技術的發展將使未來的電影特效達到一個新的高度。由此，電影視覺語言便可以突破二維銀幕空間，進入多維的思考之中，觀眾亦可參與其中進行創作，這使電影的體驗在機械復制時代的背景下從“千篇一律”的影像拷貝到“個性化”的觀影，讓電影藝術返璞歸真。