视频《阿凡达：水之道》的成功完全依赖于团队内关键部门专家和其他领域顶尖从业者的密切合作。 “我感觉自己就像是在用蜉蝣摇晃一棵树，所以我召唤了所有的神来帮助我。”

——导演詹姆斯·卡梅隆

当现实遇见虚拟

Simulcam 还帮助Carpenter 保持灯光与CG 镜头中的灯光一致。 “如果维塔要让一个CG 角色站在我们的真人角色旁边，那么显然他们的灯光必须相同，”卡梅隆说。 “这是第一步，而且必须是稳扎稳打的一步。提前计划并将灯光转移到虚拟制作阶段非常重要。”

在洛杉矶观察导演的动作捕捉工作时，卡彭特和灯光工程师莱恩·莱文注意到卡梅隆可以快速对虚拟场景做出巨大的改变。 “比如吉姆想要移动瀑布或者太阳，工作人员可以用一排电脑来帮助他实现。所以我们希望现实生活中的拍摄环境也能做到这一点，让导演能够顺利工作并灵活处理许多不同的灯光场景，”卡彭特说。

LED 屏幕上播放的火灾镜头为战斗场景提供了背景

杰克（萨姆·沃辛顿饰）和妮蒂莉（佐伊·索尔达娜饰）看到自己的家被包围并着火，奋起抵抗

现实生活中光源的广泛使用以及将照明集成到快速组装的套件模块中对于实现这一目标至关重要。例如，在RDA的布景中，他们使用了大量的RGBTD LED实用灯条、Astera Helios和Titan灯管，以及自动化Vari-Lite VL2600移动灯具。

Simulcam在虚拟制作和实际拍摄阶段扮演着不同的角色。 “实景团队的职责更侧重于其整体运行，而在虚拟制作中，系统作为‘中央系统’更侧重于为表演捕捉和虚拟摄像机服务；然而，在这两种情况下，操作系统与剧组的角色有重叠。”

Chamberni 表示，“我们的软件几乎都是自建的。Atlas 和Gazebo 分别是Weta 的场景布局/评估引擎和渲染引擎。它们作为插件连接到Autodesk Maya 和MotionBuilder 的主要应用程序。Manuka 负责提供光和水面相互作用数据。”

卡梅伦（上图）和他的团队正在拍摄海洋场景。投影在上方屏幕上的视觉效果背景材料将在相机中产生水的反射。

Gazebo作为预照明工具，不仅可以辅助场景照明并产生接近最终渲染质量的预览效果；它还可以像实际场景中一样阻挡光源，帮助Weta进行预设照明。尤其对于动画师来说，能够看到图片经过处理和打光后会是什么样子是非常重要的。 Gazebo 填补了这个空白。

据Chamberni 介绍，Manuka 渲染工具是由Weta 开发的，旨在与Gazebo 同步工作。 “它可以在更短的时间内处理大量数据。 Gazebo完成的灯光可以转移到Manuka上，显示效果非常接近。因为这两个软件具有相同的反射模型，并且都是基于真实世界的光照。根据。”

“向Manuka传送数据的软件由（Lightstorm Entertainment的）Giant实时表演捕捉系统和我们的硬件流系统组成，它可以与各种设备交互，如起重机、虚拟相机、3D设备、惯性测量设备等。”准备为了了解和解决每个场景的范围和氛围，Levine 结合了艺术部门模型、建筑部门工作室模型、视觉预览素材、Cameron 的技术视觉预览笔记和Carpenter 在Vectorworks 中的场景笔记，为50 多个实际场景制定了3D 照明计划。布景将在Stone Street Studios、Turner Warehouse 和Coombe Studios 建造。

RDA美学

RDA 片场的实景场景是最先拍摄的。 “我们从第一部电影继承了潘多拉星球的自然世界和充满人工智能的RDA人类世界之间的美学冲突。” Carpenter解释说，“RDA建筑的内部照明有时是普通而功利的，有时是刺眼的、具有穿透力的光，甚至是从窗户射入的自然光，具有尖锐的几何角度。”

邪恶RDA实验室内部照明方案

迈尔斯·夸奇上校（史蒂芬·朗饰）在实验室里获得了第二次生命

这部分最大的布景无疑是RDA巨型战舰海龙号船尾的两层井字形甲板。它是在Stone Street Studios 的K-dance 工作室建造的。有两艘全尺寸实用炮艇和两个停泊潜水器的月池。甲板一端有一个舱口，可以让木匠制造的日光进入。

“我们在升降台上放置了两台ArriMax，以提供各种光束，其中一台带有聚光反射镜，另一台带有平面反射镜，”Levin 解释道。 “然后我们使用了极其明亮的Vari-Lite VL6000 Beam。灯产生定向太阳光束。 Robe BMFL Blades 和VL2600 用于战略光束和重点光束，大量Arri SkyPanel S360-C 用于创建环境光。”

卡梅伦正在RDA 航天器上拍摄第一人称镜头。

船体内部放置柔光箱，可以从灯架的各个角度升降。有几台SkyPanel S60-C，以四台和八台为一组； Chroma-Q Studio Force D XT 12 盏灯负责闪光。 12 灯Maxi Brute 负责提供爆炸性火焰。灯光程序员Scott Barnes 和Elton Hartney James 使用用于体育场活动的ETC Hog 4-18 控制台来调节灯光。和主题公园活动。

协调现实和虚拟世界中照明的颜色和质量的关键工作主要是由眼睛完成的。 Carpenter 会研究包含虚拟照明的场景的粗略剪辑，而Simulcam 的摄像机和CG 镜头的实时立体合成将为他提供最终外观的粗略近似值。

潘多拉海洋

摄制组在Coombe Studios 的B 工作室建造了一个75 x 100 英尺的地上水库来拍摄真实的海洋场景。 Weta 为Carpenter 提供的视觉效果背景材料可以在坦克周围的20 x 10 英尺LED 屏幕上播放。用起重机或相机臂将屏幕举高，以便可以直接在相机中捕捉流水。不使用CGI 的反射。

对于水下倒影，泳池每条长边上的滚轮平台支撑两个10 x 20 英尺的屏幕，屏幕上的图像通过40 英尺长的面板以45 度角部分浸入水中角度。通过镜子的反射，倒影可以准确地贴在水线处，没有任何间隙。

罗纳尔（凯特·温斯莱特饰）、托诺瓦里（克利夫·柯蒂斯饰）和内维尔的梅特凯纳部落被水面下的生物发光细菌照亮。

Carpenter 发现使用屏幕产生反射比为演员照明更好，因此他们使用了Chroma-Q Studio Force II 72 灯，可以精确控制到每个像素和菊花链Astera Titan Tubes。拖绳“网”用于增强这种效果，并链接到屏幕上播放的视频以提供同步交互式照明。

奥克兰部分场景完成后，莱文将灯光师的接力棒交给了丹·里菲尔，丹·里菲尔跟随剧组回到石街完成拍摄的最后部分。

高难度

纳美人的平均身高为9 英尺（约2.7 米），这对演员的视线提出了特殊的挑战，并且需要以一种让观众相信他们与人类角色处于同一画面的方式来拍摄他们。在第一部《阿凡达》中，剧组使用了网球等替代品来引导演员的视线，但卡梅隆想找到更好的方法，这个任务就落到了《阿凡达》的老搭档凯西·沙茨身上。在日常工作中，他是The Third Floor 的技术预览专家和视觉制作主管。

卡彭特（最左边）、卡梅伦（最后一个）和摄制组聚集在一个高耸的机甲周围

“视线一直是视觉效果的问题。无论Weta的渲染能力有多强，如果演员没有看向怪物的同一方向，那么幻觉就会被打破。我们发明了一种静音效果，具有出色的效果四轴滑索摄像机装置用于携带SmallHD 显示器和蓝牙扬声器，该装置的移动与原始动作捕捉完美一致，使人类演员能够准确地响应CG 角色的空间位置。

卡梅隆补充道：“一旦选择了滑索系统，开顶布景和CG场景延伸是不可避免的。当然，这部分现在很容易实现。绳索上的监视器可以跟随虚拟演员的头部作为他们的头部旋转旋转，我们会回放之前动作捕捉时设备在演员脸上捕捉到的镜头，而且他们的对话声音也是有方向性的，所以演员在几乎所有的真人镜头中都能自然地表演（互动表演） .有CG角色和/或场景扩展。”

事实证明，滑索系统对技术预可视化来说是一个挑战，因为它在与演员互动时必须小心避开设定的模块、灯光、绳索和其他潜在障碍。为了解决这个问题，Schatz 使用Leica BLK360 激光扫描仪的数据在Maya 中对整个滑索组进行了可视化，然后仔细绘制了滑索套件临时替代品的位置和运动。

工作人员使用物理代理来检查和记录CG Neville 角色的现场灯光效果，这些效果需要在后期添加以将关键场景联系在一起。

“我们在真人场景的相对位置设置了四座滑索套件摄像机塔。我能够与美术、摄影和索具部门讨论技术预览，他们也都使用Vectorworks，如果我需要添加灯光或部署Scorpio 升降机时，我们知道是否需要重新调整以避免碰撞。这有点像将俄罗斯方块叠加在魔方之上，既可以协调相机和灯光，又可以避免设备在绳子上移动。不要触碰布景里的任何东西。”