来源：华谊兄弟研究院
翻看近年国内年度票房榜单，科幻、魔幻、动作、动画等类型的影片占据了大部分席位。这些爆款的共同点之一，就是包含了大量制作精良的电影特效。就连去年刷新了国内市场票房纪录的喜剧《美人鱼》，片中特效提供了不少看点和笑料。可以说，如果将特效镜头删除，为人们津津乐道的佳作也将不复存在。今天，本文带各位读者一起走进电影特效的百年历史。
简单而言，电影特效一般指影片中，人工制造出来的虚拟画面，也被称为特技效果。电影摄制者利用它们来避免让演员处于危险的境地，减少电影的制作成本，或者让电影更具艺术冲击力。
电影特效源于初期电影人的梦想
早在电影诞生初期的1898年，乔治·梅里爱就在《一个顶四个》这部特效魔术短片中，运用胶片的多重曝光特性，拍摄出了令人瞠目结舌的将头从身体取下画面。而在1903年梅里爱自编自导自演并自己制作特效的《月球之旅》中，通过摄像机固定装备与组合的尝试获得了特效镜头拍摄灵感，从而完成了历史上第一部科幻电影。这部14分钟的科幻默片首次将科幻小说家凡尔纳的小说搬上荧幕，也开启了电影特效技术的百年探索历史。
特效魔术短片《一个顶四个》
在之后的1900-1910年间，又涌现出了新的“玻璃背景拍摄”技术。该技术原理主要是利用取景的比例大小和透视关系，通过玻璃布景，拍摄出难以制作、搭建的宏伟场景。到了1923年，摄影师舒夫坦又运用镜子的反射原理，创造了著名的“舒夫坦方法”。其原理是将放置在摄影机前面的镜子上所反射出来的景物与摄影机前面的直接拍摄对象，用一次曝光合成在一个画面中，实景部分仅需要将镜子中相应位置的反光图层去掉即可，从而制作出一些特效镜头，且能获得数量加倍，影像变形和出现倒影等多种效果。以“舒夫坦方法”拍摄的影片《大都会》历时两年之久，其拍摄技术上的突破堪称时代经典。
1927年，一部《失落的世界》将电影特效技巧推升到了一个新的高度。这部影片通过使用微缩模型加上逐格拍摄技术，让史前恐龙在荧幕上复活过来。这一技术在1933年上映的《金刚》中得到了更为淋漓尽致的运用，片中使用了大量实景与微缩模型的合成拍摄方法，实现了怪物金刚站在曼哈顿帝国大厦顶端与前来攻击它的战斗机互博的经典镜头，也充分体现了威利斯?欧布赖恩在逐格拍摄动画技术方面的天赋。之后的很长一段时间里，好莱坞都在该技术的基础上不断改良创新，一些技术原理直至今日仍在使用。
电影特效原理
同年也诞生了另一项特效技术。电影《日出》第一次实现了人物的抠像，其原理类似于如今AE（After Effect，一种特效制作软件）中的跟踪遮罩。但在当时主要通过黑色背景遮罩和胶片高对比处理实现的，用以完成场景转换的镜头。之后的影片《隐形人》也广泛地应用了这一技术。
纵观这一时期的电影特效技术发展，其特点主要是运用一些物理手段，如物理遮罩，模型搭建、镜面反射等技巧实现特效效果。
特效随新科技进化
随着电影进入彩色胶片时代，电影特效获得了新的发展空间，一些新的特效技巧应运而生。1940年，影片《巴格达小偷》首次运用了“蓝幕抠像法”。在影片拍摄时，演员在蓝色幕布前进行表演，后期只需要将通过蓝色滤镜拍出来的那卷胶片进行高对比度处理，这样就能将人物抠像从背景中分离出来。最后合成上人物的正常画面，就能制作出特效画面。选择蓝幕，是因为蓝色距离人类的肤色非常远，便于处理。这种技术在此后的40年间，独霸电影抠像技术领域。一批十分具有代表性的影片，如《地球争霸战》《十诫》《杰逊王子战群妖》《太空漫游》和《人猿星球》等，都要感谢这一技术赋予的神奇力量。
数字特效开创新时代
电影特效作为电影与科技的结合产物，永远紧跟科学发展的脚步。在上世纪七八十年代的短短二十年间，电影特效因全新的创作思路以及计算机成像技术的革命性科技进步而有了翻天覆地的变化。这一切，最初可追溯到当时年轻的乔治·卢卡斯脑中那个关于“星球大战”的科幻构想。
为了在电影中呈现出复杂的科幻世界，卢卡斯在1975年成立了“工业光魔”工作室，对当时的许多特效技术进行了革新，其中包括：改进优化了“胶片合成系统”及“蓝幕抠像”等技术；发明了“电控拍摄系统”，让电影人终于可以自如地控制摄影机，拍摄想要的任何角度，做更多的摄影机运动，而依靠这一系统也可以在一个镜头里放进更多的元素，并让画面更加稳定、逼真。
取得成功的卢卡斯自然备受鼓舞。“电控拍摄系统”证明了计算机技术为电影拍摄制作提供了更多可能，由此出发他开始尝试在图像的绘制，剪辑等工作中运用该技术。随后，卢卡斯影业与艾德·凯特姆联手，于1979年在公司内部创建了电影史上第一个“数字绘景”部门，通过计算机模拟人类绘制人物，并且可以自由地活动。这进一步确定了“工业光魔”发展数字技术的决心，更重要的是标志着电影CG特效的诞生。之后，随着电影工业的不断探索和进步，数字剪辑系统、数字音频系统、人脸扫描技术以及数字绘景计算机等相继面世，极大推动了特效制作的数字化进程。
卢卡斯与他创立的工业光魔
而真正让数字特效技术大放异彩的是1993年上映的《侏罗纪公园》。该片大量的特效镜头均由CG技术完成。从恐龙骨架建模到肌肉建模再到皮肤材质的雕刻，CG技术协助导演将这些史前生物搬上大银幕，并赋予它们生命。这部电影在全球范围内的成功，吸引了越来越多的电影选择使用电脑CG来完成特效画面的拍摄制作。由此，数字绘景在上世纪末进入高峰，并正式拉开了特效大片的的黄金期，单部影片中特效镜头的数量也逐渐增多。《泰坦尼克号》《第五元素》《骇客帝国》等一系列影片的骄人成绩，都要离不开CG技术的巧妙运用。
进入21世纪，动作捕捉和CG人工智能技术的出现实现了电影特效的又一次飞跃。2002年上映的《指环王2：双塔奇兵》大量运用了这两项新技术，可算经典之作。片中，咕噜姆这个虚拟角色，是银幕上第一个与真人角色互动的动作捕捉角色，安迪?瑟金斯的出色表演和新西兰顶尖特效公司“威塔数字”合力把这一怪物展现在银幕上，丝毫没有破绽。此外，片中CG人工智能的运用，使数场壮观无比的万人混战显得十分逼真。在群众演员越来越贵的今天，业已成为拍摄大场面的最佳选择。而在2009年上映的《阿凡达》中，动作捕捉技术进阶到了表情捕捉的新高度。通过技术进步，该片动作捕捉角色的面部所呈现的，不再是刻板僵硬的“死眼效果”，而是完全与真人无异的效果。配合上最新的3D播放技术，其震撼的视觉效果曾引发了观影热潮，借助电影特效营造出的观影体验，助推该片的全球票房达到史无前例的27亿美元。
新技术开启特效新纪元
展望未来电影技术的发展，一些新近实现的技术突破可能在不远的将来改变电影工业，并进一步释放电影人的想象力和创造力。其中，知名度尚且不高的光场技术便十分值得关注。
这里所说的光场，是空间中同时包含位置和方向信息的四维光辐射场的参数化表示，是空间中所有光线光辐射函数的总体。其两个主要应用方向是光场拍摄和光场显示，第一种需要记录下来整个空间的所有信息，第二个则是需要将这些信息完整地复现出来。简而言之，就是在空间内任意的角度、任意的位置都可以获得整个空间环境的真实信息。用普通全景摄像技术拍摄的影像我们只有“站在”一个点上才能看清图像，而光场相机的影像由于能改变焦点，能够实现事后对焦。应用光场摄像机之后，电影业将告别绿幕技术，瞬间实现背景替换、人物提取等功能。从银版、胶卷、彩色、数字再到光场相机、光场摄像机，光场成像技术有可能引领了人类成像技术的新未来。
Lytro公司早在2016年4月就推出了光场摄影系统（Lytro Cinema Light Field System）及其用该系统拍摄的样片《Life》。利用这个新系统，摄影机在拍摄中捕捉的每一个像素不仅有颜色属性，方向属性及其在画面中的精确空间定位，光场摄影系统还可以让电影制作者摆脱传统现场取景的限制，通过虚拟化现场摄影元素，电影的后期制作可以有无限的创意可能性。包括后期调整对焦，角度，光圈以及快门角度等，都可以在后期效果中进行调整。这就像每个元素都是在绿幕条件下拍摄出来的一样，制作人员可以轻松地合并各种前景和背景元素，并减少拍摄现场布置笨重的绿幕布景的费用。更具吸引力的是，制作人员可以直接运用光场技术捕捉的元素制作出3D画面模型和特殊视效。
Lytro样片《Life》
《Life》的导演Robert Stromberg表示，在拍摄了上百部的蓝幕与绿幕电影后，他对后期特效合成所耗费的时间与经历深有感触，也让他对像光场摄影机这样的新技术更加期待。在Stromberg看来，“绿幕和蓝幕已经要逐渐退出历史舞台了”。
Lytro Immerge
2016年8月，Lytro还进一步推出了Lytro Immerge摄影系统。Lytro Immerge可以透过密度超高的光场阵列，一次性捕捉360度空间中的所有影像，获得丰富的深度信息。作为第一个实时画面捕捉系统，Lytro Immerge支持六向移动观看的自由度和超过每眼6k的高分辨率，为VR/AR内容制作提供了更多的自由度。在Lytro公布的样片《Moon》中，观众可以通过头戴设备实时看到经过渲染的月球表面画面，让虚拟和现实两个世界无缝合成在一个画面中，让人叹为观止。Lytro已与VR制片工作室Within达成了合作，将一起制作更多的VR影像作品，值得期待。
样片《Moon》呈现实时渲染效果
这一新技术也得到了电影行业的关注和重视，纷纷抢滩布局这一领域。近期，美国VR技术独角兽公司Lytro就刚刚完成了6000万美元的D轮融资，本轮投资由蓝池资本（Blue Pool Capital）领投，华谊兄弟全资子公司华谊国际跟投。新技术点燃新想象，下一轮电影特效的科技革命已经蓄势待发，电影的未来也充满了更多的可能性。
随着科学技术的进步，电影特效也得以不断发展，各类型的视听大片持续呈现在观众面前。电影特效发展史作为电影史册的重要内容，不仅记录着电影科技推动电影工业进步的脚步，也记载着电影人凭借技术发明和自身的想象力、创造力，开启一个又一个神奇银幕世界的努力和成就。
