(完整版)电影特效

1、特效电影制作流程简述特效电影指的是以特效表现为主的电影，特效，顾名思义， “特 殊效果 ”，言外之意即在电影制作中所占成分并不高，但对电影视觉 表现的强烈需求是人们去影院观看电影的重要原因之一， 所以在好莱 坞，特效电影的生产占据很大的比重， 高票房的电影中特效制作的成 分通常都很大， 所以特效制作已经成为电影制作的家常便饭。 特效电 影包含两个种类， 一是指以特效表现为主的电影， 这种电影的特效制 作必须详细规划， 所需投入所需时间所需人力所需技术在电影制作中 的比例最大，传统拍摄技术退居次要地位。此类电影的代表有阿凡 达、爱丽丝梦游仙境、贝奥武夫等。另外一种是指特效表现占据很高分量， 但是

2、传统拍摄技术和方式 也是电影制作的重心， 此类电影的代表有 金刚、指环王 、变 形金刚、黄金罗盘、 2012 等。图 1-2 金刚，特技制作占据很大比重，但拍摄模式没有重大革新在本书中， 实拍电影及特效电影的区分， 是以基于技术的拍摄制 作模式为对象的，并不指代影片的主题思想、人物刻画等，这些东西 在任何一种电影中都是共通的，技术不过是实现手法而已。1.1.2 特效的两个种类电影特效是一个泛泛称谓， 如果从专业角度继续细分的话可以分 为视觉效果( Visual Effects )和特殊效果( Special Effects )，这两 者的解释如下：? ? 视觉效果( Visual Effect

3、s )视觉效果代指不能依靠摄影技术完成的后期特技， 基本以计算机 生成图像为主， 换句话说就是在拍摄现场不能得到的效果， 具体包含 三维图像(虚拟角色、三维场景、火焰海水烟尘等模拟等)、二维图 像(数字绘景、钢丝擦除、多层合成等)。? ? 特殊效果( Special Effects )指在拍摄现场使用的用于实现某些效果的特殊手段， 被摄影机记 录并成像，具体有小模型拍摄、逐格动画、背景放映合成、蓝绿幕技 术、遮片绘画、特殊化妆、威亚技术、自动化机械模型、运动控制技 术、爆炸、人工降雨、烟火、汽车特技等等。在现代电影制作中， 特殊效果技术和视觉效果技术联合使用密不 可分，而且分界线也不是非常清晰

4、了。 比如蓝绿幕和威亚技术都需要 依靠电脑软件的擦除，是联动的技术手段。1.1.3 特效电影制作流程 鉴于特效电影制作分工更细，先引入流程图以示意图 1-3 特效电影制作流程在实拍电影制作流程中，介绍了前期制作、制作、后期制作三个 主要部分，在特效电影依然适用，只是具体技术有很大的不同，但剧 本策划、预算制定，创作人员确定基本是一样的，即制片人的工作没 有重大改变，在此介绍特效电影的技术流程。前期制作中剧本策划，分镜制作与实拍电影相同，不再赘述，但 需要制定画面中的哪些部分需要实拍及使用何种特殊效果手段， 哪些 部分留给后期计算机加工的计划。 制作阶段中使用摄影机实拍的部分 和实拍电影流程一致

5、， 也不再赘述， 但需要控制拍摄方式为后期制作 留下足够的空间。 后期阶段是视觉效果制作的主要阶段， 电影的整装 合成在此阶段完成，同时剪辑、混音、调色等传统工艺也在此阶段完 成。以下段落对这个过程进行详细解说：? ? R&D（ 研发 ）在大型特效电影制作中， 研发的重要性是巨大的， 很多效果的实 现都要新的工具， 这些工具就需要研发部门的研发了， 要么它们能够 增强现有工具的功能， 要么是之前没有过的新型工具。 电影特效的重 要特色之一就是不断推进视觉的真实感及表现能力， 也就需要不断的 进行技术的研发。研发部门的构成以科学家、程序员、数学家为主， 为现有的特效制作软件， 比如 Ma

6、ya 、Nuke 等提供插件， 或者是一些 独立的软件。比如，在返老还童中为了制作出假以乱真的虚拟人 物的面部表情，研发部门依据面部编码理论开发了新的面部表情动画 控制插件，安装于 Maya 面板下，再比如阿凡达因为大量采用表 演捕捉的虚拟角色动画方式， 在捕捉现场使用了新开发的虚拟摄影机 能够观看到初步合成的效果。图 1-4 阿凡达制作中的虚拟摄影机能够在现场看到预合成效果? ? 技术试验技术试验阶段是向投资方、 制片人、导演等展示特效制作部门的 整合制作能力， 或者是某种新技术所能达到的效果， 或者是效果的影 像风格等。这个阶段要使得客户相信他们所需要的效果是可以完成的， 通常由经验最丰富

7、的艺术家或者技术人员来完成技术试验片。? ? 概念设计这个阶段导演会集合美术指导、 摄影指导、 特效指导等影片重要 创作人员集体商定， 具体实施由概念设计师完成， 概念设计将以精美 细致的彩绘图像来呈现影片的视觉风格， 有时场景概念设计、 角色概 念设计、动物概念设计、植物概念设计、机甲概念设计、武器概念设 计等等各需要在该领域精通的人士。 这个创作过程会经常反复， 以尽 量减少实拍及制作中的曲折。 等概念设计完成后， 也会衍生出精细的 制作图用于计算机三维模型，实体模型的制作。图 1-5 概念设计师 Dylan Cole 为爱丽丝梦游仙境制作的精细概念图? ? 分镜故事版分镜阶段和概念设计可

8、以同时进行， 也可以等概念设计完成后进 行，此时的分镜故事版和实拍电影的功用相同， 用于拍摄制作流程安 排的初步指导。在制作视觉预演故事版（动态故事版）的时候，这个 分镜故事板也可以精简。图 1-5-1 分镜头故事板? ? 模型制作模型的制作在前期制作阶段开始， 分为实体模型和数字模型， 现 在的大型特效电影需要低面数的模型用于视觉预演故事版的制作。 概 念设计后衍生的制作图或者美术部门提供的实物是进行三维制作的 标准，有时某些雕刻艺术家也会脱离概念部门而直接进行实体模型的 制作，用于虚拟角色、重要道具等的制作提示或扫描。实体模型由三 维制作人员制作出数字版本来。数字模型会制作出不同的面数级别

9、， 精细的高面数模型用于最终渲染，中级别模型用于动画，低面数模型用于视觉预演。图 1-7 实体模型制作? ? 视觉预演视觉预演即动态故事板， 系使用三维软件将整个剧本或者手绘分 镜故事板用动画的形式呈现。 导演可以更加直接的预见到摄影机的调 度方式、布景情况等，更加有利于指导现场拍摄及后期制作。视觉预 演由动画师以低面数模型制作， 会调整不同的版本以供导演选择。 现 场拍摄会严格执行视觉预演确定的构图， 运动等，但通常会有很大的 出入。图 1-8 视觉预演? ? 参考图片、资料参考图片、 资料来源于两个大的方面， 一个是美术置景为实拍部 分搭建的场景或者选择的实地场景，及服装、道具、小模型等。

10、另一 个是拍摄现场在拍摄的同时获取的相关资料。特效制作部门需要在开机时配合传统拍摄方式进行现场拍摄指 导，由视觉效果指导率领的团队完成这个任务。 视觉效果指导要为获 得正确的能够进行后期加工的影像负责， 除了提供建议， 还需要撷取 资料，比如用于建模的参考图片、纹理绘制、打光的参考以及为数字 绘景拍摄的资料等等。 这些视觉参考信息将对特效制作极为有利， 原 则是只多不少。除了图片， 还需要记录的是某些用于后期制作的关键数据， 比如 场景的尺寸、镜头跟踪的辅助点信息、镜头的焦距、光圈等等。? ? 三维模型扫描除了图片资料的收集，还需要对关键场景、道具、演员等进行三 维扫描，有时对演员的扫描会在现

11、场拍摄完成后进行， 但涉及演员档 期的问题，通常在拍摄期间进行。三维扫描通常使用精密扫描设备（还有种基于图像的建模方式， 不需使用三维扫描仪） 进行高精度模型的扫描， 这种模型不能直接使 用，会由建模人员继续加工，制作出用于预演、动画、渲染的不同版 本。? ? 高动态范围环境贴图拍摄在图片资料的获取时，有一种重要的能够用于渲染软件的 "基于 图像的照明 "的环境贴图需要拍摄，即高动态范围环境贴图。使用鱼 眼镜头或者金属反光球多角度拍摄， 在修图软件中展开并拼接成全景 图，需要进行包围曝光拍摄低动态范围合成高动态范围图像。图 1-10 高动态范围图像 HDRI? ? 底片扫描

12、现场拍摄完成后， 按照实拍电影的制作工艺进行冲洗、转磁、声 音制作等环节， 这些环节与特效制作同时开展， 不再对前文所述的内 容重复了。 当导演及剪辑师确定镜头后， 底片扫描文件交由特效部门 开始特效制作。大部分电影会扫描成 2K(2048x1556 )的分辨率的 LOG图像格式以保留尽可能多的图像细节。如果是使用数字摄影机拍摄， 那么数据文件需要进行转码处理， 转换 成适宜特效加工的格式。? ? 画面初级校色画面初级校色指将扫描好的底片文件或者转码好的数字底片文 件进行初步校色，以使得镜头与镜头间的色调、曝光度等能够衔接。 而影片的创作性质的调色将会在影片的特效制作完成后由摄影指导 及调色师

13、在调色车间进行。 画面初级校色只不过是为特效制作服务的。? ? 画面修复此项针对胶片拍摄的项目， 因胶片的冲洗是化学工艺， 难免会出 现脏点、划痕、灰尘等痕迹，在进入特效制作系统前，需要专门的部 门及工作人员对脏点进行画面的修复。有些电影项目还会进行降噪， 以降低胶片或者数字摄影机拍摄的 文件的颗粒度。? ? 装配装配的过程需求技术极为复杂， 要求装配师深刻理解运动的物理 过程及运动各部分间的相互影响。 比如动物体的装配需要处理骨骼的 层级关系、肌肉、 皮肤的相互影响。骨骼装配完成后由动画师进行测 试，必要时需要反复修改并添加新的控件来得到更好的效果。图 1-11 模型装配? ? 动作捕捉对于

14、特效电影， 动作捕捉是相当重要的环节， 在阿凡达之前， 动作捕捉以形体动作捕捉为主， 通常用于中远景的虚拟角色演员的动 画制作，或者如恐龙、大猩猩等怪物生物的动画制作。比如泰坦尼 克号甲板上的人群，蜘蛛侠中在空中弹跳的蜘蛛侠， 及金刚 中栩栩如生的大金刚，后来 返老还童尝试制作高度仿真的人物的 面部表情，达到假以乱真的地步， 动作捕捉的技术开始朝着被詹姆斯 卡梅隆称作 “表演捕捉 ”的方向前进，在阿凡达的拍摄中，为了制 作出更加逼真的人物面部的动画， 使用专门的摄像机拍摄人物面部表 演，记录图像用于动画的制作。图 1-12 阿凡达中的表演捕捉? ? 运动跟踪匹配镜头跟踪在底片扫描完成后即应开始

15、， 首先做的是镜头轨迹反求， 使用诸如 BOUJOU、 PFTRACK等三维跟踪软件，在拍摄现场记录的 镜头的参数此时就派上了很大用场， 通常软件的默认跟踪功能不能应 付高难度的镜头运动， 还需要跟踪人员的手工的参数调整或者使用新 开发的针对项目的跟踪软件。精确的镜头跟踪完成后， 摄影机轨迹会被送入三维软件或二维合 成软件。除了镜头轨迹的反求，还需要进行物体（角色、道具等）的 运动轨迹跟踪，比如如果要给汤姆 .汉克斯的脑袋上安装一对三维制 作的犄角， 就需要对镜头中的汤姆汉克斯的身体运动做跟踪， 并把他 的运动数据赋予三维犄角，这样才能使得二者的运动匹配在一起。? ? 模型动画动画是将装配好的

16、虚拟元素按照叙事的需求进行动态表情、 形体 运动、物理运动等的制作。 虚拟元素代指角色、 生物体、机械装置等。 动画师使用中级精度的模型进行， 这种模型既能让动画师做到足够的 精确，又能防止过多的面数细节带来的工作速度减慢。 动画调整完成 后，通常不需要带有光影材质的渲染， 直接用灰色的模型动画向导演、 特效指导等人展示即可，动画的调整过程也会修改多次。? ? 效果动画效果动画系指使用模拟方式生成的动画，包含三个大类：粒子、 刚体柔体动力学和流体。 进行各项模拟除了需要反求出的虚拟摄影机 外，还需要包含动画好的虚拟元素所处的三维场景， 这些都是进行模 拟的基础。比如， 要制作某个人着火的镜头，

17、就需要先制作一个人物 角色的粗略模型， 并调整出模型动画， 这样进行效果模拟的人员就可 以利用模型作为发射火焰的发射体， 而且这个低面数模型同时也为渲 染出的火焰动画提供了遮罩， 以为后面更为精细的合成提供良好的基 础。图 1-14 模拟动画? ? 纹理贴图模型需要纹理贴图才能呈现出真实感， 纹理贴图的范围不只是包 含色彩细节，还有置换贴图、 法线贴图等用于增强模型形体细节的贴 图。贴图需要经过动画师的测试，以修正扭曲、拉伸等问题。此时收集的图片资料就派上了用场， 材质师会利用这些图片按照 模型拓扑结构绘制固有色、高光贴图、反射贴图、凹凸贴图等，贴图 的分辨率要足够大，有时甚至达到 8K 像素

18、以上才能在摄影机靠近模 型的时候不出现问题。图 1-15 纹理贴图? ? 材质受光研究这一阶段将综合材质、 贴图、光照来研究模型渲染后呈现出来的 观感，比如高光属性、反射属性、粗糙度、透射度、发光度等等表面 细节。模型赋予材质后经过渲染要和实际的物体极为接近，达到 “照 片级”渲染水平。如果自然界不存在该模型，比如怪物，那么材质人 员就需要和导演、 视觉效果指导来决定该物体应该呈现的观感， 材质 部门通常需要和研发部门密切配合研究某种新型材质或改进现有材 质。httD!/107£liftfKovri/图 1-15-1 材质研究? ? 打光及渲染在动画及材质调整好后， 灯光师开始为虚拟

19、场景进行灯光设置及 渲染。高动态范围贴图会在这一阶段使用但通常需要添加额外的数字 灯光以达到更高的真实度。 灯光师会为一个场景或一个模型的渲染进 行分通道渲染， 并会在底片数据文件上做初步的合成测试， 及至效果 达标后，分层渲染的文件会提交合成部门进行合成。图 1-16 灯光及分层渲染? ? 遮罩分层 Rotoscoping实拍画面需要仔细的分层， 以使的虚拟合成元素能够不露痕迹的 添加入实拍画面中去比如需要一段真人演员和机器人的打斗， 在实拍时只有真人演员 在布景中进行表演，对于这种素材就需要 Rotoscoping 处理，遮罩制 作人员会逐帧按照真人演员的轮廓绘制遮罩， 这样真人演员就和背景 分离了，