《星際穿越》中的沉浸式制作:設(shè)計(jì)最真實(shí)黑洞刨晴,呈現(xiàn)震撼超立方體

《星際穿越》無疑是一部極具觀賞性與話題性的電影,導(dǎo)演是克里斯托弗·諾蘭路翻,他也是前段時(shí)間熱映的《敦刻爾克》的導(dǎo)演狈癞。《星際穿越》這部科幻巨制在2014年一經(jīng)上映茂契,便引發(fā)了觀眾與影迷們對它的劇情蝶桶、物理原理、配樂掉冶、黑洞真竖、蟲洞等問題的熱烈討論。

《星際穿越》電影海報(bào)厌小。

有討論片中劇情與科學(xué)合理性的恢共,有吐槽觀影時(shí)背景音樂中音噪過大導(dǎo)致聽不清對白的,有表示聽不懂科普電影背后的各種物理學(xué)原理和術(shù)語的璧亚,有抒發(fā)對諾蘭導(dǎo)演頂禮膜拜的讨韭,也有指責(zé)影片情節(jié)不科學(xué)之處的,莫衷一是癣蟋。當(dāng)然透硝,若是針對這部電影找出其劇情錯(cuò)漏或謬誤的地方,就是我們常說的Bug疯搅,我想這樣做任何電影都是經(jīng)不住觀眾們火眼金睛般的考驗(yàn)的濒生。

這里我想分享的感悟是:感覺好萊塢這類科幻電影的制作就是一個(gè)完整的項(xiàng)目,從開始的技術(shù)準(zhǔn)備到后面的成效秉撇,都有一種令人欽佩的創(chuàng)作付出甜攀。

影片開頭介紹未來地球面臨糧食危機(jī):病原像連環(huán)殺手一樣依次獵殺農(nóng)作物秋泄,因此必須燒掉染病的植被。

《星際穿越》主要講述了在未來某一時(shí)刻的的地球已是黃沙遍野规阀,小麥恒序、秋葵等基礎(chǔ)農(nóng)作物相繼因枯萎病滅絕,人類不再像從前那樣仰望星空谁撼,放縱想象力和靈感的迸發(fā)歧胁,而是每日在沙塵暴的肆虐下倒數(shù)著所剩不多的光景。在家務(wù)農(nóng)的前NASA宇航員庫珀(馬修·麥康納 Matthew McConaughey 飾)接連在女兒墨菲(麥肯吉·弗依 Mackenzie Foy 飾)的書房發(fā)現(xiàn)奇怪的重力場現(xiàn)象厉碟,隨即得知在某個(gè)未知區(qū)域內(nèi)前NASA成員仍秘密進(jìn)行一個(gè)拯救人類的計(jì)劃喊巍。多年以前土星附近出現(xiàn)神秘蟲洞,NASA借機(jī)將數(shù)名宇航員派遣到遙遠(yuǎn)的星系尋找適合居住的星球箍鼓。在布蘭德教授(邁克爾·凱恩 Michael Caine 飾)的勸說下崭参,庫珀忍痛告別了女兒,和其他三名專家教授艾米莉亞·布蘭德(安妮·海瑟薇 Anne Hathaway 飾)款咖、羅米利(大衛(wèi)·吉雅西 David Gyasi 飾)何暮、多伊爾(韋斯·本特利 Wes Bentley 飾)搭乘宇宙飛船前往目前已知的最有希望的三顆星球考察。他們穿越遙遠(yuǎn)的星系銀河铐殃,感受了一小時(shí)七年光陰的滄海桑田海洼,窺見了未知星球和黑洞的壯偉與神秘。在浩瀚宇宙的絕望而孤獨(dú)角落富腊,一份超越了時(shí)空的篤定情懷將他們緊緊相連坏逢。

個(gè)人覺得這部影片是目前為止看過的最好的時(shí)空穿梭類科幻電影,無論是從音效還是畫面上來說赘被,都極富創(chuàng)意是整。那么這部科幻巨制是怎么誕生的呢。

頂尖天體物理學(xué)家加諾蘭御用視覺特效公司

首先要介紹一位物理學(xué)教授帘腹,他就是2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者之一的基普·索恩贰盗。

2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),三位科學(xué)家因引力波研究同獲這一獎(jiǎng)項(xiàng)阳欲。

基普·索恩是加州理工學(xué)院費(fèi)曼理論物理學(xué)教授,作為黑洞和廣義相對論領(lǐng)域最杰出的科學(xué)家之一陋率,他跟斯蒂芬·霍金球化、卡爾·薩根都是長期好友,在理論物理學(xué)界享有至高地位瓦糟。正是他構(gòu)建起了《星際穿越》的整個(gè)故事基礎(chǔ)筒愚。克里斯托弗·諾蘭接手《星際穿越》這個(gè)項(xiàng)目時(shí)菩浙,他對編劇的劇本做了很大的改動(dòng)巢掺,并且希望讓故事盡可能建立在科學(xué)基礎(chǔ)上句伶,為此他找到了索恩。

美國理論物理學(xué)家基普·索恩與演員杰西卡·查斯坦陆淀。
尋找科學(xué)的正確性與電影的吸引力之間的平衡是制作有趣的科幻電影的最大挑戰(zhàn)之一考余。

2013年初,索恩給諾蘭上了幾個(gè)月的課轧苫,向他解釋黑洞如何彎曲光線和時(shí)空楚堤。因此,整部影片是架構(gòu)在索恩的理論知識(shí)基礎(chǔ)上的含懊。事后諾蘭透露說身冬,索恩最難得的一點(diǎn)是他從不立刻回答自己提出的問題,而是回去查論文岔乔,跟科學(xué)家們討論酥筝,然后做一系列的運(yùn)算,最后才把結(jié)果告訴自己雏门。即便這樣樱哼,索恩也沒有覺得心煩。

至于特效制作剿配,諾蘭再一次找到了他長期以來一直合作的視覺特效工作室Double Negative(雙重否定搅幅?等于肯定)。很快呼胚,他把Double Negative的特效總監(jiān)保羅·富蘭克林也帶到了索恩的辦公室茄唐。富蘭克林知道用CG可以實(shí)現(xiàn)任何效果,但這正是問題所在蝇更,因?yàn)檫@樣做很容易違背物理原理沪编,達(dá)不到本片所追求的真實(shí)感。

因此年扩,富蘭克林向索恩教授請教了許多科學(xué)理論知識(shí)及公式蚁廓,而索恩則是傾囊相授,甚至把自己的筆記本給了富蘭克林厨幻,上面全是他多年以來記錄的研究成果相嵌。富蘭克林如獲至寶,他知道只要在特效制作中遵循這些公式况脆,就可以創(chuàng)造出符合物理定律的圖像饭宾,于是,他讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)按照索恩的公式編寫新的特效軟件和算法格了。有了頂尖天體物理學(xué)家和著名特效公司的奇遇式的合作看铆,后面打造各式場景與真實(shí)呈現(xiàn)各種效果也就成為了可能。

索恩專門為電影撰寫的配套新書《星際穿越中的科學(xué)》盛末,諾蘭作序言弹惦。

導(dǎo)演與視效工作人員力求設(shè)計(jì)符合物理學(xué)原理的黑洞

《星際穿越》中的超大黑洞“卡岡圖雅”否淤,無疑是最令人難忘的場景之一。與雄偉壯麗棠隐、神秘莫測的黑洞比起來石抡,人類的力量似乎微不足道。而所謂黑洞宵荒,其實(shí)并不是個(gè)洞汁雷,而是個(gè)球體榨婆,這個(gè)球體的密度極高仑鸥,因此引力非常巨大。

黑洞引力范圍的邊界叫做 “視界”把介,任何進(jìn)入黑洞引力范圍的東西都無法逃出去暑刃,包括光厢漩,人們無法探知視界以內(nèi)的東西,這便是“黑洞”這個(gè)名字的由來岩臣。黑洞的視界附近有一系列神奇的現(xiàn)象發(fā)生溜嗜,包括巨大的引力所帶來的光線彎曲,愛因斯坦將這一現(xiàn)象形象地稱為“引力透鏡”架谎。另外炸宵,旋轉(zhuǎn)的黑洞會(huì)吸引周圍的物質(zhì),形成一個(gè)被稱為“吸積盤”的圓環(huán)谷扣。吸積盤隨著能量增加土全,會(huì)釋放出明亮的光線。黑洞本身沒有光会涎,人們觀察黑洞只能通過引力透鏡和吸積盤裹匙,這也是特效團(tuán)隊(duì)需要呈現(xiàn)的東西。

基普提供給Double Negative的黑洞數(shù)學(xué)模型末秃,據(jù)此來用電腦模擬黑洞概页。

當(dāng)特效人員根據(jù)基普提供給Double Negative的黑洞數(shù)學(xué)模型來用電腦模擬時(shí),發(fā)現(xiàn)了問題:以往的特效渲染器都是基于“光沿直線傳播”這一原理练慕,而這個(gè)方法現(xiàn)在在黑洞周圍并不適用惰匙。于是特效人員不得不參考索恩的公式,重新編寫用于黑洞圖像渲染的“彎曲光線渲染器”贺待。

特效人員在計(jì)算機(jī)中模擬了一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的黑洞徽曲,并在黑洞外圍放置了一個(gè)扁平的、彩色的圓環(huán)用于測試麸塞,經(jīng)過一番計(jì)算模擬之后,奇怪的事情發(fā)生了涧衙,他們發(fā)現(xiàn)黑洞周圍的扭曲空間使得吸積盤本身也發(fā)生了扭曲哪工,光環(huán)因此變得縱橫交錯(cuò)奥此、形狀怪異。

可以看到畫面中間確實(shí)有一個(gè)環(huán)雁比。

在片場拍攝黑洞戲份時(shí)稚虎,制作組搭建了巨大的投影幕墻和1:1的飛船模型,演員在飛船內(nèi)表演時(shí)偎捎,窗戶外面就是幕墻投射的宇宙景象蠢终。這塊幕墻用到了兩臺(tái)大型投影機(jī),以確保幕墻上的宇宙景象擁有合適的亮度茴她。在后期階段寻拂,特效團(tuán)隊(duì)會(huì)把幕墻上投影的景象替換成進(jìn)一步細(xì)化完善的版本。

影片中最終呈現(xiàn)的黑洞效果丈牢。

什么是超立方體祭钉?如何呈現(xiàn)令人震撼的超立方體?

影片精彩片段之一己沛,是我們見識(shí)到了所謂的“五維時(shí)空”慌核,要把這個(gè)概念呈現(xiàn)在大銀幕上是非常困難的。通常認(rèn)為我們所處的世界是四維時(shí)空申尼,也就是三個(gè)空間維度加一個(gè)時(shí)間維度垮卓,而五維時(shí)空則有四個(gè)空間維度。擁有四個(gè)空間維度的立方體被稱為超立方體师幕,Double Negative特效團(tuán)隊(duì)的任務(wù)便是設(shè)計(jì)震撼的視覺畫面來呈現(xiàn)這個(gè)超立方體粟按。從藝術(shù)角度講,他們本可以很抽象地表現(xiàn)這個(gè)空間们衙,但是在導(dǎo)演力求真實(shí)的影響钾怔,特效技術(shù)人員決定嘗試按照超立方體確切的樣子來制作。

由于人類目前無法理解四個(gè)空間維度蒙挑,因此諾蘭設(shè)計(jì)讓庫伯掉入超立方體的其中一個(gè)面里宗侦。我們知道立方體的一個(gè)面是二維的,而超立方體的一個(gè)面是三維的忆蚀。諾蘭正是讓庫伯掉入超立方體的“三維面”矾利,才使得庫伯沒有灰飛煙滅。同時(shí)馋袜,墨菲的臥室位于超立方體的另外一個(gè)三維面上(沒錯(cuò)男旗,在五維時(shí)空里他們隔得如此之近),這也是為什么庫伯會(huì)在超立方體中看到墨菲的臥室欣鳖。

設(shè)計(jì)超立方體圖察皇,以展現(xiàn)庫伯可以從上下左右前后六個(gè)方向來看女兒墨菲的臥室的景象。

特效總監(jiān)富蘭克林開始思考超立方體里面應(yīng)該是什么樣子的,尤其是如何展現(xiàn)“時(shí)間是物質(zhì)”什荣,如何展現(xiàn)所有物體在整個(gè)時(shí)間線上的每個(gè)瞬間矾缓。

根據(jù)愛因斯坦的相對論,回到過去是不可能的稻爬,即便是進(jìn)入高維時(shí)空嗜闻。但影片中設(shè)計(jì)讓引力波可以穿越時(shí)間,影響過去桅锄,而對庫伯來說琉雳,他需要看到所有的時(shí)間,從過去到未來友瘤。正如塔斯所說翠肘,五維時(shí)空里時(shí)間是實(shí)體,就像一根線商佑,你可以看到線上從頭到尾的每個(gè)瞬間锯茄,但是,要改變過去瞬間發(fā)生的事情茶没,只有借助引力波肌幽。

富蘭克林得找到一個(gè)平衡點(diǎn),既不能讓畫面顯得太過雜亂抓半,又要從庫伯的角度觀察時(shí)間線上不同瞬間墨菲臥室里發(fā)生的事情喂急。他的辦法是把墨菲臥室的六個(gè)像縮小,并讓每個(gè)像發(fā)射兩條垂直的線笛求,這兩條線就是“時(shí)間線”廊移。每當(dāng)時(shí)間線相交的時(shí)候,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)臥室的像探入,因此整個(gè)五維空間里可以有無數(shù)個(gè)臥室的像狡孔,這些像位于時(shí)間線不同的位置上,因此每個(gè)像所代表的時(shí)間不同蜂嗽,庫伯只要沿著時(shí)間線漂浮苗膝,就可以看到墨菲臥室的過去或未來。

不同位置的時(shí)間線組成無數(shù)個(gè)墨菲的臥室植旧。

在影片中,我們可以看到當(dāng)庫伯成功地把信息傳遞給墨菲后病附,五維空間開始崩塌问窃,畫面中的每個(gè)收縮面都是按照超立方體的旋轉(zhuǎn)法則來收縮的。

除了有貴人索恩與一直合作的特效團(tuán)隊(duì)的鼎力襄助完沪,諾蘭還多次提到《2001:太空漫游》(2001: A Space Odyssey)域庇、《第三類接觸》(Close Encounters of the Third Kind)技健、《太空先鋒》(The Right Stuff)等前人拍攝的電影帶給他的啟發(fā)和靈感啊送。站在巨人的身上,他才能望得更遠(yuǎn)篷朵。而這一份發(fā)生在大銀幕的接力或傳承盡管對于電影人或觀眾而言并不陌生声旺,卻是相當(dāng)彌足珍貴的。正是以諾蘭為代表的一代代電影人前仆后繼地投身太空題材,用自己的方式記錄并展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界或想象世界的太空炕婶,讓這一電影類型保持一定的生機(jī)和活力。許多經(jīng)典的太空故事和畫面為激發(fā)人類對太空旅行和外星生命熱情的想象陪踩、探究做出了巨大的貢獻(xiàn)傻谁。

編者結(jié)束語

《星際穿越》是一部“沉浸式”的影片,導(dǎo)演在音效與畫面上也是下了大功夫,讓觀眾盡可能體會(huì)到身臨其境的感覺杭措。雖然影片上映后,不少觀眾吐槽音效和配樂聲音太大稿黍,演員們的對白都聽不清了,但過后人們似乎明白了邓嘹,真實(shí)震撼的擬音是導(dǎo)演力求真實(shí)與自然創(chuàng)作的有意為之吴超。而《星際穿越》讓大家著迷的是其創(chuàng)造了一個(gè)完全不同的宇宙結(jié)構(gòu),在劇中利赋,大家叫它五維空間。而正是由于五維空間這種宇宙結(jié)構(gòu)的存在猩系,才發(fā)生了如此多交織在一起的故事媚送。

《星際穿越》安妮·海瑟薇臺(tái)詞之一。

最后以影片里的萌寵——智能機(jī)器人來結(jié)尾寇甸。機(jī)器人凱斯和塔斯是影片中的一大亮點(diǎn)塘偎,在米勒星球的巨浪中塔斯前往水中拯救布蘭德疗涉,在與失控旋轉(zhuǎn)的永恒號(hào)對接時(shí)與庫伯密切配合的塔斯,還有影片最后女主角在“艾德蒙斯”的星際建造新的人類殖民地時(shí)吟秩,凱斯在那里挖啊挖的鏡頭咱扣,感覺它們就是一個(gè)個(gè)智慧的生命體,不僅僅是完成了許多人類完成不了的靈敏操作涵防,還與人類伙伴形成了一種溫暖的感情聯(lián)結(jié)闹伪。并且給了孤獨(dú)的未來人類一種相濡以沫的陪伴與堅(jiān)持不懈的探索動(dòng)力,畢竟不是誰都可以忍受漂泊在宇宙和太空中的那種寧靜與窒息武学。無論何時(shí)祭往、何地,人與人之間火窒、以及本片中的主人公們與智能機(jī)器人之間最值得信賴的感情聯(lián)結(jié)就是“愛”,愛可以“穿越”一切驮肉,它不是愿望熏矿、不是期許、更不是傷感抑或抒情离钝,而是最易讓人察覺到的真實(shí)的存在票编。

機(jī)器人的四種基本行為模式:靜止、拐杖行走卵渴、雙腿行走慧域、四腿(輪式)奔跑。

(完)

歡迎大家評暢言評論浪读。由于作者專業(yè)與水平有限昔榴,內(nèi)容中若有不嚴(yán)謹(jǐn)之處,請批評指正碘橘。

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