電影藝術(shù)是繼文學(xué)、戲劇、繪畫(huà)、音樂(lè)、舞蹈、雕塑、建筑藝術(shù)之后的又一藝術(shù)形式，是雖年輕的藝術(shù)，也是與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展關(guān)系最為密切的藝術(shù)形式。經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，電影既承載并發(fā)揚(yáng)了戲劇藝術(shù)的敘事特征，同時(shí)又展示了電影藝術(shù)本身展示視覺(jué)奇觀的特點(diǎn)。電影中最能吸引人的，除了動(dòng)人的情節(jié)，就是各種視覺(jué)特技效果了。人們的觀影活動(dòng)不僅包括感情的宣泄，也蘊(yùn)涵了享受銀幕上視覺(jué)奇觀的樂(lè)趣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，其已成為電影特技制作的重要環(huán)節(jié)，是用來(lái)創(chuàng)造視覺(jué)奇觀的重要手段；計(jì)算機(jī)技術(shù)在電影制作中的滲透，可以得到現(xiàn)實(shí)生活中拍不到的視覺(jué)效果，人類夢(mèng)想做到而難以實(shí)現(xiàn)的想象都能通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)在影片中成為可能。

一、計(jì)算機(jī)在電影制作中的應(yīng)用

傳統(tǒng)電影特技包括利用攝影機(jī)本身的性能和膠片洗印技術(shù)完成的特技，以及縮微模型拍攝，機(jī)械和電子模型所產(chǎn)生的特技，還包括利用化妝技巧產(chǎn)生的特技。而在現(xiàn)今，電影特技呈現(xiàn)的是一種傳統(tǒng)特技與計(jì)算機(jī)特技相結(jié)合的局面。一方面，傳統(tǒng)電影特技還在發(fā)揮著無(wú)可替代的作用；另一方面，計(jì)算機(jī)特技在大展身手：計(jì)算機(jī)電影特技的效果在與傳統(tǒng)電影特技的結(jié)合中得到淋漓盡致的發(fā)揮。

計(jì)算機(jī)在電影特技中的應(yīng)用主要有兩大方面，分別是硬件應(yīng)用與軟件應(yīng)用，或者說(shuō)是前期拍攝應(yīng)用和后期制作應(yīng)用。

1．前期拍攝應(yīng)用。計(jì)算機(jī)化攝影機(jī)及計(jì)算機(jī)控制攝影是特技電影在計(jì)算機(jī)技術(shù)參與下的又一大突破。在實(shí)際拍攝中，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)對(duì)攝影機(jī)的控制和操縱上，用帶有電腦控制裝置的攝像機(jī)來(lái)拍攝畫(huà)面。盡管這種方式目前并不是主流的攝制手段，但是它得到了越來(lái)越多的電影制作人的青睞，其原因是它所具有的優(yōu)勢(shì)。一方面用它來(lái)完成那些用傳統(tǒng)方法無(wú)法完成的拍攝，可以拍攝到高難度的鏡頭，或者在驚險(xiǎn)場(chǎng)景中攝影師無(wú)法到達(dá)的位置拍攝，這時(shí)用計(jì)算機(jī)控制攝影機(jī)運(yùn)動(dòng)便成為非常有效的選擇。另一方面可以用于復(fù)雜的場(chǎng)景合成。用計(jì)算機(jī)控制攝影機(jī)進(jìn)行的多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)和操作，可以精確按照指令而動(dòng)作。由于可以精確重復(fù)原有動(dòng)作，因此能夠用多重曝光合成復(fù)雜的特技畫(huà)面。雖然許多效果可以靠在后期制作中應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件直接處理畫(huà)面來(lái)完成，但是在做畫(huà)面合成時(shí)，比如把計(jì)算機(jī)生成的畫(huà)面和實(shí)拍的部分合成時(shí)，尤其是二者畫(huà)面內(nèi)的人物之間要有嚴(yán)格的互動(dòng)關(guān)系時(shí)，需要有精確的對(duì)位關(guān)系，這就需要用計(jì)算機(jī)進(jìn)行攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制。

2．后期制作應(yīng)用。計(jì)算機(jī)影象合成是后期視覺(jué)處理的主要功能。通常一部電影由1000-1500個(gè)左右的分鏡頭(甚至有超過(guò)2000個(gè))組成，場(chǎng)景畫(huà)面的制作和對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的控制，將對(duì)影片的精彩程度起到關(guān)鍵性的作用。數(shù)字電影場(chǎng)景畫(huà)面鏡頭不僅包括場(chǎng)面宏大、場(chǎng)景復(fù)雜的鏡頭；也包括觀眾不易察覺(jué)、但在鏡頭畫(huà)面中客觀存在有較多層次的中景鏡頭：或者在制作中使用了三層以上的實(shí)拍素材或三維生成素材的鏡頭。這種場(chǎng)景鏡頭是通過(guò)對(duì)來(lái)源不同的多個(gè)素材進(jìn)行多層控制、協(xié)調(diào)，最后使所有素材有機(jī)地合成為同一畫(huà)面而實(shí)現(xiàn)的。

二、電影制作中計(jì)算機(jī)應(yīng)用的軟、硬件

計(jì)算機(jī)化攝影機(jī)是由計(jì)算機(jī)、可以接收計(jì)算機(jī)控制信號(hào)的伺服電機(jī)和機(jī)械臂組成。安裝在機(jī)械臂上的攝影機(jī)可以做上、下、左、右、俯、仰六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，機(jī)位也可以變化。這一切過(guò)程都由計(jì)算機(jī)來(lái)控制，可以預(yù)先設(shè)計(jì)，可以重復(fù)。計(jì)算機(jī)控制攝影機(jī)無(wú)疑拓展了攝影畫(huà)面的表現(xiàn)力，它所帶來(lái)的精確而完美的畫(huà)面效果，使得越來(lái)越多的新穎創(chuàng)意被提出、被探討、被采納，而這些創(chuàng)意往往是用傳統(tǒng)手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。攝影機(jī)控制是由專門的軟件來(lái)完成的，它主要有兩方面的功能：一方面是可以從控制軟件系統(tǒng)輸出攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)給生成畫(huà)面的工作站，用此數(shù)據(jù)去控制生成畫(huà)面的軟件(如三維動(dòng)畫(huà)軟件)中的虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)；另一方面是先用三維動(dòng)畫(huà)軟件進(jìn)行攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置，然后再把對(duì)攝影機(jī)的控制數(shù)據(jù)傳送到運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)引導(dǎo)攝影機(jī)的操作。

如今較為流行的數(shù)字合成軟件有：Paint、AfterEffect、MayaFusion、Flint、Flameolnferno等。這些軟件的功能都非常強(qiáng)大，而且在此基礎(chǔ)上又有各自獨(dú)特而擅長(zhǎng)的功能，以處理各種不同的合成特技鏡頭。Autodesk公司的子公司Discreet Logic。是一家著名的專門開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)影視后期數(shù)字非線性編輯、特技效果制作系統(tǒng)的專業(yè)公司，它提供了一整套全范圍的影視后期數(shù)字制作工具，囊括了從后期數(shù)字制作開(kāi)始到制作完成的整個(gè)過(guò)程。它的產(chǎn)品Inferno、flame、flint、fire曾多次獲得各種獎(jiǎng)項(xiàng)，是被世界公認(rèn)的最優(yōu)秀的制作系統(tǒng)，目前在美國(guó)好萊塢已經(jīng)成為特技電影的制作標(biāo)準(zhǔn)。

三、場(chǎng)景多層拍攝與合成的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)

場(chǎng)景多層拍攝與合成是計(jì)算機(jī)在電影制作中的典型應(yīng)用，下面以一個(gè)Flame 8．5制作的鏡頭為例，簡(jiǎn)單介紹場(chǎng)景多層拍攝與合成的創(chuàng)作過(guò)程。

看圖1這是一個(gè)比較典型的多層中景鏡頭，畫(huà)面的前后景區(qū)分的非常清楚，表達(dá)的主題也很明白，即通過(guò)畫(huà)面里的反光鏡傳達(dá)出后面有士兵拿著武器追來(lái)的內(nèi)容。此鏡頭只有短短的53幀(電影畫(huà)面24幀為1秒)，也就2秒鐘多一點(diǎn)點(diǎn)，觀眾的所有精力都集中在緊張的劇情中，雖然觀眾不易覺(jué)察這種細(xì)節(jié)，但是只有場(chǎng)景營(yíng)造得越真實(shí)，帶給觀眾的感受就越緊張刺激：只有做到這步，才能達(dá)到使用視覺(jué)特效的基本目的。

作為此鏡頭的制作，必須在開(kāi)始策劃時(shí)就對(duì)鏡頭中所有的元素進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)和安排，其技術(shù)重點(diǎn)為如下幾點(diǎn)：

1．士兵跑動(dòng)的位置必須能準(zhǔn)確地反映到畫(huà)面當(dāng)中的鏡片上；

2．背景演員的表演能與士兵的跑動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)；

3．燈光的設(shè)置能更好地表現(xiàn)前后景的關(guān)系：

4．?dāng)z影機(jī)的焦距變化能準(zhǔn)確地突出鏡里的畫(huà)面內(nèi)容。

為了解決上面的幾個(gè)問(wèn)題，可以選擇分層拍攝的方法，即將此鏡頭分拆成4個(gè)單獨(dú)的部分分別進(jìn)行拍攝，分別是士兵跑動(dòng)層、士兵跑動(dòng)背景層、汽車內(nèi)部前景層和畫(huà)面主背景層(包括演員表演的元素)。分別拍攝了上述4段的素材后，進(jìn)入后期合成階段，其制作步驟如下：

1．圖2中的士兵跑動(dòng)層摳像后與士兵跑動(dòng)背景層進(jìn)行合成：

2．對(duì)汽車內(nèi)部前景層進(jìn)行摳像，把背景綠色去掉，以便給主背景留好位置；

3．把合成好的士兵跑動(dòng)層，與汽車內(nèi)部前景層的反光鏡進(jìn)行匹配；

4．把主背景層放入汽車內(nèi)部前景層的后面，根據(jù)反光鏡內(nèi)士兵跑動(dòng)的位置，安排好背景演員的起始點(diǎn)；

5．所有元素齊備后，根據(jù)畫(huà)而的色彩和亮度關(guān)系，適當(dāng)提高前景反光鏡內(nèi)十兵跑動(dòng)層的亮度，以突出要表達(dá)的情節(jié)；

6．調(diào)整好鏡面后，把主背景層進(jìn)行整體虛化，強(qiáng)調(diào)攝像機(jī)的焦點(diǎn)從全部集中在前景反光鏡內(nèi)的情節(jié)里面。

至此，一個(gè)簡(jiǎn)單的中景多層拍攝與合成即告完成。制作過(guò)程看似簡(jiǎn)單，但由于這個(gè)鏡頭是由4個(gè)不同的素材合成的，所以，對(duì)細(xì)節(jié)的要求是非常必要的。首先，每層之間的透視角度必須一致，即符合同一視角原則。如果出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體透視角度不一致，即使分層的動(dòng)作很精彩，觀眾也會(huì)感到很不舒服，無(wú)法接受。其次是畫(huà)面的整體顏色、色調(diào)的協(xié)調(diào)問(wèn)題。分層拍攝有很多優(yōu)勢(shì)，但對(duì)于燈光的控制，實(shí)現(xiàn)每個(gè)層之間都達(dá)到完全一致幾乎是不可能的，所以就需要在合成的環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一解決。去掉物體上綠背景的反光色是基本的，也是第一步；然后考慮前景和背景的主次色調(diào)關(guān)系，以哪個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然還要考慮到整個(gè)影片的整體調(diào)子，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)確定；最后就可以把各層按照重要程度進(jìn)行分別調(diào)整了。在這些基本技術(shù)如能順利通過(guò)，再加上使用者的經(jīng)驗(yàn)積累，就能夠制作出有較高水準(zhǔn)的電影來(lái)的。

四、場(chǎng)景多層拍攝與合成的技術(shù)特點(diǎn)

數(shù)字電影大場(chǎng)景畫(huà)面多層拍攝與合成，在不同影片和不同條件下有不同的解決方案，但就其制作技術(shù)歸納為：

1．藍(lán)／綠屏拍攝

用于合成的電影實(shí)拍素材，背景一般使用綠色而電視一般使用藍(lán)色，這與電影拍攝是曝光在膠片上，而電視使用的載體是錄像帶有關(guān)，膠片對(duì)綠色的反應(yīng)微強(qiáng)于對(duì)藍(lán)色的反應(yīng)，所以拍攝電影膠片一般情況下使用綠色。

2．透視角度的匹配

即使采用計(jì)算機(jī)控制，在實(shí)際拍攝過(guò)程中，控制多層拍攝透視角度的匹配還是很困難的，因?yàn)樗脑硎鞘姑看螖z像機(jī)運(yùn)動(dòng)的軌跡完全相同，這樣在后期合成時(shí)才會(huì)天衣無(wú)縫。但是，受各種客觀因素的影。向，這種匹配并不能完全保持一致。

3．場(chǎng)景跟蹤點(diǎn)的放置

畫(huà)面里跟蹤點(diǎn)的設(shè)置，對(duì)于后期合成非常重要，跟蹤點(diǎn)發(fā)生問(wèn)題導(dǎo)致素材無(wú)法使用的事情常有發(fā)生。跟蹤點(diǎn)使用的前提：在分層拍攝中，只要攝像機(jī)的鏡頭和機(jī)位發(fā)生運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生位移，所拍攝的場(chǎng)景里，就必須放置跟蹤點(diǎn)。跟蹤點(diǎn)在完成跟蹤任務(wù)后，要在后期把跟蹤點(diǎn)修掉，如果在拍攝時(shí)巧妙地利用場(chǎng)景中的道具來(lái)做跟蹤點(diǎn)，就可以一舉兩得了。比如拍攝火車車廂里的戲，我們可以做一個(gè)車廂的座位編號(hào)牌放在背景上作為跟蹤點(diǎn)，既增加了畫(huà)面元素也給后期帶來(lái)了方便。

4．背景的虛化處理

在分層拍攝時(shí)，無(wú)論處于多么次要位置的元素在拍攝時(shí)都是以清晰焦點(diǎn)拍攝的，即所有層的原素都是清晰的，所以在合成時(shí)就要對(duì)背景畫(huà)面或次要場(chǎng)景進(jìn)行主觀的優(yōu)先順序排列，對(duì)處于焦點(diǎn)之外的元素就要進(jìn)行虛化處理。

5．電影的全片調(diào)色

電影的計(jì)算機(jī)制作應(yīng)該把全片調(diào)色作為計(jì)劃之一，在后期開(kāi)始時(shí)就進(jìn)行統(tǒng)一要求，即影片前期拍攝的所有原始素材，在后期合成的工作中，畫(huà)面顏色的對(duì)比度是不可改變的，這個(gè)要求給多層合成帶來(lái)一定的難度：但對(duì)于電影的整體色調(diào)質(zhì)量而言，這是是非常有益的。

五、結(jié)論

1．隨著數(shù)字時(shí)代的來(lái)臨，計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)是電影制作中的不可逆轉(zhuǎn)的潮流，科學(xué)與藝術(shù)并不矛盾，技術(shù)手段越完備，藝術(shù)手段會(huì)越豐富，表現(xiàn)形式也會(huì)越多樣，科學(xué)的滲透，必能為藝術(shù)帶來(lái)一個(gè)新的飛躍。

2．即使是最基本也是最典型的場(chǎng)景多層拍攝與合成，因其涉及到計(jì)算機(jī)理論、色彩應(yīng)用、藝術(shù)表現(xiàn)，甚至機(jī)械原理等多領(lǐng)域知識(shí)，所以也對(duì)電影制作人員提出了極高的要求。