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《星際穿越》幕后制作大起底

2015-2-3 0:00:00 來源:濟南匯眾教育 編輯:濟南匯眾教育

除了票房的賣座,《星際穿越》的獨具話題性也可謂神奇,一上映,網絡上、朋友圈,刷的都是關于它的信息:討論劇情的有,談論科學性的有,科普影片背后各種物理原理與術語的有,也有宣泄感情,抒發對諾蘭的膜拜或者不屑的……本文既不打算對諾蘭作出任何評價,也不打算討論劇情或者燒腦的物理原理,我們就從電影制作的角度來聊聊這部科幻巨作的特效吧。

       若說本年度最神奇的影片非克里斯托弗.諾蘭的《星際穿越》莫屬,盡管影片上映已經有一段時間了,但是現在上映的場次,還是座無虛席。(情報來自院線的小伙伴)

       除 了票房的賣座,《星際穿越》的獨具話題性也可謂神奇,一上映,網絡上、朋友圈,刷的都是關于它的信息:討論劇情的有,談論科學性的有,科普影片背后各種物 理原理與術語的有,也有宣泄感情,抒發對諾蘭的膜拜或者不屑的……本文既不打算對諾蘭作出任何評價,也不打算討論劇情或者燒腦的物理原理,我們就從電影制 作的角度來聊聊這部科幻巨作的特效吧。

       御用視效公司搭配頂級天體物理學家

    《星 際穿越》的誕生,有一個人功不可沒,他就是著名的天體物理學家基普.索恩,因為《星際穿越》的整個故事基礎是由他構建的。基普.索恩是加州理工學院費曼理 論物理學教授,也是黑洞和廣義相對論領域最杰出的的科學家之一,他與斯蒂芬.霍金、卡爾.薩根都是長期好友,在物理界有至高地位。索恩在從加州理工學院退 休前一直努力向公眾闡釋相對論的復雜概念,當時他就與《星際穿越》的制片人琳達.奧布斯特討論想要拍一部有關黑洞和蟲洞的電影。

       幾年前,斯蒂芬.斯皮爾伯格拿下這個項目,并且找來喬納森.諾蘭編寫劇本,喬納森.諾蘭正是克里斯托弗.諾蘭的弟弟,曾經寫過《記憶碎片》、《致命魔 術》、《黑暗騎士》等。后來斯皮爾伯格退出,克里斯托弗.諾蘭順理成章的接受了這個項目,他對弟弟的劇本進行了很大的改動,他希望讓這個故事盡可能建立在 科學基礎上,所以他找到了索恩。

       索恩給諾蘭上了幾個月的課,向他解釋黑洞如何彎曲光線和時空,因此整部影片是架構在索恩的理論知識基礎上的。

《星際穿越》幕后制作大起底 揭秘史上最真實黑洞如何打造

      特 效制作,諾蘭再一次找了他長期以來合作的也是唯一御用的特效公司Double Negative。很快Double Negative的總監保羅.富蘭克林也被帶到了索恩的辦公室。富蘭克林知道CG可以實現任何效果,但是也是很容易就違背物理原理的,他很怕達不到本片追 求的真實感。于是他讓索恩寫了很多公式,索恩很配合甚至把自己的筆記本給了富蘭克林,上面全是他多年以來的研究成果。富蘭克林如釋重負,他知道只要在特效 的制作中嚴格遵循這些公式,創造出的圖像就一定是符合物理定律的。于是他讓公司的研發團隊按照索恩的公式編寫新的特效軟件和算法。

       正是有了御用的特效公司搭配頂尖物理學家的智慧,才讓影片中的各式場景呈現了最真實的效果。

       史上最真實最符合物理原理的黑洞

       若說《星際穿越中》最令人難忘的場景,非超大黑洞卡岡圖雅無疑,人類的力量在雄偉壯麗、神秘莫測的黑洞面前,那么微乎其微不值一提。

       黑 洞,其實不是個洞,而是個球體,這個球體的密度非常高,因此引力非常大。黑洞引力范圍的邊界叫做“視界”,任何進入黑洞引力范圍的東西都無法逃脫,包括 光,人們無法探知視界以內的東西,這便是“黑洞”的由來。黑洞視界附近有神奇的現象發生,包括巨大引力帶來的光線彎曲,愛因斯坦稱這一現象為“引力透 鏡”。另外,旋轉的黑洞會吸引周圍的物質,形成一個被稱為“吸積盤”的圓環。吸積盤歲能量增加,會釋放出鳴梁的光線。黑洞本身并沒有光,人們觀察黑洞必須 通過引力透鏡和吸積盤,當然這也是特效團隊必須要呈現的。

《星際穿越》幕后制作大起底 揭秘史上最真實黑洞如何打造

       但是問題來了,以往的特效渲染器都是遵循“光線沿直線傳播”的原理,但是這個原理對于黑洞周圍并不適用,所以特效團隊只能參考索恩的公式,編寫用于黑洞圖像渲染的“彎曲光線渲染器”,這也是史上第一個符合廣義相對論的渲染器。

       特效制作人員在計算機中模擬了一個高速旋轉的黑洞,并且在黑洞外圍放置了一個扁平的彩色圓環用于測試,經過一番計算模擬后,他們發現了奇怪的現象,黑洞周圍的扭曲空間使得吸積盤也跟著發生了扭曲,光環變得縱橫交錯,形狀怪異。

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        特效團隊開始以為是渲染算法出錯了,但是經過索恩的分析之后認為,這就是黑洞應該有的樣子。索恩說,“以往的電影中從來沒有人展現過黑洞和蟲洞確切的樣子,《星際穿越》做到了,這是人類目前為止的得到的最符合物理原理的黑洞景象。”

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     《星際穿越》的拍攝全程都沒有用到綠幕,這源于諾蘭不希望讓演員在空無一物的綠幕前面全靠想象來完成表演,他始終要求給演員一些能夠參照和交互的東西。

       拍攝黑洞戲份時,特效團隊沒有使用綠幕,而是搭建了巨大的投影幕墻和一比一的飛船模型,演員在飛船內表演時,窗戶外面就是幕墻投射的宇宙景象。這塊幕墻用 了兩臺大型投影機,確保幕墻上的宇宙景象擁有合適的亮度。后期階段,特效團隊把幕墻上的投影景象替換成進一步細化的完善版本。

       水晶球一般的蟲洞

      索恩認為,影像蟲洞外怪的只有三個參數,即蟲洞的長度、半徑、引力透鏡的大小。于是他讓特效團隊改變這三個參數,制作出了各種效果的蟲洞,最后,考慮到畫 面的美觀和觀眾能夠接受的程度以及理解能力,諾蘭最終選擇了這個看上去就像一個水晶球,球內充滿了遙遠宇宙的星系和星云的蟲洞。

       蟲洞內部穿越的場景,特效團隊并沒有完全參考索恩的公式,而是加入了許多藝術成分,這是因為如果根據公式去搭建這個場景與以往的電影區別甚微,很難有亮點,但是進過藝術加工的最終效果就變得震撼多了。

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        震撼的超立方體完美呈現

     “五維時空”是影片的高潮部分,也是最難呈現在大銀幕上的部分。通常認為我們所處的世界是四維時空,即三個空間維度加一個時間維度,而五維時空有四個空間 維度。擁有四個空間維度的立方體被稱為超立方體,特效團隊的人物便是用視覺來呈現這個超立方體。從藝術角度說,他們本來可以很抽象的表現這個空間,但是受 到導演的影響,特效團隊還是嘗試按照超立方體確切的樣子制作。

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       由 于人類目前無法理解四個空間維度,所以諾蘭設計讓庫伯掉入超立方體的其中一個面里。我們知道立方體的面是二維的,因此超立方體面就是三維的。諾蘭正是讓庫 伯調入超立方體的三維面,才使庫伯沒有灰飛煙滅。同時,墨菲的臥室于超立方體的另外一個三維面上,在五維時空里他們隔得非常近,這也是為什么庫伯會在超立 方體中看到墨菲的臥室。

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        愛因斯坦的相對論表示,回到過去是不可能的,即使是進入高維時空。但影片的設定讓引力波可以穿越時間,影響過去,而對庫伯來說,他需要看到所有的時間,從過去到未來。

       于是,富蘭克林開始思考超立方體里面是什么樣子,該如何展現“時間是一個實體”,如何展現所有物體在整個時間線上的每個瞬間。富蘭克林想要找到一個平衡 點,既不能讓換面顯得雜亂,又要從庫伯的角度觀察時間線上不同瞬間墨菲臥室里發生的事。他的辦法是把墨菲臥室的六個像縮小,并讓每個像發射兩條垂直的先, 這兩條線就是“時間線”。每當時間線相交的時候,就會產生一個臥室的像,因此整個五維空間里可以有無數個臥室的像,這些像位于時間線不同的位置上,因此每 個像代表的時間不同,庫伯只要沿著時間線漂浮,就可以看到墨菲臥室的過去或未來。

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       前 面說到諾蘭是不喜歡用綠幕的,所以即使是很難拍攝的超立方體,也沒有用到綠幕,特效團隊搭建了超立方體的其中一部分,由四個房間包圍,在后期階段,這些房 間被擴展成無限個。超立方體的片場實拍用到了投影機,特效團隊把時間變化產生的圖像投影到搭建的房間的四壁上,這讓整個拍攝團隊對于超立方體內部的時間軸 都有了直觀的認識。當然,這整場戲的每一幀都添加了數字特效。

       庫 伯穿過超立方體的“時間隧道”,瀏覽時間軸上的所有瞬間,當然也是用CG制作的。由于諾蘭依舊拒絕用綠幕,所以只好把演員掉在幕墻前,幕墻上投影的是之前 做好的粗略版時間隧道畫面,在后期階段,這個粗略版的背景被替換成精細的CG圖像,但是摳像和鋼絲擦除的工作大量增加了。

       當庫伯成功把信息傳遞給墨菲后,五維空間開始崩塌,在制作特效時,畫面中的每個收縮面都是按照超立方體的旋轉法則來收縮的。

       米勒星球的巨浪

       米 勒星球完全被水覆蓋,水看上去不深,但是由于靠近卡岡圖雅黑洞,巨大的引力能夠掀起千米高的巨浪。為了制作如此高的巨浪,特效團隊又遇到了新問題。因為平 時使用的各種參數,比如水花、浪頂的卷曲這些都不起作用,因為面對如此巨量的睡,這些參數都變得微不足道。最終特效團隊利用巨浪和徘徊者號登陸船的比例關 系,讓觀眾看到巨浪擊打登陸船,輕易把登陸船掀翻,然后淹沒在巨浪中,使觀眾感受到浪的巨大。

      對于浪的大致形狀和運動,特效團隊使用了手工動畫的方式來制作,而對于浪表面的大量氣泡、波浪、水花等,他們則開發了一個內部軟件來進行模擬。

     這 場戲的特效是在IMAX分辨率下完成的,所以對特效團隊來說沒有太多的時間做反復修改。富蘭克林說道:“我看完巨浪的構圖,覺得OK之后,我告訴藝術家們 去做浪表面的水花,然后一個半月之后我才能看到最終結果。這就是IMAX分辨率的結果,我們沒有足夠的時間來做多次修改。”

《星際穿越》幕后制作大起底 揭秘史上最真實黑洞如何打造

       曼恩博士的冰凍星球

       冰凍星球的戲份是在冰島拍攝的,雖然冰島有成片的冰川,黑色的火山巖使得地面變得圓滑、富有線條,這種黑白對比形成了獨特的陸地景觀。但是富蘭克林還是決 定對整個場景做數字特效修改,因為他不希望讓觀眾認出來這是在地球上拍攝的,他希望冰凍星球看上去跟地球上的冰川完全不同。因此,特效團隊對航拍的冰島素 材做了大量修改,讓場景擁有更多的“異域風情”。

《星際穿越》幕后制作大起底 揭秘史上最真實黑洞如何打造

      《星際穿越》的成功,幕后團隊功不可沒,正是他們嚴謹科學的工作態度,才打造了一部如此真實的如此尊重科學的科幻巨作,希望有越來越多的電影,能夠像這部電影的幕后團隊一樣科學嚴謹的去制作。


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