淺析《獨行月球》的視效技術及其對國產科幻電影的啟示

馮一純

上海大學上海電影學院,上海 200072

2022年的暑期檔電影久違地匯集了多部國產科幻電影,《獨行月球》《外太空的莫扎特》和 《明日戰記》都表現不俗,其中最為突出的莫過于開心麻花潛心四年打造的科幻浪漫喜劇 《獨行月球》?！丢毿性虑颉返墓适挛谋靖木幾皂n國漫畫家趙石創作的同名漫畫,講述了人類為抵御小行星的撞擊,在月球部署了月盾計劃,并在撤退過程中,不慎將維修工獨孤月一個人落在了月球上的故事。自8月初正式上映以來,《獨行月球》已經獲得超30億的票房,成功躋身到目前為止2022 年公映所有影片的前三名?！丢毿性虑颉返某晒^不是偶然,其背后的制作團隊所付出的努力,影片精良的打磨制作以及代表著國內高水準的視效技術水平,都通過電影的畫面展現在了觀眾面前。這部影片不僅為我們帶來了令人震撼的視覺享受,對于國產科幻電影未來的發展路徑,或許也能提供一些新的思考。

1 專業置景設計及專家團隊指導

《獨行月球》的籌備開始于2018年,彼時,《流浪地球》尚未上映,中國科幻電影的市場還基本為零?；诠适卤尘昂蛢热?導演張遲昱在拍攝之初就明確了一個觀點:中國的航天事業是中國科幻片的土壤和根基,要基于我國航天事業強國的實力,塑造一部讓中國觀眾都信服的中國科幻電影。為此,大場面、精制作和還原性成為了置景之初的重要標準。

1.1 高額置景,實景拍攝

《獨行月球》的故事背景發生在月球上,除了少部分地球幸存者的避難所場景外,大部分的故事內容都在月盾基地及月球表面發生。為了有更加良好的視覺效果,電影中所有的場面都盡可能地搭建實景拍攝。攝制組在東方影都動用了15個攝影棚,總置景面積超過41000平方米,約等于6個足球場大小。其中置景難度最大的場景是影片中出現最多的月盾基地。整個月盾基地全部采用實景搭建 (圖1),是國內最大的全實景太空拍攝基地。月盾基地占地面積超過6000平方米,設計了包括工作艙、生活艙、綜合區等在內的大大小小共23個功能區,還原太空基地所需的一切分區。布景方面也注重細節設計,仔細觀察的話,還可以看到不同類型的咖啡機、SpaceX 曾經帶入太空的恐龍玩偶等小彩蛋。

圖1 《獨行月球》月盾基地實景搭建現場①

美術指導李淼提到,為了呈現更好的畫面質感,月盾基地場景參考真實的太空基地內部結構,從大型設備到小型雕刻零件,大量使用金屬材質進行制作,且廣泛使用3D 打印機和金屬雕刻。基地內安排了數十臺金屬雕刻機 (圖2),在五個月的時間內24小時運作,一塊鋁板的制作就需要超過20小時。僅僅出現幾分鐘的登月艙也采用了真實的航空鋁進行制作,不計成本,為科幻愛好者和觀眾們還原最真實的太空基地形象。

圖2 《獨行月球》月盾基地實景搭建現場的金屬雕刻機①

月球表面的制作也下了不少功夫。美術團隊根據NASA 拍攝的真實月球表面設計了基本月面輪廓,隨后由專業的雕塑師根據圖片一塊一塊地雕刻出隕石坑的形態。在進行表面月塵的制作時,由于真實的月塵有大量含金屬的礦石,普通的碳粉無法達到要求,最終選擇了將200噸純天然礦石磨成粉,按照由粗到細,由深及淺的順序,用曲臂車分六個層級均勻地灑在隕石坑表面。這樣的制作方式模擬了有層次的月面土壤效果,同時由于巖石質地的特殊性,月塵不易漂浮在空中,降低了拍攝難度和穿幫的可能。

1.2 科學顧問,專家指導

觀看過電影的觀眾都不難發現,影片的最后出現了一張特殊的演職人員表——科幻顧問、科學顧問以及科學支持機構,這也是國產科幻電影中第一次正式有了科學顧問的參與。2020年,國家電影局和中國科學技術協會聯合發布的 《關于促進科幻電影發展的若干意見》中指出,要建立促進科幻電影發展聯系機制,建立科幻電影科學顧問庫,為科幻電影提供專業咨詢、技術支持等服務。2020 年12月18日,中國科普作家協會科學與影視融合專業委員會正式成立。專委會由推動科學精神和人文精神融合的科技工作者、影視工作者組成,旨在促進科學界與影視界的交流、融合,為科學界與影視界架起一座溝通的橋梁。并且通過寓教于樂的形式,講好科學故事,塑造好科學形象,讓更多人對科學知識產生關注和興趣。

雖然《獨行月球》的定位是喜劇,但對于科幻部分,制作團隊毫不馬虎。在2020年底,《獨行月球》制片人與科影融合專委會合作,為影片邀請到諸多專業人士,對電影中涉及到航空航天的專業部分進行指導,其中包括火箭發射、衛星設計、研究地外行星等各方面的專家,還有長期扎根航天領域宣傳報道的專業人士。導演張遲昱提到,喜劇電影要做到“越真越喜”,因此專家們從月球環境和一個人建造飛行器的合理性開始,對飛行器和發動機的外觀結構、宇航員的服裝設計、飛船起飛時調度員的口令安排等各個環節的科學程度和專業水準進行了評估和分析,力求讓電影中的科幻部分貼近真實效果,讓業內人士也能夠信服。細節部分,專家也提出了許多修改意見,比如月壤肉眼看來更接近黑色,最好不要用金色的沙土;飛行器起飛時應當是怎樣的噴射狀態,甚至是獨孤月簡歷中標明的職務名稱等,都是在專家指導下安排設計的。

科影融合專委會成立之初,科學顧問們最擔心的問題就是科技和影視之間所謂的“行業壁壘”,影片創作團隊對科技顧問的意見不夠重視、兩個行業之間思維模式的差異化,都有可能導致二者合作的失敗。但在《獨行月球》的創作過程中,這些問題完全沒有發生。專家們提到,在溝通的過程中,他們體會到了電影出品方對于科學部分的嚴謹。導演要求專家們盡可能地多提意見、多開腦洞、開放交流,專家們則是抱著讓影片更專業、更有趣的想法,兩方團隊以讓影片變得更好為目標共同努力。成片之后,科影融合專委會還邀請了幾位物理、航天方面的權威專家看片,請他們提出專業建議。直到最后階段,看片的專家們依舊在不斷地提出諸如月球車行駛的聲音、隕石碎片的形狀等多方面的意見,力求在不影響情節的前提下,從細節上尊重科學,讓電影更真實。

2 特效技術與視覺效果

電影上映后,最被觀眾所津津樂道的話題要數影片令人驚嘆的視覺效果。這一切都要歸功于電影背后精良的特效技術支持。電影全片95%的鏡頭涉及特效制作,視效鏡頭達到近2000個,其中1500多個鏡頭由國內視覺特效制作公司MOREVFX 制作完成。

2.1 虛擬拍攝的應用

由于故事背景的特殊性,傳統的預覽制作和分鏡設計無法承載 《獨行月球》的視效制作。MOREVFX 為《獨行月球》制定了虛擬拍攝方案,在電影拍攝前期先進行了兩個多月的虛擬拍攝。傳統的電影預覽制作過程,一般是由視效部門使用三維軟件,按照導演分鏡、勘景情況及其他有效信息,用簡易的模型構建一個虛擬的拍攝現場,將平面的故事三維具象化,導演通過后再進行實拍。在這種制作方式當中,電影的動作指導、攝影指導等工作人員很少參與進來,特別是國產電影在對特效不甚重視時,甚至連特效指導都可能是臨時聘用的,因此很容易造成分鏡效果和特效場面不符合、缺乏合理性和真實感等后果。虛擬拍攝則是在拍攝之前,視效部門和導演、攝影指導、動作指導、美術指導等人員進行充分溝通,隨后模擬出和正式拍攝現場完全一致的虛擬拍攝環境。除演員之外的所有部門全部參與到虛擬拍攝當中,由動作演員和機械組、移動組配合進行吊威亞等動作的演練,并與各個部門現場磨合出最符合電影效果和需求的動作與拍攝方案。

這并不是MOREVFX 首次使用虛擬拍攝的方式,此前的《刺殺小說家》《外太空的莫扎特》等影片也都采用了類似的形式。在實拍之前將所有的拍攝道具、拍攝流程和制作效果全部按照預想效果還原彩排,不僅能夠做好拍攝預案,節約成本,還能為后期的特效制作提供更好的畫面基礎。拍攝技術難度最大的一場戲是影片最后阿波羅返回艙在太空中旋轉的部分。視效團隊將需要拍攝的場景分為內景和外景兩部分。外景主要是太空中的星星、隕石碎片等場景,主要由后期特效團隊進行制作。內景包括返回艙、駕駛艙等室內場景,需要和演員配合在現場實拍完成。在進行可視化預覽的過程中,制作團隊發現,由于要展現出演員在返回艙內翻滾碰撞的效果和太空失重感 (圖3),類似的動作是演員無法直接實現的,因此需要將返回艙設計成六面可拆卸的活體,以便轉換拍攝鏡頭和角度。

圖3 《獨行月球》演員在返回艙內翻滾效果可視化預覽②

實拍前一個月,動作指導、視效指導和美術指導開始對“阿波羅旋轉”的部分進行設計和虛擬拍攝,在實景中由動作演員直接進入返回艙內模擬實拍的旋轉效果進行測試拍攝 (圖4)。導演在檢驗的過程中,與動作指導就旋轉的重心、事實合理性以及演員的實現度方面進行了討論和調整,舍棄了最初設想的同軸旋轉的方式,選擇好萊塢慣用的環燈轉光的模擬旋轉形式,配合將返回艙放置在六軸平臺上,還原震動感。實拍前一周,各部門開始進行最后的對接配合及現場預案設計,攝影指導、燈光指導和機械組此時也加入到虛擬拍攝的隊伍中,設計最終的畫面呈現效果。拍攝前一天,演員進入返回艙內,按照虛擬拍攝時設定的動作和形態進行完整測試,并對艙門角度、細節動作等部分進行最后的調整。最終通過現場實拍配合后期CG,制作出獨孤月在返回艙內激烈旋轉,并通過踹開艙門泄壓的方式轉危為安的畫面效果。經歷過前期虛擬拍攝的演練和各部門的磨合、配合,拍攝一氣呵成,最終畫面流暢震撼,讓觀眾切實地為獨孤月捏了一把汗。

圖4 《獨行月球》返回艙片段虛擬拍攝測試現場②

2.2 國內首次使用UE5 (測試版)渲染畫面

為了保證畫面完美體現月球表面廣袤的視覺效果和豐富的視角,后期進行視效制作時,制作團隊將整個月面放置在虛幻引擎的環境下進行渲染。虛幻引擎原本是針對于游戲使用的3D 畫面創作工具,游戲開發者可以使用虛幻引擎塑造游戲內各種高保真的3D 畫面。隨著技術的完善和發展,虛幻引擎技術也在不斷地被應用于影視劇集的制作當中。比如《愛,死亡和機器人》中的實時動畫渲染、《西部世界》中LED 背景幕墻的輪換渲染、電影《新·奧特格斗》中的實時服裝設計渲染等。除此之外,建筑、設計、模擬技術等領域,虛幻引擎也有了十分廣泛的應用。

UE5軟件是EPIC游戲制作團隊于2020年公布的第五代最新游戲引擎,相比此前的產品具有更高的自由度、保真度和靈活性。團隊基于物理的光柵化和光線追蹤渲染,設計了最新的動態陰影選項、屏幕空間及真3D 反射、多樣的光照工具和基于節點的靈活材質編輯器。例如虛擬化微多邊形幾何體系統Nanite可以直接導入并復制由數百萬個多邊形組成的任何網格體,保持實時幀速率,無任何明顯失真,并且智能地流送和處理畫面細節,在很大程度上放寬了對多邊形計數和繪制調用的限制。Lumen則是完全動態的全局光照和反射解決方案,當場景中的直接光照或幾何體發生變化時,它將即時地對間接光照作出相應調整,無需再編輯光照貼圖的UV 或放置反射采集,就可以直接在編輯器內看到與主機上相同的效果。類似具有突破性的新功能,幫助創作者構建更為龐大廣闊的虛擬世界和最高品質的數字人類,為視覺保真度帶來跨時代的飛躍。

由于《獨行月球》中的月面場景包含大量的環境和光影細節,MOREVFX 選擇了嘗試使用UE5進行渲染(圖5)。值得一提的是,這也是國內電影首次使用UE5 (測試版)制作電影特效。視效指導魏明提到,由于電影制作時UE5并未上市,僅為測試版,且由于第一適配的內容為游戲,和電影特效制作尚有許多不匹配的地方,因此為了讓這款虛幻引擎和電影制作有更高的適配性,內部也開發了許多相關的工具,并且對系統進行了升級。通過畫面我們可以看到,在UE5的支持下,電影成功地還原了月球表面不斷變換的光影效果 (圖6),以及月面塵土飛揚的震撼鏡頭,最大程度地保證了受眾的觀感,同時也為后續國產科幻電影當中的特效制作和渲染提供了很好的參考。

圖5 MOREVFX 對 《獨行月球》月面部分渲染過程①

圖6 《獨行月球》月面場景光影效果預覽①

2.3 國內最難生物特效制作

電影中的主人公,除男主角獨孤月之外,非金剛鼠莫屬。金剛鼠是一只被遺落在月球的科研袋鼠,也是獨孤月孤獨月球生活中的唯一伙伴,它脾氣暴躁、活潑好動且極其貪吃,給獨孤月帶來許多頭疼的問題,同時也給觀眾帶來很多歡笑。但讓這只袋鼠出現在大銀幕上,屬實不是一件容易的事。想要呈現出一只栩栩如生的袋鼠,需要依據嚴格的生物制作標準,從骨骼、肌肉分布、脂肪結構、表情等各方面進行全方位搭建 (圖7)。導演直言,這是本土科幻電影中出現的最難的數字生物,為了還原生物體,特效團隊使用了1331個目標體,工作量是之前國內生物特效的兩倍左右。由于電影中有諸多特寫鏡頭(圖8),對細節的要求更加嚴苛,因此對于袋鼠的毛發效果特效團隊經歷了多次試驗迭代,不斷修改材質和光線追蹤參數,最終為金剛鼠制作了超過5000萬根毛發,是成年人頭發數量的五百倍。這些毛發不僅是肉眼可見的表層,而且精細到肌肉毛孔的走向,以及運動鏡頭中毛發的運動軌跡。后期進行特寫鏡頭渲染時,每一幀畫面都需要超過20小時的時間,視效團隊總共用了2500臺渲染農場的算力來解決近景別、高精度的袋鼠渲染。其中一個以大草原為背景,以袋鼠的特寫表情為前景的特效鏡頭,制作了11個月之久,可見其龐大的工作量。

圖7 金剛鼠搭建過程展示①

圖8 金剛鼠面部特寫目標體制作與正片效果對比①

由于全特效制作的難度過大,成本極高,影片中金剛鼠的動作戲呈現是由演員的真人動作捕捉和后期特效制作結合完成的,扮演金剛鼠的是開心麻花的演員郝瀚(圖9)。為了更好地從細節還原袋鼠的形態,郝瀚在電影拍攝前進行了一年左右的準備,不僅進行大量的體能訓練,還特意搬到動物園旁邊居住,學習袋鼠的精細表情和動作習慣。拍攝過程中,演員需要身穿動捕服、標定服、梨形內膽、宇航服等多層繁重的衣物,在威亞的幫助下還原低重力蹦跳動作?，F場的拍攝采取了光學動捕和慣性動捕兩種方式。光學動捕即基于攝影機的動作捕捉系統,采用安裝在工作空間的攝像頭追蹤人體身上的反射標記,捕捉得到標記在人體身上的光點位置,推斷在三維空間中的位置變化,由此完成人體動作捕捉。慣性動捕則是將多個無線運動傳感設備組成的網絡連接,安裝到演員的身體上,使用傳感器對運動進行測量,得到準確的動捕數據。二者各有利弊,因此導演選擇將兩種方式結合起來,以獲得更加精確的空間定位和動作捕捉。在強大的視效技術和演員惟妙惟肖的表演配合下,最終呈現出了一只栩栩如生的金剛鼠。

圖9 飾演金剛鼠的演員郝瀚在拍攝現場進行動作捕捉③

3 國產科幻電影的發展方向

通過對《獨行月球》所獲成功的思考,以及近年來國產科幻電影的發展態勢與問題進行分析研究,對于未來國產科幻電影的發展道路,我們可以總結出以下三個有所裨益的方向。

首先,想要拍出一部成功的科幻電影,故事和技術二者缺一不可。細數成功的科幻作品,如《2001太空漫游》 《星球大戰》系列、 《銀翼殺手》等,無一不是以深厚的文本內容作為基礎,構建出值得討論的思辨內核。而對于國內科幻電影觀眾群來說,愛國情懷催生的對中華傳統的認同和熱愛,已成為主要情懷和文化傾向。因此國產科幻電影可以將發力點放在把握觀眾深層情懷及對傳統文化的內在認同,立足傳統文化,講好中國故事上面。在技術方面,此前一直是歐美大片為人稱贊的要點。而《獨行月球》的成功,再一次向我們證明了國產電影特效已經有了和國際比肩的技術。從美術置景、真人動捕到生物特效、后期制作,我們都完全有能力實現100%的國產獨立制作,這為未來國產科幻電影的進一步發展奠定了良好的技術基礎。在科幻電影的創作過程中,要將資源應用在正確的位置上,切忌舍本逐末。故事和技術的有機結合,才能成就一部優秀的科幻電影。

其次,《獨行月球》的成功向我們證明,科幻電影并不是只有嚴肅正劇一種可能。提到科幻電影,很多觀眾腦子里第一時間出現的都是各種場面恢宏、特效炫酷的硬核科幻大片,但事實上,軟科幻也是科幻電影中重要的組成部分。我國的軟科幻電影創作不在少數,比如《瘋狂的外星人》《外太空的莫扎特》等奇幻喜劇電影;《被光抓走的人》《我在時間盡頭等你》等科幻愛情電影。2022年賀歲檔上映的《熊出沒·重返地球》盡管是一部動畫片,但其中精良的特效制作水準和良好的視覺效果讓觀眾驚呼,原來動畫片也可以制作成科幻大片。相比 《流浪地球》一類的硬科幻,這一類軟科幻電影有著更低的準入門檻和更加廣泛的受眾基礎,有助于培養更多觀眾的科學思維,引導觀眾對科幻電影產生興趣。目前,我國科幻電影的發展期比較短,基礎較為薄弱,在這樣的背景下,創作者們可以另辟蹊徑,創作類型更加多元化的科幻電影,循序漸進地豐富國產科幻電影的類型,增強觀眾對于國產科幻電影的關注,以促進國產科幻電影的長遠發展。

最后,在沒有豐富的物質基礎支撐的條件下,選擇一些中低成本的創意科幻作品也不失為好的選擇。想要制作一部成功的科幻電影,無論是內容創作還是特效制作方面都需要比較高的成本。以 《獨行月球》為例,項目制作期長達四年,投入成本超過3億,如此巨大的投入成本,是很多中小型電影制作人無法接受的。在這樣的情況下,也可以創作一些中低成本的創意科幻電影,縮減創造視覺效果所需的資金,將重點放在主題概念、敘事結構等方面的創新上。比如獲得第30屆中國科幻銀河獎的科幻短劇《人體快遞》、講述“賽博道士”的科幻微電影《十六》等。這些電影往往時長較短,成本投入較低,對于心懷科幻電影夢的電影人來說,能夠借助他山之石,為后續拍攝更優秀的科幻作品作準備。

在對電影 《獨行月球》的分析中,我們不僅看到了電影本身的技術投入和內容創作,更為重要的是由此得到了對于未來國產科幻電影發展的指引和思考。相較于成熟的好萊塢科幻電影發展模式,國產科幻電影才剛剛處于起步階段?！蛾P于促進科幻電影發展的若干意見》對我國科幻電影的創作生產乃至科幻電影產業的長遠發展提出了建設性意見。2021年11月,《“十四五”中國電影發展規劃》中明確指出要大力扶持科幻電影。對于科幻電影創作者來說,這無疑是一種利好信號。創作者們更應當保持初心,嚴格把控作品的內容質量和創作水準,進行多種風格的嘗試,制作精品科幻作品。身為觀眾,我們也應當認識到自己的責任,提出有價值的參考意見,同時對于優秀的科幻電影盡可能地宣傳推廣,塑造良好的市場環境。相信在深化作品價值內核、講好中國傳統故事、營造良好市場環境的未來,國產科幻電影能夠擁有更好的發展。?

注釋

①圖片來源:《獨行月球》“科幻遇上喜劇”工業制作特輯,鏈接:https∶//video.weibo.com/show?fid=1034∶47996286218404 32。

②圖片來源:《獨行月球》幕后紀錄片 《麻花奔月紀實》,鏈接:https∶//v.qq.com/x/cover/mzc00200gvgrwq7/f0044kru83q.html。

③圖片來源: 《獨行月球》MOREVFX 視效制作花絮,鏈接:https∶//video.weibo.com/show?fid=1034:4801973875310670。