让保罗 沃克“复活”的那些黑科技！

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在知道了《速度与激情7》在中国的上映时间后，我立即买了午夜首映的电影票。说到它，我不是一个狂热的铁杆粉，但多年来一直看着它，速度和激情系列对我来说更像是一个习惯。习惯了屏幕上的每一次驰骋，每一次逃避，每一个幸福的结局。

而这部电影，因为它是保罗的"最后一次演出"，变得更有特殊意义，而这一切都得益于电影的特效技术。

为了弄清保罗·沃克“复活”的实现，笔者在网上搜索了《速度与激情7》的cg技术，综合分析如下:

首先，保罗·沃克的两个弟弟，科迪和迦勒，确认扮演保罗的双重身体，导演温子仁也选择了保罗死前的作品片段。过去的图像数据和外形相似的人体替身为特效公司收集面部表情提供了不可替代的帮助。然后，利用cg技术制作多角度人脸模型，并制作所需的虚拟表情。最后，表达式被连接以生成动态图像。此外，保罗的声音也被收集起来，在他弟弟的帮助下，布莱恩在整部电影中的配音完成了。

就一百个字，它如何涉及到cg技术的核心？为什么替身演员的一举一动都成了电影中保罗·沃克的动作？这不是一些功夫电影中简单的镜头切换！

由于专业的限制，作者只能通过专利搜索来分析“复活”背后的专利技术。

首先是“动作和表情捕捉”技术

1.早期光学捕获技术

根据第200580047644.5号专利申请，早期的“动作捕捉”和“表情捕捉”是分开进行的，但是这种分开的捕捉将失去面部动作和身体动作之间的联系，这将使电影画面看起来不真实。随着科学技术的发展，捕捉技术可以实现动作和表情的同步捕捉！

根据检索到的信息，在电影拍摄过程中同步捕捉动作和表情的技术原理如下:演员穿着衣服(下图中的白点)，在各种位置上附着有标志(例如，附着在身体、四肢和面部的反射标志)，在照亮这些标志的同时，面部动作摄像机(图中的14号)和身体动作摄像机(图中的16号)检测这些标志并从不同的角度记录动作

然后，捕捉系统(即，主计算机)分析这些图像，以确定每个帧中演员衣服上的标志的位置(例如，在空坐标中)和方向。通过跟踪这些标志的位置，系统创建这些标志随时间变化的空表示，并建立移动演员的动作和面部表情的数字表示。然后，运动被构建成数字模型，该模型可用于电影中行为的完整cg表示。详细说明:

(整个捕获系统的示意图)

(拍摄原理俯视图)

(拍摄原理的前视图)

“拍摄示意图”中的“三角锥”代表摄像机，分别从上、中、下三层拍摄。“14n”代表面部动作相机，“16n”代表身体动作相机。摄像机的数量可以根据需要进行调整，但不要太少，至少需要8台摄像机，否则容易导致盲点。

(实际拍摄场景图)

上面显示的“实际拍摄场景图”中的白点是原理中提到的标志，后面的红点是高清拍摄相机。

2.传感器身体运动捕捉技术

就目前而言，传感器捕捉技术只能捕捉身体动作，但仍难以实现具有细微特征的表情。根据检索到的专利技术，基于传感技术的人体运动捕捉系统包括完成运动捕捉过程的主要部分和在运动捕捉过程中辅助工作的辅助部分。

主体包括17个惯性传感器节点、主控制器和无线收发器。辅助部分包括传感器节点充电器。在人体骨骼上一一对应划分的17个信息采集节点上分别设置17个惯性传感器节点，17个惯性传感器节点分别用于测量人体不同位置的运动情况(不同方向:如相互垂直的X、Y、Z三个方向；).

十七个惯性传感节点与无线收发器无线通信，无线收发器与上位机连接。无线收发器用于接收所有惯性传感节点发送的数据，并将数据传输到上位机进行滤波、数据融合等处理。最后，获得节点的运动数据，然后根据这些运动数据对行为进行数字表示。详细说明:

(带传感器的人体骨骼和服装的基本模型)

(整个系统的示意图)

第二，主演兼身替身的“换头”技术

通过搜索申请号为200780049051.1的索尼影视娱乐公司的专利，可以知道“变脸”的早期过程应该如下:首先，获得特技演员头部的三维模型，这可以通过激光扫描生成纹理图来获得。

在第二步中，通过扩展由激光扫描生成的面部纹理，将如此获得的3-d模型扩展成2-d形式。在第三步中，至少一个已知的模式(真正的演员)被用来替换二维形式的特技演员面部特征的细节。第四步是将已知模式的二维纹理模式转换成三维形式，并通过计算机和其他软件在捕获的人体上进行双重替换。

(原理流程图示意图)

目前，随着技术的发展，已不再需要扩展已获得的三维模型。特效人员可以把缺席演员的脸剪掉，制作一个三维的面具，贴在替身演员的脸上。当然，这个过程仍然需要转换成“换头”的图像帧，但它比以前更方便！请参见下面“回春”中的“改变你的头”过程:

(回春术中“换头”的操作过程)

目前，电影特效技术可以说是突飞猛进，有很多新技术因为我的能力有限而无法检索。例如，卡梅隆为拍摄《阿凡达》开发了一个“头盔表情捕捉系统”，可以准确记录演员的表情和动作。

话虽如此，事实上，我很高兴我们能在这个时代拥有这样的特效技术。科技改变了世界，也改变了我们的心。因为科技，我们能再次见到你；保罗在大屏幕上；因为科技，我们似乎从未与他分离。