視覺特效革命的領先驅動力—記電影視覺特效公司工業光魔

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公司背景及發展

工業光魔（全稱Industrial Light and Magic，簡稱ILM）成立於1975年5月，是全球領先的特效公司，服務於電影、商業製作等。該公司是美國知名導演喬治·盧卡斯為拍攝第一部《星球大戰》而創建的，是皮克斯動畫工作室的創始人，也是盧卡斯創建的電影製作公司——盧卡斯電影公司的一個分支。工業光魔公司起源於美國加州的凡奈斯，1978年搬到聖拉斐爾。自2005年以來，公司一直位於舊金山要塞的萊特曼數字藝術中心。Lynwen Brennan在1999年加入公司，目前擔任公司總裁兼總經理。在2012年，迪士尼公司收購該公司，也是迪士尼購買盧卡斯電影公司的一部分。目前，工業光魔公司是美國規模最大的視覺特效供應商，它擁有超過500名特效人員。2014年10月15日，其在英國倫敦蘇荷區開設工作室，目前在舊金山、新加坡、溫哥華和倫敦均設有辦事處。工業光魔憑藉其出色的技術和創新，幫助和推動了視覺效果的發展。該公司從掌握傳統的藍屏攝影、啞光繪畫和模型構建藝術開始，發展到開創運動控制相機、光學合成和其他特效技術方面的先河。自20世紀80年代以來，工業光魔在計算機圖形學和數字成像技術在故事片中的應用方面處於世界領先地位，開發了突破性的軟體技術，如變形和包絡技術、膠片輸入掃描、運動捕捉、Imocap、MaterialX、Alembic和Open EXR。時至今日，工業光魔公司依然代表著當今世界電影特效行業較高的製作水準，取得的技術成就更是數不勝數。「電影比技術更重要」——如今這一觀念已經演化成為工業光魔的重要宗旨，並引領著它不斷地壯大和發展。

公司創辦起初，盧卡斯寄希望於1977年上映的電影《星球大戰》將會生成電影界前所未有視覺影像。當知道二十世紀福克斯電影司的內部特效部門不再運作的時候，盧卡斯找到了知名的電影導演和特效總監道格拉斯·特朗布爾，當時道格拉斯最著名的作品是《2001太空漫遊》（1968）。但是道格拉斯並未同意盧卡斯的邀請，因為他已經參與了史蒂文·斯皮爾伯格的電影《第三類親密接觸》（1977）的製作，因此他推薦了自己的助理約翰·戴克斯特拉去協助盧卡斯完成《星球大戰》的特效製作。為了這部宏偉的巨作，約翰親自召集一部分大學生、藝術家和工程師，組成團隊，並把他們的工作室安置在加州凡奈斯的一個小倉庫里。當時盧卡斯將這個小團隊命名為工業光魔小組，致力於《星球大戰》的視覺特效製作並建立了視覺特效部門。這個部門的人員除了Dykstra，成員還有Ken Ralston、Richard Edlund、Dennis Muren、Joe Johnston、Phil Tippett、Steve Gawley、Lorne Peterson 和 Paul Huston。

1978年底，在電影《星球大戰：帝國反擊戰》的前期製作中，盧卡斯在加利福尼亞州馬林縣將大部分團隊取名為工業光魔團隊。從那個時候開始，該公司擴大了業務範圍，為近300部電影製作了特效，包括「星球大戰」系列、「奪寶奇兵」系列、「哈利·波特」系列、「侏羅紀公園」系列、「回到未來」三部曲、「星際迷航」系列、《捉鬼敢死隊II》、「加勒比海盜」系列、《終結者》續集、「變形金剛」系列、「黑衣人」系列、「飆風戰警」系列、《漫威電影宇宙電影》《碟中諜》《E.T.外星人》《鬼使神差》《深淵》《飛天法寶》等，並且與維塔數碼合作，共同參與《阿凡達》的製作。工業光魔團隊除了為盧卡斯執導的大多數電影服務之外，為產生出更多作品也與Softimage公司開展合作，其中Dennis Muren曾在300部影片中多次擔任電腦動畫主管。

除了華麗的特效之外，工業光魔公司還致力於製作更微妙的效果，比如拓寬街道、在鏡頭中添加更多的數字元素，以及將電影中的演員插入到預先存在的鏡頭中，包括《辛德勒的名單》《阿甘正傳》《落在香杉樹的雪花》《木蘭花》和幾部伍迪·艾倫的電影。

在首部《星球大戰》電影獲得成功後，盧卡斯發覺在特效上應用CG應該會是一個新的突破。為此，他聯繫了Triple-I公司。Triple-I公司以其早期在《西部世界》（1973年）和《未來世界》（1976年）等電影中製作的電腦效果而聞名，他們最終對五架編隊飛行的X翼戰鬥機進行了CG測試。但是盧卡斯覺得製作這樣的效果太昂貴了，於是他又回到手工製作的模型上。但是測試表明，CG是可以利用的，因此，盧卡斯決定成立自己的CG部門，並且找人幫他招聘合適的部門成員。他找到了紐約理工學院的Edwin Catmull和他的同事，這些人也接受了盧卡斯的工作邀請。由此，工業光魔公司在1979年成立了CG部門，Edwin Catmull是第一個加入盧卡斯影業的員工。多年之後， John Lasseter也加入了這個部門。CG部門後來被賣給史蒂夫·喬布斯，命名為皮克斯動畫工作室，並創作了第一個CG動畫——《玩具總動員》。

最新的《星球大戰》影片，由工業光魔公司召集了1650人共同打造，共涉及65位真人演員扮演的角色和42個由計算機製造的角色。該公司動用四分之一的監督人員來同時分擔負責這部電影。每一位監督人員都要負責多個動作與視效的鏡頭畫面。最終，在電影中，光劍打鬥再次升級，戰爭場景也是前所未有的壯闊，大量從未在銀幕中亮相的飛行器都快速地出現，也出現了大型戰艦互射這樣令人血脈賁張的鏡頭。值得一提的是，在2001年，當西西里島的埃特納火山噴發時，《星戰前傳3》劇組就迅速前往那裡，進行了非同一般的「旅行」，拍攝了火山熔岩從山口噴出並四處流淌的景象。在電影中可以看到，這組非常關鍵的鏡頭被用於阿納金墜落時的情節。2000年，工業光魔公司創建了用於高動態範圍成像的OpenEXR格式。

2005年，工業光魔公司將其業務擴展到盧卡斯影業新加坡分公司。2011年，公司宣布正在考慮在溫哥華建立一個基於項目的設施。工業光魔公司溫哥華的第一家公司於2013年開業，2017年第二家公司成立。2006年，工業光魔公司發明了工業光魔動作捕捉神器——iMoCap。

2014年10月15日，工業光魔公司在倫敦Soho區開設了一家總部位於倫敦的工作室。40多年來，工業光魔創造了電影史上令人震撼的圖像效果。在數字革命的最前沿，工業光魔在視覺效果方面不斷開拓新的領域。

使命

隨著1977年《星球大戰》的上映，工業光魔公司在電影界掀起了一場革命。從那時起，工業光魔的名字就成了具有開創性的視覺效果作品的代名詞，而且至今仍然是該領域公認的最優秀的公司之一。雖然公司運營已經非常成功，但是對於每個電影作品，公司員工依然發揮著自己強大的故事敘述能力，全力以赴發揮自己最大的想像來滿足顧客的要求。

獲獎

工業光魔公司的出現帶來了一個時代的藝術革新，僅僅幾年的發展就已獲獎無數，開創了電影特效時代前所未有、令人震驚的屏幕化模擬效果。2004年獲美國國家技術獎章，以及15個視覺效果學院獎和另外29個行業內提名、30個科學和工程學院獎、15個視覺效果學士學位，多次獲VES獎、Clios和其他獎項。直至2016年，工業光魔已獲得了16項奧斯卡最佳視覺效果獎和40項提名。它還獲得了美國電影藝術和科學學院頒發的24項科學和技術獎。

藝術部門介紹

概念藝術案例

關鍵幀+環境

在工業光魔的藝術部，每一部作品的創作目的都是讓電影視覺效果栩栩如生。藝術部工作的準則是，每個圖形都像在講述一個故事，並且可以讓大家對此提出問題。如以前發生了什麼事？現在發生什麼事了？將來會發生什麼事情？這些問題使得關鍵幀或環境從靜止幀演變為標誌性的運動圖像。

外星人+角色

從可愛的好朋友到入侵地球的外星人，工業光魔為觀眾呈現了在日常生活難以想像的事情。工業光魔團隊繼續與製片廠和導演合作，為角色注入活力，創造令人印象深刻的電影記憶。

電影《星球大戰：原力覺醒》

自工業光魔公司創立以來，每一個夢想成真的想法都是在工業光魔藝術部里找到的。40年前，Ralph Mcquarrie和Joe Johnston等傳奇概念設計師將喬治·盧卡斯關於不對稱星球大戰的構想「使用宇宙」化為現實，想像著充滿標誌性英雄、惡棍、太空船和外星人的夢幻世界。今天，工業光魔藝術部依然在改善他們的電影設計，將經典技術與技術的前沿結合起來。像史蒂文·斯皮爾伯格、詹姆斯·卡梅隆和艾布拉姆斯這樣廣受讚譽的導演和藝術家攜手合作，探索創意但並不斷重複這些創意，直到他們的願景實現，讓虛幻的現實和不可能的事情成為可能。「每個藝術家都會對自己開始提問，然後再結合藝術方面的知識來回答自己。在集思廣益的會議中，出現了我們可能想去哪裡以及到達那裡後會是什麼樣子的視覺圖像。我們不僅僅是在說明已經存在的場景，我們是通過視覺圖像本身開始講述故事的概念」《星球大戰：原力覺醒》聯合製作設計師Rick Carter說道。

《星球大戰外傳：俠盜一號》

概念藝術是電影製作的最早階段之一，導演和編劇與工業光魔藝術部合作，將故事人物、設計生物和載體形象化，並定義電影的基調和情緒。但是，即使在攝像機運行之後，工業光魔藝術部在完成電影方面也起著關鍵作用。工業光魔首席創意官兼電影《星球大戰外傳：俠盜一號》的執行製片人約翰·克諾爾說：「我們所做的是藝術。藝術的方向和設計應該是我們在整個製作和發布過程中所做的事情。電影藝術部門的大力支持對電影的成功至關重要。」

視覺特效的開發

電影的設計始於前期製作，並在視覺效果製作的過程中不斷完善。工業光魔經驗豐富的VFX藝術總監和概念藝術家團隊提供創意和圖像，在整個電影製作過程中始終提供視覺信號。

電影《星球大戰外傳：俠盜一號》的高級VFX藝術總監Yanick Dusseault在下面描述了工業光魔藝術部門在後期視效開發中的作用。

在設計方面

視效開發的後期大部分工作是純粹的設計。團隊設計數字環境和設置，改變前期製作的設計，製造船隻、武器和生物。在平板攝影之後，設計數字環境為講故事提供了靈活性，如城堡序列。模塊化設計和同心圓使Gareth達到視覺「欺騙」的效果：角色可以根據情節的需要調至更遠的距離，但觀眾不會因為設計的對稱性而在視覺上迷失方向。

在設計了數字環境之後，Gareth開始為故事尋找最佳的鏡頭組合。一旦在環境中合成了一個鏡頭，團隊就會填寫詳細信息—鑲板、管道、通風、控制面板、著陸墊、排氣口、螺母和螺栓，並全都油漆。

問題解決方面

團隊最關鍵的任務是解決問題。如這艘船的起落架是怎麼收回的？這個機器人在戰鬥中受損後看起來是什麼樣子？鐵騎如何從殲星艦上發射？我們創造視覺答案。在《星球大戰外傳：俠盜一號》中，死亡之星是影片情節的關鍵。但是，有一件事在以前的劇集中從未提及：南北兩極是什麼樣子的？根據Ralph Mcquarrie的照片，可以得出答案。團隊面臨的另一個挑戰是空間領域。在《星球大戰外傳：俠盜一號》中，經過了幾個不同的行星，花了很多時間看死亡之星。團隊的任務是使空間中的每一個球體都充滿活力和趣味性。

工業光魔藝術部團隊與視覺效果團隊緊密合作，以解決視覺問題和設計效果序列。如當死亡之星攻擊時，從太空看，對一個星球的影響是什麼？這是一次猛烈的爆炸嗎？還是岩石爆破？它是如何在地球上擴張的？它到達太空有多遠？

照明設備

除了效果設計，團隊還與視覺效果團隊緊密合作，確保每一幀影片都有完美的照明。這通常意味著在一個框架上執行幾個過程，在環境上進行繪製，進行增量調整，變化率為1 %到2 %。這可能需要很多時間和耐心。但是一旦有了一個標準的照明模板，團隊就會把圖像傳遞給視覺效果藝術家，讓他們以數字方式創作。對於Yavin，團隊參考了 McQuarrie的圖形，以激發照明環境。

在平板上工作

最後，團隊直接在平板上做了很多工作。團隊甚至應用傳統的啞光繪畫技術的背景圖像，如其在維達城堡下面所使用的。對於角色太空猴子Bistan，團隊重新設計了它的槍，因為其需要更強的機動性。這個設計是對帝國反擊戰中霍斯大炮的一種認可。這個新的設計是由一位數碼藝術家完成的，並被拼成了平板。在後期視覺特效製作中，工業光魔藝術部作為視覺效果團隊的一部分，以逼真的細節填充構建出新世界、微調照明、設計FX場景，並作為一個問題解決者，使電影天衣無縫。

工業光魔公司X實驗室創造了新一代身臨其境的娛樂體驗

工業光魔公司X實驗室是一家新的沉浸式娛樂實驗室，它的DNA中蘊含著先鋒精神，激發了故事講述者和技術藝術家即興發揮、創新和想像遙遠星系的能力。盧卡斯影業、工業光魔和天行者音效公司正在重塑故事的講述和體驗方式，將藝術家與觀眾聯繫在一起，這是前所未有的。

工業光魔動作捕捉神器iMoCap

iMoCap是工業光魔公司在製作《加勒比海盜2 ：聚魂棺》時研發的動作捕捉系統，它與之前的各種動作捕捉系統最大的不同在於它直接使用視頻攝像機，基於圖像識別，而且可以在拍攝現場的實景中使用。自從有了iMoCap，之前的那些問題都迎刃而解了。演員們可以在片場進行表演，而技術部門在這之後能順利獲得演員的動作數據，不需要他們表演第二遍。iMoCap以全新的方式融入影片製作，Bill Nighy的精湛表演也得以完整地複製到Davy Jones身上。最終，《聚魂棺》里只有Bill Turner採用特效化妝製作，其他「飛翔的荷蘭人」號上面的角色全部採用iMoCap技術製作。

iMoCap與之前的動作捕捉系統不同，它不是藉助光學（紅外線）或者磁場、機械、超聲波等識別方式，而是直接從攝像機拍攝的視頻圖像中識別人物動作，這一巨大革新使得iMoCap幾乎不受環境的限制。只要攝像機拍到的圖像具有可辨識性，就可以進行動作捕捉，這也是iMoCap能夠被帶到片場使用的根本原因。由於之前的光學動作捕捉系統對紅外線的依賴性很高，極易受到干擾，所以一直無法在實景中使用。直到去年，Weta Digital在《猩球崛起》中使用主動式頻閃紅外線發光二極體，結合藍牙同步、數據過濾等新技術，才將光學動作捕捉系統帶到片場，但是這一系統仍然需要大量的設備，需要在拍攝前專門花時間搭建和校準，因而從使用的便利程度上仍然不及iMoCap，但是捕捉範圍和精度比iMoCap要高。

工業光魔的研發部一直遵從這樣的指導理念：動作捕捉不是100%的解決方案，而只是動畫製作的起點。因此，iMoCap並不是特別關注精確度，輕便易用、機動性能好才是它的優勢所在。而且，工業光魔希望iMoCap的通用性足夠高，也就是說，對片場和演員的限制儘可能的少。因此，iMoCap可以搭配任意型號的攝像機，不需要對拍攝現場做什麼特殊的處理，也不需要攜帶任何其他的複雜設備，隨時可以進行捕捉；另外，即便是捕捉中偶爾出現遮擋、跳躍等問題，或出現部分的數據不完整，也不會影響整個製作流程，因為iMoCap的理念就是簡化實景捕捉的要求，把處理過程都留給後期工作人員。

iMoCap系統的配置包括帶有標記點和標記帶的中灰色半緊身捕捉服、幾台攜帶型高清攝像機（黑白或彩色均可，最好是同型號）、攜帶型三腳架，以及後期處理所需要的專業軟體，僅此而已。因而，整套系統可以很方便地帶去片場使用。不過，iMoCap在使用之前，需要傳統光學捕捉系統的幫助。之所以使用中灰色半緊身捕捉服，是因為中灰色可以提供較為準確的光照參考，演員穿上捕捉服站在片場里，中灰色衣服上的光照效果就決定了未來CG角色的受光情況，這對於後期製作CG角色時的打光具有極大的借鑒價值。其作用相當於特效部門經常在片場使用的灰度球。其實，衣服的顏色應該根據所要製作的CG角色表面主色調來決定，這樣才能更準確地得到光照參考。比如，在《鋼鐵俠2》中，演員Robert Downey Jr和Don Cheadle就分別穿的是紅色和灰色的捕捉服，而在《鐵甲鋼拳》里，替身演員穿的是藍色的捕捉服。

對於捕捉攝像機，iMoCap也沒有什麼嚴格要求，少則一台，多則四五台，型號只要是小高清（HDV）即可，只是幾台攝像機需為同一型號。在室內場景中，工業光魔會將捕捉攝像機連接到筆記本電腦上，然後使用同步系統同步攝像機的拍攝和參數設置。而在外景地拍攝時，攝像機則會自帶電池且不使用同步線，只用三腳架支起來就行。雖然未經同步的幾條視頻素材在數據處理時會有些小麻煩，但是經過人工調整後，還是能獲得滿意的結果。

溫哥華工業光魔團隊迎戰電影《星際特工：千星之城》

電影《星際特工：千星之城》

工業光魔公司的溫哥華工作室負責導演呂克·貝松的科幻電影《星際特工：千星之城》的特效製作。這部電影是根據法國平面小說系列《Valérian and Laureline》改編的。「這部電影標誌著溫哥華電影製片廠影片的首次推出，因此，劇組的工作人員非常興奮。工業光魔視覺效果主管菲利普·瑞鮑斯和工業光魔視覺效果製作人戴維·福克斯正在牽頭這項工作，這項工作主要由影片中的兩個主要序列組成。這是工業光魔和呂克·貝松之間的第二次合作，第一次是2014年製作神像露西。「當我拍《第五元素》時，我從《星際特工：千星之城》中聘請了一位設計師，我和他合作了六個月，他問我為什麼拍這部愚蠢的《第五元素》，什麼時候做《星際特工：千星之城》，說我做不到，因為這是不可能的」，呂克·貝松說道。而有了現代的視覺效果，任何事情都是可能的，像貝松這樣有遠見的電影人10年前開始寫《星際特工：千星之城》劇本，為了確保萬無一失，現在才把這些獨特的故事帶到屏幕和各地的觀眾面前。

電影《摩天大樓》

一名前FBI特工被陷害並在逃，他必須把他的家人從世界最高建築的大火中解救出來。

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作品展示

電影《黑豹》

「黑豹」是非洲國家瓦坎達的黑豹族對於領袖的傳統稱呼。塔查拉是瓦坎達王國的新統治者，必須保衛他的土地不被國內外的敵人撕裂。

電影《捉妖記2》

《捉妖記2》是由許誠毅執導的中國電影，由白百合和井柏然主演，是2015《捉妖記》的續集，已經上映。

電影《縮小人生》

電影《縮小人生》是在一位好心的職業治療師的指導下完成的，他接受了一個新的手術，把自己的身高縮小到4英寸，這樣，他和妻子就可以在拯救地球的同時，享受一種美好的生活方式。

音樂劇《仲夏夜魔法》

一部瘋狂的童話音樂劇，講述了一個被顛倒的奇異森林。受《仲夏夜之夢》的啟發，我們設計了沼澤王、黑暗森林的領袖，他討厭愛情的概念，並下令摧毀所有的報春花，這是愛情藥劑的基本成分。然而，當他遇到瑪麗安時，他開始改變主意。瑪麗安是一個活潑的仙女公主，她的心被好色的未婚夫所傷。與此同時，一個名叫Sunny的小精靈來到黑暗的森林，收集足夠的櫻草花瓣作為自己的藥劑。

電影《碟中諜4》

當IMF與克里姆林宮爆炸案有牽連時，IMF就被關閉了，這使得伊森·亨特和他的新團隊做起了俠盜，從而為他們的組織正名。《碟中諜4》有大量複雜的真人特技，工業光魔的工作涉及大量鏡頭更改，以消除安全設備並填補動作序列上的空白。具體而言，工業光魔在Burj序列（消除安全設備並創建CG擴展）和沙塵暴汽車追逐序列（利用Plume GPU 加速模擬渲染應用程序）來平衡和增大灰塵以使拍攝更一致並隱藏背景元素方面的工作尤其具有挑戰性。主演湯姆·克魯斯爬上了世界上最高的建築物側面，或在沙塵暴中跟騎在一輛汽車的後面，工業光魔的任務集中在使這些鏡頭看起來儘可能逼真以支持這個故事。這部電影是工業光魔第一次嘗試用Arnold渲染器的Katana（場景管理和照明工具）進行製作。Katana中的照明是一種不同的思維方式，因為它與延遲載入有關，是一種基於大型節點圖的3D對象應用程序。Katana的射線追蹤對最後場景中的所有計算機生成的車輛特別有用。

獲獎作品

電影《星球大戰外傳：俠盜一號》海報

所獲獎項：

英國電影學院獎特別視覺效果獎提名

視覺效果學會獎提名