本來是實在不想回答這個問題的, 可是排名第一的答案實在過於片面, 過於過時, 以及過於不符合美國這裏特效公司與電影科技產業的現狀, 我就來說幾句.
我本人是北美圖形學頂尖研究院的博士生, 研究的領域是套用數學與計算流體力學, 研究的目的是為最前沿的生成電影特效和動畫的電腦程式提供解決方案. 工業界的經歷包括了皮克斯研發, 微軟遊戲工作室研發以及即將要去的Weta Digital研發(魔戒系列, 鋼鐵俠, 超人, 丁丁歷險記...etc)
所以親眼目睹, 親身經歷以及與人交流所了解到的北美頂尖特效公司的生態, 讓我有話要說.
首先我要說, 特效是一門很昂貴的東西, 為了解釋它有多麽昂貴, 請允許我從電腦如何生成特效說起:
電腦特效首先是一個科技, 然後再是一個藝術, 人們肉眼所見到的影片中的每一個特效鏡頭, 都是來自於科學家編寫的程式對自然的重現:
比如 煙霧, 爆炸, 水流, 他們是來自於解決物理學的Navier-Stokes 方程式
\frac{\partial u}{\partial t} + u \cdot \nabla u = -\frac{1}{\rho}\nabla p + \nu\Delta u
\nabla\cdot u = 0
圖1 : 解N-S方程式的一些典型場景.
像N-S這樣的方程式, 不存在解析解, 於是人們只能用數值數學來求解, 而這就是50多年前馮諾依曼和NASA搞出電腦的目的, 他們為了計算原子彈爆炸產生的蘑菇雲的形狀, 航空飛機的機翼該如何設計才能產生出托力, 輪船的船身該如何設計才能跑得更快這種問題的答案而研究出了電腦, 後來在80年代末90年代初期這群科學家有一部份把自己的工作和程式碼運用到了電影技術中, 就讓電腦生成可靠的基於物理的現象成為了可能, 在電影視覺效果中, 我們要的不僅僅是物體的運動的速度數據, 我們除了知道煙霧粉塵的位置資訊外, 我們還需要極具真實感地把東西繪制出來, 這包括了解決一個復雜的光照公式:
用圖片來說明, 就是一個你攝影機看到的點的放射線度(顏色), 由這一點是否被遮擋, 加上半球積分它受到的其它點的見解光照和自身的BRDF系數影響:
圖2 : 光照公式的示意圖--一個點
受光照的影響包括了來自於光源的直接
光照和來自於被光源照亮的物體的見解光照以及它自己本身的材質.
為了表現真實的物理材質, 不同的物體表面的BRDF函式是不同的:
有了所有的這些理論, 我們離用電腦生成出可靠的影像還有多遠?
簡單的答案是, 這些理論早在17xx年就已經被物理學家們寫在紙上了, 而我們直到199x年才真正靠電腦生成出了可靠的肉眼難辨的影像:
那麽有了這些技術, 我們離把它們套用到電影中以假亂真又有多遠呢?
一個簡單的答案是這些技術早在198x-199x年就已經在大學的實驗室裏被教授和博士們實作出來了, 皮克斯的創始人Ed Catmull就是一個物理學家, 他編寫的Catmull-Clark細分程式改變了電腦所能繪制的幾何圖形的歷史. 而這些技術真正套用到電影中卻要在200x年甚至201x年
這中間的十幾年的過程到底是什麽呢?
技術的軟體工程化, 工作室的技術資本的原始積累, 以及技術的不斷升級換代,
先來談技術的軟體工程化, 首先, 在大學實驗室裏寫出來的程式碼是極其糟糕的, 解決的問題很有針對性, 不考慮重用性, 寫程式碼時能省就省, 就這樣的一個純是為了把解數學方程式的演算法變成程式碼的過程, 通常都需要消耗一年, 而這種程式, 特效公司是不能直接拿來用的. 真正能使用這種技術, 需要有一個懂這些數學和物理的軟體工程師團隊, 來把這些來自於實驗室的程式碼轉化為可使用的軟體, 以及加上外殼--包括了UI, 文件, 說明等....
再來就是技術資本的積累, 能做得長的公司, 很早就開始了自己的技術資本積累或者有自己獨到的技術 , 比如皮克斯, 創始人Ed Catmull 就是寫出了RenderMan 軟體的科學家, RenderMan是能夠將送出給電腦的幾何描述渲染成照片集真實影像的電腦程式. 工業光魔, 盧卡斯早就在Ed Catmull還是工業光魔員工的時候買下了Renderman的使用權, 並且後來請到了奧斯卡科學獎獲得者Ron Fedkiw(這人本身是個航空力學科學家, 史丹佛教授, 對圖形學的建樹是作為流體計算程式的先行者和創新者使得流體模擬在電影中成為了可能並不斷最佳化) 工業光魔一直與他合作, 擁有他所寫的流體模擬軟體PhysBam的使用權, Disney, 以巨大的財力在全球頂尖的科研院所養著六個數學科學院, 並買下了皮克斯, 工業光魔. Weta Digital, 彼得傑克森為了做魔戒而成立, 鎮山之寶是一個Crowd simulation軟體, 專門用於模擬數萬人和復雜場景的運動, 我們在魔戒中所看到的數萬人同時運動的大規模場景, 裏頭只有幾千人是真人, 其它的全是電腦生成的數位人, 早就以假亂真, 可憐中國還在用群眾演員......而這種crowd simulation技術, 更早的時候就被disney在動畫片花木蘭中使用, 以及卡麥隆在鐵達尼號沈船那一幕模擬甲板上掉入水中的人, 還有比如黑客帝國中的史密斯探員. 諸如此類的公司還有很多很多, 比如夢工廠有OpenVDB, scanlineVFX(2012代表作)有flowline.....etc.
技術的不斷升級換代 : 在制作電影中要面臨的挑戰是不斷增加的, 西方人追求更好, 更真實, 更美的目的和決心不是中國電影人可以理解的, 可以這樣說, 你看到的電影中從人物的骨骼運動, 動作生成, 肌肉形變的計算, 皮膚隨著肌肉的變化, 面部的表情, 人物的運動, 布料隨著人物運動的運動, 無一不是數學科學的發展和電腦計算的結果:
【哈比人歷險記2：史矛革之戰】制作解析 - Making of Smaug
http://v.youku.com/v_show/id_XNjc3NTEyNjg0.html
再比如迪斯尼為了實作今年獲獎的大片, Frozen中的雪的模擬, 就特別請了UCLA的計算物理團隊開發了Material Point Method計算程式
Disney_s Frozen - A Material Point Method For Snow Simulatio
http://v.youku.com/v_show/id_XNjQ5NzEyMTc2.html
說了這麽多, 為了證明特效是十分昂貴的, 我只需要再加上一句話:
特效公司為了制作出最好的特效來滿足導演日益膨脹的對真實感的要求, 需要養上這樣一個 包括頂尖的科學家, 工程師, 程式設計師, 每個特效工作室100人左右的團隊, 這筆支出還不包括更昂貴的顧問, 特邀科學家等等等等........
當然, 這還不包括需要養活200名能使用這些軟體來創造出令人驚嘆的藝術的藝術家, 他們的收入甚至不比這些科學家低, 因為這麽優秀的人, 世界上確實就那麽些, 所以配得起這樣的價格.
說了這些, 特效工作室如何賺錢呢?
首先, 有自己的軟體的靠賣軟體給別的公司使用來賺錢, 這些軟體的授權使用費是不菲的, 侵權必究, 中國的特效公司, 大都停留在購買別人的軟體使用這個level上.
能賣軟體給別人使用的, 大都是有過技術積累的公司, 因為電影周期大大短語軟體開發周期, 一個技術在一本電影裏用得合適, 不一定在下一本電影裏仍然合適, 所以後發的公司, 很多時候是寫完一個技術, 接了新的單子, 還來不及給老技術軟體工程化, 就得丟了寫新程式解決新問題, 這樣一個周期, 使他們陷入了周而復始的人力物力財力的支出中去而無法建樹出什麽穩定的收入來源, 只能靠一單一單的接單子來養活, 於是乎, 承受打擊的能力就很弱, 一旦財物出現問題, 就要嗝屁了....而這樣的後發公司, 最大的收入來源反而是接廣告, 因為廣告客戶沒那麽多要求, 而奔著奧斯卡獎去的導演, 一個鏡頭重做好幾遍是常事, 也不會因此多給你錢.
在一個, 作為現代電影的魔術師的特效公司, 在影片最後的收成中是不參與分成的, 也就是說, 一單收多少錢是出品人的前期預算, 我電影賺多少錢, 你不參與分成. 這就直接導致了這種影片叫好叫座, 而幕後功臣卻周轉不過來倒閉的情況的發生.
