2009 年上映的科幻史诗《阿凡达》为数字渲染视觉媒体树立了高标准，导演詹姆斯·卡梅隆通过独特的 3D、动作捕捉和虚拟舞台融合向观众 。 有一些例子表明，这些技术早前曾在《金刚》和《加勒比海盗》等电影中发挥过巨大作用，但卡梅隆率先进行升级并加入自己的创新的方式是史无前例的。 为了将他的愿景投射到“阿凡达”的银幕上，卡梅隆发明了拍摄技术和设备，例如使用头部装备的表演捕捉、称为“体积”的虚拟舞台、融合摄像头和虚拟摄像头，这些都共同促成了极其身临其境的体验给观众的体验。 对于《阿凡达》系列的下一章，卡梅隆提高了赌注，选择将场景移至海洋和海底位置，这是一个极具挑战性的障碍，尤其是在涉及动作捕捉时。 然而，不出所料，卡梅隆这次也成功超越了自己，因为《阿凡达：水之道》让观众惊叹于其触手可及的水下场景，以至于有时感觉就像一部动物纪录片。 今天我们说下詹姆斯·卡梅隆 和他的团队用来实现这一巨大壮举的方法和创新。

《阿凡达：水之道》的技术创新

为了描绘令人信服的CGI，需要呈现部分真实生活背景，这使“假”计算机生成的部分正确同步，正如电影制作人在制作这部续集的过程中所学到的那样。 它还增加了完全类似于现实的深度、照明和物理效果。 早些时候，拍摄延长的水下序列最常见的方法是“干湿”，或者通过在蓝屏背景下使用电线模拟水下序列来拍摄场景。 最初，项目主管建议詹姆斯·卡梅隆使用传统的钢丝运动方法。 为了测试结果，卡梅隆将他的水下拍摄想法和建议的方法放在一起，后者相形见绌； 因此，他们选择了更艰难的路线。

一个水下摄影机是用一个名为 DeepX3D 的 3D 分束器建造的，它是由澳大利亚电影摄影师 Pawel Achtel 于 2015 年发明的。詹姆斯·卡梅隆寻求 Pawel 的咨询并利用这个装置在水下拍摄镜头，因为这个装置是实现立体视觉的唯一可行选择水下序列中的 3D 图像清晰度。 尼康1980年代的15mm镜头被用作“玻璃”，是尼康专门为水下摄影开发的老镜头。 使用这两者，水下场景实现了清晰、无失真的 IMAX3D 光彩。 使用 DeepX3D 装备的另一个优势是它比传统相机系统更易于使用，因为它的重量仅为 30 公斤左右。

为了在水下拍摄，片场动用了90万加仑的水箱，所有演员都要学习自由潜水和呼吸控制。 在续集电影中饰演罗纳尔的凯特温斯莱特在“泰坦尼克号”之后与卡梅隆重聚。 她不得不学习深潜，在拍摄过程中，她在水下表演七分钟，打破了拍摄一场戏时屏住呼吸最长的记录（该记录曾由汤姆·克鲁斯凭借《碟中谍：侠盗国度》保持）。 卡梅隆在尝试水下动作捕捉时面临的另一个挑战是光线折射，这会导致动作捕捉标记的定位问题。 为了解决这个问题，水槽里装满了白球，这样可以在不妨碍演员上升到水面的情况下解决折射和反射问题。 卡梅隆对正确的拍摄非常挑剔，以至于不允许演员携带潜水装备（因为水泡可能会扰乱动作捕捉），请注意，在电影中扮演图克蒂雷的演员 Trinity Bliss 只是个孩子7/8 岁，所以风险一直存在。 聘请了水下体操运动员来帮助演员屏住呼吸并在水下进行更流畅的动作。

重新设计的 Fusion Cam 和 HFR

两台索尼 F950 立体摄像机组合在一起，为“阿凡达”（2009 年）打造了一个融合摄像机装置，这是一项独特的发明，因为它允许导演在虚拟舞台上自由活动。 对于续集，卡梅隆通过添加索尼威尼斯相机升级了装备，这是该公司（索尼）的首款全画幅数码相机，专为满足电影需求而制造。 该摄像头能够拍摄 6K 图像，还提供更高的动态范围，使图像更加生动、丰富和细腻。 只需将光学块放在钻机上即可使用相机，而不会受到主相机系统重量的影响。 这些相机通过使用 Rialto 扩展单元（Top Gun：Maverick）与 3D 立体分束器系统相连。 结合在一起，这个单元被称为 Sony CineAlta Venice 3D。 为了阻止镜片中形成气泡，使用了 Kodak Photo-Flo。

卡梅隆还坚持使用 HFR（即高帧率）来处理摄像机或摇摄横向移动期间 3D 中的抖动或频闪效果。 将 24 fps 的标准电影帧速率加倍，Cameron 选择以 48 fps 的速度拍摄“水之道”的动作场景。

彼得杰克逊的视觉效果工作室 Weta 与该项目有着广泛的联系，并且必须监督大部分后期制作效果。 使用尖端的全局照明系统 PhysLight，它模拟了在“蝙蝠侠”和“人猿星球大战”期间使用过的最逼真的现场照明之一。 Weta 还使用了逼真的面部特征动画技术，通过使用流量贴图在脸上长出毛孔。 结果是 Navi 字符和 Pandora 的巨型动物的极其详细的特征。

詹姆斯·卡梅隆毕生对海洋深处的热爱以及他自己作为探险家的纪录片制作经历，使他痴迷于追求完美，同时向世界展示水下的真实面貌。 可以理解，当有人透露，在某个时候，他们甚至想到在鲸鱼身上使用动作捕捉来追踪图尔坤的动作时，他是多么的受驱使。 也许他对电影摄影的完美执着促使他重新发明了水下电影摄影，但又一次克服了他强加给自己的障碍。 我们将热切等待即将到来的系列续集，再次惊叹于他革新数字电影制作的天才。