Framestore CFC，为魔幻电影《黄金罗盘》主角——披甲战熊制作特效的六家特效工作室之一
电影《黄金罗盘》是由新线影业公司（New Line Cinema）和著名作家导演克里斯•韦茨 （Christopher Weitz）联手打造的，改编自菲利普•普尔曼（Philip Pullman）的小说——《黑暗物质》三部曲中的第一部。电影中的两个主角——披甲战熊，它们都带有某些人类的特征，比如它们长着指甲，并且和大部分的科幻电影一样，它们能像人类一样说话。
《黄金罗盘》中大约有1100多个视觉特效镜头，这些镜头都是由Mike Fink指导的，总共使用了六种不同的特效软件才最终制作完成。和电影中大多数的动物一样，艺术家和动画师们利用CG技术创建了这两头不同寻常的战熊，在其中的一场战斗中，两只战熊一直战斗到一方死亡。
在这个宇宙中，每个人都存在着一个“灵神”，这个“灵神”在电影中以一个可见的动物来表现。影片讲述了一个名为Magisterium的邪恶组织企图分离他们所统治人类的“灵神”，从而达到剥夺他们的自由思想，控制他们意志的邪恶目的。
由Coulter夫人（Nicole Kidman扮演）为首的magisterium组织企图使用儿童来做“灵神”分离试验。
这部史诗般的电影是以一个名叫Lyra(Dakota Blue Richards扮演)的女孩为了挽救被Magisterium组织绑架的朋友Roger(Ben Walker扮演)来推动情节的发展。Lyra的叔父Lord Asriel (Daniel Craig扮演)给了她一个真理仪器（黄金罗盘）以帮助她克服旅程中的险阻。而飞行员Lee Scoresby (Sam Elliott扮演)则帮助她驯服了一头披甲战熊。
刚开始的时候Panzerbjorn铸造装备是为了迎合某种仪式的需要，它只装备在背部和腹部，装备也作为他们身体的一部分而存在。但是乡民们却骗走了Iorek的装甲，最后Lyra发现了处境糟糕的Iorek，帮助它重新获得了装甲，之后他们成为了好朋友，在影片的最后2/3的时间内他们结成了一个强大的联盟。
Framestore CFC公司的动画监制Dadi Einarsson说 “起初，我将它设计成一个非常粗暴、落魄的醉汉，不能自控”。在Framestore CFC公司，Dadi Einarsson带领着由40多个动画师组成的团队，利用电脑动画技术创建了电影中所有熊的形象和熊所处的环境。
“当我们第一次和克里斯（Chris Weitz）及迈克（Mike Fink）讨论的时候，克里斯描述了他脑中Iorek的形象” Einarsson说，“他认为Iorek应该是一个坚韧并且低调的角色，因此他希望将Iorek制作成一只真正的熊。”
熊是否可以说话？如果可以说话，那么它又是如何进行的呢？带着这些疑问，Fink还专门拜访了伦敦的皇家兽医学院（Royal Veterinary College）。“我所担心的是，在制作动物的动画时，我们是否可以避免一些常犯的错误。”他说，“他们创建的脸部控制器与人类的脸部控制器相似，此控制器虽然可以创建出一个人类的动画表情，但是也是因为和人类的表情极度相识，而显得缺乏个性。”
在皇家兽医学院（RVC）里，Fink了解到，熊具备讲话的物理条件——因为它具备喉结和面部肌肉。但是它们不具备语言交流的智能。“熊拥有足够的音域和神经末梢，可以促使它们发出像人类语言一样的声音”Fink说。
因此，Framestore CFC公司专门模拟熊的肌肉组织创建了一个动画控制器，而不是照搬人类的肌肉、形状和动画控制器。“这样以来，在他们制作熊说话的时候，他们真实的模拟出了熊说话的样子，而不是人类的。”，Fink说。
“你看到的是两个微笑的表情，但是其他人可能会认为这是发怒的表情，因为产生这两种表情的肌肉原理是一样的，所以说动画不是万能的。”
Framestore CFC根据艺术部门制作的草图开始在Maya中建模，再为所有的熊制作走路和奔跑的传动装置。除了建模，动画和灯光也都是在Maya中进行的。Framestore CFC工作室使用boujou作为摄像机跟踪和运动匹配软件，使用Liquid产生RIB文件，在Renderman中进行渲染，然后在Shake中进行合成，在特殊的情况下会使用Inferno软件作为辅助。
影片中所有熊的动画都采用了相同的传动装置，即使12.5英尺高的Ragnar和11.5英尺高的Iorek也不例外。这些传动装置综合了灰熊和北极熊的运动特点。“我们在制作传动装置的时候遇到的最主要的难题是——熊是四足动物，但是它们也可以用两条腿站立起来走路”Einarsson说，“Iorek使用两条腿走路，而且这些熊都具有像人类一样可以叉开的拇指。”
在制作Iorek和Ragnar的表情时也出现了难题。“Iorek的嘴是尖的，所以当它的嘴发出‘oooo’的声音时很难做出一个圆形的形状” Einarsson说，“当它的嘴发出‘eeee’声音的时候，我们视图拉伸它的嘴角，但是这时候它的嘴巴形状看起来像坚果，所以我们并不把注意力全部倾注在它嘴巴的形状上，我们将它视为一个不喜欢说话，谈吐不清晰的演员，所以我们将所有的精力都倾注于它说话时重要文字的口型以及眼睛和眉毛的动作。”
配音演员Ian McShane使Ragnar具有比Iorek更宽的情绪表现范围，动画师们也在它身上获得了更多的乐趣，“它拼命的效仿人类”Einarsson说，“所以在它说话的时候，我们给了它充分的表演空间。”
让Ian McKellen先生来为Iorek配音是非常正确的决定。“当他们最终选择Ian McKellen先生（为Iorek配音），我们不得不对之前制作的大量动画重新进行制作”， Einarsson.说：“我们并没有修改Iorek的人物特性或者是简单地改动原来制作的动画。但是，我们对原来的场景按照制作流程重新的制作了动画。”
例如，在其中的一个场景中，Iorek解释说，虽然它离王座只有一步之遥，但还是从它的王国中被流放了，因为在和另外一只熊的单独战斗中 “它被击败了（and was defeated）”。“我们想让Iorek在说‘was defeated’的时候要它低下头，扭动着头，转过身，然后走开” ，Ienarsson说：“在Iorek说完‘and’后停顿了一下，然后说‘was defeated’，并在这时候进行转身动画，但是之前的配音演员在配音的时候有一些细微的差别。”在动画师创建完主要的动画之后，动作技术导演（technical director，TD）在数字平面上使用一个图层对动画进行局部微调，而不是在三维中基于肌肉系统重新制作动画。
“熊的身体庞大，所以制作它们的皮肤纹理也是一项考验意志的工作”，CG监制Laurent Hugueniot说：“熊具有松弛的皮肤，并且一直在晃动。”皮肤的纹理贴图决定了熊的肥胖程度和皮肤的弹性，而肥胖程度又决定了皮肤的摇晃程度。“制作皮肤动画的时候，我们尽量减少人为的干预”，Hugueniot说：“如果我们恰当地调整好各项参数，那么皮肤上将自动生成我们预期的动画效果。”
角色技术导演还试图调整装甲，以抑制它的运动。“为此，我们不得不松动那些铠甲以解决铠甲和皮肤的交叉问题” Hugueniot说：“我们仅仅将铠甲放置在那里，而不让它们和熊的皮肤有碰撞的机会。”
每只熊大约有三百万支毛发，鼻子上的毛发比较短，下颚处的毛发稍长，身体其余部分的毛发最长，我们使用Maya创建了所有这些毛发效果。
“在皮肤的表面上我们会放置一些毛发向导” Hugueniot说：“毛发向导描绘了毛发的大致走向，要让所有的毛发都遵循导向毛发的走势，我们就得使用节点来连接，就像Shake软件里的树形结构一样，它可以将所有的毛发都统一到最终的位置。”
当熊运动的时候，有些毛发会穿过铠甲，为了避免这种情况的发生，Framestore CFC公司使用了动力学系统来管理毛发和铠甲之间的碰撞， “我们采用先铠甲后毛发的顺序”，Hugueniot说。
其中最生动，也是制作最麻烦的一段是发生在Ragnar宫殿前面的冰面上的战斗，Iorek和Ragnar在那里搏斗，周围还有120多只熊“护卫”观战。
为了设计这个镜头，Einarsson、动画师Pablo Grillo、Morris、 Weitz、 Fink和摄影导演 Henry Braham在2007年1月份开始到结束一直跟踪了主要镜头的拍摄过程。“我们从故事板中抽取出一个生动的镜头”，Einarsson说：“通过它，我们使用宫殿和竞技场的缩微模型以及用一英寸的纸板剪出来的熊的形状，逐个场景进行拍摄。”
“利用数据处理（DP）技术控制摄像机” Einarsson继续说：“它只有钢笔般大小，当演员用手移动它的时候，我们把这个移动过程也记录了下来，将这些数据集中在一起就成为了三维摄影机移动的基础数据，在一两个小时之内，通过这种交互式的处理过程，即使是之前对这种处理方法有异议的人最终都认同了摄影机所呈现出的效果，使用这种方法，来来回回总共给我们节省了数周的时间。”
在制作熊“护卫”的时候，动画师们利用工作室中的“编舞”程序来循环动画，进而创建出120只熊观看战斗的视觉效果。“这不是程序上的处理”，Einarsson说：“它是一个动画分布工具，利用它可以对大量的角色进行操作管理。你只需要制作出一只熊，它就能创建出不同的循环动画效果。”
为了便于后期的合成和调色，工作室创建了内部的艺术作品。“我们尝试着模拟每个场景”，合成监制Ivan Moran说：“自始至终，我们都以雪的概念为主体，这样做的好处是艺术家们能迅速模拟出某些东西，并且将其展示给客户。”同时它对于维持技术指导、画师、灯光师的统一性也很有帮助，“就像看到了最终的预览效果一样。”“我们使用灯光设计出了最终预览阶段的情景”，Hugueniot说：“虽然最后有些镜头还是改变了，但是大部分仍然忠实于最终预览的效果。”
就像影片最后的三分之一部分那样，战斗发生在虚拟的场景中。“在CG电影里，当你为整个影片设计好一个统一的风格后，这种风格能帮助你产生非常有创造性的决定，” Framestore CFC公司视觉特效监制Ben Morris说：“这部电影受到了产品设计师及Mike Fink所选择的电影拍摄场地——Svalbard群岛——挪威与波兰北部之间的一个真正的群岛的影响。”
在Fink的指导下，Eric Pascarelli的工作人员拍摄了大量的高清素材影片和数千张在直升机上拍摄的高分辨率的静帧照片。Framestore CFC公司利用这些素材和静帧照片创建出熊所处的虚拟环境。“一个纯白色的环境真的使人感到惊艳，” Morris说：“它会在数分钟之内改变颜色，所以我们在白色的熊和白色的环境中提取了一个非常好的线性平衡效果。”
艺术家们使用蒙版绘画的方法创建遥远的天空穹顶，使用2.5维创景创建大地的远景，熊在厚厚的雪地上行走的环境则使用了三维创建场景。“它们每走一步都会留下脚印”，Morris说：“它们在周围的地面上留下的阴影都是用三维投影效果制作成的，而不是使用投影贴图。”
处理熊的部分时，技术指导们在未经加工的通道上增加了额外的通道；而处理环境的部分时，却故意将通道进行分离。“有两种方法可以将3D中制作的素材导入到2D的软件中”，合成监制Ivan Moran说：“一种方法是渲染出比较完整的、非常好的通道。让合成师制作少量的遮罩，调整物体然后对画面中的元素进行分离。另外一种极端的方法是将30-40盏的灯光通道单独渲染出来，然后合成师主要仿效Renderman的阴影，将这些通道合成在一起。”
在《黄金罗盘》中，工作人员找到了一个折中的方法来处理角色问题。“在处理Iorek和熊时，合成师们采集到了正确的光位，而且没有经过任何的加工及处理，” Moran说：“Iorek的铠甲使用了多次的合成，因为它看起来需要具有魔幻的效果，所以我们适当增加了镜面光的采样率。”
“合成师们对熊的合成工作大部分集中在调节熊眼睛的灯光反射及反射级别上”， Moran说：“有时，我们使用细长的高对比度反射通道，但是在另外一些时候我们则使用扁平的、宽阔的反射通道。当太阳强烈照射的时候，我们在眼睛的部位添加了更多的中调颜色细节。”
对Moran来说，最难的两个镜头分别是“huggie”的镜头和熊所处于的白色虚拟环境的所有CG镜头。
在拍摄“Huggie”的镜头中，扮演Lyra的Dakota Blue Richards在绿屏前怀抱着一个北极熊玩偶，北极熊玩偶的头部也被涂上绿色。“她跑到镜头前，抱起北极熊，但是这只北极熊的大小并不恰当”，Moran说：“更为重要的是，北极熊玩偶身上的皮毛并不是真正熊的皮毛，所以我们使用了许多技巧才制作成Lyra像是抚摩真正熊毛的感觉。”
特效师们在Lyra抚摩Iorek皮毛的时候使用了三维代理（3D proxy）技术，这是可行的，但是还不够。“在绿屏前一直使用三维跟踪技术来跟踪人的身体，碰触熊的皮毛并用手去梳理毛发的镜头是非常困难的” ，Moran说：“所以我们让她在绿屏前抚摩一块平板，在后期中我们使用绿屏键控技术为平板制作蒙板，使用二维的变形滤镜制作毛发变形效果，并且制作出毛发被梳理后的印迹。”
这种方法在Lyra的手移动比较快速的时候才会有效。如果Lyra的手移动较慢的时候，角色技术导演们就需将她的手指与三维的手指模型相匹配，并且在毛发之间使用动力学计算后，合成师才可以进行合成。
“最麻烦的事情是制作阴影” Moran说：“因为当她抱着熊玩偶时，熊玩偶会在她的身上投下阴影。所以我们现在的问题就是如何调节阴影的颜色和浓度。以及如何在手套滑过毛发的地方增加阴影细节。这是一个环环相扣的工作，整段影片有500多帧，如果她的手从左往右移动一次需要20帧的时间，我们就需要使用中间关键帧技术，设置变形、阴影级别之后才能将它们渲染出来。当我们为前面完成的效果感到满意时，还有20帧的手部动作等待着我们去调整。”
当我们完成了之前的这些调整后，合成师还要从Lyra的外套上消除绿色流体，并且还要在她的脸上制作假的流动光线。“如果我们制作这种镜头效果得当的话，我们可以让观众感觉到主角是在和动物进行交流的，但是如果阴影使用不恰当，就会让人感觉不真实”， Moran说：“而且这是一个很长的镜头，所以观众会很容易发现这些细节上的错误。”
在制作环境的时候，技术导演准备了一个引导通道，之后将灯光效果作为一个单独的通道进行渲染。“通过这种方法，我们可以在Shake中重建环境” Moran说：“这样，在高光位置需要移动的时候就可以避免再进行长时间的渲染了。”
虽然Framestore CFC公司时常为熊创建虚拟环境，但是在一些特别的镜头中，他们会将熊添加到由Cinesite公司制作的虚拟环境中。但是一些包含有魔幻的场景是由Rhythm & Hues and Cinesite共同制作完成的。正如标题所说的，总共有六家工作室共同为这部电影制作特效。
Rhythm & Hues公司创建了机械间谍飞行器、Lyra的“灵神”以及——猫、雪貂、狐狸、老鼠等其他人的“灵神”、Coulter夫人的那只邪恶但不怎么说话的金丝猴、Lord Asriel的雪豹和Lee Scoresby的野兔。
Cinesite公司制作了 “并行宇宙”特效，同时大部分的环境也是他们制作完成的。Tippett工作室创建了Bolvanger战役中的狼群。Rainmaker公司则创建了一个动态投影机，同时还为Gyptian营地部分进行了蒙版绘画。
Digital Domain负责Alethiometer的特效部分，为摇晃的铁索桥创建了冰雪环境和对Bolvanger战役的65个镜头进行了重新合成。在Bolvanger这场战斗中，不同的特效工作室分别负责制作了场景中的熊、“灵神”、女巫和狼群，这场战斗也是影片特效制作中最复杂的一段。
