视界解析：6000字+200张概念图，带你走进《阿凡达：水之道》的美术设计世界
阿凡达被网友们调侃只有特效，但我想说的是，这个特效可没那么简单，况且“奇观”的创造本身就不只有特效。
莫名有些心疼卡神，虽然他很擅长为续作增光添彩（《异形2》《终结者2：审判日》），但自从漫威开启视效内卷浪潮后，观众已经很难为“想象力”付费了。
从历史发展来看，电影技术需要这些先驱们的推动，并且在技术爆发初期让全行业享受到商业红利。但周期定律依然存在，在下个技术爆发来临前，电影工业也会面临瓶颈。
作为一部创造“海洋奇观”的科幻电影，在立项时基本就奠定了“地狱级”的难度，一是难在流体特效的模拟和水的拍摄，二是难在让潘多拉星球延续之前的宏伟图景。
细究的话，其他答主所说的“特效”，可以拆分为 美术设计、造型设计（服装）及后期特效这三个层面。
在浏览完全网相关的幕后制作解析后，我想带大家一起来聊聊这背后不为人知的有趣历程。
美术设计
创作《阿凡达：水之道》的世界无疑是一项艰巨的任务，因为制作之初就必须把所有续作的场景、道具规划完毕。这就像在设计整个宇宙，一个根植于真实科学和工程学，延续且有意义的真实世界。
事实上，这确实需要两名艺术总监合力完成，他们分别是迪伦·科尔（Dylan Cole）和本·普罗克特（Ben Procter），都曾是第一部《阿凡达》的概念艺术指导。
▲ 科尔（左）和普罗克特（右）
让曾经负责《阿凡达》概念设计的两位视觉艺术家担任续作的艺术总监，可见卡神对于“想象力”的重视程度，也表明了他本身的设计流派：在极度写实的限制环境下去幻想创作。
科尔主要负责纳威人及潘多拉自然生态环境的设计，普罗克特则负责人类军事及工业资源发展管理局环境及车辆武器的设计。
当然，第一部定下的总体美术风格依然能够作为基础，但涉及的环境量呈指数级增加了。同样，潘多拉星球依然是地球的隐喻，从地球的自然环境汲取灵感是首要来源。美术总监最重要的是采纳卡神的奇思妙想，并拿出十八般武艺创作出既能被观众所理解又符合潘多拉自身特色的科幻现实。
▲ 开场“回到潘多拉”系列场景概念设计
这个现实需要考虑到什么程度？大概就是场景设计图第一次拿给卡神看时，卡神可能就会直接问：“有雨季时的场景效果吗？”显然设计师需要考虑的更多才能达到他的要求。
他们必须为续作制作一本单独的指南，因为设计从来不是单一的生物或角色，还包括他们之间的生活习性及相处方式。
岛礁族场景设计
关于岛礁族梅特凯伊那部落的生活环境，卡神最初便有了一个模糊的想法，大概是一片巨大的红树林，树下有一个村庄，可能是悬浮在树下的。从这个非常基本的想法出发，艺术总监需要考虑大量的美术风格和部落生态、文化问题。
▲ 梅特凯伊那部落的村庄生态分布示意图
最大的设计灵感来源于位于太平洋东南部的波拉波拉岛，它由一个主岛与周围环礁所组成，主岛与环礁间拥有大片的清澈浅水。电影中的岛礁族宛如走在类似的水上小屋之间，联通着主岛上的度假村，只是需要经过设计师将其纳威化，并与之前的森林风格产生联系。
卡梅隆对于小屋的最初想法是：可以拉伸和悬挂的，类似黄蜂巢，有些圆形编织结构悬挂在拉伸膜上，作为整个村庄的结构支撑和人行道。一个有机的人行道系统，既符合连通性的故事主题，也暗示了潘达拉在宏观上就是一个复杂的生态系统。
▲ 早期悬挂在树根上的小屋设计草稿
有点像第一部中树和树根的关系，岛礁族人在张拉膜及网状结构间穿行时，就像大脑中互相联通的神经元，这也是海洋建筑设计中出现更多蜿蜒、珊瑚形、拱形及分形结构的原因。
▲ 最终的梅特凯伊那部落的村庄概念设计图
其中有个被称为“三兄岛”的岩层，它对梅特凯伊那部落有着没被明确述说的意义，但强化了他们与这片土地的连接和历史。观众确切地知道这些场景的含义并不重要，重要的是它在角色族群文化中的意义。
▲ 三兄岛概念设计图
虽然大多数场景的呈现都以CG为主，但杰克·萨利一家在岛礁族的住所是被真实建造过的。这些类似吊床的海上建筑以六分之一的比例制作了微缩模型，通过新西兰的纺织工人手动编织而成，作为研究项目的一部分，最终被Weta FX的特效师扫描到了计算机之中。
▲ 部落建筑中用到的编织方式
▲ 六分之一大小的小屋模型
桥头堡 & ISV飞船
资源开发管理局在续作中出现的几个场景及载具设计十分出彩。
首先是开场的ISV 是第一部Venture Star星际飞船的升级版，设计的合理性已经有B站up主解释了。
▲ ISV Venture Star飞船
▲ 降落至地面的ISV飞船主体概念设计图
而且ISV飞船登陆后进行的着陆焚烧行为，也是卡神的最初设想之一。因为电影一方面需要警示人类在工业化中对自然平衡的破坏，所以ISV这样做可以加深罪孽感，并符合过度开采的理念。焚烧的范围内可以快速在平地建立起人类基地。
▲ ISV飞船焚烧潘多拉森林的概念设计图
本作的军事基地桥头堡便是在ISV落下的位置建立的。
它坐落于被摧毁的森林废土之上，处于海洋边缘，被圆形的高墙所包围。圆形符合被飞船喷射器烧毁的领域形状，并通过这种极简的几何强叠于有机海岸线之上的感觉，加强人类对自然的征服特征。它附近还有一个无人区，纯粹用于杀戮，上面有自动化装备武器行进的痕迹。
基于圆形，设计师最初规划了一个更有机合理的方案，有一条河流穿越整个基地，但被卡神认为太过于乌托邦了，他认为应该参考一些现实世界的新兴城市，比如加拿大的石油重镇麦克默里堡。这种城市往往因为建设太快，在规划上会显得有些粗暴和混乱。最终的桥头堡也融合进了狂野新兴城市的精神，这就像城市因为工业化太快而发生了癌变。
▲ 桥头堡平面布局概念设计图
由于人类在之前收到了教训，桥头堡比第一代的地狱之门更具防御性。设计师其实设计了远超电影镜头数量的桥头堡内部建筑设计，按照降落到一步步展开建设的逻辑，考虑了车辆流线、基础构建单元、电梯系统等。有些东西永远不会直接传达给观众，但人们在看到额外细节时会有一种潜意识的感知，这便是电影给人真实感的最后拼图。
▲ 桥头堡内部概念设计图
▲ 建造机器人概念设计图
海龙号
海龙号和大多数潘多拉场景相反，几乎没有有机元素，而是一艘巨大的装甲船。资源开发管理局使用它来追捕萨利并攻击梅特凯伊那人。设计上，它看起来很凶险，有点像蝠鲼。
它在电影中是一艘 400 英尺长的捕鲸车，也是一系列重要场景及空间的结合体，内部被实际搭建结合数字特效的方式呈现出来。美术组实际建造了它，但让它漂浮起来又是另一回事。他们进行了大量测试，其中很多是为了弄清楚浮力以及某部件在水中的位置。
▲ 海龙号内部场景拍摄现场
海龙号拥有 1,000 马力、速度快，时速75公里。卡梅隆希望它能够在波浪上跳跃，于是在实际搭建的海龙号上进行了多次行驶数据测试，也能为计算机生成的海龙号提供真实可信的移动捕捉数据。
生物设计
水之道的生物设计涵盖多种珊瑚和水生植物（许多发光生物）到数十种鱼类，从诱饵鱼到顶级捕食者，但依旧要有现实基础，不然科幻就变成了奇幻。
Skimwing（飞鱼？中文译名不详）是一种岛礁族战士的坐骑。它为两栖动物，明显设计灵感来源于飞鱼，但具有截然不同的头部形状和明亮的潘多拉翅膀。
▲ 飞鱼坐骑概念设计图
飞鱼的机制还不够具有攻击性，所以卡神建议头部参考恒河鳄 (Gharial)。身体的颜色比较发挥想象，类似于马林鱼，黑色和橙色比青色更突出，尾巴具有帆鳍特征。设计师还设想了头部应该更接近第一部的坐骑Ikran（伊卡兰翼龙）一些，因为Skimwing很可能到陆地后慢慢进化成Ikran，但后期因为ilu（伊露）已经采用了这个设计，所以被去掉了。
说到ilu（伊露），很多人会觉得像蛇颈龙，确实它融合了蛇颈龙的脖子和双翼蝠鲼，又有点像欧洲喷气式战斗机的鸭翼。作为哺乳动物，ilu的性格要温和得多，在水中的姿态也更加柔和优美。
▲ 伊露在水底的场景概念设计图
▲ 拍摄骑乘伊露镜头的演员和道具
Akula（阿库拉）的设计灵感来源于大白鲨，但嘴巴更像是蛇类。蛇类张嘴后的侵略感十足，而Akula真正向上张开的方式甚至比嘴巴顶部可分叉张开的蛇更夸张。为了将这种头部设计应用在鲨鱼体型上，设计师对阿库拉的身体进行了调整。
▲ 阿库拉张嘴时的概念设计图
Gill Mantle，电影中是一个可以用来支持呼吸的软体动物，它用来呼吸的鳃套有点像鳐鱼和水母的结合体。卡梅隆设想它是一个生物水下潜水器，会成为最终结局部分的美丽时刻。它有点像围绕着阿凡达的天使翅膀，可以通过抓住肋骨来贴附人体。它既是故事的推动因素，也是最佳的视觉展现方案。
▲ 供氧水母的概念设计图
▲ 水图附身在阿凡达上的概念图
当然，最重要且富有挑战的生物设计是tulkun（图鲲），它不仅威严有力，而且非常聪明，拥有充沛的精神和情感。它们放弃了暴力，与岛礁族能够进行口头交流，甚至一起唱歌。
在图鲲的设计及其移动方式方面，美术组参考了鲸鱼、鲨鱼和海豹。图鲲的尾巴可以分叉，然后像海豹一样向下折叠并变平，可以扭曲身体，而不是完全参照鲸鱼的移动方式。
对于一些水下动作捕捉场景，演员们会在水箱中将双腿绑在一起扮演图鲲，以便这些生物的运动更类似人类的舞蹈编排。
美术部门制作了一个演员可以抓住的大鱼鳍道具，以便让洛阿克的演员可以爬到上面表演。他们做了接近真实图鲲背部范围的装置，上面有气孔和镀层，可以让多个演员站在上面。装置的眼睛部分还特意设置了一个点，这样演员就可以匹配图鲲的视线表演了。
图鲲的内部也是设计的重点之一，因为洛阿克会进入内部连接它巨大的彩色膜以获取图鲲的记忆。内部的灵感来源于一个古老奇幻故事的迷人洞穴，进入后需要在顶部和嘴巴的两侧发出生物光（生物光源一般为青色和蓝色），之后慢慢光线转成紫色，最终在完全展开后变成金色。
▲ 进入图鲲内部概念设计图
当然，海底可不止鱼类，必须考虑整个海洋生态体系。潘多拉海底的沙子是什么样的？石头是什么样的？一旦设计师想出了一种珊瑚语言，就会研究很多分形图案和分形设计。Mandelbrot 分形是大型拱形珊瑚的主要灵感来源。
▲ Mandelbrot 分形
▲ 其他鱼类设计
《阿凡达：水之道》据说交付了63套布景，从车辆到实验室再到第一部电影中使用过的场景。室内布景中的家具数量庞大，但每件都经过了新西兰科学家和实验室的官方指导，以提供一定的可信度。有些物体则是第一部基础上翻新而来，让观众保持熟悉感。
总之，60 多个相差巨大的场景及故事点决定了期间需要不停切换地理位置和拍摄方式。可以感受到这个任务的规划和实际执行细节将是难以想象的复杂。
造型设计
不同于美术设计换了新的艺术总监，造型设计依旧让黛博拉·斯科特（Deboran L. Scott）执掌，而她也是从《泰坦尼克号》跟随卡梅隆的老搭档了。
本作出现了新的纳威人设计，岛礁族具有不同的生理特征：大手、较宽的胸部、肋骨和皮肤下厚厚的鳍状软骨突起，整体以大洋洲土著文化的工艺技术为指导。
尽管影片中的纳威人基本是CG制作的，但设计师仍然必须在现实世界中制作每一件腰带、假发、配饰和珠宝，使用真实的面料和纺织品，这对于让观众感受到潘多拉星球的真实感至关重要。
造型组必须将潘多拉的物理学建立在地球认知的科学基础上，测试服装的各种元素，以确保它们能够像预期的那样耐用，更重要的是观察织物、珠子和其他材料在水下和水上的不同移动方式，探究浮力的不同影响，了解演员表演时的服装造型干扰，为动画师的布料模拟提供数据。
▲ 水底下的纳威人概念设计图
在大多数情况下，造型组需要在前期探索尽可能多的材料和物质样品，这些样品的挑选和测试结果同样会反过来影响美术组那边的场景和道具设计。
为了让海洋部落能够使用羽毛材料和蛇皮材料，就需要加入当地特殊的物种，比如海岛水鸟及海蛇。设计师研究了全球各地的原住民以寻找灵感，重点关注生活在海洋之外的部落。岛礁族一直过着田园诗般的和平隐居生活，所以有更多的时间用服装来表达自己。
▲ 不同水鸟的概念设计图
他们会将海滩和海底的元素（例如潘多拉贝壳或水生生物）融入到服装设计中。当然，细节也不能忽略，比如在贝壳上不仅需要雕刻东西，还需要同时考虑贝壳的硬度和厚度是否能够支持雕刻，而不会发生断裂。
造型组实际上制作了每一件纳威人服装、每条手镯、每条项链，甚至每一处灰尘和破旧，最终通过摄影扫描技术将造型和纹理数据传输到计算机中。
由反派带领的重组体纳威人是另一个需要新设计的角色群体。他们每个人都拥有各自风格化的军人外观，比如战术装备、迷彩服以及他们在背心上佩戴的补丁和徽章。为了探究服装对于角色动作的影响和交互效果，有些装备，比如防弹背心的一部分会被单独取下来标记好捕捉点，让演员以不同的方式移动，不同的方式弯腰，甚至让他们抓住带子或将拇指钩进去。
▲ 反派纳威人相关场景及生物设计
他们还为水下拍摄单独制作了一套服装的复制品，为了令其显眼，全部刷成了白色，以供后期艺术家制作时得到真实的水下物体运动参考。为了让相机在远距离拍摄下分辨出颜色差异，有些服装会被特意做的非常鲜艳。
后期特效
以水为代表的流体制作一直是特效界的挑战，尤其是《阿凡达：水之道》这种量级和复杂度的工程。其模拟范围包括一个巨大的生物穿过时水的运动到最小的雨滴落在纳威人的额头，再滴落到他们的眉毛和脸上。这是一个极其复杂的问题，流体模拟技术的发展也积累了很长一段时间了，而电影中的水被解决，意味着几乎其他的特效问题都能被完美攻克了。
▲ 在水箱之上建造的海龙号内部场景
卡梅隆的制作公司 Lightstorm 所在的洛杉矶曼哈顿海滩工作室，剧组建造了一个 120 英尺 x 60 英尺、30 英尺深的水域，可容纳超过 250,000 加仑的水，并配备造浪机。这可以让浮出水面的人及生物进行真实的互动，在海浪中做出真实的反馈。水域下方有供参考相机在水下拍摄的窗户，而摄影机也记录了演员在水下的面部表演。
将水下场景的动作捕捉数据与“空中”场景无缝融合是制作中最棘手的问题之一。
为了让表演捕捉技术在水下工作，水本身必须是清澈的。水下佩戴水肺会产生气泡干扰动作捕捉，所以包括演员在内的摄制人员都学习了专业的潜水技能，同时水面用小白球覆盖，减少水上灯光对于水下捕捉的影响。
▲ 卡梅隆在水箱内指导演员
所有的动作捕捉数据被采集完毕后，卡梅隆和团队就会在新西兰惠灵顿的舞台上使用虚拟摄像机拍摄，是一套升级的虚拟拍摄系统，包括穿着 CG 服装的角色、数字道具和 CG 环境的事实合成。
这里用了一种深度合成结合视线移动的方法，通过神经网络来训练虚拟拍摄系统拍摄的前后关系和聚焦点，直接集成到最终镜头中，有别于早期分层的方式。比如，真人角色在一个镜头内绕着一棵虚拟的树走，新系统可以完美匹配树与角色的前后关系。
关于《阿凡达：水之道》的“特效”还可以说非常多，将近6000字的回答也只能浅显地触摸潘多拉星球的一角，希望在电影行业最艰难的时刻，依然有堂吉诃德式的暮年英雄，在审判日到来之前找到下一个“约翰·康纳”。
最后附上巨量幕后设计图（流量预警）：
