动作捕捉技术在《阿凡达》中大量运用，现在基本的动作捕捉技术已经很容易被大家接受了。在电影《阿凡达》中，旋转摄像机(这样叫是因为它的屏幕能够旋转到任何角度，给了卡梅隆更大的移动自由)便应运而生，它是《阿凡达》拍摄中的一个突破性技术。

 
3D电影《阿凡达》剧照

真人表演的3D并不是最大的技术挑战。只有大约百分之二十五的电影是完全采用传统的方式在摄影棚拍摄的，而其它的基本上都应用了电脑创造的世界与表演捕捉相结合的虚拟环境，当然这决不会让银幕前的观众察觉到。如魔法般创造这样一个奇异世界可以让卡梅隆完全投入到“整体的设计”中。有六只脚的槌头雷兽、身穿装甲的长颈马、像翼手龙一样的斑溪兽、数以百计的树木和植物、漂浮着的山峰和不可思议的景色。一切都是从无到有创造出来的。他的灵感来源于自己曾经拍摄的深海动物和植物。饰演植物学家格蕾丝·奥古斯汀的西格妮·韦弗称：“这是自己参与过的最具野心的电影。每一种生物都从导演疯狂的脑海中构思出来。这就是卡梅隆14年来一直想要看到的。”

为了将他的演员带入这个世界，卡梅隆与维塔数码工作室联手，这是一家由《魔戒三部曲》导演彼得·杰克逊建立的特效工作室，在好莱坞与工业光魔齐名。维塔工作室已经在最近几年中利用真人表演与动画数字角色结合，创造了许多突破性的角色，如《魔戒三部曲》系列中的格鲁姆和彼得·杰克逊2005年重拍的《金刚》中的金刚。现在，基本的动作捕捉技术已经很容易被大家接受了。演员们穿着镶嵌着反光和条纹作为标记的“动作捕捉”服装。摄像机捕捉表演的基本动作，随后再用电脑将这些动作映射给数字创造的角色。

对于演员们来说，套进紧身连衣裤中，假装自己存在于外星躯体中，并在假想世界中进行表演是一个巨大的挑战。动作捕捉技术能够记录360度的表演视角，因此演员在进行表演的过程中不能有“摄像机在哪”这样的概念。但韦弗觉得这样更便于发挥，“这更简单，”她说，“你只管进行表演，不用管发型怎么样，反正一切都不存在，只有你自己和剧本。除了讲述的故事外，你可以将所有东西抛诸脑后。”此外，利用一个虚拟系统来导演影片也相对更加困难。多数的导演会在后期制作时在电脑屏幕上选择自己想要的角度和镜头。但到了那时，很多的即时表演内容已经不复存在了。当仍在动作捕捉的拍摄环境中时，卡梅隆希望能够看到演员的动作和虚拟的环境。因此他让他的视觉制片指导格伦·德利开发出一种虚拟摄像机，能够让它在拍摄表演的同时，也呈现出一个低分辨率的潘多拉的风景。

 
3D电影《阿凡达》剧照

于是旋转摄像机(这样叫是因为它的屏幕能够旋转到任何角度，给了卡梅隆更大的移动自由)便应运而生，它是《阿凡达》的另一个突破性技术。旋转摄像机根本没有镜头，只有一个LCD屏和记录位置和目标的标记器，它的内部储存了关于角色体型的信息。那些位置信息随后通过一个特效转换器，这个转换器可以将演员和潘多拉景物的低分辨率的CG图像即时反馈到旋转摄像机的屏幕中。

这种虚拟摄像机可以让卡梅隆通过简单的移动来拍摄一场戏。在表演进行时，卡梅隆能够直接用摄像机去拍摄演员的表演。或者他也可以在演员离开后，只用在空摄影棚里走动就能重拍任何场景。当画面重播时，他也可以捕捉不同的摄像机角度。

但所有的这些技术可能会再次引发“恐惑谷”效应，因为捕捉演员的动作只是朝创造一个令人信服的数字角色前进了一小步。没有微妙的面部表情，卡梅隆也只能像是摆弄木偶一样。正确地得到这些至关重要的部分需要他将维塔的技术向前推进到任何其他公司此前都不曾用过的地步。

事实上，卡梅隆并不喜欢将“表情捕捉”这个术语用在《阿凡达》的制作过程中。他更喜欢称它为“表演捕捉”。这有点像咬文嚼字，但对于卡梅隆来说，此前很多数字角色面部的微妙表情并不能够体现出演员的表演。在那些作品中，表情捕捉的过程对于动画制作者来说只是一个出发点，最终他们还是会用数字画笔来完成这个工作。“格鲁姆的面部完全是用手绘制的，”维塔数字特效大师乔·赖特里表示，“《金刚》只是简单的表演捕捉。它完全不是自动进行的。”这次，卡梅隆要让动画制作人运用最少的润色，更多的是让演员来进行他们自己的表演。

为了从演员的面部得到更多的数据，卡梅隆在他1995年的一个构想上重新开发：他把一个微小的摄像机系在头盔前来追踪每一个面部运动：从眨眼睛、鼻子的抽动到眉毛的活动，以及更为复杂的下颌、嘴唇、牙齿和舌头的运动。“我知道无论演员们要去什么地方，只要所有的时间都能捕捉到所有的特写镜头，那么我一定会成功。”他说，“这确实能让一个特写变得栩栩如生。”

 
3D电影《阿凡达》剧照

来自于摄像机的信息生成一个数字架构，或者称之为演员的面部结构。当演员表演时，这个结构随后通过一系列设定好的程序将每个演员面目肌肉活动应用到“阿凡达”或者纳威人身上。为了赋予一个CG角色以人类演员相同的情感，这一系列程序必须将人类演员的每一个细微的动作都直接转换到数字角色的面孔上。

不过，没有任何一套魔法方程式能够替代辛苦的工作，以及从多次的反复试验失败中找到解决办法。在卡梅隆抱怨“恐惑谷”效应后，维塔公司花了一年的时间通过调整算法来完善沃辛顿的“阿凡达”的面部结构，来让它的动作和表情能更加真实，并符合卡梅隆天马行空的标准。“这很折磨人，”赖特里承认。但当维塔公司最终完成后，你能将所有动作捕捉数据一股脑地塞进组件里，而最终你会得到你所想要的。

怀着对《阿凡达》如此强烈的关注，缺少任何完美的细节都是不够的。卡梅隆正促使影院经营者们相信，他所设计和创造的新体系将让这种九英尺高的蓝色外星人和人类交流情感。如果卡梅隆错了，那么《阿凡达》将可能被当成“恐惑谷”效应的反面教材被人们记住。如果他成功了，那么技术将完全充当故事配角，观众们也将彻底迷失在《阿凡达》的世界中。

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