今年最后一个月，大家都盼着它逆袭
随着电影《阿凡达：水之道》即将上映，这一经典IP再度成为人们讨论的热门话题，现在正是了解它在技术上如何改变电影行业现状的好时机。
2009年公映的《阿凡达》不仅打破了全球影史票房纪录，还冲破了技术上的屏障，突破了3D的边界，彻底改变了人们的观影方式。它加速了产业的工业化进程，直接推动了影院硬件的更新迭代。
以完美主义着称的詹姆斯·卡梅隆导演从1994年就在构想这个故事，希望能为观众呈现出如他想象一样波澜壮阔的视觉奇观。但当时的技术还追不上他的想法，直到2009 年，他才出色地交付了这部作品。
卡梅隆对《阿凡达》有着非常具体的设想，这就是他为什么等了这么多年才最终完成它。主要的拍摄机器是索尼高清数字电影摄像机的概念机，卡梅隆根据制作要求一遍又一遍提出摄像机的修改意见，等到拍完后，整理好所有修改意见，最终形成了后来能够实现4K 35mm全画幅的索尼F65数字摄影机。这台机器在《阿凡达》上映两年后才推出，张艺谋的《归来》就是使用了两台F65拍摄的。
《阿凡达》是第一部采用3D实拍加3D动画的电影，将40%的真人表演和60%的逼真CGI特效相结合。CGI场景使用了大量的面捕和动捕技术，负责该项目的维塔数码为了影片，专门研究并开发了新的面部捕捉系统——FACETS，能够更好地捕捉演员的面部表情。
演员佩戴头戴式摄像机进行表演，每台摄像机可以精准地捕捉每位演员的面部定位点，将微表情的跟踪数据“求解”为一组混合形状数据传送给计算机，再交由维塔的数字艺术家进行后期处理，作为虚拟角色呈现出细腻入微的面部细节。我们在成片中看到的纳威人的表情、动作都已与真人无异，比较《指环王》时期的咕噜，显然有了质的飞跃。
这项技术使维塔处于一个无法撼动的领先地位，后来的许多经典角色都得益于这项技术，如《猩球崛起》的凯撒和《复仇者联盟》的灭霸。为了配合这项技术，卡梅隆与特效团队为表演捕捉演员们打造了一个名为“容积”（The Volume）的工作点，也就是为他们提供一个表演的舞台，规模比以往的表演捕捉舞台大至少六倍。
为了更有利于现场执导，视效团队还开发了一种协同工作摄影机——Simul cam，这是一种3D虚拟影像摄像系统。
简言之，该技术支持的摄像机能将虚拟角色与周边环境实时合成到虚拟摄影机中，而不通过后期再添加对象。也就是说，导演能在拍摄时即时看到合成后的效果，取景器中看到的不再是绿幕，而是数字合成后的场景跟角色。它的工作原理是一套网格系统，将虚拟摄影机和另一台摄影机的图像叠加在一起。
这项技术并非凭空而来，从2005年起就被一直在研究，涉及维塔和ILM的共同努力，以及皮克斯之前开发的系统，如RenderMan和Alfred。它更像一台虚拟监视器，允许导演判断电影最终剪辑的整体效果。《阿凡达》是第一部将这项技术应用到电影中大多数镜头里的影片，是这种技术应用的里程碑之作。
为解决拍摄中光损失的问题，团队还开发了一种光线追踪全局照明系统，这种技术主要基于影像的灯光，实现了具有真正光线那样自然写实的光照效果，用前所未有的方式照亮潘多拉，让潘多拉更为绚烂与逼真。现在，这种照明系统被更多地应用到电子游戏的渲染中。
为《阿凡达》开发的其他技术成就还包括新的纹理与绘画软件系统，以及许多使CGI看起来看起来更逼真的新方法。银幕上的纳威人，已经基本看不出动画的痕迹，它们生动活泼，甚至会伴有一点不安和毛骨悚然，角色设计展示出这些生物的异质性。纳威人、外星生物、森林地貌及真人演员出现在同一画面中，必须确保极度逼真，才不会让观众觉得不自然。这些视效在当时是革命性的，它为未来的动画电影也制定了一个标准，让很多动画师纷纷投身到电影行业中。
《阿凡达》之所以获得如此高的评价，最主要的原因还在于3D技术恰到好处的开发。要知道，3D从来都不是一项新技术，早在1922年就已经面世，但《阿凡达》让3D在电影中找到了新的可能性。
在此之前，卡梅隆便醉心于3D的技术和普及，他与资深电影摄影师和3D技术专家文斯·佩斯和帕特里克·坎贝尔使用由索尼的HDC-F950数字电影摄像机和CineAlta F23数字电影摄像机组合而成的双机3D摄制系统，该系统被命名为：融合数字 3D 摄像机系统（Fusion Camera-3D System），并申请了专利。这是专门为了在3D的地形中自由移动拍摄而开发的，卡梅隆也用这套拍摄系统深入海底拍出两部3D纪录片《深渊幽灵》（2003）和《深海异形》（2005），并一直改进这项摄影系统。
过去我们所看到的绝大多数电影都是2D，缺少临场感。传统的老式3D技术使用并排安装的两台摄影机来模拟左右眼效果，但由于机器体积庞大，双机位置相距很远，拍摄起来非常笨重。
融合数字3D摄像系统也有两个摄像头，但通过小型高清数字图像传感器，镜头可以比瞳孔靠得更近。视线是可调节的，它们可以更近地在拍摄物上聚焦，也可以拉得更远聚焦远处的物体。它和CGI的结合让《阿凡达》的虚拟世界与现实世界的镜头结合得更牢靠。人们因《阿凡达》被3D彻底迷住了，即使不看IMAX版本，选择普通3D版的观众也会感到前所未有的身临其境。
《阿凡达》几乎是凭一己之力推动了3D与IMAX影院的迅速普及，全球掀起3D变革。IMAX和3D，一个在画幅比宽度上，一个在视觉深度上，想方设法试图让观众沉浸其中。IMAX在当时极为稀有，它是一种专业格式，主要用于新科技发展和应用，不像现在这样普遍。在2008年之前，IMAX摄像机一直都没有应用于商业电影的拍摄。
《阿凡达》就是为了大银幕体验而拍摄的，当时片源还是2K，而IMAX影院放映70毫米胶片时分辨率可达6K。所以后期通过IMAX的DMR转制过程，提高了影片巨幕胶片版的品质。
《阿凡达》在中国公映时，全国只有14块商用IMAX银幕，北京有3块。很多人为一睹IMAX版《阿凡达》的风采，专门搭乘火车、飞机奔赴有IMAX银幕的城市，连夜排队买票、一张票被炒成天价的新闻屡登报章。全国影院从IMAX的一票难求中察觉到观众对极致观影体验的新渴求，纷纷开始大规模升级设备。好莱坞也意识到中国的巨大观影需求，IMAX也开始在中国大规模扩张。此后数年，中国也在积极开发自己的巨幕品牌，如早些年CGS的中国巨幕和近些年华夏电影的CINITY品牌。
3D电影也因为《阿凡达》得到了迅猛发展，这一点在中国尤其突出。从2009年起，中国涌现出诸如《乐火男孩》《魔侠传之唐吉可德》和《苏乞儿》等3D电影，大都惨淡收场。3D电影逐渐泛滥，好莱坞和国内片商一度为迎合中国市场对3D的追捧，甚至将2D电影转为3D格式上映，以此获得更高的票房回报，很少能够达到观众的心理预期。
此后的十年间，中国已经成为世界上的第二大电影票仓，也早已对3D电影审美疲劳。2021年3月，《阿凡达》在中国重映，彼时国内已有接近716家IMAX影院。即使过了11年，这部电影依然拥有无与伦比、身临其境的观影体验。当年卡梅隆向世界展示了新技术，除了3D创新和视觉效果外，它没有失去故事的凝聚力。11年后的重映算是大型集体活动了，能不断吸引新观众走进影院，去一睹《阿凡达》的风采。
《阿凡达》对许多领域的影响如此之大，以至于在很长一段时间都不会被遗忘。现在，《阿凡达：水之道》是否会带来新的技术变革？对电影业的影响是否与第一部电影一样大，还有待观察。
但肯定的一点，续集涉及的新技术依然很多，这些技术将在影片的幕后纪录片中有更充分详尽的介绍，我们拭目以待。公开信息显示，这一部主打水下世界，故事主体依然是关于自然的，我有理由相信卡梅隆肯定会让水下3D拍摄的发展得到很大的进步。
现在国内可选择的观看方式已经非常多样，《阿凡达：水之道》最佳的观影格式可以选择4K 3D+HDR+48帧全景声版本，当然，并非所有IMAX放映厅都能达到以上标准，大家可以自行优化选择。