电影拍摄新征程——水下容积拍摄与水下动作捕捉

VOLUMETRIC UNDERWATER CAPTURE

《黑客帝国》三部曲自1999年上映以来，就被誉为“无法超越的科幻动作电影”， Neo俯身躲子弹镜头、即“子弹时间”成为影史中不可不提的华彩瞬间。

今年1月份，《黑客帝国：矩阵重启》登陆国内大银幕，评价虽褒贬不一，但对于一部有着几亿美元投资的科幻大片来说，黑客帝国4在电影制作技术和视觉效果上都有着许多大胆的尝试，这就是今天要讲的主题——水下容积捕捉技术。

全新的拍摄方式

“水下容积捕捉”这个想法一开始是由Matrix导演Lana Wachowski所提出的，在新的黑客帝国电影中，Wachowski 希望能用Meta的概念来定义一种黑客帝国虚拟世界，同时能传递一种试图反抗或者是反击的感觉，觉得在水中来实现子弹时间这一系列的招牌镜头也是一种大胆的突破。

所以，这部电影的最终部分拍摄最理想的状态就是进行水下作业，使用体积捕捉装置捕捉演员的表演，这样的话针对演员的脸、头发和衣服就会有一个自然的“水中影响”，还可以得到一个在水中那个拍摄的飘渺感和焦散的感觉。

如何实现水下容积拍摄

为了实现这一设想，必须为该片开发摄像系统和一套新的处理方法。作为技术供应商，Volucap与Lana Wachowski密切合作，开发了一套崭新的容积捕捉解决方案，从而捕捉到具有电影质量的演员和环境的运动三维图像（容积视频）。

由于在水下进行拍摄，各项设备都需要做一定处理，由Volucap设计的水下外壳、触发器和电缆系统允许所有摄像机以10比特和每秒60帧的4K速度在水面上进行现场拍摄，专门开发的电缆系统可以防止水渗入外壳。

除此之外，Volucap开发了各种不同的体积测量记录系统，从便携式手持解决方案到世界上第一个水下容积采集工作室，以捕捉到演员的各面，混合不同演员的面孔和表演，并利用额外的空间元数据信息设计新的视觉效果。

在本次测试中都使用了非常专业的替身，穿着也是尽可能的和主演匹配，这些替身在7米深的水箱中被Volucap的装备捕捉，当替身开始表演的时候，设备基本上也进行了”沉浸式“拍摄。

一个替身伸出手来阻止一颗慢动作子弹（子弹同样带有轨迹）来击中另一个人。对于这样的测试镜头，大致的流程就是Volucap捕捉场景，然后交付图层、集合体、纹理等。最终的合成会将角色放置在环境中由One of Us执行VFX。

为何弃用

虽然有了不错的测试结果，但制片人认为投资过高，在CG中，你依然没办法真实的伪造水或者水下的变化，在水下空间捕捉能否“足够近”的捕捉到演员表演也会是一个障碍，从拍摄效果可以看出，水下镜头会丢失一些分辨率和焦点，尽管Volucap 已经取得了很多进展来解决这个问题，但这个提案依旧被弃用。

另外，水下重力降低会对人的皮肤造成奇怪的影响，水下重力会改变了你的样子，我们的努力就付诸东流——最后可能只能在水下拍摄你的一个姿态，然后可能会被要求用数字替身修复演员面孔，等于再次耗时耗力，还是会打破原本的真实感。

不过，容积拍摄在电影制作中确实有着无可比拟的优势，容积捕捉能够更快、更经济、更真实地捕捉人物的运动。并且不会像传统动作捕捉那样会数据损失，能够短时间内同时捕捉到运动和表面，服装以及身体的任何细节都能被准确再现。

虽然Volucap 的水下容积采集装置开发后没有在电影中使用，但在视觉效果上的大胆尝试，对今后电影制作行业的发展也有很多借鉴意义。

AVATAR 2

underwater motion capture

同样备受瞩目的大制作电影《阿凡达2》，它的幕后同样值得去学习了解，采用了开创性的水下动作捕捉技术，面对复杂的场景，导演还请来了专业的演员在水中进行表演，达到最优质的效果。

《阿凡达》，卡梅隆推动了3D电影技术革命，让电影从2D走向真人3D。在《阿凡达2》中，卡梅隆依然选择了实景拍摄、CG技术与动作捕捉相结合的方式进行拍摄，只是这次他又创造出了多项全新技术。

《阿凡达2》剧情的主要场景发生在水下，而且不仅仅是CG制作的水，在真水里，演员们还要在没有呼吸器的情况下，接受屏住呼吸四分钟的专业训练。

水下动作捕捉

因为动作捕捉技术最初并不适用于水下，传统光学动作捕捉难以应对水面的反射，所以《阿凡达2》的团队不得不升级并改造适用于水下的动作捕捉服和摄影机，卡梅隆导演则花费了一年半时间自主开发出一款水下动作捕捉系统，以便能够准确捕捉演员在水下的表演。

“在水底拍摄的困难点不是在水底，而是在水的表面，它形成了一面晃动的镜子。”

卡梅隆解释说：“这个晃动的镜子会反射所有的点和标记，它产生了一堆假标记。这有点像战斗机抛出一堆箔条来迷惑导弹的雷达系统。我们已经投入了大量的人力、物力和新技术来解决这个问题，花了大约一年半的时间来解决我们要怎么做。”

对此，导演给出的解决方案之一，就是用小白球覆盖水的表面，以防止摄影棚顶部的灯光被到处反射而影响表演捕捉系统，同时还可以保证水里的任何人在需要时通过它们能安全地浮出水面。

卡梅隆也表示对捕捉数据结果非常满意，他称这套系统“基本上破解了水下动作捕捉的密码”。

黑客帝国4水下容积拍摄的尝试以及阿凡达2的水下动捕，都在一定程度上丰富了电影拍摄的技术和手段，也期待今后电影制作能够进行更多炫酷的尝试，以带来更为震撼的视觉效果！

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