你可能不知道，钢铁侠HUD抬头数字显示设计竟来自iPhone

自从第一次看到小罗伯特唐尼饰演的钢铁侠，时间已过去了十年。但是提到钢铁侠，大家脑袋里一定会想到钢铁侠的平视显示器（HUD）。

之前的文章发过漫威钢铁侠的十年制作变化，今天这篇文章更加细节，是钢铁侠 HUD 的制作。制作HUD对于视效组来说不简单，当时所有的人都不知道这个东西应该长成什么样子，应该如何运作。然后整个制作组其实在制作过程中也遇到了很多问题，一直在推翻。后来受到iPhone的启发，慢慢找到了方向。

文章讲的非常具体，从前期测试到软件NUKE、AE 如何使用都有讲到。当时他们对于NUKE还不太熟悉，所以出了很多毛病，他们是如何克服的呢，可以看看下面。

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翻译：雪梨猫

最初的测试

关于钢铁侠及其HUD

约翰·尼尔森（钢铁侠，特效总监）：主要问题是你如何展现头盔内部，但仍然拥有非常自然的视觉环境？我们尝试和A.I.助理J.A.R.V.I.S. [保罗·贝坦尼]以及托尼·斯塔克（小罗伯特唐尼）沟通，但他们也不清楚啥意思。

韦斯利·休厄尔（钢铁侠，视觉特效副总监）：当时关于《钢铁侠》的很多东西仍是未知数。大家不确定这部电影是否能火，谁真的会关心这个名叫‘钢铁侠’的漫威漫画里的次重要角色？但显然如今的钢铁侠已然成为了传奇。作为制作公司担心的就是头盔内部是什么样的？进入HUD界面是什么样的，是否足够逼真呢？

约翰·尼尔森：我们有些想法。小罗伯特唐尼往左看时，我们就在左边绘图，往右看时，在右边绘图。当他发号施令时，摄影机转动，我们就引入同样转动的图案，非常智能，但这些都是早期的想法。

韦斯利·休厄尔：有人担心这行不通。讲真的，大家很担心。约翰和我就这是否行得通沟通了很多次。我们不知道，所以你戴上面具，面具正对着你的脸，然后你要切入它的内部，向你展示托尼·史塔克的脸，前方是漂浮的三维物体。我们不知道观众是否会信。

那么，HUD该是什么样的呢？

Ken Seki：在我加入剧组的某天，我走进约翰（特效总监）的办公室，他墙上贴了张《2001太空漫游》的屏幕截图，图片是栅缝扫描片段里戴夫标志性的特写镜头。戴夫带着头盔，头盔上反射出他看到的图形。当我问约翰时，他很兴奋，并开始谈论当托尼穿上装甲后，要使用UI图形围绕他面部的镜头，让观众能代入他。我心想：“这将是电影中最酷的镜头之一。”

乔纳森·罗斯巴特（The Orphanage 视觉特效总监）：约翰给我看了《2001太空漫游》的一张影像，你能从影像上看到戴夫的脸上有数字的倒影。他说：“问题是小罗伯特唐尼需要一直戴着个头盔，但我们不希望演员整部电影中都戴着头盔。”就这个问题来说，这个方法我们不能采用。

Kent Seki：约翰·尼尔森总是把装甲及其配套技术视作托尼的延伸。通过这种方式，托尼的技术进化反映了他作为科学家、发明家以及故事中的角色的进化。考虑到这点，约翰说有三件事HUD必须做的：

1、它们需要根据罗伯特的表演出现变化。一切都和罗伯特有关，这是他的脸，必须依照他的表演做动作。这些图形有时可以模糊表演，但基础是以表演为基础的变化。

2、你需要让Z-access空间真正起作用，因为这是让HUD镜头成功的原因。也就是说，有人认为摄影机外还有更多东西，但由于我们太亲密了，你不能看到这些东西。摄影机背后隐含的Z-空间深度和观众能看到的一样重要。

3、每个镜头都应该有个阿尔法事件发生。他的意思是必须有个用图形切中要害的故事点，比方说，某个镜头罗伯特说（关于他的功率水平）：“留在屏幕上。”然后，功率计不再显示和消失，而是留在了屏幕上。大多数阿尔法事件都不明显，然而它们强化了当下或重要情节点的潜台词。

测试

乔纳森·罗斯巴特：当时，所有都想加入《钢铁侠》这个项目的公司都必须做测试。我们做了个HUD测试，以及钢铁穿上装甲的镜头测试，其实电影中他炸毁坦克的镜头正是出自我们的测试。

Dav Rauch（The Orphanage，HUD设计总监）：我们时不时会收到客户要求测试的要求。本质上，我是一个创意美术总监，由于我的设计背景，我倾向于投入有外观开发的项目，而非完全特效为中心的。他们发给我们一些绿幕素材，并说：“我们想要看看你们会怎么做。”这些素材是替身，他的脑袋在屏幕上四处看。我在AE里做了几个简单的测试。

Kent Seki：Pixel Liberation Front（PLF）在最终HUD镜头竞标过程中提供了两个早期测试。我创建了（HUD）特写镜头的测试，而PLF艺术师安迪·琼斯创建了镜头主观视角的测试。对于HUD镜头，我使用PFTrack追踪小罗伯特唐尼的替身演员的镜头，在Adobe Illustrator上创建基于矢量的设计元素，并在SoftimageXSI中对其进行尺寸设计。然后，我使用Mental Ray从XSI渲染出3D元素。我将这些元素与AdobeAfter Effects中的素材进行合成。对于主观视角测试，安迪在Venice交叉路口拍摄了一些真人实景镜头，并合成了所有内容，包括使用TheFoundry的NUKE创建图形。

乔纳森·罗斯巴特：对于我们的测试，Dav Rauch说：“这很酷，因为他戴着头盔，我们只是跟随他的眼睛，根据他所看的找出他所想要的，所以我们这样做是为了显示HUD几乎遵循他的声音命令和眼睛。我们有一些非常基本的形状，然后我们做这些测试看看事物飞进飞出的样子，就好像他们在摄影机后进出一样。

拍摄小罗伯特唐尼

约翰·尼尔森：HUD的实景拍摄是拍摄小罗伯特唐尼的最后一件事。摄影指导Matthew Libatique和我谈论如果采用70mm定焦镜头拍摄，会比使用Super 35有更多优势。

韦斯利·休厄尔：用70mm胶片拍摄意味着要达到和使用超高分辨率，因为我们不知道是否我们要推近近距离才能让它发挥作用。

约翰·尼尔森：这是为了让罗伯特附近的景深不要太过扭曲。我们不希望它太过‘pin cushion-y’，或者太广角。然而，我们需要接近他。

韦斯利·休厄尔：我们发现有个既不会离他太远也不会太近的最有效点，我们做了一切尝试，有时正对着他的眼睛、鼻子，这时你会说：“我看不到他的嘴巴！”但当镜头拉太远了，你又会觉得“现在我根本就没有在头盔内部的感觉。”

约翰·尼尔森：罗伯特看了整场戏的视觉预览，如果你放什么在罗伯特面前让他反应，他会做出一流的反应。他表演得十分出色，仿佛他就置身于那个情景之中一样。我们在摄影机前使用分光器，这样罗伯特能看着光束作反应。片场会有许多不同的光，我们会调动光束方向，让罗伯特看着这些区域。

一切都不顺利

韦斯利·休厄尔：我们做了很多后期制作工作，我们从The Orphanage公司那里取得了好几个HUD的基础版。我们所有人，约翰和我，导演和制片人都在想：“这些只是临时的，最终我们会拿到外观很酷的HUD。”然后几个月过去了，仍然还是这堆东西。于是，我们和The Orphanage公司进行了沟通，他们说：“我们以为这些就是你们想要的。”我们回答：“噢，不是的。看来我们沟通有误。”

Dav Rauch：我们已经开始处理某些镜头，并且我觉得事情进展得不顺利。我们收到了不一致的反馈，让我们有点迷茫。我们手头没有剧本，也没有剪辑素材。我们不知道我们正在设计的是什么，当我们开始取得镜头时，我们会拿到很少的剪辑素材，但关于影片的安全非常严格。然后，有天我上班的时候发现我桌上有张飞机票。我们将前往洛杉矶见导演乔恩·费儒（the Orphanage公司设在旧金山）。这是这个项目的重大突破之一。

Kent Seki：我们制定了许多规则和理念，这些规则和理念引领着我们走向最终成品。我记得后期和导演的一次早期讨论中，他拿出他的iPhone，iPhone在当时是个新鲜事物。他说：“我不想告诉你一个特定的图形来制作HUD，但我希望它像我的iPhone一样直观。”

Dav Rauch：iPhone是在和导演与会前一周还是两周才发布，我和导演都买了。当我在那里时，我们一直在讨论喜欢iphone的地方，iphone让他受到很大的启发。他说：“这个手机让我喜欢的地方在于它只做它应该做的事，做我让他做的事，非常直观和简单。”

在那次会议中，他还说：“你们不是在设计一个道具，这不是道具，你们是在设计一个人物，这非常的重要。”作为导演，乔恩很优秀，他知道HUD所需的感觉，而且还让艺术家发挥自己的创意来制作。

当我从洛杉矶回来，这时Kent才真正加入项目中帮助我们，我们看着HUD说：“这不行。”我们做了各种尝试使之看起来具有未来感和高端，事实上我们真正需要做的就是让它起到实际作用，如果它起作用，那么就能让人完全信服。所以当我回旧金山，我对团队说：“我们要扔掉一切。”。

我们说：“如果它不能为穿着这套装甲的人做些真事，那么我们就要把它拿出来。”因为我们认为托尼是个工程师，他放置在装甲里面的肯定是有用的东西。作为工程师，就算是块烂铁，他们也会让它起作用，所以一切都必须有目的，一切都必须有用，如果没用就淘汰掉。这正是我们所做的事情，也是事情真正转变的时候。

Kent Seki：HUD和托尼能有三种互动方式。首先，贾维斯可以从视觉和口头向他展示信息。其次，他可以口头要求。第三，他可以使用眼球运动来推动或激活HUD的各个方面，这个技术叫做“artificialfoveation”。我们使用这些方法来驱动小工具和信息呈现给托尼。关于HUD每个元素最重要的事情是他们有个特定的目的。观众永远不知道所有这些背景故事，但是只要我们坚持形成以下功能，他们就会感受到它们。

Dav Rauch：我实际上问过导演关于小罗伯特唐尼在看着什么，他是在回应，或者是在询问，？他想了一会儿，然后他看着我说：“他们在进行对话，有时小罗伯特唐尼向贾维斯提问，有时是反过来的，又或者是其中一人在跟另一方说点什么。”导演说：‘看他的眼睛。如果你看他的眼睛，你就会明白他是在提问题还是被问问题。’我想：‘天啊，这太聪明了。’我返回观察了下小罗伯特唐尼的眼睛，想着：‘他是在被提问吗？他是在提问还是被问？’然后我就明白了，我觉得真不愧是优秀的导演。

未经检验的钢铁侠HUD设计艺术

Dav Rauch：我们知道有几个不同的装甲，所以我们需要制作至少两个或三个HUD。有Mark Mark II 和 Mark III，Mark III只是Mark II的升级。然后Jeff Bridge饰演的角色穿铁霸王的装甲。

乔纳森·罗斯巴特：我们基本上必须为整部电影编写图形脚本才能搞定。Dav走到哪里都会随身携带一个巨大且厚厚的文件夹，里面记录着每个镜头和装甲的进度，显示一个图形是怎么变成另一个图形的，以及所有这些变化和设计的时间线。

Dav Rauch：我需要保存所有HUD设计的好创意，因为我想象一旦我开发了Mark II HUD，那么当该设计下一个版本时，我希望已经将最好的点子投入Mark II了。

乔纳森·罗斯巴特：有时，图形比其他视觉效果更难，因为所需的工作量更大！关于图形的有趣之处是你不能用文字描述，它必须是符号，这样比较直观。努力使用正确的符号来描绘你当时想要传达的内容，并让它一闪而过，这样人们就能了解它并讲述一整个故事。

Kent Seki：对于Mark II，可以通过连接界面底部或底座上的不同部件来访问UI，它就像是Macintosh或PC上的仪表盘，底部有五个图标，每个图标代表一个特定的功能，如诊断、飞行、电源、雷达或导航。托尼会向下看并激活该功能。当激活每个小部件，然后改变操作模式，比如，在车库里他进入“分析模式”，然后开始关机。但他改变了主意，要求贾维斯做天气检查和ATC检查。此时，他进入了“飞行模式”，飞行气泡出现，UI界面转动，转换成基于飞行的HUD。这个HUD的颜色主要是青色，以反映当前的趋势。

Dav Rauch：当他首次开始飞行时，我们知道托尼·斯塔克是个古怪的发明家。他有点酷、有点时髦、有点风趣，但他本质上是个修理工。我对工程师和修理工的了解是，他们希望一切应有尽有。他们不想制作一个非常具体的、最小化的设计，因为他们会用上所有提供给自己的选择，所以我们做出了第一个Mark，过程非常忙碌，需要大量细节、大量数字、大量信息。我们的想法是，他会进化，会变得更有经验，他会意识到当他四处飞行时无需这一堆没用的垃圾，因而会将第二个版本改得更为简单而优雅。

乔纳森·罗斯巴特：我们看了很多参考资料，我的意思是，喷气式战斗机有HUD，但它们几乎是静态的，所有信息一直在固定的位置呈现给你面前。我们希望它动起来，但也不希望它乱七八糟，这就是为什么我们想到东西飞进飞出的概念，如此一来，当他在谈话和表演时，数据才不会堆砌成一堆。这是托尼·斯塔克的设计亮点，同时让它看起来明显和直观。

Kent Seki：至于Mark III，我们必须在Mark II HUD的基础上提升它，这花了一段时间，但最终我们还是有了构思。我们决定下一个版本，托尼会摆脱不同的模式切换。相反，HUD将会有一种模式可以让他作为专家用户进入每个模式。为了促进这一点，我们想出一个不同的UI策略。这里的概念是在下一个迭代，托尼将整合HUD底部的小部件（电源、健康、定位、诊断等）成为一个大部件，这样他的眼睛运动就能覆盖更少的范围来激活不同的子部件，这效率更高。当我们讨论这个概念，我们委派Dav及其团队开发一个爆炸锁孔设计概念。

Dav Rauch：我们想，可能有两到四件他一直想要的东西。他想要了解飞行情况，他想要了解他的健康情况，他的健康情况和他胸中的能量有关，所以我们想到这个Omega小部件。

Kent Seki：我们的想法是这个小机械由3D界面构成，它像锁孔一样锁在一起。当每个特定机械部署好了，钥匙孔转动，解锁，展开并释放子部件。当任务完成，Omega小部件会自行折叠，这是数字形式的机械视觉。我们喜欢解锁其各种功能。当升级为Mark III，将HUD调色盘从青色改成以白色为主的色彩以强调信息的这个点子是韦斯利想出来的。

乔纳森·罗斯巴特：设计Mark III时，我们开始讨论说：“你知道，青色是过时的，我们最终用白色，是因为没人真正处理过白色图形，所以设计第三版装甲时，我们希望设计能更为独特。”

Kent Seki：铁霸王HUD也有三次迭代。Obadiah Stane的版本代表最基本的HUD，军事级别的HUD，不像托尼设计的那么花哨。这反映在其最基本的一维空间中，将OCRA作为其主要字体。单红色唤起了其预期的军事用途。

我们是这么想的，Obadiah可能偷了托尼的HUD基本技术，可能是操作系统，但不是UI。这再一次反映了托尼和Obadiah Stane的不同之处。托尼确实是一位大师级的发明家，他会创建一个优雅的用户界面来驱动HUD操作系统。Obadiah没有那个时间、耐心和技术来创建UI，只会满足于最基本的版本。

合适的工具

乔纳森·罗斯巴特：最终的HUD图形都是在NUKE中合成的，但有些动画元素是在After Effects中完成的。图形飞进飞出和移动到屏幕的不同位置都是在NUKE中完成的，也就是说它们能够围绕他的脑袋淡进淡出，所以我们需要所有3D空间，而NUKE是我们能够将它放置在3D空间和合成的唯一方式。

要么使用NUKE要么是Maya，但我们真的不希望必须用Maya才能做到，所以我们最终尝试全部用NUKE，但它是个野兽，当初设计NUKE的用途并非在此。所幸，Kyle McCulloch是个优秀的合成师。Kyle对于合成有一颗优秀的头脑，并且在操作NUKE、脚本处理和其他一切事物都具有高超的技巧，他有一双神奇的眼睛。

Kyle McCulloch（The Orphanage，合成总监）：事后我们学了很多，当然，在有了十年使用NUKE的经验后，我们对它更熟悉了。但当时，我认为The Orphanage公司里的所有人包括我在内都不了解NUKE如何管理内存，而我们使用3D系统，这是非常耗内存的系统。我们回到渲染，在那里我们做了许多昂贵的事情。而我们为驱动HUD而建造的合成等是如此的密集，以至于你在制作眼睛反射的前期准备工作10层深处，放入不同的东西和深度，然后模糊它们并产生运动模糊等等。

那是当The Orphanage开始全力以赴使用NUKE的时候。The Orphanage一向以使用After Effects而闻名，所以从某些方面说，我们要转向NUKE是有点诡异的。我使用After Effects有10年了，我使用它制作了运动图形工作，这个工具我用地非常自如了，但同时我也是一名经验丰富的NUKE用户。我们早期对HUD的不同信息单元做了测试，以及它们移动到哪里以及它如何工作的，我发现自己一直在寻找让我在元素之外实现三维外观的性能。After Effects当然有，而且在当时它有个3D系统，但有点欺骗性。AfterEffects没有3D空间的实际表现，也没有在真正的深度上工作，然而NUKE有。

乔纳森·罗斯巴特：当时我们绝对是在挑战NUKE的极限，但用NUKE做3D还尚早。我是说，现在你可以在NUKE里面放各种各样的地理信息和投影贴图，但在当时还没做到这个水平的3D。很难做到，而且真正棘手的是动画。我们不得不让运动模糊度达到最大，否则它会下降。有许多个长夜我最终说：“算了，回家了，已经3点了。”而kyle仍然孜孜不倦地在研究。运动模糊很麻烦，因为我们拥有这些分层元素，这些元素通过帧模糊并进出，也就是说当他们移动那么快时，你必须有这么多步骤才能保持顺畅，而这让NUKE超负荷。

Kyle McCulloch：当我们进行早期的运动测试和布局测试时，我在两个软件中都运行了一个设置。在内存和渲染方面，After Effects肯定有上限，NUKE更为强大。最重要的决定性因素是因为NUKE有个真正的3D系统，我们能够通过NUKE内部的反射和投影来驱动托尼眼球的反射，而不是必须单独做CG然后再通过After Effects合成。

Kent Seki：我认为深度的成功可以追溯到约翰·尼尔森附议使用Z空间的三条规则，尤其是超出镜头视野的隐含图形和元素。对于我们而言，深度还包括HUD的运动。也就是说，使用HUD图形运动的方式，并获得关注/激活方式来创建深度。加上，图形锁定他的头部运动，但The Orphanage建立了一种方式来低调和补偿这种运动，以在托尼移动头部时给图像一点效果。此外，The Orphanage在他的眼中放了图形的倒影。在设计图形时，人们注意到如何设计它们的大小并将它们放在不同的平面上。这样，当摄影机或头部移动时，你会得到更多视差。最后，浅景深同样打造了一种深度感。实现这点有点难，这要求大量的试错。

Dav Rauch：我们要做的第一件事就是在板上进行跟踪（matchmove），从而知道小罗伯特唐尼的头部在哪里，然后我们需要matchamate他的头部，因为我们必须将HUD附在头上，然后我们还需要跟踪眼睛，因为你需要知道他在看哪里和在看什么，然后我们做的是，我们建立HUD，将它连接到头部，并不是直接连接而是匹配。当有时装甲爆炸并处于压力之下时，我们让它有点滞后。我们添加了控制系统，这样我们能够真正紧密地配合他的头部运动或者我们可以稍微松开它，使其出现缺陷。

然后我们把两个摄像头放在他双眼所在的位置——摄像头向外看并记录HUD，所以有前置摄像头，HUD，然后有双目摄像头。我们将HUD动画化，通过双目摄像头记录，然后使用双目摄像头将它们看到的重新投影到眼球几何体上，这样我们就能在同个装置里创建围绕头部浮动的HUD和眼睛反射。这听起来有点疯狂。我们有两个完全不同的装备，主观视角镜头（POV）用After Effects处理，而小罗伯特唐尼的用NUKE。

当设计时，我会使用After Effects和Illustrator，我们会使用After Effects将POV镜头的元素动画化，然后我们创建这些动画，例如海拔高度或偏航，我们会做360度动画，将这些资产带入NUKE。然后随着动画的变化，我们将创建相对应的表达式，该表达式将引用我们从After Effects或带有Illustrator资产的After Effects渲染出的画面，之后使用NUKE动画化。

Kyle McCulloch：所以有些单帧就得花48小时用NUKE渲染，这太疯狂了。事情不应该如此。有100种方法可以优化这些方法，或分解NUKE使其用起来更简单。但当时我们只是蛮横地使用，渲染了两天，因为我们没有更好的方法，没有更多时间处理。

Kent Seki：我必须说，托尼穿着Mark II银色装甲‘首飞’是我最喜欢的镜头之一。在这场戏开端，你会看到穿装甲的镜头，随后是戴上面具的主观视角镜头，然后随着图像出现，接着是第一个HUD镜头，这是HUD成败的一刻。幸运的是，观众很喜欢。

约翰·尼尔森：对于那个面具镜头，我们不知道如何进入这个虚拟空间，所以我们说：‘OK，我们是在真正的空间里，’而韦斯·休韦尔手上拿着面具，我正在拍摄，我们说：‘ok，把它拿到摄影机前，让它带我们进入虚拟空间。’然后在那个镜头上，我们在眼前放些图形，这样你就知道面具已经封闭了。

Kyle McCulloch：在一年半时间里，我制作了这个镜头的成百上千个版本，它和其他HUD镜头没什么不同，但每次我看到它，我都很激动，这是我们经过数月辛苦工作的最终成果。乔恩·费儒和维多利亚说：‘这就是我们想要的HUD，你们做好了，很棒。’

Dav Rauch：但实际上他首次戴上头盔的这场戏曾绘制成故事板，进行了拍摄，并且我们一直在努力改进这场戏。这场戏着重是要解释HUD是什么，不过它被剪掉了。如果你仔细想想，没人体验过HUD，以及不可能的摄影角度，所以绘制了整场戏的故事板尝试向观众解释面具里带有小感应器，这些感应器能扫描人的面部，观察嘴巴等等，这样当他飞行时，就可以像视频会议一样与人进行交流。

但试映时，工作人员向观众介绍：‘这是平视显示器，’他们问测试观众：‘你们知道这个显示器的作用是什么吗？’观众回答：‘这是他进行视野操作啊。’所以，我们试图解释，却反而让人更糊涂了。虽然HUD是没人见过且完全不存在的东西，但基于我们所想的，有些东西似乎看起来很‘正确’，以致于人们看到它，会说：‘我知道这是什么，我也想要它。’

全文完

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