“一定要比其他的太空片更加
真！”《地心引力》的视效总监蒂姆·韦伯是带着杜克这样的要求，先于拍摄开始了制作这部影片的特效工作。按照杜克的设想，当《地心引力》的太空环境呈现在IMAX银幕上时。对于坐在黑暗中戴着3D眼镜的观众来说，并不亚于一场星际旅行，整部影片只有空间站内部的大部分戏份是在搭建的布景中拍摄，而
真感受的外太空其实都需要依靠CG实现，所有的太空镜头由CG合成。在前期筹备中，杜克和他的团队采访了宇航员、阅读了各种关于太空的书籍、研究了成千上万张太空中拍摄的照片，去了解太空，然后在细节上花了大量心思，就像他说的那样，必须确保每一个镜头中的画面都是基于现实。
不过，中国的天空和神舟不在这一行列当中，即便引入了中影集团的资金，对方也搞不到这方面的资料，汉娜·瑟琳娜的布景团队也只能依靠想象力了。
为了模拟出太空中气势恢宏的光感，《地心引力》的视效团队也将首次受用工业光魔最新开发的软件作为画面渲染器，前期筹备中，工业光魔的程序员在软件里写了整整七万一千条关于着
的代码。蒂姆·韦伯曾经这样对杜克形容本片的渲染工作量“如果用一个单核CPU电脑来制作的话，得从埃及文明的发轫时，也就是公元前5000年，一直渲染到下个世纪，才可以赶上年底的试映。”
特效工作远远走到了拍摄的前面，完成建模之后，在杜克的要求下，工业光魔庞大的特效团队率先开启了几个纯粹依靠CG实现的爆炸场面的制作。
由于真空中的爆炸与地球上面的爆炸截然不同，杜克也没打算使用模型爆炸的方法拍摄片中的爆炸场景，但按照他的要求，这些爆炸镜头并不完全写实，这毕竟是一部商业电影，有些镜头不是为了写实。
而是为了传达一种气氛，增加影片的吸引力。除此之外，一些场景中有不少危险的画面，也将使用CG角色。
事实上一些动作太危险，比如拍摄时在太空舱内悬浮的镜头中，斯嘉丽·约翰逊的腿部会经受相当大的考验，但杜克是不会让她冒这种受伤的风险的，即便是为了帮她冲奥，杜克也不允许意外发生。
再就是准备制造失重环境了，一部以“地心引力”为名字的电影，是不可能回避失重问题的，这也是前期筹备中的重点工作之一。杜克一直都很清楚，在太空电影中大银幕上的失重，其实是画面视角的失重。
而不是真的失重。所以，他和团队要解决的核心问题，就是怎么处理变换的视角问题。于是，约翰·施瓦兹曼向他推荐了一款操作灵活的机械臂。
机械臂基本算是从汽车制造厂里拿出来的，约翰·施瓦兹曼曾经在旧金山发现有一家小公司把摄像机固定在机械臂上拍片，这样可以精准控制摄像机的移动，同时也非常灵活。这个灵感启发了他。
这款机械臂拥有4米/秒的运动速度，运动半径达到3。1米，动作精确到0。04毫米，多达7个关节的轴心，并配有一个超过10米的轨道，足以完成各种复杂的而且精细的动作，拍出随心所
的各种刁钻角度的镜头。然而，在随后的拍摄测试中，杜克和约翰·施瓦兹曼都发现，机械臂拍摄的效果并没有想象中的那么好。
初期测试中，斯嘉丽·约翰逊被安置在了一个可以有少量活动范围的机台上，她的身边有两台机械臂，一台控制着一个ARRI。Alexa镜头，一台控制着光源。
这基本表达了剧组解决失重镜头问题的思路…变换的镜头角度加上移动的光源，但拍摄出的效果远不如预期。这个问题困扰了杜克几天。
他不断与汉娜·瑟琳娜和约翰·施瓦兹曼交流，也将工业光魔方面的特效专家蒂姆·韦伯召集了过来，四个人经过商议，想到了以机械臂作为基础，制造一个更为适合拍摄的设备…灯箱！
在经过不断的实验后，用了超过半个月的时间，剧组制作出了杜克四人理想中的灯箱，灯箱主要由LED屏、可动篮子、IRIS机械臂摄影机构成。
这其实是视效组专门搭建的一个高六米左右、宽三米左右的立方体箱子，四周由180万只灯泡组成的LED屏所环绕，最中央有一个简单的可动篮子，拍摄时斯嘉丽·约翰逊就在这个篮子里表演。
但这个灯箱也有缺陷，工作时里面非常的热…只是时间有限，这已经是剧组短时间内可以想到最好的解决办法了，在模拟失重时“灯箱”中的篮子只能位移到45度倾斜，因为一旦超过这个角度，演员就会有掉下来的危险。
为了保障演员的安全，更多的视角变换，将通过IRIS机械臂带动镜头，来实现相对位移的效果，而且如果演员的身体角度旋转过大，重力原因很容易会造成面部充血，画面失真，在表现演员“砸向”镜头的效果时，实际上演员基本上是不动的。
而是让摄影机在机械臂的精确控制下“砸向”演员。＊＊＊作为导演，杜克对于太空的认知，将直接影响到影片最后呈现的效果，他和他的科学顾问一直与航空航天局保持着紧密的联系，在整个前期筹备中，杜克不断就宇宙场景求教航天局的专家。
但随着交流的深入，结果是他感觉自己像个傻瓜，对太空了解的根本就不够，如果真的完完全全按照现实的太空拍摄，影片筹备到明年的这个时候，也未必能开机。
经历了各种痛苦的修改之后，杜克做出了决定，准确
这东西，能做到多少算多少，就不吹
求疵了。杜克又把主要精力，又转回到了对于特效的设计以及拍摄重力失衡戏份的关键道具“灯箱”的完善上。剧组对太空光效的模拟需要达到史无前例的高效和精确，而影片大量的CG制作也必然带来另一个难题，便是如何让实拍画面与CG环境合成得天衣无
。演员表演时的打光通常都跟CG环境不同。而如果灯光不对的话，合成后的效果看上去便会不自然，这就要求必须寻找到匹配实拍光照与CG环境光照的办法。
杜克的摄影指导约翰·施瓦兹曼和视效总监蒂姆·韦伯最终想出了一个大胆的解决方案…在灯箱的LED屏幕上做文章。
灯箱的四壁全部由LED屏幕构成，拍摄时播放模拟周围环境的视频或者图片，用机械臂控制的镜头就在这个空间里灵活的旋转，视效团队负责在LED屏幕上打出虚拟场景的图案，匹配演员的主观视角…
这样LED屏幕上显示的画面就会照亮演员，让演员置身于环境中，这就像是太空在围着演员转一样。
杜克原本计划只有一半的镜头要在灯箱里面拍摄，另一半依靠机械移动打光，但在实际测试中，这个装置效果好，效率高，拍摄出来的成像质量也相当不错，彻底解决了拍摄时太空中的布光问题。
这些LED屏幕能做出前所未有
真的光效，当斯嘉丽在这个空间里做测试拍摄的时候，就能直接在身上获得反光效果，解决了所有衣服上的漫反
和打光的问题。
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