影视特效类型都有哪些？（四）

由于影视特效动画对真实和细节的追求非常高，因此很多以前没有涉及的技术层面被不断地挖掘与探索，形成了艺术创作与科学研究相互结合、相互学习、相互借鉴并共同发展的良好局面。例如，角色的骨骼绑定模块和很多物体动画控制软件都是在科学研究的基础上逐步发展起来的，甚至由此为三维动画延伸出了一个新的研究方向——科学视觉化，即将抽象的科学原理或现象通过三维动画的方式直观显示出来。这一系列内容既是科学的分析，也是为艺术效果而服务的。将现实世界当中相当危险、难于控制的动物角色以超乎想象的真实场景展现在我们面前。

有时候这些三维特效是在动画技术的辅助下帮助真实的演员进行表演，有时候真实的演员也会反过来帮助三维角色创造生命，最典型的莫过于著名影片《阿凡达》了，如图所示。通过真人角色的表演，每个细微的动作和表情都完整地传达到三维软件创建的角色身上，使三维虚拟角色具有了最完整的生命。

3.2 数字场景

随着计算机三维图形图像技术的发展，在影视特效制作中，数字场景逐步取代了传统的手绘背景。与摄影机跟踪技术相结合，能够在极大程度上发挥出数字场景的优势，通过摄影机的运动可以充分展示出数字场最的宏大气势和逼真细节，给人以真实的视觉享受，如图所示。

数字模型中的各个元素和部件都可以轻易地复制、粘贴和缩放，因此利用数字技术创建精细而复杂场景环境比手工搭建场景要容易得多。在数字场景特效中，一方面使用计算机三维图形方式建立模型并创建灯光和材质，另一方面继续结合以往的mattepaint手工绘制的方式来制作背景图像，这两者的结合及图层技术的运用使当前影视作品中的真实程度超越了以往任何时代，达到了空前辉煌的程度。千军万马，甚至是整座城市的建立都不在话下。图展示了影片 《波斯王子》中利用实拍场景与三维模型及数字校色技术制作的逼真。

下图为实景拍摄场景，通过跟踪与抠像获得前景图像。背景是通过大量三维模型创建的城市，远景中使用了mattepaint绘制的背景图片，将前景、背景和远景进行合成，并在后期处理中调节颜色和光效，形成绚丽的金色阳光质感。

4 物理模拟

广义上讲，影视特效包括实景特效、合成特性、化妆特效等，但说起影视特效，大多数观众的脑海中出现的是物理模拟类型的特效，例如房倒屋塌、大爆炸、中枪、雷雨大风等，如图所示。

因为物理模拟特效是影视特效中出现最多的内容，也被观众们理解为狭义的影视特效概念。这些效果有时通过机械，有时通过CG技术将其展现在屏幕上，于是我们把这类特效统称为“物理模拟特效”。物理模拟特效包含的内容极其广泛，使用的手段也多种多样，电影电视创作者们发挥着自己的聪明才智，利用各种各样的条件来创造影片中的物理效果。

首先，模拟量多的题材是气象变化方面的内容。因为天气是最容易渲染影片中角色情绪变化的因素，并且能够引导故事情节的进一步发展，窗外下雨往往是用一个可以滚动的水槽和一排水管，让水从窗外不断循环流淌下来而形成的。其实水流只出现在窗外很小的范围内，有点类似于自上而下的小型喷泉。模拟大面积的下雨时，如果是在室内摄影棚中，可以在地面上挖储水池，天花板上也放上一系类水管，表演需要时打开开关开始喷洒，不需要的时候还可以把储水池里的水收集起来再次利用；如果是在室外，可以在距离稍远的地方直接向上喷洒，利用降落的抛物线使水滴到合适的位置上，这种落雨带有倾斜角度的效果还适合制作风暴和灾难类型的彩片。水泵和鼓风机也是在拍摄航海类题材中必不可少的。这类题材近些年来受场地和拍摄器材的限制，有时候会使用三维软件中的粒子、流体特效，然后将其合成到实际拍摄的场景中，这样也能够形成很好的效果。三维中雨水的方向、大小和层次控制起来更加容易，可以根据导演和艺术总监的需要随时修改。风的生成可以使用大功率的风扇，不是我们平时见到的风扇，而是要比平时家用的风扇大上十倍以上，可以吹得演员行进困难的动作，能够模拟出真实的头发飘动、服装飘动的效果。

在三维软件中也有各种各样的力场设置，其中包括风力。事实上风是运动的气流，它在画面上只能通过其他物体展现出来，例如地面上扬起的风沙、树叶，飘动的衣服、旗帜等。因此在三维环境下制作这类题材时第一要考虑气流的方向和速度，第二就要考虑用哪种物体来表现风，风吹动的物体也需要受到动力学的影响，会有质量、体积、密度的变化，也有摩擦力、空气阻力、重力等物理因素的影响，因此三维中制作风的环境需要事先进行科学的分析。

烟雾特效的模拟会使用到风扇、燃烧烟熏物和液氮等材料，这也是在戏剧舞台上经常看到的烟雾效果，如图所示。

只是在影视特效的制作中更加强调烟的浓度，方向和通过摄影机拍摄给人带来的视觉效果。三维环境中的烟雾一方面可以利用专业的火焰软件制作，另一方面可以在后期合成的时候用带有噪波的图层调节不同位置的透明度获得。

冰雪特效会选择喷洒白色涂料、塑料泡沬颗粒或是食用盐等来进行模拟。室内的雪景也可以采用乳胶沾上糖霜做成。糖的运用在特效世界是很多的，玻璃破碎的效果并不是大多数情况下如我们所想都是在计算机中通过复杂的解算完成的。对于拍摄安全系数较高的镜头来说，破窗而出完全可以利用融化的糖来解决。就像我们冬天时候吃的冰糖葫芦的做法相似，先将糖熬化，然后将其放在低溫的平面铁盘当中，冷却之后就是一整块透明物质，糖比玻璃要轻的多，它的细碎颗粒也不容易划伤皮肤，而且最大的好处是糖破碎之后收集起来可以再次融化利用。因此在拍摄玻璃破碎的特效类镜头当中，糖玻璃是使用最多的。在三维软件中冰雪是通过材质的置换贴图或粒子效果完成的，通常雪团的表现并不是很困难，但是表现出雪受到阳光照射后的晶体闪光效果就很难控制了，而玻璃的破碎可以通过破碎纹理贴图进行人为的动力学控制。

这些都是简单可行的物理模拟制作技巧。随着电影的发展，影视特效越来越多地出现在各类影片中，观众对影视特效物理模拟的要求也越来越高，有时候单纯使用材料制作的物理模拟会使观众看到简单的效果，还不够真实。于是越来越多的CG类型影视特效被加入到画面中，利用计算机图形学能够模拟各种各样的特效镜头，利用各种算法、特效软件和插件，在电脑当中我们可以通过三维的手段制作出真实的效果，这些效果的背后有很多科学家的研究数据在支持着，因为大多数的物理模拟解算软件在编写之初聘请了大量的物理学家作为顾问。目的就是能够在计算机中实现对某种情况下发生事件的模拟，从而改变实际的实施方案，或对灾害可能产生的后果进行预测。因为电影电视有时候不仅仅是娱乐，它们还承担着科学研究和警示民众的作用。对于电影电视的创作者来说，每部影片的诞生都是一件严肃的事情，所以都必须认真对待。关于CG生成的物理模拟类型的影视特效将在后面的章节中进行具体介绍。

影视特效具有悠久的历史，它也是影视作品吸引观众的重要原因之一，虽然每个单独的镜头并不叙述故事，但是它们连贯起来显示的强大情感力量，正是通过一个一个镜头来完成的，为了达到讲故事的目的，场景被安排在过去、未来或是观者不太可能到达的位置，通过特效场景的表现，让观者感同深受、置身其中，这就是影视特效的魅力所在。

影视特效包含了实景特效、合成特效、化妆特效、三维特效等丰富多彩的内容，其中的CG特效在近20年发展迅速，也是我们学习和努力的主要方向。了解除CG特效之外的其他影视特效制作的类型，有助于相互借鉴，帮助我们扩展CG影视特效制作的视野，从最简单的原理入手，了解想要进入CG影视特效制作行业，我们都可以学习哪些方面的内容。了解这些特效镱头背后的故事，也方便我们找到CG特效之外最节约成本却能够做出优秀效果的方法。