3万台电脑4.32亿小时制作《阿丽塔：战斗天使》
由卡梅隆编剧及监制的《阿丽塔：战斗天使》正在热映之中， 这个长着大大的眼睛，一头短发一脸无辜状的小女孩，打起架来却是战斗力十足，又酷又帅。为何卡梅隆会对阿丽塔情有独钟，视为“女儿”？因为对于卡梅隆来说，这表达了他对电影技术的探索，他带领角色往电影的深处又走了一步。
《阿丽塔：战斗天使》的视效由著名的维塔工作室制作，是由三万台电脑4.32亿小时制作出来的。片中阿丽塔一个吃橙子的镜头，就制作了 2000多个版本， 以至于维塔工作室的动画主管迈克·寇赞和视觉主管埃里克·桑登来北京接受采访时都半开玩笑半有些歉疚地说，维塔工作室所在的新西兰惠灵顿地区气温较低，每天早上都能看到办公楼有热气蒸腾出来——那是三万台电脑渲染《阿丽塔》排出的热气，这些热气甚至改变了城市的温度。
《阿丽塔：战斗天使》的幕后制作是如何完成的？这足足可以用 一本手册来介绍，这次，我们就单独介绍一下，故事的主人公阿丽塔是如何在数字技术中诞生的。
阿丽塔一个虹膜
就运用了900万个像素制作
《指环王》整部
才动用了15万像素
《阿丽塔：战斗天使》根据日本漫画家木城雪户的漫画《铳梦》改编，故事讲述未来的26世纪，一个半机械少女残躯被医生依德捡回后重获新生，依德为她取名为阿丽塔。失去记忆的阿丽塔偶然间发现自己拥有超强的战斗能力，之后在接连不断的战斗中迅速成长，并开启探寻身世之谜的史诗级冒险。
《阿丽塔：战斗天使》有着惊人的数据：大概有2600个视觉特效镜头。相比之下，《阿凡达》只有1600个视觉特效镜头，《指环王1》只有200百个视觉特效镜头。拍摄《阿丽塔：战斗天使》维塔工作室用到了动作捕捉、表演捕捉和CGI技术，用上了融合摄影机系统、面部动作捕捉仪器及协同工作摄影机来拍摄。
据统计，《阿丽塔：战斗天使》在维塔工作室使用的磁盘空间是《阿凡达》的三倍、全公司有近800人投入该项目、动用三万台电脑进行运算制作、团队对特效场景渲染时间总计为4.32亿小时。制作这么多角色，最多的时候有130到140个动画师。加上灯光、音乐、动效剪辑、摄影、设计等等，总共约有700多人参与到电影的制作之中。
电影中有大量阿丽塔的眼睛特写，开篇的第一个镜头便是阿丽塔的一双明眸。这也就要求了制作需格外费心。此前在制作《指环王》中的咕噜时，一双眼睛用了5万个像素制作完成，《指环王》整部才动用了15万像素。而这次阿丽塔的一个虹膜就运用了900万个像素制作。咕噜眼睛的虹膜只有2.5万个多边形，阿丽塔的虹膜有830万个多边形，所以单单眼睛里的细节，咕噜和《阿凡达》中的尼特丽就无法与其相比。
阿丽塔眼睛的近景镜头没有用传统的动态贴图制作，而是完整地创建了包括虹膜内的丝模型在内的整个眼球结构。团队更是首次模拟了婴儿眼睛的纤维，同时打磨面部肌肉和其他器官，以达到整体上的完美融合。维塔工作室创造出可以分解每一层的眼睛，让动画师能拆解、拉伸眼睛每一处细节，这与人眼睛自然老化的过程相仿。然后，维塔工作室会和卡梅隆及导演罗德里格兹不停地作改变，调小虹膜、放大瞳孔、眼白少一点、眼角位置、睫毛一根一根该怎么样……几个月里，光是从纸上概念设计到真正到电脑前实际组合，阿丽塔双眼设计的各式排列组合就超过50种以上。
影片第一支预告片发布后，很多观众反馈阿丽塔的眼睛太大，而卡梅隆的要求就是“眼睛要大”，最终的协调结果是把阿丽塔的虹膜变大，这样眼白就变少了，阿丽塔显得更加自然。
阿丽塔脸部肌肉动作
比阿凡达的尼特丽
要多三倍左右
从《指环王》中的咕噜到《阿凡达》的尼特丽，从《猩球崛起》中的凯撒再到现在的阿丽塔，维塔工作室主要是做脸部表情，阿丽塔是目前最为先进的一个，而且是电影中第一个类人类的角色。
影片中的阿丽塔要和真人实景同步，这是电影技术一个非常大的进步，超过2500张面部表情的定帧图组成了阿丽塔的各种表情。
为了完美捕捉演员面部细节，技术人员需要用演员罗莎·萨拉扎牙齿和牙龈的模具建立面部肌肉系统，做个面部表情人偶（数字替身），用来建立表情库。这个表情人偶要先创造头颅、下巴，因为这些位置放对是很重要的，然后再去建立一个合适的脸部的表面，包括肌肉上面的脂肪组织、表面的皮肤层等等，最终一步一步融合成有血有肉的人物形象。
而在做表情人偶之前，首先要对扮演阿丽塔的女演员罗莎进行像扫描，抓捕她的脸部表情细节，对牙齿和牙龈的扫描也是非常重要的，也就是说嘴巴内部的一些动作也必须是准确的。因此他们还向整形科医生咨询嘴部肌肉层和组织的运动，然后再去重做细节。
在阿丽塔设计之初，跟演员罗莎·萨拉扎合并之前，维塔工作室必须平衡她的面部表情。正如吃橙子那场戏，失去记忆的阿丽塔咬橙子时一脸惊奇，脸上所有的小细节非常难处理，所以这是制作上最大的挑战。为了这个动作，维塔工作室做了2000多个版本，用了一年的时间反复，最后才完成电影中的效果。
而为了看起来更真实，阿丽塔脸上的皮肤并不是很好，有很多不完美的地方，比如有斑点和眼睛里的血丝。
阿丽塔的头上有
13.2万根头发
2000根眉毛
480根睫毛
在角色塑造上，阿丽塔制作了包括眉毛和睫毛在内的47种毛发造型，在她头上有超过13.2万根头发、2000根眉毛、480根睫毛，脸和耳朵上有近50万根“桃色绒毛”。工程师们实现了一种新的毛孔生长技术，在每个毛孔中放置单独的毛发，使得阿丽塔的皮肤更加细腻紧致；就算是在特写镜头下，也显得非常逼真。阿丽塔有71件数字特效服装，共计使用了125种不同的穿法。
狂战士，是阿丽塔的第二个身体，她成为狂战士时就有了一个更加机械的结构，这些用硅胶和凝胶连接起来的关节，可以让阿丽塔战斗起来更加灵活。观众在银幕上只能看到金属质感的机械身躯，却不知道阿丽塔实际是由8000多件数字制作的模拟人偶合成，她的身体拥有大大小小800多个内部零件，狂战士的身体更是运用了2700个部件组装。
阿丽塔的制作过程也是追求细节完美的过程，工作人员从一开始就强调所有细节要非常的逼真，一直到全身的每一个细节，一直到她的手指，如果你贴近看手指的时候，可以看到她的指纹都是非常清楚的。
而为了做到表面皮肤上的细节尽量做到与真人一样，皮肤表层之下要做很多共组，阿丽塔身体的表层之下是机械的内部骨架，由5000个不同的小组件组成。
在皮肤和光的交互（反射）方面，在过去的电影里，维塔工作室都用硅胶模具放在演员脸上，然后去扫描模具上的皮肤细节，然后纹理师会在电脑上把材质画出来。而在《阿丽塔》中，用的技术是扫描脸上的毛孔，所以毛孔的细节做得非常精致，然后配合其他诸如毛发之类的细节，足以做到贴着脸的摄影机拍出来都像是真的一样，非常完美。
《阿丽塔》一帧就需要花费100小时，每一个场景需要用100个小时的时间来渲染，最终维塔工作室用了4.32亿个小时的渲染时间，而《阿凡达》是1.5亿个小时，可见，《阿丽塔》在细节方面的呈现是非常令人惊叹的。
文/本报记者 张嘉 供图/袁洋
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