计算机虚拟技术在现代电影中的应用

王婕妤

摘要：本文从应用IT技术的几家好莱坞电影公司的发展史谈起，初步分析了一些具有代表性的IT技术手段以及它们在电影制作中的具体运用；同时还揭示了一些电影中常见的IT技术主题，得出了计算机图形学和虚拟技术在电影产业的发展过程中起到了不可或缺的推进作用这样一个结论。最后，本文从电影主题的角度提出了IT技术带给我们的现实思考。

关键词：IT技术技术主题特效虚拟现实电影

0引言

艺术和科学技术从来都是不分家的，正如李政道所说“科学和艺术是不可分割的，就像一枚硬币的两面”，电影作为艺术的一种体现形式自然也离不开科学。早期电影由于本身拍摄手段的限制，特效通常需要依靠剪辑、道具或特殊的拍摄手法等来实现，但随着计算机技术的发展，数字化的优势越来越明显，IT技术在整个电影制作过程中扮演着越来越重要的角色，IT技术在电影制作过程中的应用自然也越来越普及。

1好莱坞应用IT技术的几家典型公司

提到好莱坞电影特效，就不得不提美国洛杉矶的星光大道，也不得不提及几家顶级电影特效公司。IT技术被引入到电影领域，使电影在动画效果、立体感、视觉感、特色背景等方面有了质的提升；IT技术还突破了传统技术的发展瓶颈，为电影业的发展进一步拓展了空间和范围。特别是一些大的科幻场面，其动画制作等方面都依赖于IT技术。

1.1工业光魔（IndustrialLightandMagic）创立时间是1981，创始人是乔什·卢卡斯，其核心技术为CGI动画技术，模型拍摄，以及全数字高清晰设想技术。它凭《星球大战》开创了特效新时代，一举成为电影特技的“领头羊”。1991年光魔为《终结者2》创作的T1000C成了影史上第一个电脑产生的主角；在讽刺喜剧《飞越长生》中，电脑成功地模拟了人类的皮肤；最突出的成就大概就是1994年的《侏罗纪公园》了，影史上第一次出现了由数字技术创造的、能呼吸的、有真实皮肤、肌肉和动作质感的角色。

1.2维塔数字公司（WetaDigital）维塔数字公司的核心技术是Massive程序，该程序允许大量独立的角色按照事先规则独立产生动作，其效果体现在《指环王》序幕中的混战、海尔姆谷战役以及佩兰诺平原战役中。模型与电脑特效结合的技术还解决了一直困扰特效效果真实性问题，成就作品是大家耳熟能详的《指环王系列》、《纳尼亚魔法王国》、《金刚》等，维塔数字公司获奖纪录为四次奥斯卡最佳视觉效果奖。

1.3数字领域（DigitalDomain）数字领域的创始人是詹姆斯·卡梅隆，创立时间为1990年。数字领域的核心技术是获得学院奖（AcademyAward）的数码合成软件NUKE。此项技术可以任意组合、扫描图片，并制作静态或动态效果。NUKE已被用于超过35部影片和数以百计的商业和音乐电视。在卡梅隆的得意大作《泰坦尼克号》中，工作人员应用该技术，将模型船和背景重新结合，制作出泰坦尼克号在航行时的壮丽景观。数字领域的成就作品有《泰坦尼克号》、《世界末日》、《第五元素》、《格林奇偷走圣诞节》等，并三次获得奥斯卡最佳视觉效果奖。

2IT技术手段在电影制作中的具体应用

技术手段的应用一直伴随着电影的成长，早期主要借助道具和剪辑，如烟火师通常要为电影场景中的战争场面制作烟火。而现在IT技术在电影中的应用占据着越来越很重要的位置。这里只选了一些十分具有代表性的计算机虚拟技术来介绍IT在电影制作中的应用。

2.1蓝幕/绿幕技术蓝幕/绿幕技术可能是人们接触最多的一门电影技术，如电视台上的主持人进行主持，而背景则是不断变化的动画。在摄影棚里，人物在蓝幕/绿幕前面进行表演，然后通过抠像技术，将人物前景提取出来，然后融入到主场景中，这就是蓝幕/绿幕技术在电影里的应用。

2.2高质量渲染器这是3D动画电影的必备之器，也是很多使用到3D技术的电影所需要的。它为电影提供了高真实度的画面质量和光影效果。这里不得不提一下RenderMan软件，RenderMan渲染器可以渲染出高素质图像，很多著名电影的特殊效果以及Pixar的全部3D电影与短片均采用了RenderMan来制作，如《玩具总动员》（ToyStory），《怪物公司》（Monsters,Inc），《海底总动员》（FindingNemo），《黑暗骑士》（TheDarkKnight），《哈利波特》系列等等。

2.3流体特效由于烟火、水、雾等的难以控制性以及危险性，很多时候这类特效需要借助于计算机仿真来完成。《加勒比海盗》（PiratesoftheCaribbean）中的波浪滔天、《海神号》（Poseidon）中海难的场景都是采用计算机模拟生成的。由于流体运动的复杂性，计算流体力学和计算机图形学技术在这里得到了深刻的应用。正因为此，一些杰出的研究人员获得奥斯卡科学技术奖，如著名的计算机图形学专家RonFedkiw，Rasmussen和Petterson等；还有一些流体特效系统，如2007年RealFlow软件，Flowline，Maya中的流体效果，Rhythm&Hues中的流体动力学都获得奥斯卡奖。

3电影题材中的IT技术主题

几乎所有的IT高新科技都在电影中出现了，如时间旅行，生物技术，机器人技术，虚拟现实技术，太空探索，温室效应等。其中一些影片力图严格符合科学推理，然而另外一些影片则纯属娱乐。

3.1太空探索与地心探索这个题材出现的很早，因为人类一直梦想去外太空进行遨游。尤其在1969年美国人成功登月之后，这方面的题材更多，早期的作品如《星球大战》，在这类电影里，我们通常会看到各种新式的飞行器，比目前的飞行器先进很多。但有点奇怪的是，通常这些飞行器的设计并不严格符合流线型设计，或许是因为它们只是在外太空飞行，无需克服大气阻力。在这类电影里还充斥着人类对太空的各种恐惧，如人类害怕外星怪兽的存在。《星河舰队》表现的就是各种奇异的、超能生物体对地球的侵袭，即人族与虫族的战斗。

3.2生物技术都说21世纪是生物技术的世纪，这一点在电影中体现的也非常充分。如1997年斯皮尔伯格导演的《侏罗纪公园》（JurrasicPark），表现的是科学家们从琥珀里提取出了恐龙的DNA，进而复制出真实的恐龙，无疑DNA技术在该片中扮演了重要角色。克隆技术也属于生物技术的范畴，《逃出克隆岛》（TheIsland）是其极具代表性的片子。《哥斯拉》（Godzilla）也为我们构造了一个因为核辐射污染导致基因发生变化的庞大怪兽。《绿巨人》(TheHulk)则是通过伽玛射线辐射的手段导致生物体发生变化，体型瞬间膨大。除此之外，各种关于病毒的电影就更多了，可以说都属于生物技术在电影中的具体体现。

3.3虚拟现实技术虚拟现实是通过计算机构造一个虚拟的环境让人产生真实沉浸感的交互系统。在《天才锄草人》（LawnmowerMan）中，一个智障青年通过人脑接口，将人脑跟虚拟世界连接起来。正因为这样的影片，使大众对虚拟现实有了初步的认识。《黑客帝国》（Matrix）则代表了虚拟现实技术发展的终极目标，把人脑通过虚拟现实技术和互联网跟其他人脑连接起来。作为虚拟现实技术的延伸，增强现实技术也屡见不鲜，在《空中大灌篮》（SpaceJam）一片中，篮球巨星迈克尔·乔丹和卡通动物们在一起表演的场景就属于此类。

4IT电影技术留给我们的现实思考

对于IT技术的思考，好莱坞的导演编剧为我们展开了多视角的层面。对灾害的永远恐惧，这类主题的电影无疑占了很大的比重，如灾害来自外太空，智能生命带给人类威胁，抑或是陨石撞地球带来的毁灭等，如《世界末日》(Theendoftheworld)。另外一个就是人类自己带来的危险，如核大战，环境污染导致基因变化，还有温室效应等，如在《后天》（DayafterTomorrow）中表现的那样。技术永远都是双面刃，技术没有约束必然导致技术的失控，如在《透明人》，《绿巨人》中所揭示的那样，人性的贪婪恐怕是人类永远摆脱不了的劣根性。

参考文献：

[1]王准.数字时代的电影特效创作.《影视技术》.2004.3.pp6-9.

[2]王缉慈，陈平.电影产业集群的典型模式及全球离岸外包下的集群发展.《电影艺术》.2009.5.pp15-20.