三维特效技术在电影制作中应用研究

摘 要：三维特效技术在电影制作中的地位十分重要，不但丰富了电影艺术家造梦的手段，更为他们提供了更加广阔的创作空间，本文详细的分析三维特效技术在电影场景设计以及角色设计上的应用。三维特效技术是现代电影制作中不可或缺的部分。

关键词：三维特效技术；场景设计；角色设计

随着的科技不断进步与发展，计算机图像技术的成熟，计算机三维特效技术在影视行业中应用逐渐广泛。以计算机软件为手段的三维特效技术丰富了电影艺术家造梦的手段，为他们提供了更加广阔的创作空间，使他们更加热情的去探索新的电影语言。三维特效技术将电影艺术从必然王国通向了自由王国，为艺术家的思维想象力变为现实提供了有效的途径。三维特效技术成了影视制作中不可或缺的部分。

三维特效技术在电影制作中发挥着淋漓尽的作用，可以改变原来电影原来拍摄的画面结构，解决现实中用摄像机种无法拍摄的画面和导演头脑中异想天开的画面和镜头，实现了那些具有挑战性的奇异的视觉冲击效果。

一、三维特效技术对电影场景设计中的应用

当今电影作品对场景画面设计的要求越来越高，利用传统单一的拍摄手段根本不能够满足实现电影艺术家内心的诉求。电影中的一些场景是不能够从现实的生活中拍摄出来，必须通过三维特效技术表现出来。运用三维特效进行场景模型的制作，对模型进行材质表现，加上一些传统素材的合成，通过后期合成对环境颜色、光影效果进行调节，制作出高度模拟现实生活的虚拟场景。导演罗兰-艾默瑞奇（Roland Emmerich）的《2012》作为当今最成功的灾难片之一，其中的电影场景大量运用三维特效技术进行之制作。《2012》中的视觉三维特效镜头多达1300多个，其中包括火山爆发、海啸、水灾，以及将整个加利福尼亚州“撕碎”的地震……这些场景如果想要通过传统的拍摄手段来进行收集是根本无法实现的。好的剧本所呈现的故事触动我们的心灵，带动我们的感官感受，而创造这一切创造者更是将想象力自由发挥让影片告诉观众他们脑海中构思的景象。现代的三维特效技术为这些创造者们提供了更好的发挥空间，将想象力更为自由加广阔的传达出来。如今电影艺术家直接将自己的想法告诉设计师，设计师通过三维特效技术将电影场景制作出来，这些场景可以超越现实中场景，使电影场景更加的复合电影艺术家的想法。三维特效技术惟妙惟肖的创造出“真实”的世界。

二、三维特效技术在电影角色设计中的应用

1.传统三维特效技术角色设计

随着计算机图像技术的发展，在1989年由20世纪福克斯推出由詹姆斯・卡梅隆导演的《深渊》的出现标志着三维特效数字电影时代的开始。电影中使用大量的三维特技制作出的影像（CG）设计了真实的液态外星生物。电影中的液态外星生物是我们现实生活中不存在一种生物形象，它只是电影艺术家头脑里想象出的虚拟角色。从此以后，设计师根据艺术家的想象运用三维特效技术，通过三维软件进行模型建立，添加材质贴图加上关键帧动画的制作，将这些现实中不可能存在的角色，以具象的形式创作出来。早年周星驰导演的号称中国首部特效电影《海角七号》中“长江七号”一卡通狗角色，近期徐成义导演中国特效大片《捉妖记》中的“小妖”角色等，这些角色都是通过角色模型的建立，材质贴图的绘制加上关键帧动画，渲染输出后通过后期合成，加以影视后期技术的调整。传统三维特效技术的出现，将电影中“不可能”变为可能，给电影艺术家更为广阔的创作空间。

2.新兴三维特效技术角色设计―面部识别

十年前对人类角色建立只有一个目标，那就是制作出一张真实的CGI人脸，但对于用传统三维特效设计的角色，在较早的特效电影里，人类角色的外形被造得再逼真，一旦她/他开口讲话，一颦一笑，便会马上露出马脚。三维特效电影《最终幻想》就是如此，尽管其中女主角的几百万根头发都被一一做出来，人物造型以假乱真，但她僵硬的表情仍然让观众一眼看穿。随着计算机技术的迅速发展，为了能够更加真的反应角色的面部特征，特效师们不得不去探索新技术。面目捕捉技术做为一种新兴的三维特效技术，能够成功的让虚拟角色的表情达到真人水准。

效师们利用一种类似头盔的道具让演员带在头上，在这里这个头盔所起到作用并不是像往常一样是对于人的头部起到保护的作用，而是能通过一种新研的“动作捕捉器”这个先进的特效技术捕捉到演员的各种表情。具体的操作原理是通过扫描演员脸部的绿色小点，摄像机通过计算机数字程序追踪这些点的运动轨迹。为计算机中的虚拟人提供丰富变的灵活表情，而这些表情是真人演员直接传送给计算机赋予给虚拟角色上。詹姆斯・卡梅隆的《阿凡达》可以说是一部具有里程碑意义的三维特效电影，电影中的“蓝色纳威人”这些角色的面部表情就运用面部捕捉三维特效技术进行制作。电影中的角色面部表情丰富细致，各种复杂的表情看起来也表现的淋漓尽致，没有给人丝毫不真实的感觉。

3.新兴三维特效技术角色设计―动作捕捉

随着三维特效技术不断的发展与进步，为了摆脱传统角色建模面数过多，制作关键帧动画需要大量时间和精力，以及渲染时间过长的问题。特效师们不的不去探索一些新的技术来解决传统角色制作效率低下的问题，“动作捕捉”三维特效技术的出现大大提高了特效师的工作效率。运动捕捉英文Motion capture，简称Mocap。技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。在运动物体的关键部位设置跟踪器，由Motion capture系统捕捉跟踪器位置，再经过计算机处理后得到三维空间坐标的数据。当数据被计算机识别后，可以应用在动画制作上。这样可以直接同过模拟真人演员的动作轨迹，将其运动轨迹通过计算机直接赋予创建的角色模型上，让模型角色跟真人演员的动作一致，更加的真实与自然，不会像计算机制作出的关键帧动画那么生硬。演员们穿着镶嵌着反光和条纹作为标记的“动作捕捉”服装。摄像机捕捉表演的基本动作，随后再用电脑将这些动作映射给数字创造的角色。首次使用动作捕捉的是《指环王》中“咕噜“角色，直到2012年由詹姆斯・卡梅隆导演的电影《阿凡达》全程运用动作捕捉技术完成，实现动作捕捉技术在电影中的完美结合，具有里程碑式的意义。其他运用动作捕捉技术拍摄的著名电影角色还有《猩球崛起》中的猩猩之王凯撒以及《忍者神龟》中的忍者龟等。

电影是一门艺术，电影艺术家们希望通过视听语言向观众讲述一个故事，让观众去体会其中的情感。随着计算图像技术的进步，带动了三维特效技术的发展，这使得电影艺术家可以将以往不敢想象的电影题材搬到荧幕上来，这大大的丰富了电影的风格与样式。（作者单位：南京艺术学院）

参考文献：

[1] 李四达，《数字媒体艺术概论》[M].清华大学出版社，2006.01.11

[2] 孙立，动画视听语言[M].京华出版社，2001

[3] 《Motion capture-Non-optical systems-Inertial systems》维基百科.2014.3.14

[4] 刘荃，特效制作理论与实践[M].中国广播电视出版社，2006.1