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李贵成

■j/r 1936年的一篇短文中，瓦尔特•本杰明把电 Tt影描述成一门跟印刷术和摄影术一样的机械 复制的艺术。无论这种论述从文化的角度而言带有 多么轻蔑的意味，电影就其本质来说，的的确确是一 门复制的艺术。正如许多人所熟知的那样，电影是以 化学成像过程为基础的，在这个过程中摄影机捕捉 住经验世界中物体的运动，通过光电转换复制岀运 动物体的图像。然而，随着21世纪的到来，电影制作 看对电脑待技的依赖程度愈来愈高，尤其是计算机 生成图像(CGI)的出现，给他们提供了重塑电影图像 的种种可能性，这些可能性是机械复制所无法企及 的。通过蓝幕键控技术的多重合成与澈光影像扫描等

过程，无需摄像机的介入，电脑特技可以创造出一种 “虚拟”的现实，这一切使得拍电影的方法发生了天翻 地覆的变化。这种变化是从何时开始的呢？

初露端倪

在计算机刚刚岀现的日子里，计算机中没有电 子表格，没有字处理软件，甚至连一个简单的纸牌游 戏也没有。当时人类与计算机交流的途径仅仅限于 肘节开关、指示灯和电传打字机的打印结果等几种 冰冷死板的方式。

1962年，所有这一切都开始改变。这一年，麻省

理工学院的物理学博士伊文•萨特兰德，创立了计 算机图形科学。在他的学位论文中，他编写了一个 名为“速写打印台(sketchpad)”的程序，可以用于电 子管上直接绘制线条。利用该程序绘制出来的东西 非常原始，只限于线条、圆形、立方体这样一些简单 的几何图形，但是它们为计算机的应用开创了一个 全新的视角。

1964年，萨特兰德与犹他大学的大卫•伊文思 博士合作，创建了世界第一个学术性的计算机图形 系。他们的目标是通过创立一个融硬体科学和软体 艺术于一体的独特专业，吸引来自全国各地的顶尖 人才。在科学与艺术相结合这种独特思维的引领之 下,计算机图形学的基本理论开始发展，创建三维物 体的各种算法——建模、上光、加阴影，也逐步兴盛 起来。实际上，当今计算机图形业的方方面面，从桌 面出版到虚拟现实，都可以追溯到60年代和70年 代初犹他大学所开展的这些基本研究中。

算法：计算机为达到某一结果必须采取的一系 列步骤。

在60—70年代间，伊文思和萨特兰德还成立了 第一家计算机图形公司。这家名为伊文思一萨特兰 德的公司(E&S)成立于1968年，并于1969年开发 出第一套计算机图形系统。那时，唯一可以用于创 建图像的计算机是专门为军方设计的，价格高得惊 人。E&S计算机系统能以极高的速度绘制线框图 像，是用于计算机辅助设计的第一家商业“工作站”， 其最早的主顾来源于汽车业和航空业。

线槿:计算机图像可以两种方式创建:要么由一 系列的线条构成，要么由一系列的阴杉平面组成。 以线条为基础的绘图被称为线框图像，因为显示的 图像是由一系列彼此独立的线条构成的。透过线条 之间的空隙，观者可以看到图像的其它侧面。

在早期的发展中，犹他大学计算机科学系受益 于国防部的慷慨资助，获得了一系列的研究经费。 但是到了 70年代，随着犹他大学内部反战与反军方 情绪的日益高涨，研究经费的来源受到越来越严重 的障碍。这直接影响到计算机科学系继续开展研究 的实力。值得庆幸的是，当犹他大学的研究日渐衰 微时，纽约技术学院的创立者和院长亚历山大•史 歇尔开始他的追梦历程——寻求用计算机动画制作 电影的方法。

其它的努力：其它一些学术性的计算机图形研 究分别出现在：1965年查理斯•史歇利负责的俄亥

俄州立大学；1967年，丹罗德•格林伯格率领的康 奈尔大学建筑学院；1973年，托马斯•德凡蒂领导 的芝加哥伊利诺斯大学。

计算机步入电影和电视领域

为了达到目的，史歇尔从犹他大学聘请了一名 物理学博士埃德温•卡特麦尔，负责管理纽约技术 学院(NYTT)的计算机图形实验室。该实验室配备了 当时最好的计算机硬件，整个实验室的建造耗资超 过200万美元。

实验室有许多其它的工作人员，也来自于犹他 大学，他们拥有充分的自敏敏词换替去开发二维和三维的 计算机图形软件，其目标是要制造一部完全由计算 机生成的动画影片。他们的研究始于1973年，产生 了成百上千的发明成果和不计其数的研究论文，然 而最后仍以失败告终。当时的计算机价格高昂，但 效能低下，加之软件远未发展起来，要实现如此复杂 的任务无异于天方夜谭。到1978年，史歇尔意识到 如此昂贵的代价实乃得不偿失，实验室的基金从此 开始锐滅。

正当纽约技术学院的影响日趋衰微时，计算机 图形工作室掀起了第一波商业化的热潮。1978年， 科幻电影大师乔治•卢卡斯(获得巨大成功的《星球 大战》和《印第安那•琼斯》三部曲的创作者)从纽约 技术学院挖来了卡特麦尔，成立了卢卡斯电影计算 机开发公司，并在全国建造了六个以上计算机图形 工作室，进行商业运作。正当卢卡斯计算机公司开 始研究如何把数字技术应用到电影制作时，其它的 数字工作室开始为各种各样的公司创建广告动画和 电视动画，这些公司包括TRW、吉列斯、全国橄榄球 协会以及址网换替等许多大型广播电视网。

尽管利用计算机制作电影是这些计算机图形公 司的梦想，但实际上，早期所有的商业性计算机图像 都是为电视创造的。较之电影而言，为电视制作动 画更容易些，并且要有利可图得多。制作一帧电影 画面耗费的计算机运算量要比效果相近的电视画面 大得多，而每秒电影画面所能获得的预算收入仅相 当于电视的三分之一。

初次亮相默默无闻

电影发展过程中碰到的几乎无法克服的技术障

碍和资金制约，大概有助于理解计算机动画电影的 初次亮相为何会默默无闻c这些规模巨大的首映式 放映的是1976年扌白摄的影片Future World未来世 界》几影片由演员彼德•方达的一组头部动画和手 臂动画构成.全部由计算机生成，然后投映在电脑显 示器上.制作者是当时尚在犹他大学念书的埃德温 •卡特麦。很显然，这次初映并没有把计算机动画 业带上正轨，但它确实预示着，一种全新的影像制作 方式即将出现:.

睡狮初醒

五年后即 1982 年，Star trek // : The Wrath of Kahn（｛星际旅行］I 一可汗的愤怒》）的发行，标志着 计算机动画开始正式步入娱乐业。这部影片中包含 了一个长达60秒的真彩色计备机动画片段，视觉效 果奇妙动人，令人叹为观止。在这个被称作“创世纪 特技”的镜头序列中，首先映入眼帘的是一幅“死星” 的全景图：空荡、毫无生气的太空中，悬浮着一颗小 行星般的星状物体，渺小而孤单。尔后，太阳初升， 死星的轮廓逐渐变得清晰起来。随着镜头缓缓拉 升.一支火箭物追随着飞行器从数千英里外盘旋而 起，撞击在死星的表面，紧接着焰火呈弧形喷发，蔓 延到整个死星周围，就像镜头被猛地推了上去。烈 火熊熊燃起，死星的色彩忽红忽白变化不定，突然又 转变成深蓝和深绿，仿佛是火山爆发之后瞬即又被 汹涌而至的海浪所吞没。最后，镜头又盘旋拉开，整 个太空回复平寂，浓浓云海中悬挂着面貌焕然…新 的死星。

在今天看来，这60秒的数字特技微不足道。但 是，这个由卢卡斯电影计算机公司制作的别开生面 的场景，代表着许多个"第一-”。首先,它需要开发出 好几种全新的计算机图形算法，包括绘制逼真的计 算机火焰的算法和创造虚拟山脉和海岸线的分形几 何方程式。其次，在这个60秒的镜头序列中，计算机 动画首次作为注意力的中心而非其它动作的辅助道 具应用到影片制作中。

分形几何方程式:一种看似简单的数学公式，但 它们能够用于创造极其复杂的计算机图像。

在此之前，娱乐业没有任何人目睹过这样的视 觉奇观。从此，好莱坞的导演纷至沓来，试图了解这 广场最的创造过程，并咨询用这种方式制作整部彩 f片的可能性。令人遗憾的是，稍后发行的影片Tron

薪技术与影视传播方法 《原子装置》和1984年发行的The Last Slaughter《最 后的星战者》表明，他们的设想在当时是完全行不通 的。

1982年秋季发行的影片《原子装置》，是迪斯尼 公司重返故事片制作领域后鼎力推出的电影作品。 在影片的宣传活动中，《原子装置》被大肆吹捧为奇 妙的技术之旅。事实也确实如此。影片包含了 15分 钟的全计算机动画镜头以及25分钟计算机动画参 与合成的动作场面。就当时的情形而言，该影片动 用的计算机图像之多，足以让所有曾经运用过计算 机动画的电影都相形见细（其数量相当于以前创造 的所有计算机电影动画总和的许多倍）。影片的动 画制作是由当时最顶尖的四家计算机图形工作室共 同完成的，这四家工作室是MAGI, Triple - I, Robert • Abel& Associates 和 Digital Effectso 影片的动 画制作完成得非常成功，视觉效果在当时堪称巅峰 之作。但是，它们并不能弥补电影剧本的拙劣，把影 片从失败的厄运中拯救出来。而且不幸的是，由于 技术因素在影片宣传过程中被过分吹嘘，技术反而 受到不该有的责难，成了影片失败的”替罪羊

惊天巨雷

80年代早期，已有的计算机图形工作室都在进 一步扩大自己的规模。其中有两个公司特别引人注 目，它们是洛杉矶的数字制作公司和旧金山附近的 太平洋数字图像公司。数字制作公司是由Triple - I 公司跳槽出来的程序员盖利•迪摩斯和制作者约翰 •惠特尼发起的，成立于】982年。他们深知要创造 岀电影质量的计算机图像，必须拥有当时运算速度 最快的计算机。业界的每一个公司也都清楚这一 点，纷纷斥巨资购买价格非常昂贵的高速计算机。 然而，在数字制作公司创业之初，迪摩斯和惠特尼就 似乎决意要一举击败所有的竞争者，以骇人听闻的 天价1050万美元购买了一台Cray X - MP超级计算 机。

当数字制作公司宣布了这一购买行动之后，业 界其它公司都为之震惊。每个公司都在想，这F糟 T——拥有功能强大的计算机的数字制作公司从此 将独占鳌头，垄断计算机图形领域的所有商业活 动。仿佛是要印证他们的猜想似的，不久洛加特制 作公司就聘请数字制作公司为影片《最后的星战者》 制作特技部分，这部影片预期在1984年发行公映。

麓離新技术与影视传播方法

运用Cray超级计算机，数字制作公司制作了 20多 分钟前所未见过的最复杂、最生动的计算机合成的 太空图景。另外，还有10分钟的计算机特技场面居 然在影片的后期剪辑过程中被弃之不用，这是耗资 高昂的数字化图像首次在剪辑房中遭到冷遇。同样 令人遗憾的是，这部影片也由于故事情节的拙劣而 以失败告终。尽管它不像《原子装置》那样遭受经济 损失，却又一次没能满足观众对大肆吹捧的电影特 技的殷切期望。计算机动画再一次备受责难。

小打小闹

与数字制作公司发展形成鲜明对照的是，太平 洋数字图像公司代表着计算机动画业发展进程中的 另一种极端。它采取的是小心而谨慎的发展策略。 1980年，该公司的成员只有刚从斯坦福大学毕业的 卡尔•罗森达尔一人和一台cromenco个人计算机。 在公司第一年的商业运营中，制作收入只有少得可 怜的500美元。然而，罗森达尔并不在乎这一切，他 认为商业机会少反而可以给他足够的时间深入研究 自己所选择的专业。就在这一期间，他结识了后来 的工作搭档理査德•川和格林•恩蒂斯，并与他们 共同投资，从数字制作公司购买回一台PDPU-44 计算机。利用这台原始的PDP计算机，他们制作了

一批高保真、24位真彩色的广吿动画，参加1982年 的SIGGRAPH计算机绘图展览会。这批处女作的展 示使他们获得了一个极为有利可图的发展机会—— 与巴西电视台签订合作协议，负责该台广告动画、片 头特技等四部分内容的制作任务。这一结果令业界 所有人目瞪口呆。从此,PDI公司的腰包渐渐膨胀起 来，不仅购买了一台全新的Vax 11/750计算机，而 且在计算机动画界确立了一个崭新的名号：三个男 孩和一台Vax。

随后，PDI公司的男孩们因制作了一些质量一 流的电视动画而名声大振。这些动画包括1983年的 “娱乐今宵\ 1984年的冬季奥运会以及整整四年的 ABC运动会等电视节目的片头。在这段时间里，他 们不像一些较大的工作室那样竭力寻求投资者提供 资金，购买大型的计第机，而是在公司资金流动所允 许的范围内继续进行商业运营，集中于自己能应付 裕如的一些电视网的工作。这种经营战略，无论纯 属幸运还是精心策划的，都使他们的公司在工作站 革命冲击计算机图形业时免于濒临灭绝的危机。

数字化低谷

80年代，随着个人计算机和小型工作站（个人 能够买得起的功能强大的微型计算机）时代的来临， 越小越好、越快越便宜乃是大势所趋。硅晶片技术 的进步，不仅使小型计算机的处理能力得到了大幅 提升，而且使其价格骤然大降。与此相应的,计算机 绘图的成本也随之猛跌下来，以至于那些大型的数 字工作室再也无力承受堆积如山般的债务（原先购 买价格高昂的集成化硬件造成的）的重负。

由于开支不断增加，又没有额外的资金更新笨 重而昂贵的老式设备，几乎每家独立的计算机图形 公司到1987年都退出了商业运营的历史舞台。也就 是说，除了 PDI继续发展为业界最大的商业性计算 机图形公司，成为下一轮数字浪潮到来时其它工作 室学习的楷模外，其它所有的计算机图形公司都因 破产而消失。

随着整个计算机绘图业的分崩离析，电影中的 计算机特技应用也逐渐停止了。唯一幸存的拥有电 影特技制作实力的是，1978年成立于卢卡斯电影业 集团内部的数字制作公司。从一开始，数字制作公 司就竭力去尝试数字技术在电影制作过程中应用的 种种可能性。他们率先尝试的领域是数字电影合

成，为此建立了世界上第一个数字电影激光扫描 室。尽管这套设备价格高昂，性能也不尽理想，但在 当时却堪称效果一流的扫描设备，其逐帧扫描的分 辨率高达4000像素/线。

当卢卡斯利用数字制作公司制作了两个计算机 动画的电影片段后，即1983年的《杰迪武士归来》和 1985年的《年轻的夏洛克•福尔摩斯》，他发现自己 的影业集团和计算机图形子公司（即数字制作公司） 明显在朝着不同的方向发展。于是，1985年数字制 作公司从卢卡斯影业集团独立出来，并更名为皮克 萨公司。1986年，卢卡斯把他控制的股票全部卖给 了苹果计算机公司的创立者史蒂夫•杰伯斯。从 此，数字制作公司与卢卡斯影业集团分道扬镇。

计算机动画电影的重生

目睹了《原子装置》和《最后的星战者》的挫败以 及整个行业所遭受的经济重创，好莱坞好几年不敢 涉足于计算机图形领域。然而，在这背后悄然涌动 着复苏的潜流，好莱坞在等待着再次重拳出击的契 机。

这一潜流终于在1989年浮岀水面，詹姆斯•卡

梅伦的海底杰作加A加（《深渊》）问世了。在这部 影片中，乔治•卢卡斯的幻影实业公司（ILM）完全 借助于计算机合成，首次创造岀一种水汪汪、头部酷 似人类、表情栩栩如生的海底生物，并将它和影片其 他人物的动作天衣无缝地剪接在一起。这组镜头展 示的情景是：虚拟的海底生物蜿蜓爬行来到水底研 究实验室,悄悄接近实验室的工作人员，好奇地打量 着这些居住在同一个世界里的异类。为了制作这一 惊人的视觉效果，ILM公司攻克了两个难题：其一是 创造出一种边缘柔和、表面膨胀、形状凹凸不平的物 体；其二是要把该物体不露痕迹地与其它角色的动 作剪接在一起。

如果说1982年的《星际旅行n》堪祢计算机动 画电影时代的序曲的话，那么《深渊》的诞生则宣告 了计算机动画电影时代的最终来临。从此，大大小 小的数字工作室在全美范围内雨后春笋般地兴盛起 来，卄算机电影动画排山倒海地涌现在银幕内外。 数字技术发展如此迅速，以至于应用过数字特技的 影片已经无法一一罗列。但大致说来，可以枚举岀 以下一些主要的电影：1990年鲍尔•维霍伊文执导 的Total Recall（《魔鬼总动员））,1991年詹姆斯•卡 梅伦执导的Terminator 2: Judgement （（终结者2：审判

《深渊》

日》），1992年初巴利•莱温森执导的7b理（《玩具总 动员》），1993年史蒂芬•斯皮尔伯格执导的Jurassic PoM（《侏罗纪公园», 1994年罗伯特•泽梅斯基执 导的Forrest Giunp（｛阿甘正传＞）,1994年詹姆斯•卡 梅伦执导TrueLies（（真实的谎言）,1994年拉塞尔• 穆尔卡依执导的血S加如（《阴影», 1997年詹姆 斯•卡梅伦执导的Titanic（（泰坦尼克号》），罗兰 德•爱莫里克执导的Godzilla（《怪兽哥斯拉》），1999 年瓦克乌斯斯兄弟执导的The Matrix （《骇客帝国》）， 1999年乔治•卢卡斯执导的Star Wars I: The Pham tom Menace代星球大战前传:魅影危机》）。

电脑特技:电影史上第三次 技术革命

CGI（计算机合成影像）最为引人注目的应用是 将计算机生成的三维图像和人物动作天衣无縫地剪 接在-•起，营造岀极具视觉冲击力的电影奇观，如 《终结者2）中银光闪闪的T1000机器人；《侏罗纪公 园》中维妙维肖的恐龙;《星球大战前传》中千奇百怪 的外星人、诡异壮观的星际大战场面。当然,它也可 以应用于更加普通的场合，以减少制作过程中的经 费支出。在影片《防火线》与《泰坦尼克号》中，一小 群的群众演员经由电脑程序被复制出来，然后成批 成批地进行再复制，最后通过计算机合成人头攒动 的大场面。这样既可节省演员的薪金支岀，又能减 少场面调度时的麻烦。

CGI的另一种应用途径是电子合成——在数字 化后期制作中，对电影图像进行各种控制，使用非线 性编辑系统修描镜头。如修正图像色彩、移去特技 表演中的支撑物;合成人造出来的各种图像,包括字 幕、覆盖图层和变形效果;把原本各自互不相干的摄 影元素剪接到一起，如《阿甘正传》中汤姆•汉克斯 和肯尼迪、约翰逊、尼克松等历史人物的会面;《真实 的谎言》结尾处施瓦辛格驾驶战斗机打斗的场面。 非线性编辑系统，象 Avid Film Composer,Lightstonn 和 D/Vision-Pro,在电影后期制作部门中的应用逐步 广泛，以至于开始用来编辑整部影片。如1993年克 里斯•哥伦比亚执导的（址网换替）（《杜特菲夫 人》）和1994年詹迪•邦特执导的《Speed》（《生死时 速》）。数字特技也可应用于前期制作，这个过程称

为“形象化预审视”。包括利用字处理软件编写剧 本、创建故事板，运用绘图软件进行角色、服装和道 具的设计,完成虚拟布景、预置光效和定制复杂的摄 像机运动等任务。步入90年代后，数字特技领域当 之无愧的佼佼者是乔治•卢卡斯的幻形实业公司 （ILM）, IBM的数字杜梅工作室（Digital Domain）,硅 谷的太平洋数字图像公司（PDI）,它们对电影制作领 域的影响举足轻重。

在音频领域，数字技术也获得了全面的进展，录 音工程师已经完全能够不露痕迹地把某种声响从视 频中滤去或者轻而易举地将主题音乐和背景音乐区 分开来。数字化声音设计的阵线正在形成——全世 界50, 000家影院正准备配备一种最杰出的数字播 放系统（杜比SRD、索尼SDDS或者是环球DTS）O据 估计，随着拥有500个频道的交互电视逐渐普及,数 字化多媒体（高清晰度视频、音频、图形和文本的综 合体）将在未来十年内步入千家万户,届时影院很可 能会退岀历史的舞台。1993年，全球最大的传播/娱 乐公司时代华纳（TimeWamer）和美国最大的有线经 营商远程通信公司（TCI）宣布携手合作，为21世纪 的信息高速公路开发全兼容的硬件和软件系统标 准，随后，类似的联盟层出不穷。如此看来，无论是 在电影院还是在其它领域，数字化勿庸置疑已经成 为未来社会的一种必然趋向C

自从第一波数字化热潮衰退和第一波浪潮再度 兴起以来，计算机绘图业已经发生厂天翻地覆的变 化。不论电影的历史和数字技术的历史在21世纪是 否会趋于融合，有一点是确定无疑的:技术革命的浪 潮将一浪高过一浪。电影是一门技术化的艺术，每 一次技术革命都曾经引起电影形式的根本变化，正 如默片根本不同于有声片，彩色电影迥异于黑白电 影一样，由电脑特技引发的数字革命也必将对整个 电影领域产生深远而重大的影响。

主要参考资料：

1 .（Computer Illusion in Film & TV》，By Rachel Aberly,HaperPrism Press Aug. 1996.

2.《Digital Filmaking^, By Alan A. Anner, COPYRIGHT 1997,rn»nison Publishing Inc.

（作者单位:上海大学）