浅析《独行月球》的视效技术及其对国产科幻电影的启示

冯一纯

上海大学上海电影学院,上海 200072

2022年的暑期档电影久违地汇集了多部国产科幻电影,《独行月球》《外太空的莫扎特》和 《明日战记》都表现不俗,其中最为突出的莫过于开心麻花潜心四年打造的科幻浪漫喜剧 《独行月球》。《独行月球》的故事文本改编自韩国漫画家赵石创作的同名漫画,讲述了人类为抵御小行星的撞击,在月球部署了月盾计划,并在撤退过程中,不慎将维修工独孤月一个人落在了月球上的故事。自8月初正式上映以来,《独行月球》已经获得超30亿的票房,成功跻身到目前为止2022 年公映所有影片的前三名。《独行月球》的成功绝不是偶然,其背后的制作团队所付出的努力,影片精良的打磨制作以及代表着国内高水准的视效技术水平,都通过电影的画面展现在了观众面前。这部影片不仅为我们带来了令人震撼的视觉享受,对于国产科幻电影未来的发展路径,或许也能提供一些新的思考。

1 专业置景设计及专家团队指导

《独行月球》的筹备开始于2018年,彼时,《流浪地球》尚未上映,中国科幻电影的市场还基本为零。基于故事背景和内容,导演张迟昱在拍摄之初就明确了一个观点:中国的航天事业是中国科幻片的土壤和根基,要基于我国航天事业强国的实力,塑造一部让中国观众都信服的中国科幻电影。为此,大场面、精制作和还原性成为了置景之初的重要标准。

1.1 高额置景,实景拍摄

《独行月球》的故事背景发生在月球上,除了少部分地球幸存者的避难所场景外,大部分的故事内容都在月盾基地及月球表面发生。为了有更加良好的视觉效果,电影中所有的场面都尽可能地搭建实景拍摄。摄制组在东方影都动用了15个摄影棚,总置景面积超过41000平方米,约等于6个足球场大小。其中置景难度最大的场景是影片中出现最多的月盾基地。整个月盾基地全部采用实景搭建 (图1),是国内最大的全实景太空拍摄基地。月盾基地占地面积超过6000平方米,设计了包括工作舱、生活舱、综合区等在内的大大小小共23个功能区,还原太空基地所需的一切分区。布景方面也注重细节设计,仔细观察的话,还可以看到不同类型的咖啡机、SpaceX 曾经带入太空的恐龙玩偶等小彩蛋。

图1 《独行月球》月盾基地实景搭建现场①

美术指导李淼提到,为了呈现更好的画面质感,月盾基地场景参考真实的太空基地内部结构,从大型设备到小型雕刻零件,大量使用金属材质进行制作,且广泛使用3D 打印机和金属雕刻。基地内安排了数十台金属雕刻机 (图2),在五个月的时间内24小时运作,一块铝板的制作就需要超过20小时。仅仅出现几分钟的登月舱也采用了真实的航空铝进行制作,不计成本,为科幻爱好者和观众们还原最真实的太空基地形象。

图2 《独行月球》月盾基地实景搭建现场的金属雕刻机①

月球表面的制作也下了不少功夫。美术团队根据NASA 拍摄的真实月球表面设计了基本月面轮廓,随后由专业的雕塑师根据图片一块一块地雕刻出陨石坑的形态。在进行表面月尘的制作时,由于真实的月尘有大量含金属的矿石,普通的碳粉无法达到要求,最终选择了将200吨纯天然矿石磨成粉,按照由粗到细,由深及浅的顺序,用曲臂车分六个层级均匀地洒在陨石坑表面。这样的制作方式模拟了有层次的月面土壤效果,同时由于岩石质地的特殊性,月尘不易漂浮在空中,降低了拍摄难度和穿帮的可能。

1.2 科学顾问,专家指导

观看过电影的观众都不难发现,影片的最后出现了一张特殊的演职人员表——科幻顾问、科学顾问以及科学支持机构,这也是国产科幻电影中第一次正式有了科学顾问的参与。2020年,国家电影局和中国科学技术协会联合发布的 《关于促进科幻电影发展的若干意见》中指出,要建立促进科幻电影发展联系机制,建立科幻电影科学顾问库,为科幻电影提供专业咨询、技术支持等服务。2020 年12月18日,中国科普作家协会科学与影视融合专业委员会正式成立。专委会由推动科学精神和人文精神融合的科技工作者、影视工作者组成,旨在促进科学界与影视界的交流、融合,为科学界与影视界架起一座沟通的桥梁。并且通过寓教于乐的形式,讲好科学故事,塑造好科学形象,让更多人对科学知识产生关注和兴趣。

虽然《独行月球》的定位是喜剧,但对于科幻部分,制作团队毫不马虎。在2020年底,《独行月球》制片人与科影融合专委会合作,为影片邀请到诸多专业人士,对电影中涉及到航空航天的专业部分进行指导,其中包括火箭发射、卫星设计、研究地外行星等各方面的专家,还有长期扎根航天领域宣传报道的专业人士。导演张迟昱提到,喜剧电影要做到“越真越喜”,因此专家们从月球环境和一个人建造飞行器的合理性开始,对飞行器和发动机的外观结构、宇航员的服装设计、飞船起飞时调度员的口令安排等各个环节的科学程度和专业水准进行了评估和分析,力求让电影中的科幻部分贴近真实效果,让业内人士也能够信服。细节部分,专家也提出了许多修改意见,比如月壤肉眼看来更接近黑色,最好不要用金色的沙土;飞行器起飞时应当是怎样的喷射状态,甚至是独孤月简历中标明的职务名称等,都是在专家指导下安排设计的。

科影融合专委会成立之初,科学顾问们最担心的问题就是科技和影视之间所谓的“行业壁垒”,影片创作团队对科技顾问的意见不够重视、两个行业之间思维模式的差异化,都有可能导致二者合作的失败。但在《独行月球》的创作过程中,这些问题完全没有发生。专家们提到,在沟通的过程中,他们体会到了电影出品方对于科学部分的严谨。导演要求专家们尽可能地多提意见、多开脑洞、开放交流,专家们则是抱着让影片更专业、更有趣的想法,两方团队以让影片变得更好为目标共同努力。成片之后,科影融合专委会还邀请了几位物理、航天方面的权威专家看片,请他们提出专业建议。直到最后阶段,看片的专家们依旧在不断地提出诸如月球车行驶的声音、陨石碎片的形状等多方面的意见,力求在不影响情节的前提下,从细节上尊重科学,让电影更真实。

2 特效技术与视觉效果

电影上映后,最被观众所津津乐道的话题要数影片令人惊叹的视觉效果。这一切都要归功于电影背后精良的特效技术支持。电影全片95%的镜头涉及特效制作,视效镜头达到近2000个,其中1500多个镜头由国内视觉特效制作公司MOREVFX 制作完成。

2.1 虚拟拍摄的应用

由于故事背景的特殊性,传统的预览制作和分镜设计无法承载 《独行月球》的视效制作。MOREVFX 为《独行月球》制定了虚拟拍摄方案,在电影拍摄前期先进行了两个多月的虚拟拍摄。传统的电影预览制作过程,一般是由视效部门使用三维软件,按照导演分镜、勘景情况及其他有效信息,用简易的模型构建一个虚拟的拍摄现场,将平面的故事三维具象化,导演通过后再进行实拍。在这种制作方式当中,电影的动作指导、摄影指导等工作人员很少参与进来,特别是国产电影在对特效不甚重视时,甚至连特效指导都可能是临时聘用的,因此很容易造成分镜效果和特效场面不符合、缺乏合理性和真实感等后果。虚拟拍摄则是在拍摄之前,视效部门和导演、摄影指导、动作指导、美术指导等人员进行充分沟通,随后模拟出和正式拍摄现场完全一致的虚拟拍摄环境。除演员之外的所有部门全部参与到虚拟拍摄当中,由动作演员和机械组、移动组配合进行吊威亚等动作的演练,并与各个部门现场磨合出最符合电影效果和需求的动作与拍摄方案。

这并不是MOREVFX 首次使用虚拟拍摄的方式,此前的《刺杀小说家》《外太空的莫扎特》等影片也都采用了类似的形式。在实拍之前将所有的拍摄道具、拍摄流程和制作效果全部按照预想效果还原彩排,不仅能够做好拍摄预案,节约成本,还能为后期的特效制作提供更好的画面基础。拍摄技术难度最大的一场戏是影片最后阿波罗返回舱在太空中旋转的部分。视效团队将需要拍摄的场景分为内景和外景两部分。外景主要是太空中的星星、陨石碎片等场景,主要由后期特效团队进行制作。内景包括返回舱、驾驶舱等室内场景,需要和演员配合在现场实拍完成。在进行可视化预览的过程中,制作团队发现,由于要展现出演员在返回舱内翻滚碰撞的效果和太空失重感 (图3),类似的动作是演员无法直接实现的,因此需要将返回舱设计成六面可拆卸的活体,以便转换拍摄镜头和角度。

图3 《独行月球》演员在返回舱内翻滚效果可视化预览②

实拍前一个月,动作指导、视效指导和美术指导开始对“阿波罗旋转”的部分进行设计和虚拟拍摄,在实景中由动作演员直接进入返回舱内模拟实拍的旋转效果进行测试拍摄 (图4)。导演在检验的过程中,与动作指导就旋转的重心、事实合理性以及演员的实现度方面进行了讨论和调整,舍弃了最初设想的同轴旋转的方式,选择好莱坞惯用的环灯转光的模拟旋转形式,配合将返回舱放置在六轴平台上,还原震动感。实拍前一周,各部门开始进行最后的对接配合及现场预案设计,摄影指导、灯光指导和机械组此时也加入到虚拟拍摄的队伍中,设计最终的画面呈现效果。拍摄前一天,演员进入返回舱内,按照虚拟拍摄时设定的动作和形态进行完整测试,并对舱门角度、细节动作等部分进行最后的调整。最终通过现场实拍配合后期CG,制作出独孤月在返回舱内激烈旋转,并通过踹开舱门泄压的方式转危为安的画面效果。经历过前期虚拟拍摄的演练和各部门的磨合、配合,拍摄一气呵成,最终画面流畅震撼,让观众切实地为独孤月捏了一把汗。

图4 《独行月球》返回舱片段虚拟拍摄测试现场②

2.2 国内首次使用UE5 (测试版)渲染画面

为了保证画面完美体现月球表面广袤的视觉效果和丰富的视角,后期进行视效制作时,制作团队将整个月面放置在虚幻引擎的环境下进行渲染。虚幻引擎原本是针对于游戏使用的3D 画面创作工具,游戏开发者可以使用虚幻引擎塑造游戏内各种高保真的3D 画面。随着技术的完善和发展,虚幻引擎技术也在不断地被应用于影视剧集的制作当中。比如《爱,死亡和机器人》中的实时动画渲染、《西部世界》中LED 背景幕墙的轮换渲染、电影《新·奥特格斗》中的实时服装设计渲染等。除此之外,建筑、设计、模拟技术等领域,虚幻引擎也有了十分广泛的应用。

UE5软件是EPIC游戏制作团队于2020年公布的第五代最新游戏引擎,相比此前的产品具有更高的自由度、保真度和灵活性。团队基于物理的光栅化和光线追踪渲染,设计了最新的动态阴影选项、屏幕空间及真3D 反射、多样的光照工具和基于节点的灵活材质编辑器。例如虚拟化微多边形几何体系统Nanite可以直接导入并复制由数百万个多边形组成的任何网格体,保持实时帧速率,无任何明显失真,并且智能地流送和处理画面细节,在很大程度上放宽了对多边形计数和绘制调用的限制。Lumen则是完全动态的全局光照和反射解决方案,当场景中的直接光照或几何体发生变化时,它将即时地对间接光照作出相应调整,无需再编辑光照贴图的UV 或放置反射采集,就可以直接在编辑器内看到与主机上相同的效果。类似具有突破性的新功能,帮助创作者构建更为庞大广阔的虚拟世界和最高品质的数字人类,为视觉保真度带来跨时代的飞跃。

由于《独行月球》中的月面场景包含大量的环境和光影细节,MOREVFX 选择了尝试使用UE5进行渲染(图5)。值得一提的是,这也是国内电影首次使用UE5 (测试版)制作电影特效。视效指导魏明提到,由于电影制作时UE5并未上市,仅为测试版,且由于第一适配的内容为游戏,和电影特效制作尚有许多不匹配的地方,因此为了让这款虚幻引擎和电影制作有更高的适配性,内部也开发了许多相关的工具,并且对系统进行了升级。通过画面我们可以看到,在UE5的支持下,电影成功地还原了月球表面不断变换的光影效果 (图6),以及月面尘土飞扬的震撼镜头,最大程度地保证了受众的观感,同时也为后续国产科幻电影当中的特效制作和渲染提供了很好的参考。

图5 MOREVFX 对 《独行月球》月面部分渲染过程①

图6 《独行月球》月面场景光影效果预览①

2.3 国内最难生物特效制作

电影中的主人公,除男主角独孤月之外,非金刚鼠莫属。金刚鼠是一只被遗落在月球的科研袋鼠,也是独孤月孤独月球生活中的唯一伙伴,它脾气暴躁、活泼好动且极其贪吃,给独孤月带来许多头疼的问题,同时也给观众带来很多欢笑。但让这只袋鼠出现在大银幕上,属实不是一件容易的事。想要呈现出一只栩栩如生的袋鼠,需要依据严格的生物制作标准,从骨骼、肌肉分布、脂肪结构、表情等各方面进行全方位搭建 (图7)。导演直言,这是本土科幻电影中出现的最难的数字生物,为了还原生物体,特效团队使用了1331个目标体,工作量是之前国内生物特效的两倍左右。由于电影中有诸多特写镜头(图8),对细节的要求更加严苛,因此对于袋鼠的毛发效果特效团队经历了多次试验迭代,不断修改材质和光线追踪参数,最终为金刚鼠制作了超过5000万根毛发,是成年人头发数量的五百倍。这些毛发不仅是肉眼可见的表层,而且精细到肌肉毛孔的走向,以及运动镜头中毛发的运动轨迹。后期进行特写镜头渲染时,每一帧画面都需要超过20小时的时间,视效团队总共用了2500台渲染农场的算力来解决近景别、高精度的袋鼠渲染。其中一个以大草原为背景,以袋鼠的特写表情为前景的特效镜头,制作了11个月之久,可见其庞大的工作量。

图7 金刚鼠搭建过程展示①

图8 金刚鼠面部特写目标体制作与正片效果对比①

由于全特效制作的难度过大,成本极高,影片中金刚鼠的动作戏呈现是由演员的真人动作捕捉和后期特效制作结合完成的,扮演金刚鼠的是开心麻花的演员郝瀚(图9)。为了更好地从细节还原袋鼠的形态,郝瀚在电影拍摄前进行了一年左右的准备,不仅进行大量的体能训练,还特意搬到动物园旁边居住,学习袋鼠的精细表情和动作习惯。拍摄过程中,演员需要身穿动捕服、标定服、梨形内胆、宇航服等多层繁重的衣物,在威亚的帮助下还原低重力蹦跳动作。现场的拍摄采取了光学动捕和惯性动捕两种方式。光学动捕即基于摄影机的动作捕捉系统,采用安装在工作空间的摄像头追踪人体身上的反射标记,捕捉得到标记在人体身上的光点位置,推断在三维空间中的位置变化,由此完成人体动作捕捉。惯性动捕则是将多个无线运动传感设备组成的网络连接,安装到演员的身体上,使用传感器对运动进行测量,得到准确的动捕数据。二者各有利弊,因此导演选择将两种方式结合起来,以获得更加精确的空间定位和动作捕捉。在强大的视效技术和演员惟妙惟肖的表演配合下,最终呈现出了一只栩栩如生的金刚鼠。

图9 饰演金刚鼠的演员郝瀚在拍摄现场进行动作捕捉③

3 国产科幻电影的发展方向

通过对《独行月球》所获成功的思考,以及近年来国产科幻电影的发展态势与问题进行分析研究,对于未来国产科幻电影的发展道路,我们可以总结出以下三个有所裨益的方向。

首先,想要拍出一部成功的科幻电影,故事和技术二者缺一不可。细数成功的科幻作品,如《2001太空漫游》 《星球大战》系列、 《银翼杀手》等,无一不是以深厚的文本内容作为基础,构建出值得讨论的思辨内核。而对于国内科幻电影观众群来说,爱国情怀催生的对中华传统的认同和热爱,已成为主要情怀和文化倾向。因此国产科幻电影可以将发力点放在把握观众深层情怀及对传统文化的内在认同,立足传统文化,讲好中国故事上面。在技术方面,此前一直是欧美大片为人称赞的要点。而《独行月球》的成功,再一次向我们证明了国产电影特效已经有了和国际比肩的技术。从美术置景、真人动捕到生物特效、后期制作,我们都完全有能力实现100%的国产独立制作,这为未来国产科幻电影的进一步发展奠定了良好的技术基础。在科幻电影的创作过程中,要将资源应用在正确的位置上,切忌舍本逐末。故事和技术的有机结合,才能成就一部优秀的科幻电影。

其次,《独行月球》的成功向我们证明,科幻电影并不是只有严肃正剧一种可能。提到科幻电影,很多观众脑子里第一时间出现的都是各种场面恢宏、特效炫酷的硬核科幻大片,但事实上,软科幻也是科幻电影中重要的组成部分。我国的软科幻电影创作不在少数,比如《疯狂的外星人》《外太空的莫扎特》等奇幻喜剧电影;《被光抓走的人》《我在时间尽头等你》等科幻爱情电影。2022年贺岁档上映的《熊出没·重返地球》尽管是一部动画片,但其中精良的特效制作水准和良好的视觉效果让观众惊呼,原来动画片也可以制作成科幻大片。相比 《流浪地球》一类的硬科幻,这一类软科幻电影有着更低的准入门槛和更加广泛的受众基础,有助于培养更多观众的科学思维,引导观众对科幻电影产生兴趣。目前,我国科幻电影的发展期比较短,基础较为薄弱,在这样的背景下,创作者们可以另辟蹊径,创作类型更加多元化的科幻电影,循序渐进地丰富国产科幻电影的类型,增强观众对于国产科幻电影的关注,以促进国产科幻电影的长远发展。

最后,在没有丰富的物质基础支撑的条件下,选择一些中低成本的创意科幻作品也不失为好的选择。想要制作一部成功的科幻电影,无论是内容创作还是特效制作方面都需要比较高的成本。以 《独行月球》为例,项目制作期长达四年,投入成本超过3亿,如此巨大的投入成本,是很多中小型电影制作人无法接受的。在这样的情况下,也可以创作一些中低成本的创意科幻电影,缩减创造视觉效果所需的资金,将重点放在主题概念、叙事结构等方面的创新上。比如获得第30届中国科幻银河奖的科幻短剧《人体快递》、讲述“赛博道士”的科幻微电影《十六》等。这些电影往往时长较短,成本投入较低,对于心怀科幻电影梦的电影人来说,能够借助他山之石,为后续拍摄更优秀的科幻作品作准备。

在对电影 《独行月球》的分析中,我们不仅看到了电影本身的技术投入和内容创作,更为重要的是由此得到了对于未来国产科幻电影发展的指引和思考。相较于成熟的好莱坞科幻电影发展模式,国产科幻电影才刚刚处于起步阶段。《关于促进科幻电影发展的若干意见》对我国科幻电影的创作生产乃至科幻电影产业的长远发展提出了建设性意见。2021年11月,《“十四五”中国电影发展规划》中明确指出要大力扶持科幻电影。对于科幻电影创作者来说,这无疑是一种利好信号。创作者们更应当保持初心,严格把控作品的内容质量和创作水准,进行多种风格的尝试,制作精品科幻作品。身为观众,我们也应当认识到自己的责任,提出有价值的参考意见,同时对于优秀的科幻电影尽可能地宣传推广,塑造良好的市场环境。相信在深化作品价值内核、讲好中国传统故事、营造良好市场环境的未来,国产科幻电影能够拥有更好的发展。❖

注释

①图片来源:《独行月球》“科幻遇上喜剧”工业制作特辑,链接:https∶//video.weibo.com/show?fid=1034∶47996286218404 32。

②图片来源:《独行月球》幕后纪录片 《麻花奔月纪实》,链接:https∶//v.qq.com/x/cover/mzc00200gvgrwq7/f0044kru83q.html。

③图片来源: 《独行月球》MOREVFX 视效制作花絮,链接:https∶//video.weibo.com/show?fid=1034:4801973875310670。