《泰坦尼克号》特效制作

詹姆斯·弗朗西斯·卡梅隆的《泰坦尼克号》，影片耗资2亿美金，于1997年12月份上映，这部电影是当时最具野心的作品。这部鸿篇巨制加入了对历史上真实的泰坦尼克号的海底残骸的潜水拍摄，大型的实景效果，复杂的微缩模型，以及大量前沿的数码特效，本片引领观众进入了数码水域的世界。

《泰坦尼克号》赢得11项奥斯卡大奖，包括特效奖（Robert Legato, Mark A. Lasoff, Thomas L. Fisher 和 Michael Kanfer）而且取得了全球票房18个亿的好成绩。去年，随着这部电影的立体转换版本的推出《泰坦尼克号 3D》，我们来公布一些制作过程中的故事来回顾那些突破性的视觉特效，这些故事你可能从没听到过。特效总监Rob Legato负责整部电影大量的特效工作，他一直在支撑着数字领域（Digital Domain）和其他的一些供应商，这成为了特效史上的一座里程碑。下面是上千名泰坦尼克号特效工作人员中很小的一部分，且听听他们是怎么说的。

Rob Legato 视效总监

以下是Legato对电影《泰坦尼克号》制作过程回忆的摘要。

在红色屏幕背景下拍摄微缩模型：我们用带有背光的Kino Flos（荧光灯）照明，它能够激活红色屏，而且船和对红色屏幕所产生的任何溢出都是蓝色溢出。所以屏幕上不会出现红色溢出，而是蓝色溢出，这正好是灯光的颜色（碰到红色光时除外）。你可以照亮遮罩而且不必担心溢散光。最好的遮罩出自于红色层，因为它很柔软，不像绿色层那样尖。

为运动捕捉（mocap）增添活力：在《泰坦尼克》早期，运动捕捉对于我们来说是一种全新的技术，它们的确能够捕捉到行走运动循环中的任何一个人，但是对表演缺乏足够的展现，看起来会有点呆。我希望我所做的事，可以把每一件事都变成一个故事。比如你们看到的是全景，“哦，这看起来很真实”，之所以看起来真实是因为你们盯着那个窗户，而一些事情发生了，——他们在做饭，在戴帽子。当时我坐在这个黑暗的空间里，大脑一片空白。我需要他们在船上的各个位置的定格画面，再做画面叠加，然后我通过我的TV显示屏来观察人们在甲板上运动。所以，现在他们在甲板上，那有一扇门，也许过一会儿会有一个服务员从那扇门里走出来，就这样突然间所有的想法都涌现出来。一个人带着他的女儿看船上的围栏，指着水面，突然会有动物跃出水面。我拍摄15到20次，直到我确信，在那样的一个瞬间我创作出了正确而又真实的东西出来。

用迷你潜艇和Maglites（手电筒）来减弱照明：光不会以相同的方式减弱而且它在水中逐渐减退到蓝光的效果也不太一样——到最后，蓝光的光谱波长很快就消失了。我没办法做到，我认为我们需要一种渐变的遮罩，而且我也一直在为此而努力。我记得以前都是预闪（pre-flash）电影。我一直都不太懂这个要怎么做。所以我决定去尝试一些疯狂的想法。我要用到Kino Flos然后用它去照亮零曝光的点上——就是什么都没有的东西上。我用了大量的Kino Flos填充这个位置，又给烟雾和空无一物的地方打背光不留下明显的曝光，然后取下曝光表上的灯泡好记下准确的公式。

它所做的就是在这个蓝色的区域预闪电影，只有你有足够的灯光来打破它的惯性，所以如果你有小的Maglite，基本上它就开始减弱亮度，就在它亮度开始减弱的那个点，增加一点有蓝色记录的曝光，它就会开始变成蓝色。这样做就精准的重现了灯光在水下的样子。所以，现在的水下布景由Kinos从下面打光，曝光不足，效果也很不明显。随着光的不断减弱，它会经过一点绿，一点红，但是最终都会变成蓝色。我觉得卡梅隆看到这一切非常吃惊，因为当它在镜头之间来回穿梭时，你根本察觉不出来，除非你有着一双训练过的双眼。

Mark Lasoff 数字特效总监，数字领域（Digital Domain）

水，水，到处都是水：我们知道数字海洋是我们面临的最大的挑战之一。我们做了一些内部测试编写我们自己的水体着色器，事实证明这非常具有挑战性，特别是由于摄影机视角的多样性，特写镜头——从船的甲板上垂直向下看，到广角镜头——海平线外的很多英里。我们需要解决很多技术难题，包括波浪形状的混叠，逼真的海洋照明模型，海浪和波浪仿真，偏离船的正确的位移以及真实的船尾迹。我想到了Arete，虽然在电影《未来的水世界》中，Arete软件应用的非常有限，但我们认识到了Arete可以准确地制作太阳/大气灯光模型和海浪仿真绘画，有非常真实的海洋模拟功能，这也是Arete的核心。这样创作出的结果要比我们内部的测试结果要好的多，但不幸的是，Arete并不是一种开放型的软件，同时它也不具备合成或与船互动这样的功能。我们与Arete签订了一个4个月的合同，配合我们的制作流程量身定做了软件同时添加了船体置换等其他功能。这成为了整部电影合成数码海洋水域的关键伙伴关系。

数字临演：1996年，《泰坦尼克号》刚开始的时候，运动捕捉还处在早期。尽管它能够准确的记录捕捉目标，但是噪点大，又需要大量的清理才能使用。我们将运动捕捉的数据应用到角色的操纵中，在那之后还是需要大量动画师的工作才能看起来正确。（运动捕捉中的很多问题都是在《泰坦尼克号》后的十年中解决的）。尽管面临着这些挑战，我们还是在船上建立了乘客信息的运动捕捉库，为后期渲染使用。在为数字泰坦尼克号模型中植入人群的时候，我们以预动画序列为例，进行多次制作，直到填满甲板为止。运动捕捉的角色在船上行走，彼此互动，就像真正的乘客一样，这甚至包括我3岁大的女儿，她也在甲板上跑来跑去。

对于特技演员，我们换了一种方法。我们运动捕捉了真正的特技演员，但是为了确保速度和效率，我们决定用抠像补像（roto-capture）的方法，将运动捕捉的数据应用到3D动画师的键入帧的简单框架中。我们之所以能用roto-capture方法是因为特技动画可以为相当一部分的瑕疵留有余地，而且也不要求甲板上乘客的细节。这个抠像补像/键入帧的方法使我们的速度提高到5到10倍。对于运动捕捉而言过于危险或者复杂的特技表演，我们就使用传统的键入帧动画技术。

《泰坦尼克号》留下的宝贵财富：在当时，我并没有认识到，到了现在我才明白我们处在特效的尖端，而特效现在已经成为了逼真的电影的支柱。船，海洋，乘客这些都是《泰坦尼克号》中不可或缺的元素。当然，以前在此之前也不乏出色的特效电影，但是出于主观原因或物理环境的原因，他们的真实度都没有达到《泰坦尼克号》那样的标准。它为后来的制片人们开创了更多可能的故事。对我而言，能够将历史，电影制作和真实的特效融合在一起是我的荣幸。最重要的是，《泰坦尼克号》唤醒了整个世界的想象。

Michael Kanfer  数字合成总监，数字领域（Digital Domain）

两个标志性的镜头：第一个我们称之为TD35（在李奥纳多称自己为“世界之王”之后的那个俯瞰整艘船的镜头），这个镜头的耗资巨大，用到了当时能用的所有CG技术和摄影技术！第二个是整部电影中我最喜欢的镜头是电影中的最后一个镜头，顺便提一下，这个镜头是由Carey Villegas（现在是大家熟知的特效总监）用Flame和Nuke合成，时至今日，我每一次看这个镜头依然会汗毛竖起。Rose躺在床上，完美的衔接到泰坦尼克号残骸所在的海底的镜头，再到开始的时候带我们回到1912年的那个船的甲板上穿过舞厅的们，看到kate和leo在接吻，然后再到天窗，渐渐淡出。这是有史以来电影中最为震撼也最精彩的渐变式动作合成。通过镜头设计和指导，无懈可击的运动控制，数字领域（Digital Domain）提供的惊艳的微缩模型，和后期的合成，才一起完成了这部巨著。

数字领域（DD）中的Nuke：在当时Nuke已经比较成熟了，很多合成师都只用Nuke。Bill Spitzak（Nuke的发明者）和他的团队想出了一个非常好的应用叫做Flame to Nuke，它能将Flame中的运动脚本（action scripts ）转换到Nuke中，这样镜头就能够移交给其他的合成师和渲染农场（render farms）。这就使我们的Flame艺术家们能够做一些具有创造力的/互动的工作，然后把繁重的提升工作，图像合成交给Nuke完成。如果只用Flames 和Infernos的话，我们恐怕无法顺利的完成这部电影。

泰坦尼克号留下的宝贵财富：那么多的回忆，还有一些空白，直到今天我都无法想起这中间的几个月到底发生了什么。我为这部电影工作了两年零六个月，每周七天连续七个月都没有休息过。我从未这样为任何一部电影如此努力工作过，同时，那也成了我生命中很美好的一段时光。我喜欢成为Jim团队中的一员，这使我和我的同事们的友谊更加坚固，那种感情很像是你去参加战争一起凯旋归来的感觉。

最棒的回忆——我在墨西哥的拍摄现场呆了很长一段时间，和Jim团队的成员们一起工作，也在帮忙Rob Legato。在之前的电影里，我一直是作为一名合成师从事幕后工作，我在墨西哥现场的第一天正要拍摄Rose和她的随从们到达南安普顿码头的场景。1200名完全穿着道具服的临时演员，900英尺长的泰坦尼克号原尺寸的仿品，环绕着装着8千万加仑水的水槽而Jim全心投入在他的这些要素中，这一切让人大吃一惊。从那天起，我叫我自己VFX里的阿甘。像所有的Jim的电影一样，泰坦尼克号为电影制作和VFX带来了改变。CG水域和运动捕捉（mocap）、人物角色的首次广泛应用与模型，微缩模型，绿屏和现场拍摄天衣无缝的联合一起。所有的照片加强（photoreal）都服务于这个史诗般的故事。在这部电影之后，很清楚，在不远的未来，很多你能想到的都能搬到荧幕上来。

Erik Nash 视效摄影导演，数字领域（Digital Domain）

主要镜头：我负责两个最主要的微缩模型的拍摄，44英尺长，大小约为泰坦尼克号的二十分之一。在影片的前半部你看到的都是这个，直到船开始撞击冰山并深入海中也都是这个模型。这都是在加利福尼亚的普蕾亚维斯塔地区的一个飞机棚里完成的。另一个巨大的模型就是残骸之一，现在还呆在海底。在影片的开始，一直在用这个和Jim从和平号潜水艇中拍摄的真正的泰坦尼克号的残骸切换镜头。Jim有两台和平号潜水艇，所以如果你看到了两台和平号潜水艇，那就是微缩模型拍摄。实物拍摄是摄影机在其中的一个潜水艇中，这样在镜头中就看不到摄影机了，所以我们需要切换到真正的残骸的镜头上。

一个合适的规模：我们钻研出两种不同的规格。我们之前提到的只是泰坦尼克号二十分之一大小的两个微缩模型，但是太小了，放到真实的水里效果不是很好，所以在这部电影中的沉船部分我们没有用一整艘船而是八分之一缩尺大小的船头部分和船尾部分，我们在加利福尼亚的Acton弄的一个水槽，这部分是在这个水槽里拍摄的。这与Playa Vista中的微缩模型工作是同时进行的，而当时Rob Legato也是负责这一部分的DP，所以缩尺比例为1/8的微缩模型在水里拍摄。这就是这个故事的沉船部分。

我们所面临的另一个巨大的挑战是将演员放到1/20缩尺的微缩模型上，这是摄影中最大的技术挑战，因为我们拥有能够直接拍摄微缩模型巨大的扫描相机移动（sweeping camera moves），而且我们的运动控制rig中包含了多种不同运动配合1/20的缩尺比例。当你按照原尺寸去拍摄船头上的李奥纳多和凯特·温斯莱特的时候，首先你要保证实时拍摄不能每一分钟拍一帧，第二这样的移动要比相对的微缩模型的移动要大。解决办法就是除去横向分量，把演员放在运动控制的转台上。这就是意味着要将原来XYZ平移相机移动转变为两个轨道轴线的运动，这就成为了一个巨大的数学难题。算出计算公式，简单明了，才能使我们在微缩模型上拍摄演员和场景变得天衣无缝。用1/20的缩尺比例模型拍摄，对于达到足够景深而言也是一个巨大的挑战。对于微缩模型而言，景深一直是一个巨大的挑战，而缩尺比例1/20已经是最小的了，这是获得可信的景深的极限。

直升机的低空拍摄：最大的挑战就是要拍摄含有实景真人的匹配相机移动（matching camera move）。另一个就是为了拍摄围栏绳索以及甲板上其他细节所用到的遮罩通道（matte passes）的数量。那个比例下的围栏细的不可思议，所以我们不得不在围栏的后面放上绿屏卡。这是一个大镜头，也是船的第一个特写。我们不分昼夜的呆在微型舞台上，我们花了整整3个昼夜拍摄那个镜头中的所有的元素。另一个有趣的事是，我们做的第一个镜头就是那个关于迷你舞台的镜头，但是它也是最后一个完成，因为实在是太复杂了，CG水，烟雾，人，那个镜头花了整整一年的时间，据说为完成这个镜头一共花费了一百美元左右。

泰坦尼克号留下的宝贵财富：这是耗时最长的一次微缩模型拍摄，从开始到结束我一共呆了14个月。我们不能够在数字领域（DD）中完成拍摄，所以就在Playa Vista的一个飞机库里搭建了模型商店和拍摄舞台，我们就是在那里完成的。我永远也忘不了当时所承担的职责范围，不管从哪个层面讲，这都是巨大的职责。现在这一切都可以通过CG来完成，我想再没有机会做那么大量的微缩模型工作了。

正是在《泰坦尼克号》之后我开始过渡到数字制作的领域中。《泰坦尼克号》刚结束我就开始了VFX的监管工作。因为在《泰坦尼克号》时期，我间接的接触到了CG技术，像用CG技术制作水，还有把人与微缩模型合成在一起。我认为《泰坦尼克号》是CG水形成的重要推动力。CG水早晚会产生，当时是《泰坦尼克号》狠狠的推动了一下。数字领域的形成正是在VFX的光化学基础（光学制图和模拟遮罩制图）开始由数字世界所替代的时候。《泰塔尼克号》正是处在一个巨大的过渡时期，我们现在也在经历这个过渡。VFX中的非数字部分已经缩减到不足10%。《泰坦尼克号》正处在由纯光学模拟处理到95%的数字生产流程的过渡之中。《泰坦尼克号》多多少少加速了这个变化过程。我怀念过去真实世界的某些部分。在《铁甲钢拳》中，我们就做了一点微缩模型，非常有趣而且很合适。我虽然怀念，但是数字的领域中有更大的灵活性，而这一切也不会逆转。所以，有一种艺术形式正在很快的消失，想到这些不免有些伤感，但是时间还在前进。

Bernd Angerer 数字动画大师  数字领域（DD）

主要镜头：我利用运动捕捉的素材组合和创作CG乘客单独的场景。然后用这些单独的场景为甲板上增加人数。同时，我也负责电影中船倾斜的时候，下落，滑动，跌倒以及已经从船上跳下的CG乘客们的动画制作。这些都是更加针对甲板的地形。我也为一些主要的顺着甲板下滑的乘客们制作动画。在船沉入海里的最后时刻，乘客们抓住围栏不放，跳进水中或者是被卷入漩涡中的动画也是我做的。最后我又做了救生艇，里面坐满了乘客，他们在划船，向后看，抱着孩子等等这样的动作。

动画制作的乘客：我们用了Softimage来制作乘客的动画，这在当时是能用到的最好的软件。对于运动捕捉，我们主要是用到一个有线磁感系统，也就是说表演者带着运动感应器，然后通过连接线来传递数据。在当时，光学系统提供的数据都不太准确。当然，连接线极大了限制了表演人员的运动范围（与现在的捕捉量相比）。

实际的运动捕捉数据需要大量的清理。感应器也不精准，采样率也非常低，而连接线也会为数据添加噪点，而且整个技术都是处在开始的阶段。动画师花了大量时间来清理曲线，消除运动和手动重塑表演。这是一个非常精密的过程。同时，我们也分开捕捉手指运动和演员的表演，然后再用Softimage合成在一起。我们不能只用一个通道（pass）来捕捉。因为捕捉量太小了，甚至连制作完美的人们在甲板上漫步这种普通的行走循环也是要把几个动作缝合在一起，同时也需要不断的重复和修补，如此反复。

创作CG乘客所面临的最大的挑战是达到需要的真实感，但这在90年代并不是件容易的事。我并不确定《泰坦尼克号》是不是第一个尝试做CG乘客的人，但是我确信它绝对是最初尝试的电影之一。校正轴心点，校正变形的的皮肤和肌肉（特别是肩膀和颈部），以及服装布料的仿真等这些现代基本原理都是在那些年发明的。事实上，在《泰坦尼克号》时期，没有服装解算器可用，但是有许多用来制作夹克，帽子和衬衫的节点。所以创作真实的有说服力的乘客非常困难，而且也是一个创新的过程。在项目的最后，我们已经掌握了服饰解算器的基本原理，运动捕捉的操作，脚本，数据以及经验。

《泰坦尼克号》留下的宝贵财富：在《泰坦尼克号》工作的回忆还历历在目。工作很紧张，为了赶交工日期，我们每周要工作80多个小时，而且我们有很多的艺术大师。数字领域（DD）的“摇滚”精神很难忘。当然，还有James Cameron对于完美的疯狂追求的工作经历，还有对在泰坦尼克号解体部分所用到的巨大模型的喜爱，红屏运动捕捉模型拍摄，以及站在世界级特效和动画创作的前沿的精神。最具标志性的镜头，我会选择泰坦尼克号的船尾落下来，消失在海洋里的那几个镜头。我不得不加入抓着栏杆的穿着救生衣的乘客，滑落的乘客，和掉到海里的乘客。当然，这些都是动画合成的而不是运动捕捉的。我在我的作品集里还保留着这些作品。

Grant Boucher数字技术总监，数字领域（DD）

主要镜头：电影中大大小小的环节中用到的数字泰坦尼克号是我们团队创作的。例如，电影的高潮部分，船竖立起来，那个不是真的船而是我们制作的数字船。有时，数字只应用在大型的平衡架上延长真实的甲板，或者整只船都是我们用数子做的。

工具：我们用到的工具有LightWave 3D，Dec Alpha 超极本以及室内合成软件，也就是今天的Nuke。再就是人类的智慧了。关于数字泰坦尼克号本身，Amblin公司雇佣的Fred Tepper的样本是CGI（电脑图像界面）模型，所以我们都知道这个模型对他很重要。我们到达数字领域（DD）之后，没过几天就在Lightstorm开了第一个会。我们坐在James Cameron的私人剧院里，完全不知道我们要看电影的一幕——泰坦尼克号沉在海底。不用说，我们非常的着迷。

偷偷制作数字模型：在当时，数字领域（DD）主要是一个模型商店，我们一到那就把一个30年前的Star Trek的模型转换成CGI。但是，在《泰坦尼克号》的预算和VFX大会上我指出，建立的四个不同型号的实体模型到了最终的合成阶段不会成功，但是我们被毫不客气地驳回了。但是我知道这些手工制成的美丽的模型并不能达到他们需要的视觉效果，所以我们决定偷偷的建立我们自己的泰坦尼克号模型，以防万一。每个人做一个，在过去的六个月里，我们赢得了同行的尊重，也学习了其中的规则。最后，经过一个月的反复琢磨，我的同事，也是DFX（一个媒体播放器专用的音效Plug-In 外挂软件）的总监Mark Lasoff 和我觉得NT团队的模型已经准备好了，可以向外界展示了。还有一点很重要，在1997年早期，这部电影有点落后，而FOX公司也很恐慌。媒体认为《泰坦尼克号》将成为下一个《未来水世界》，才又开始沸沸腾腾。

我们觉得在正确的时刻有了正确的解决办法，Mark把我们的测验拿给特效总监Rob Legato看。Rob Legato同意在不提醒Jim的情况下偷偷的把我们的测试塞进样片里。Jim问“这是个布景还是个模型？”当他得知这是一个数字的泰坦尼克号时，他又仔细看了很久说“好吧，这像我的布景一样好，比你的模型更好，所以从现在起我们就采用这种方法。”确实如此。我们已经用了一个比较粗糙的版本的模型来做沉船仿真部分，所以我们已经把它和我们的制作流程联系在一起了。接下来，我们开始替换船身和甲板的部分，这些是实体模型办不到的。我们的数字模型的一个优势就是可以根据我们的需要移动，重建，延展和弯曲，无论是真实的还是想象的。灵活又不失真实感正是数码模型的关键。结束的那一段，把本来的布景的延伸换成了整艘船的替换，整个画面的80%-90%都是合成的。

年迈的Rose看到仿真：仿真对于我们建立真正的泰坦尼克号而言是个完美的掩护。JIm知道他想展示的是什么，他就泰坦尼克号发生了什么还有它的残骸怎么停在了现在大西洋海底这个地方提出了方案。而大多数人不知道的是整个破裂和沉船的部分，水上和水下的部分都是添加了动画效果和渲染而成的，尽管只有三分之二的部分被收入电影中。而且全部都是手绘动画，没有物理仿真或动态仿真等等。事实上，它后来也是电影中破裂和沉船部分的视觉预览。在被大量地加入到《泰坦尼克号》电影中足以证明了它的宝贵性。

《泰坦尼克号》留下的宝贵财富：当我们来到数字领域（DD）的时候，它正处在“缓刑”阶段。他们不确定我们是否能做到我们所说的那样，但是他们相信我们能够做到。所以他们给了我们这次机会。18个月后，Rob和Mark为奥斯卡特效投票人拍摄《泰坦尼克号》的视频，这些投票人是都是特效精英，领袖甚至是传奇，是世界上最杰出的特效团队。当Rob展示了一个泰坦尼克号刺向黑夜的空中，周围都是溺水者的广角镜头时，所有人都确信这是个实体模型。当他再次点击来展现渲染整个场面的线框图的时候，向大家展示的是线框里什么都没有，只有周围的一些受灾人群是真实存在的，全部的观众都惊呆了。我个人最喜欢的时刻是在Queen Marry举行的杀青派对上，这部巨著终于尘埃落定。我想要谢谢Jim他给了我这么不可思议的机会，他打断我说“你救了我的电影”，而现在整个电影业都在使用我们为展现《泰坦尼克号》所发明出来价值好几百万的电脑工具，现在它们已经成为笔记本插件，他们花上几块钱就可以买到。但是有那么一刻，我赢得了的偶像的认可和由衷的欣赏，这是我关于《泰坦尼克》最想要留住的回忆。