重回影史第一 《阿凡达》到底有哪些黑科技？
时隔十一年，卡神带着影史神话《阿凡达》再度与观众见面，刚上映就将连续25天位居单日票房冠军的《你好，李焕英》拉下冠军宝座，并且凭借人气累计票房反超《复仇者联盟4: 终局之战》重回全球影史票房冠军。
《阿凡达》的成功宣布3D电影元年到来，对于世界影史都具有里程碑式的重要意义，自此开始，3D技术不仅成为电影产业的重要一环，更完全革新了观众的观影方式。对于我们来说讨论的都是关于它的幕后制作。那么今天在这里给大家捋捋当年卡梅隆在制作这部电影时所开创的一些技术。
1.表演捕捉
演员戴上一些已经配备了摄像头的特殊头饰。当演员们表演时，摄像机通过捕捉演员身体和面部的定位点传送到虚拟人物的面部动作。把每个演员脸上的肌肉运动应用到他或她扮演的阿凡达或纳威人的脸上。
光是表演捕捉当然还不足以完成全部的模型和特效制作，负责该项目的维塔数码（Weta Digital）处理了来自多个表演者的动作捕捉数据，这些数据共同作用于动作捕捉体上。之后Weta Digital开始实施FACETS系统，这个系统从HMC接收跟踪数据来驱动面部求解器，再加上能够编辑和控制求解的动作编辑器和动画师的输入。并用绑定进行再次检查，确保一切运行在正确的组合中工作。也正是这一次次的技术迭代，让Weta的动作捕捉技术站在一个无法撼动的高地，以至于后来开发了开发了可应用于各种场景的捕捉服装，比如《猩球崛起》中可在雨中的动捕等等。
2.3D虚拟影像摄像系统（Simul cam）
这是一个由詹姆斯卡梅隆和文斯佩斯共同开发的影响摄像系统——Simul cam，该技术支持的摄像机可以跟随或者监视用“表演捕捉”技术创造的虚拟角色并即时将其合成到一个现场表演环境中，有助于导演像其他任何正常的实景场景一样观看和指导CGI场景。虚拟摄像机的作用更像一个虚拟监视器，允许导演判断电影最终剪辑的整体效果，超级计算机将CGI数据输入剪辑。
这里最重要的技术是卡梅隆开发了实时工具包和生物圈。为了保持实时系统的完整性，必须要让一个虚拟的数字世界外观一直存在，还能让实时渲染引擎可以实时的工作，为此Weta团队想出了一种技术叫生物圈和半球形摄像机，可以将摄像机放置在一直显示的数字场景中，他们甚至专门开发了一个专有工具，它可以根据需要设置的特定半径渲染360度球面视图，之后将其与艺术部门数字绘景结合起来。而且这个实时工具包组织是完全可配置的。
3.灯光与合成
《阿凡达》采用了全局照明系统进行打光。主要基于基于图像的灯光，但随后将整个系统转换为球谐函数，可以预先计算场景中所有的灯光，然后将角色和所有的东西都放入灯光中，TD可以自由移动灯光，然后它会显示对周围所有物体的影响。
他们还为3D设计了一种新的全合成系统。它可以为渲染的所有内容输出所有深度信息，所以不再需要依赖遮罩。这样就可以知道空间中所有物体并可以找出它们之间的关系。对于像树林这样的环境非常重要，里面有很多植物，需要逐像素地处理，所以可以根据深度把它们按正确的顺序分层。灵活性非常强，比在2D中合成还要容易。