技术控丨动作捕捉技术怎样让猩猩变成表演艺术家
对于动作捕捉表演来说，上一次具有飞跃性进展的是2011年的《猩球崛起》，从《指环王》的咕噜、《金刚》的金刚，一路担任幕后表演功臣的动作捕捉表演第一人安迪·瑟金斯在《猩球崛起》中扮演的猩猩凯撒细腻到眼神都有戏，技术部门数字动画做出来的猩猩形象以假乱真，同时摄制组还实现了“户外实景多人同时捕捉技术”，这一切都是《猩球崛起》之前很多电影不敢想的。
3年后的《猩球崛起2》严格来说没有突破性技术飞跃，但在《猩球崛起》中处理几十只猩猩，与在《猩球崛起2》中要处理2000只猩猩，工作难度强度不一样；在《猩球崛起》中拍摄一部分外景，与在《猩球崛起2》中85%的场景都需要外景拍摄，工作难度强度不一样；在《猩球崛起》中让一只猩猩凯撒变成演技派，与在《猩球崛起2》中让凯撒、寇巴等一批猩猩都演出表演艺术家的水平，工作难度强度不一样！同样是业界标兵维塔公司负责所有特效工作，同样由丹·雷蒙担任现场及整体视效总监、乔·雷特里、艾里克·魏奎斯特担任高级视效总监，《猩球崛起2》在上一部的基础上升级了各个技术手段，最终这让这群“明猩”演出犹如《哈姆雷特》剧般的质感。
新的捕捉服通过视频处理技术辨别出这些标记点，处理成动作表演数据。
85%动作捕捉表演外景拍摄之难
开发新的捕捉服对抗“光污染”
《猩球崛起2》的故事发生在《猩球崛起》故事的10年后，也就是第一集结尾展示的猩猩病毒传遍世界的10年后，地球上的人类大量死亡，包括第一集中凯撒的养父、詹姆斯·弗兰科扮演的科学家也早已去世，整个世界呈现出末世的感觉。凯撒早已成为猩猩部落的领袖，已结婚生子的他带着自己的旧部下以及一帮猩猩群居在森林里。附近的人类社区由于停电多时，为了修理好水利发电厂前往猩猩居住地和它们交涉，在一堆矛盾与阴谋之中，最终演变成猩猩人类的大战。
这样的故事决定了《猩球崛起2》有比第一部多更多的外景戏，丹·雷蒙透露该片在户外完成的动作捕捉表演戏份占了85%，猩猩部落所在的森林部分戏码在加拿大温哥华拍摄，而充满末世颓败感美国旧金山人类社区则在美国新奥尔良拍摄，因为拍摄时当地还没从卡特琳娜飓风的摧残中复原，天然充满末世感。
对于动作捕捉表演来说，室内拍摄和户外拍摄，难度为什么会相差很大呢？这要从这种特殊表演拍摄的性质说起，这种表演需要演员穿上特制的服装和头套，全身许多部位黏上能发射信号的捕捉点，演员的一举一动转化成信号由特质的摄影镜头捕捉，最终传到电脑终端。数字动画模型师做出猩猩3D模型，再将演员表演的表情动作移植到3D猩猩模型身上，猩猩就活了。接着，“修图师”要把原来拍摄到的画面中，把衣着古怪的人类演员“P掉”，换上已经做好的活灵活现的猩猩，最终合成我们看到的电影画面。
室内拍摄的优势很明显了，首先是现场光线和景都完全可控，没有“光污染”，演员的表演转化成的信号能被精准捕捉，在绿幕前表演，后期“修图师”的工作好做很多。其次是摄影机机位想怎么摆就怎么摆，不用担心摄影机电线架设问题。这些好处，都是在温哥华森林里拍摄的《猩球崛起2》摄制组无法享受到的，摄制组一方面要和忽强忽弱的阳光斗争，一方面又要和下雨、冰雹、雾气搏斗，火烧猩猩营的场面，还得对付火光。
在上一集中成功拍出最后金门桥大战的摄制组在对抗“光污染”方面的技术改进就是把原本黏在演员身上的反光材料升级为能发射红外线的LED串，这些LED每个的发射频率不同，所以工作人员能准确知道哪个数据来自哪个确定的点，而这些光线与红外过滤器以及相机上的快门时间合起来，而且LED的红外线在摄制组用的摄影机中无法显示，所以也不会引起“光污染”。
另外，《猩球崛起》时为了拍摄金门大桥大战那一幕，原本只适合在室内使用的大型摄影设备也被改造成灵活便携又能快速拆装的设备。如今为了拍《猩球崛起2》，摄制组再度升级摄影机，开发出靠WI-FI连接电脑终端的无线摄影机，同时摄影机非常小巧，所以摄制组在拍森林戏时有时甚至在林内布置50个摄影机，全方位拍摄动作捕捉演员（一次性拍摄最多只能同时捕捉到13个演员的动作），摄制组有时把小巧的摄影机藏得太好，有时拍完还要想想究竟藏在哪里，以免把摄影机弄丢。
不过，有些外景地实在是难架设红外线摄像头，或者外景的干扰光实在太多，《猩球崛起2》的摄制组又开发出一种新的捕捉服，也就是在森林场景中动作捕捉演员穿的灰色服装，上面粘着黑白标记点的那种。这种捕捉服其实原理跟《猩球崛起》时使用的捕捉服差不多，都是LED灯发射标志，但不是红外线，所以拍这些镜头也不用捕捉红外线的摄像头，而是通过视频摄像机捕捉，然后通过视频处理技术辨别出这些标记点，处理成动作表演数据。这种服装更适用于外景拍摄。而在黑暗环境下拍摄的戏码，视频摄像机拍起来有难度，所以演员又得换回《猩球崛起》时穿的捕捉服，用红外线摄影机拍摄。
演员所戴的头戴式面部表情捕捉头套也有改进，除了升级软件使其捕捉效果更好之外，头套还变得更轻盈坚固，瑟金斯说拍《猩球崛起》时所戴的头套有很多在表演的时候都撞烂了，这次所戴的头套像岩石一样坚固，所以在他们演员在森林里摸爬滚打尽情演绎猩猩都没问题。
《猩球崛起2》所用的新型硅胶材料可以直接用到演员脸上，完全保留演员脸上的纹理。
数字猩猩形象制作之难
2000只工作强度大 毛发纹理足够细致
在第一集中担任纹理总监兼创意总监的吉诺·阿瑟维多继续为《猩球崛起2》的数字猩猩制作做出贡献。这个由惠灵顿动物园介绍给维塔公司的猩猩纹理专家在第一集中就已经证明他有能力把凯撒、莫里斯等数字猩猩做得跟真的一样，这次他在《猩球崛起2》中遇到的最大挑战就是如何处理“湿毛猩猩”，片中有大量被雨淋湿的猩猩，当年皮克斯拍摄《怪物电力公司》时处理毛怪苏利文那一身蓝毛的效果都相当不容易，更别说如今被淋湿甚至打结的猩猩毛。
曾在惠灵顿动物园特地用喷雾器把一只接受牙医治疗时被全身麻醉的猩猩的皮毛打湿研究的吉诺为维塔公司提供了大量有用素材，摄制组开发出新版的能处理猩猩干湿两种状态皮毛的软件Barbershop，这一软件能将每只猩猩的毛皮梳理一遍，当中包含95个单独使用的毛皮梳理文件，54个用于处理主角猩猩，41个用于处理“临演”猩猩。软件在着色方面也有改进，无论是光线下还是战斗时灰尘泥垢满身的状态都能做到很逼真。
至于毛发打结状态的呈现，维塔公司则继续用一款名为RenderMan的渲染软件。同时维塔还开发出新路径追踪渲染器Manuku，这一首次使用的软件用于处理凯撒领着众多猩猩到人类社区门口示威的场面，Manuka能同时处理这样有大量猩猩的镜头，这样2000只猩猩的处理也就省事多了。
至于猩猩皮肤纹理处理方面，剧组继续沿用《猩球崛起》时采用的硅胶材料来给演员面部铸模。数字猩猩的充实过程需要演员本身塑像的扫描数据，根据数据维塔的建模部门才能让数字猩猩在纹理上能接近演员本人，这样安迪·瑟金斯等人甚至眼周细纹的轻微动作都能完美嫁接到数字猩猩脸上，实现演员到数字猩猩演技零损耗。以往为演员面部铸模的材料是牙医给病人制作牙齿模的那种藻酸盐，做出来的石膏模型再浇上聚氨酯，然后再剥离，但是石膏易碎，聚氨酯剥离过程很容易残留石膏堵塞细节， 《猩球崛起2》所用的新型硅胶材料则省去石膏铸模的环节，可以直接用到演员脸上，剥离后再在硅胶模型上倒聚氨酯，完全保留演员脸上的纹理。
演员演绎猩猩走路需要套上延长支架才能完成，这一姿势都需要进行特训。
人类演员扮演猩猩之难
前期演员揣摩 后期技术修整
虽然技术很高级，但凯撒、寇巴等猩猩的演技，还是得靠演员来展现。人类演猩猩，体态之类完全不同，表情之类的细腻演技先不说，光是诠释猩猩的行为举止，都有很大难度。
《猩球崛起2》中有10几个动作捕捉演员，“临演”猩猩交由动画制作部门处理，“好戏”猩猩包括凯撒、蓝眼、寇巴、莫里斯、科妮莉亚、灰烬、洛奇。瑟金斯演的凯撒早就声名在外，这集中新崛起的演技派“明猩”还有托比·科贝尔扮演的寇巴以及尼克·瑟斯顿扮演的蓝眼。寇巴的成名戏是在两个人类面前耍心机装傻然后发狠枪杀人类的那场，托比自己设想了这个跟剧本不太相同的桥段，这也为他赢得“在《猩球崛起2》中光芒超越瑟金斯演的凯撒”的美誉。蓝眼的演技爆发点则是它走进房间探望受伤的父亲凯撒的那场戏，眼神从迷惑到坚定的转变给观众留下深刻印象。
内心戏的演绎对这些动作捕捉演员来说难度不大，瑟金斯说过动作捕捉演员表演的过程，除了穿戴特制装备之外，跟正常演戏没什么不同，再加上如今设备越来越好，演员演起来更加没发现跟演平常的戏有什么区别。再加上，动作捕捉表演的演员，其实很多都是职业演员，瑟金斯在曾为“动作捕捉表演第一人”之前，就是在英国小有名气的演技派。如今托比、尼克、扮演莫里斯的女演员卡琳·科诺瓦也都是职业演员，而扮演凯撒妻子科妮莉亚的女星朱迪·格雷尔，更是影视剧的熟脸，在《发展受阻》、《豪斯医生》、《爱情与灵药》、《好汉两个半》等热门影视作品都有出现过，这是她首次担任动作捕捉表演演员。
演员扮猩猩，首先必须了解猩猩的习性和行动姿势。片中睿智的红毛猩猩莫里斯原型来自惠灵顿动物园的猩猩托万，扮演莫里斯的女演员卡琳·科诺瓦花了很长时间在动物园研究托万的行为举止，做了很多笔记，最终才将这一偏沉稳的角色演绎传神。而其他大多数猩猩动作很多，当中走路的姿势就需要演员学习。猩猩的手臂比人长很多，走路时四肢行动的姿态，人类演员需要在手上套上延长的支架才能完成，同时还要弯着腰翘着屁股走路，这一行动姿势都需要进行特训，摄制组之前还特地请来太阳马戏团专门训练猩猩的团员来教导演员们模仿猩猩。《猩球崛起2》幕后花絮曝光后，演员们弯腰扮猩猩在森林里穿行的片场照片，光是看照片都能感受到演员有多累。
当然，毕竟物种不同，演员扮猩猩动作再像，嫁接到数字猩猩身上都很难完全自动匹配。这就需要后期人工细细修整。该片高级视效总监乔·雷特里说拍摄《猩球崛起2》时技术团队已经将第一部中应用的面部解算器软件Slover改进，头部支架的数据被分析并用面部解算器解算，以产生一组混合形状和面部肌肉运动的设置。捕获数据被进一步稳定化，再由人脸转换为猿的面部，同时生成系统，让动画师调整唇形同步，修正表达，还原到猩猩脸上。
原本这一系统可以直接将人脸的表情自动替换到猩猩脸上，但出来的效果还是不太理想，毕竟人脸的五官和猩猩的差别太大。改进版的Slover则能把演员的面部表情转换成另一种格式，然后经过过滤、验证，再由后期人员手动调整匹配和增强效果，最终才能实现演员表演完全移植到猩猩脸上的过程。
另外，演员即使模仿猩猩走路，也不可能完全变成猩猩。后期人员需要把动作捕捉而来的数据增强匹配到猩猩身上，譬如根据每种猩猩的不同，调高调低猩猩臀部、手部等等，相当费时费力。
一个“P图师”要几个月时间才能把实景拍摄的画面中把演员“P”得干干净净。
人类换成猩猩融入场景之难
大量猩猩骑马纯靠辛勤努力
完成演员替换为猩猩的过程结束后还有一项繁重的工作，那就是在实景拍摄的画面中把演员“P掉”，替换成猩猩。比起在室内绿幕前拍摄，最后再把绿幕抠掉换成电脑制作的场景，外景拍摄当然会让动作捕捉演员彼此间的对戏互动更加真实，但最后带来的困难之一就是到后期如何不露痕迹地完成这一过程。在拍《猩球崛起》时，维塔公司已经部克服了这一内容，如今要做完一个有CG角色与人类演戏的场面，可以分为以下步骤：表演捕捉演员穿着特制衣服与单纯演人类的角色一起演，这时系统会实时收集表演数据，通过监视屏可以看个大概的CG成品与演员演对手戏的情况，以便导演决定需不需要再演一遍。然后再拍一次没有演员（或者只有人类演员）的场面，用于合成时候使用，因为在将CG角色替换掉之前表演捕捉演员的时候，由于体型之类的不同，很难保证能把表演捕捉演员完全P掉，这时候就需要从“空场景”中取材，用于填补“露馅”的地方了。
艾里克·魏奎斯特说《猩球崛起2》“PS”更难的地方除了电影是3D拍摄的之外，还有大量猩猩骑马的戏。人的身形和猩猩不同，当画面中人被替换成猩猩后，马鞍、索具等以及背后的森林背景比例方面都要考虑。动画师和动作编辑师在拿到动作捕捉数据后，还要手动调整猩猩不用马鞍坐在马上的画面。一个“P图师”要几个月时间才能把人类骑手“P”得干干净净，这时动画师才能把猩猩P上去，同时制作匹配立体环境的影像。这份工作里，3D只能在某些镜头使用，大部分还是靠辛勤努力，二维跟踪和立体置换完成的。遮罩总监昆汀·荷马和他的团队负责去除演员的痕迹，在立体环境生成干净的影像。乔·雷特里赞美说昆汀·荷马和他的“P图”团队是《猩球崛起2》的一大幕后功臣。
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