电影CG技术，将理想在荧幕实现

CG是Computer Graphics（计算机图形学）的英文缩写。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,国际上习惯将利用计算机技术进行视觉设计和生产的领域通称为CG。它既包括技术也包括艺术，几乎囊括了当今电脑时代中所有的视觉艺术创作活动，如平面印刷品的设计、网页设计、三维动画、影视特效、多媒体技术、以计算机辅助设计为主的建筑设计及工业造型设计等。本次我们就来讨论一下应用于电影的CG技术，计算机动画（Computer Animation），是借助计算机来制作动画的技术。虽然这个词通常被认为是指三维图形，事实上同时包括了二维图形以及视频处理。

从二维到三维，从平面印刷、网页设计行业到三维动画，影视特效行业，CG随着技术的不断提高，应用的领域也在不断的壮大着，现今更是形成了一个可观的经济产业。

发展历程

从1991年的《终结者2》到2010年的《阿凡达》，我们感受到了CG在质上的飞跃。如今影视特效、3D动画制作与3D游戏制作已成为CG领域发展的前沿。世界上第一部完全用计算机动画制作的电影《玩具总动员》突破了数字技术在电影业中的运用限制，给电影制作开辟了一条全新的道路。与此同时，2005年推出的《魔兽世界》就是最好的例子，它以恢宏的场面、美轮美奂的背景、高度仿真的环境、扣人心弦的故事，让无数魔兽玩家体会到了CG的神奇魅力。

2011年《变形金刚3》《怪物史瑞克3》站上电影票房之巅。无不预示着电影动画的发展前景。在这短短十几年，CG以高端科学技术为依托，以无限的创意为内容，彻底颠覆了传统视觉时代，开辟了流光溢彩的图像新时代，CG动画给影视和游戏强国带来了近千亿美元的经济利润。可以说，CG已经在美国和日本等国形成了一种产业，深刻影响着他们的经济和文化发展。

CG技术对电影的影响

CG动画的制作比起传统动画片的制作来说是非常有效率的。首先在CG动画制作本身方面，已经节省了一定开支。一部动画影片，若普通传统动画公司，整个从业人员约有3000到4000人，每月产量可以达到200本，这种工作效率是非常惊人的。当然，这忽略了人力物力的投入。而CG动画无需实质性的纸张，几乎完全动用计算机制作，节省了物理成本，也有助于环保。由于CG动画的制作不像传统动画那么多工序，速度方面也远远比传统动画更快。一般需要2年便可完全完成一部电影作品。当然，想创作一部好的CG动画，往往需要在细节上花费更多的时间。

其次在收益方面，CG动画的电影收入也比较可观。拿《玩具总动员2》来说，全球票房收入为4.85亿美元，《泰山》的全球票房收入为4.35亿美元。《怪物史莱克》票房更是达到5.289亿美元，可想而知，全CG动画电影成为好莱坞最赚钱的电影类型。

当然，CG“很效率”“很节省”其实未必准确，我们不能以偏概全。因为CG动画写实的制作费用非常高昂。举例来说，若要拍摄一个窗帘在阳光下轻轻飘动的镜头或者是一片树叶随风飘落的过程，恐怕搭景拍摄要比用CG作成同样效果来得方便廉价得多。

同时，在真人电影方面，使用CG技术同样能够减少不少拍摄场地的限制，以《蝙蝠侠大战超人》为例，有多少人想到这个场景是在绿幕前拍摄的呢？

但是，若要拍一个成千上万人大场面的全景，用CG绝对会更划算了。所以，若是灵活运用CG技术，只是在影视方面就可带来无穷的效益。

概述电影CG

简单地说，CG的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。

上述所讲的点、线、面以及灰度、色彩等因素通过共同协作，最后产生出让观众最后看到的，让人赏心悦目的画面。为此，必须创建图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。正因为有着诸多因素的变化，因此在某种时候CG的制作成本也是相当大，我们在屏幕上看到的短短几秒画面，可能就需要设计师花上几个小时甚至一天的时间。

有多少电影镜头是真的？

在电影拍摄中，除去科幻类电影以及三维动画可能需要大量的CG画面外，你是不是也认为其余所有电影片段都是现实拍摄呢？一个很现实的例子：不少电影都会有环境拍摄片段的镜头，可能是树木葱茏的森林，也有可能是高楼林立的城市。深林环境暂且不说，如果拍摄的是处于繁华城市的拥挤地段，岂不是要阻塞交通，扰乱现场秩序才能进行拍摄？

笔者以本年年初的电影《唐人街探案2》为例，据笔者网上查阅，整部影片一共500多个特技镜头，其中涉及复杂的三维镜头就有200多个。其中包括了汽车旋转、抓住半空的国旗、第五大道撞车等等的戏份。就这样，一部看起来颇为“写实”的电影完成了不少看似“不可能”的操作。整个过程到底是怎样的呢？稍微懂得电影中特效的人都知道，在制作特效时，拍摄组总会在视频拍摄的地点加上绿幕，以方便后期抠图替换背景等操作，但更加细节的步骤怎么做？请看下面。

CG到底是怎么做出来的

作为一个影视作品，想要做出CG片段，首先需要构思好整个影片。到底需要一个怎样的画面构造？不少人只看到屏幕前CG领域的从业者在幕前向人们展示着精美的CG片段，却不知道CG制作人为了构思整个画面所做出的努力。

笔者看到过某专业CG领域从业者对CG制作过程的描述：前期准备的充分程度将很大程度上决定着整个作品的制作效率和成败，过早上手，带着很多不确定的想法和技术问题，制作往往会陷入创作的泥潭，最后作品只能纠结、抑郁、而终…

有了制作的想法以及构思后就需要去测试现实中的可行性了，天马行空的思维固然是好，但现实中CG制作的过程往往受到了时间、技术、精力等一系列主观及客观因素的影响。毕竟不是每个人都能做出像好莱坞一般的CG效果的。第二阶段的制作过程可以说是现实以及理想的磨合期了，毕竟在现实生活中不少例子都告诉我们理想和现实是有一定差距的。

确定技术的可行性后，就到了真正动手操作的时间了，这时候CG制作者需要把CG内容的具体元素（人物构造、场景、打光…等等的内容）分别展示到监制的面前。目前CG一是直接都用Maya、Max或者其他3D软件的多边形建模工具把模型制作出来，除了造型和美感，还要考虑多边形布线以方便后面流程的人给角色做动画和表情。这一阶段充分考验了CG模型制作者的美术功底，与我们平时看到的修图工具PS不同，CG制作起来所需的时间和精力绝对比起修平面图要多。

PS修图一般是二维平面图，所构造的图由点——线——面组成，CG则需要更高的操作性从点——线——面，延伸到多面组合而成的三维图像，目前在国内，真正有这种独立制作好CG能力的人还是比较少的。CG的制作方法并不仅限于上述的步骤，目前还有很多软件支持CG模型的制作。在西方电影中，为了保证CG的真实性，他们甚至会对电影元素制作实物模型，然后通过3D扫描制作出相当真实的图像。

有了模型后就需要对模型进行上色了，通过专业的工具，CG制作者对CG元素进行颜色贴图。可能不少人会好奇三维平面怎么染色贴图，笔者上面也提到过，三维其实就是多个平面的组合，在贴图步骤中，CG制作者通常需要将三维图展开变成二维图像，对每个分割面进行染色，染色后还原为当初制作的三维图像，就形成了我们常常在电视上看到的电影模型。