摘要 CG技术作为艺术与技术相互渗透的结晶，它在电影业所产生的每一次技术变革，都令全世界为之着迷。而未来人们欣赏到的一切，包括电影、电视、游戏等，都将是CG技术所带来的。它所带给人们的，总的来说不仅是视听感官上的体验，更重要的是它将以超越所有行业的姿态，最大程度地呈现可视化和交互式技术的魅力，最终颠覆“看电影”的传统概念。
关键词：CG技术 巨幕立体电影 立体影像 虚拟影像 良性互动
中图分类号：J91 文献标识码：A
詹姆斯·卡梅隆历时4年打造的3D大片《阿凡达》，全球总票房超越《泰坦尼克号》成为影史第一，并在其上映后瞬时掀起了IMAX 3D电影的全球性狂潮。梦幻般的潘多拉星球，无一不精的细节，给观众带来了不同凡响的视觉震撼。
对于IT业界来说，IMAX与3D已成为当下炙手可热的关键词。IMAX是一种能够放映比传统胶片更大和更高解像度的电影放映系统。整套系统包括以IMAX规格摄制的影片拷贝、放映机、音响系统、银幕等。其效果是图象更加清晰，观众观看画面更大，更具感染力。3D电影拍摄时采用两台摄像机同时工作，两台机器的间距与人眼的间距一样。放映时由两台放映机同时放映以模拟人的两只眼睛，观看时需佩戴偏振镜（也叫偏光镜，简称PL镜，是一种滤色镜）。IMAX 3D就是指“巨幕立体电影”，是将IMAX与3D有机结合的产物。IMAX 3D电影拍摄与制作的基础，正是计算机图形技术。
CG为Computer Graphics（电脑图形）的英文缩写，核心意思为数码图形。所谓CG技术通常指的是数码化的作品，一般服务于以下几种行业：广告、影视、动画、漫画和游戏业。内容是纯艺术创作到广告设计，可以是二维或三维、静止或动画。随着以计算机为主要工具进行视觉设计和生产的一系列相关产业的形成，现在CG的概念正随着应用领域的拓展在不断扩大。
一 《阿凡达》中体现出的CG技术的创新
作为一种视听艺术，电影的发展除了本身的艺术探索实践之外，技术的进步起到了决定性的作用。上世纪80年代以来，CG技术给电影工业带来了一次深刻的变革，用数字技术营造出来的“视觉奇观”，使“商业电影”向“景观电影”转型，成为追求高票房的制胜法宝。一定程度上使曾经一度低迷的影院和电影市场又重新火热起来。
评价《阿凡达》，普通观众使用频率最高的一个词就是“身临其境”——精彩的CG技术，创造了“虚拟逼真”的电影奇观。这种“真实幻象”的“体验”观感，是快感原则、奇观化原则等现代电影的美学原则的最好体现。许多媒体、专家甚至预言：《阿凡达》这一里程碑式的出现，标志着立体电影时代的真正来临与CG技术在电影工业中地位的升华。在电影《阿凡达》中，60%的画面是全CG效果，因此在拍摄中，真人表演与最终的CG画面必须契合得天衣无缝。为此，导演詹姆斯·卡梅隆专门开发了一种3D虚拟摄像机，以便在拍摄真人表演时能够更准确地进行预览，这种摄像机可以实时观察演员的动作与虚拟世界的交互，从而让导演可以即时调整和指导每一场戏。在演员表演的同时，卡梅隆可以通过一旁的LCD屏预览到演员“化身”为近3米高的蓝色纳美人行走在潘多拉星球上的画面效果。
《阿凡达》的制作，充分借鉴了3D电影、三维动画这类CG影片“创作/制作、技术研发、过程管理”三位一体的现代电影工业化生产流程，从而在技术上、生产上实现了“实拍片”、“动画片”的合流。与其它影片不同的是，《阿凡达》运用动作捕捉技术时，除了需要演员在拍摄时穿上布满捕捉点的紧身衣裤外，影片摄影棚内还同时架设有一套“协同工作摄像机”来完成此工作。这套系统由布满在摄影棚顶部的140个数字摄像机组成，形成一个捕捉舞台。摄像机通过追踪现场LED灯打出的近红外光谱的反射，将捕捉到的数据传输到一套系统中，再将光谱的反射与演员的运动进行组合分析，得出整个镜头的立体模型。之后，这些数据再被映射到后期的计算机处理，从而令CG场景呈现出高度拟真的效果。
卡梅隆这一次留下的不仅仅是一部辉煌的电影，还有其团队独创的3D摄影机、虚拟摄像机、表演捕捉系统，更有其首次尝试的GPU加速渲染技术。可以说，这些CG技术开创了3D与数字特效的新时代。
二 颠覆“看电影”传统概念的立体影像技术
19世纪80年代以后，高科技产品发展迅速，如计算机、雷射光线、传真机、复印机、卫星传播等，日新月异。这些尖端科学技术，都成为创造想象和架构的创作工具，这些新的媒介能仿真真实世界，也能创造出幻想境界中的奇景。高科技艺术是19世纪80年代以后，兴起于美国的新艺术。它是泛指以运用高科技创造的现代美术作品，诸如计算机艺术、镭射光艺术等作品，给美学领域带来了明显意义，并结合了人类智能和科技产生的大量新颖技巧。潜藏在这种深具潜力的新视觉技巧下，有一个更深入的意义：在高科技的辅助下，视野更加广阔，并为艺术创作提供了新的美学向度、跳跃连结代替线性思考、多向度空间取代绘画透视、前所未有的互动性功能。
现在的立体电影，主要是电影银幕的光线透过立体眼镜对光的选择分别呈现在人的左眼和右眼中，使人产生立体影像的感觉。随着技术的进展，现在裸眼式（不须戴眼镜）的真3D立体显示技术也正逐步成熟，并具有全视景、多角度、多人同时观察等优点，可直接观察到具有物理景深的三维图像技术，其显示图像深度、效果同我们看到的真实世界一样。同时，感知技术也离我们越来越近，能够解决人机交互的便捷性、准确性和功能的多样性等问题，这将会全方位地影响我们的生活。
这些立体影像技术、交互技术的进步，对于未来电影的发展意义重大。仅就技术上而言，目前立体影像技术已经成熟，甚至全息立体影像、感知技术等都已开发出来，将来投入到电影的实际制作中只是个时间早晚的问题。
首先，可以造就新的电影时空，把观众感觉真正置身其中，真正“身临其境”，观众将不再是坐在银幕外的旁观者，转而成为置身其中的局内人。这种全景式电影的出现，很可能会引起创作观念和观影观念的变化。
其次，新技术形成了新的电影传播方式。传统的电影接受理论是建立在影院观影模式上的，大屏幕、黑暗场景、集体观看，正成为电影接受美学研究的典型观看方式，并由此产生一种观影的仪式感，构成了一个观影的“信息场”。由于全景式电影是空间范畴，不需银幕作为载体，因而不限于影院，观影的集体行为转变为个体化、私密化的观影体验，改变了观影心理，观众会得到与传统观影模式截然不同的观影体验。
最后，新技术产生了交互式立体影像的可能，即观众可以与虚拟影像面对面交谈，而不是拿着电话和对方通话。这在真正意义上创造了一个全新的时空关系，势必打破原来的电影创作模式，为电影工业的发展提供全新的思路和道路。
三 中国CG电影产业需要找到“自己的路”
一部3D电影《阿凡达》，不仅从中国电影市场卷走了12亿人民币的票房，而且还深刻地改变了中国观众的观影习惯——从家庭“碟片影院”重回电影院。《阿凡达》为何创造了新的票房奇迹，《阿凡达》火爆全球带给我们怎样的思考，中国能不能创作出属于自己的“阿凡达”，又该如何创作？所有这些一系列问题，已经成为国内电影界人士对自身的“阿凡达之问”。
笔者认为，目前，中国制作自己的“阿凡达”的时机尚未到来，首要的一点原因就是我国的电影产业规模、产业实力和产业环境还无力承载自己的“阿凡达”。
首先，卡梅隆之所以能够做成《阿凡达》，不仅跟他的个人优势有关系，而且还有赖于美国电影产业的成熟。美国的电影产业年票房能够达到100多亿美元，而在中国，即使是创纪录的2009年，票房总数也只有62亿元人民币。卡梅隆为了《阿凡达》的问世，耗费了14年心血，投入的成本高达5亿美元，其中有数千万美元投入到技术研发中。在高新技术的支撑下，影片才取得了亮丽的票房，电影生产与技术研发已形成了良性互动的关系。试问目前在中国，有哪一位导演能够真正做到10年磨一刃，又有哪一位电影投资人愿意投入如此巨额的资金，并承担如此巨大的风险呢？所以说，中国电影CG产业距离“良性互动”，尚有一段征程。
其次，国内CG技术产业特别是3D企业，在资金、人员投入上明显不足，技术不系统、不完善，不敢于创新求索，这严重制约了我国CG产业与电影产业的先进化。未来中国电影的发展，必须不断推进自身的产业化和数字化进程。在这个问题上，很多媒体和权威人士都在呼吁政府的支持。这就是中国人的观念，就是什么事情都靠政府。但事实上，文艺应该是面向人民大众的，人民需要什么样的文艺，什么样的文艺就有市场。所以说，应该是电影投资企业增加对3D技术研发的经费投入，设立相关重大重点项目，促进产学研合作，催生具有独立知识产权的3D显示软、硬件技术和产品，推动产业升级；同时利用市场和经济杠杆推动3D内容创意，鼓励原创3D影视精品，培养健康有序的3D文化市场。
与此同时，电影科技工作的推进以及整个电影业的发展，都离不开高水平的人才。詹姆斯·卡梅隆不仅是一位对艺术有着执着追求的导演，而且还是一个理工科出身并有着瑰奇的幻想能力的电影人，且是一个技术狂人。自称“半个科学家和半个艺术家”的他，曾经为电影《深渊》开发过水下摄影系统，为电影《泰坦尼克号》开发过远距离遥控深海摄影系统。这一次，他又和他的合作伙伴文斯·佩斯为《阿凡达》专门研发了一套全新的3D数码摄影系统。毫不夸张地说，电影科技的发展因为这位优秀的导演，又加速了好几年。那么，这就告诉我们，中国CG电影产业想要取得长远的发展，就需要中国电影界的高等学府，致力于培养各类高层次的电影人才。发挥自身拥有影视专业群的优势，邀请国外的电影导演来学院授课，专门就电影技术问题开展研讨等方式来促进电影技术领军型、科技型人才的培养。如今的电影技术已经大大不同于以往，它更紧密地与数字技术、计算机技术相结合。在当前的产业发展大背景下，尤其需要加快研究复合型、外向型、创新型的高层次电影人才如何培养的问题。电影人才培养需要具有前瞻性——如设计一套电影科技人才培养的课程体系，建立一些电影科技方面的实验室用以锻炼师生，研究国外先进电影制作团队的状况并了解他们的工业方式与技术水平的形成过程。只有充分借鉴先进经验，才能真正有力地促进中国电影科技以及电影产业的发展。
当然，在强调电影产业中CG技术重要性的同时，毋庸置疑的是无论技术水平如何发展，电影仍然是一门艺术，它永远必须具备艺术性的特质。也就是说，如果中国电影界从此单纯地追求技术上的跟进、创新，而放弃高品质的艺术追求，那么中国电影也不会取得辉煌的成就。我们必须开辟一条属于自己的、符合中国电影现状的、艺术性与技术性相结合的电影发展道路。
注：本文系天津市应用基础研究项目：虚拟城市地上地下集成建模技术研究（10JCYBJC00600）。
参考文献：
[1] 钟玉琢：《多媒体计算机与虚拟现实技术》，清华大学出版社，2009年版。
[2] 李勋祥：《虚拟现实技术与艺术》，武汉理工大学出版社，2007年版。
[3] 黄爱民：《数字图像处理与分析基础》，中国水利水电出版社，2005年版。
[4] [美]马克·波斯特：《第二媒介时代》，南京大学出版社，2005年版。
[5] [美] Grigore C.Burdea,[法]Philippe Coiffet Virtual Reality Technology,Second Edition （虚拟现实技术），电子工业出版社，2005年版。
作者简介：
郁有建，男，1976—，天津人，硕士，讲师，研究方向：虚拟现实及动画技术，工作单位：天津城市建设学院。
潘蕊，女，1974—，天津人，硕士，讲师，研究方向：日本文学，工作单位：天津城市建设学院。
戴华林，男，1974—，天津人，博士，副教授，研究方向：虚拟现实技术，工作单位：天津城市建设学院。
