虚拟的你

去吧。盯着看。

仔细观察老年西德医生饱经风霜的脸，上面布满了分叉的血管、鱼尾纹和老年斑，如同乡村地形图。沉浸在美丽的亚纪脸上的雀斑和被风吹乱的头发中。看着尼尔的眉毛因恐惧而皱起，注意他的汗水沿着每一道肉纹复杂地流淌。

被如此审视的对象并不介意，因为他们不是真实的。电影《最终幻想：灵魂深处》中的这些角色看起来、动起来、说话都像人类，但他们是电脑生成的动画，和巴特·辛普森或米奇老鼠一样人工。

因此，他们出人意料地令人不安。人类辨别屏幕上的人是真实还是模拟的最后一道壁垒——我们的判断能力——即将崩溃。当Square Pictures制作的这部电影于7月11日上映时，它不仅预示着电影业的变革，也预示着电视、电脑显示器、手持显示器以及现代生活中无处不在的其他屏幕的变革。全球已有成千上万的人正在交换“说话的头”电子邮件，从合成播音员那里获取新闻，甚至与数据库进行眼神交流。从现在起，期待科技真正拥有人类面孔。

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第一步：骨骼框架为虚拟演员的特写镜头创建电脑模型，首先要制作动画师所说的线框。西德医生头部的底层结构是一个可塑的网格。“这定义了每个边缘和每个边界，”艺术家弗朗西斯科·科尔蒂纳说。“要改变形状，你只需选择线条相交的点并移动它们。”图片由Square Pictures提供

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第二步：工作画布一旦西德医生的基本面部特征雕塑达到电影角色设计师的满意，动画师就会用一层灰色调的皮肤覆盖线框模型，使用一种特殊的算法来填充网格中的空隙并模拟来自不同角度的光线。“此时，你基本上有了一个可以在上面绘画的画布，”科尔蒂纳说。图片由Square Pictures提供

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第三步：照片级真实角色创建虚拟演员的最后也是迄今为止最困难的阶段是数字绘画面部。“获得最后20%的细节需要80%的创建时间，”科尔蒂纳说。复杂的软件工具为数字皮肤添加逼真的瑕疵。“皱纹是三维渲染的，而不是二维的，因此它们可以正确地产生阴影。”图片由Square Pictures提供

通过像《最终幻想》这样的电影，好莱坞正引领着这场变革。电脑生成的照片级真实人类演员——特效行话中的“合成演员”——已经从电影动画师昏暗的修道院中悄然逼近我们十多年了。从《侏罗纪公园》中的恐龙到《巨猩乔扬》中的猩猩，再到沉没的《泰坦尼克号》上落水的乘客，电脑图形生物在过去十年中从怪异演变为亲密。“一个特写、照片级真实的人类是圣杯，”位于加利福尼亚州伯班克的迪士尼特效工作室——“秘密实验室”的高级视觉特效总监霍伊特·耶特曼说。（迪士尼拥有《发现》杂志。）“这是最难做到的事情，因为它对我们来说是最熟悉的。再微小的瑕疵，观众也会立刻意识到不对劲。”

“人脸充满了所谓的微小动作，”位于加利福尼亚州圣拉斐尔的工业光魔动画总监罗布·科尔曼说，这家特效公司曾制作《星球大战》系列电影。“仅仅是下眼睑的微小抽搐就极其复杂。即使是工业光魔，也还无法捕捉到这一点。”

《最终幻想》团队也还没有完全达到这个目标。虽然西德医生和他的团队惊人地逼真，但他们离照片级真实还差一点点。在檀香山的Square Pictures工作室放映的17分钟预告片显示，皮肤略显不透明，面部略显僵硬。尽管如此，他们已经非常接近完美，可以说是95%，这证明下一个飞跃是可以实现的。“终极考验将是让电脑动画人物和真实人物同时出现在屏幕上，并且无法区分谁是谁，”叶特曼说，他认为这个胜利“将在一年内实现。”

这些影响将进一步使幻想与现实之间曾经明显的鸿沟复杂化。例如，死者将在电影和电视中复活，让制片厂和继承人无休止地榨取他们的明星效应：李小龙可以与约翰·韦恩打斗，玛丽莲·梦露可以勾引猫王，三傻可以戳哈普·马克斯的眼睛。演员可以永远保持24岁，或者在电影中无需厚重乳胶就能变老。更重要的是，大量定制的、照片般逼真的合成演员很快将殖民互联网。结合文本转语音和语音识别软件，数字生物可能成为我们的伙伴、任务主管、企业发言人、梦中情人、奴隶、使者以及复活的挚爱。

Ananova，一个由英国Orange移动通信集团所有的绿发网络新闻播音员（www.ananova.com），提供了一个这类生物能做什么的早期一瞥。Facemail，一个来自马萨诸塞州牛顿LifeFX公司（www.lifefx.com）的软件程序包，允许用户发送和接收“会说话的头像”电子邮件。目前该服务提供有限的图标库，但首席营销官比尔·克劳森承诺“很快你就可以从照片中扫描出你自己的数字面部形象，并使用你自己的录音声音说话。”要想了解这个未来，请查看发明家雷·库兹韦尔的女性分身拉蒙娜，她是用LifeFX软件创建的，并在www.kurzweilai.com与访客进行略显呆滞的对话。

即使数字人类正在成倍增加，照片级逼真的合成演员也不会普及，直到它们变得更容易创造。22个国家的200名动画师、导演、制作人和软件专家花了四年时间制作《最终幻想》中的演员，耗资高达1.15亿美元，是好莱坞工作室平均制作成本的两倍。Square Pictures的灯光部门主管大卫·西格尔说：“这部电影有14万帧，每一帧都必须组装和检查。称其为‘巨大的工作量’都是轻描淡写。”

迪士尼研发高级副总裁埃里克·哈塞尔廷说：“问题在于面部组织的流体动力学。面部的一些元素本质上是水；另一些则不那么灵活，因为它们是骨头或处于张力下的肌肉。这种事情用计算机建模是极其困难的。”电影有一个优势，因为动画师可以在高速计算机上预渲染细节，然后将结果打印到胶片上。另一方面，网络和视频游戏设计师必须将数据塞入实时计算的限制中。这就是为什么《最终幻想》中的亚纪由数百万个多边形（三维空间中的三角形集合）组成，而尖端PlayStation 2视频游戏中的角色平均只有1000个多边形。照片级逼真的人类要等到内存更大、数据管道更宽、处理器更快才能进入计算机、游戏和互联网。

哈塞尔廷说，更复杂的是，进化“让我们能够捕捉到微小的面部线索。我们的生存依赖于我们的社交技能。因此，即使动画师能够控制面部组织的运动学，他也必须以真实人物的方式精确地进行，否则人们就会识别出它是假的。”

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为了让阿基的头发在她转头时看起来逼真，动画师调整屏幕上的开关，以反映重力、摩擦力和风速的计算。图片由Square Pictures提供

对于整体身体运动，一种称为动作捕捉的技术是迄今为止赋予类人运动的最佳方法，而《最终幻想》中采用的技术是最新技术。在檀香山钻石山附近的一个仓库里，身穿黑色紧身衣、上面镶嵌着35个反光球的工作人员在黑色的地板上模仿场景。16台摄像机，每秒60次发出红色闪光，记录下替身与由好莱坞明星（包括亚历克·鲍德温和詹姆斯·伍兹）录制的音轨同步移动时球的位置。这创建了一个在x、y和z轴上移动的点数据库。“它看起来像一群蜜蜂，”动作捕捉制片人雷明顿·斯科特说，他指着视频屏幕上舞动的点。“这捕捉了身体动作，但没有捕捉手和脸。”《最终幻想》的设计师随后将脸、手和皮肤挂在动作捕捉点上，依靠200多台硅谷图形工作站和1110个定制的基于Linux的CPU的计算能力，这些CPU位于檀香山高档港口法院办公大楼的顶层4.5层。这个工作室的场景是典型的极客时尚“方块农场”，装饰着《星球大战》玩具和披萨盒，但几乎每个工作站也都配有一面镜子。“我们用它们来观察自己的表情，”首席角色设计师史蒂夫·吉斯勒说。“他们说艺术家总是在自己的作品中注入一些自己的东西。”

吉斯勒将自己的工作描述为“在电脑上创造人物”，他说他很快发现了一个传统电影导演早已知晓的讽刺——日常生活中的现实往往不够真实，无法满足电影所要求的高度现实。他“尝试使用皮肤的数码照片”来覆盖他的三维人形角色，“但它看起来总是不对劲，最终弊大于利。这里的一切都是手绘的。”

从内部框架到最小的皮肤瑕疵，仅仅是创建（而不是动画）一个角色就可能需要两个月。吉斯勒指出，“老年人更容易制作。”原因在于：老年人皮肤上丰富的细节吸引了眼球，使得头部形状或动作中的任何瑕疵都变得不那么引人注目。

一旦角色设计获得导演坂口博信的首肯，动画师们便接手了。首席动画师佐藤罗伊负责制作阿基。“她本质上是一个大型3D木偶，”他说。佐藤使用多伦多Alias Wavefront公司的软件，并加入了Square Pictures的专有插件，操纵了屏幕上的数百个拨动开关和滑块，这些开关和滑块控制着她脸上几乎所有可移动的部分，包括鼻翼扩张、喉咙收缩和瞳孔放大。当她的身体遵循动作捕捉点的粗略指导时，佐藤逐帧制作了她的脸和手，包括100多个独立可操作的毛发束。每个毛发束都有自己的重力强度、风速和风向设置，甚至还有“碰撞物体”。佐藤指出，如果阿基把头靠在同伴的肩膀上，“头发会落在上面，而不是穿过去。”

所有这些参数都由物理引擎驱动——一套旨在模拟影响人类和运动物体在现实世界中的力的计算机指令。但物理引擎并不能解决所有的运动问题。计算机动画的一大奥秘在于，即使软件显示物理学在数学上是完美的，“它看起来仍然可能很奇怪，”Square公司的合成主管詹姆斯·罗杰斯说。因此，他表示，动画师最终必须“一遍又一遍地观看每个镜头，并不断调整，直到它看起来可信。你必须一直作弊物理学。”

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为了捕捉身体动作，替身穿着黑色紧身衣模仿剧本中的动作。衣服上的反光球，由16台摄像机跟踪，生成一个数据库，供动画师引导他们的角色。“这是类型化选角的终结，”制片人雷明顿·斯科特说。“这些演员的外表无关紧要。”图片由Square Pictures提供

为了做好这一点，罗杰斯请教了大师级的作弊者。“我让我的团队里所有的人都去看看伦勃朗和维米尔。这些荷兰画家比任何人都更懂得如何将三维世界呈现在二维平面上。”事实证明，Square的许多动画师都有传统艺术背景，涉及油画、雕塑甚至戏剧，他们每天都会运用这些训练。“我们的理念是，我们总能教人们如何使用电脑。但我们无法教人们如何成为艺术家，”制片人爱田淳说。

“这个过程既技术化又艺术化，因此它将来自两个不同世界的人聚集在一起，”迪士尼的叶特曼说。“你确实在与那些为喷气推进实验室做图形建模的火箭科学家以及这些疯狂的艺术家合作。让这两个群体不互相残杀是挑战，也是乐趣所在。”

电影动画师必须记住，他们不是在模拟真实的人类，而是在模拟被拍摄的人类。因此，最后一个过程是使用软件将传统电影特有的模糊和颗粒感施加到原本超清晰的数字图像上。“电影沉浸在颗粒感中。如果你用显微镜观察一点点，你会看到每个微小部分都充满了彩虹的所有颜色，”叶特曼说。“你必须复制这一点，否则它看起来就不对劲。”

只要照片级逼真的数字人物依赖艺术技巧，就必须在真实感上做出权衡。顶尖艺术家很可能总是稀缺的，时间总是紧迫的，预算总是紧张的。一些互联网企业家索性完全绕过了绘画。“我们使用一些动作捕捉、一些真实图像的映射以及专有软件，”LifeFX设计“会说话的头像”电子邮件的比尔·克劳森说。“我们用的是科学，而不是艺术。”

当然，这就引出了一个问题，即数字头像和照片级逼真角色的普及是否会让普通人的生活变得更好。“仅仅依靠文本很难建立联系，”克劳森坚持认为。“我们正在提供一种将人性带入互联网的方式。”也许吧。到目前为止，基于网络的数字头像与其说令人欣慰，不如说令人毛骨悚然。它们僵硬的语调、模糊的嘴巴和《马克斯·赫德鲁姆》式的口吃，最好也只能说它们有潜力。

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制作阿基的手对动画师来说是一个绘画上的挑战。“光线不仅仅是从皮肤表面反射，”科尔蒂纳说。“它还会从血液中吸收颜色。”图片由Square Pictures提供

因此，电影凭借其预渲染的优势，将在未来一段时间内引领照片级真实合成人类的潮流。夏威夷的动画师们知道他们用《最终幻想》开辟了新天地，随着制作接近尾声，他们似乎对自己的成就感到有些惊叹。“一开始我觉得这是一个疯狂的尝试。在某种程度上，我仍然觉得它很疯狂，”动画总监安迪·琼斯说。“但这行得通。它带你到一个不同的地方。”

数字克隆

如果有一天你发现自己正盯着电影或电脑屏幕上的虚拟双胞胎，请不要惊讶。马萨诸塞州剑桥三菱电机研究实验室的马修·布兰德发明了“语音木偶”，这是一个软件系统，它能观看和聆听你在录像带上说话，然后学会将声音与你独特的面部表情相匹配。“所有这些事情，在我看来，都只是所谓的映射问题，”布兰德解释道。“我们想从一件事映射到另一件事。我们想从声音映射到面部动作。”一旦“语音木偶”知道你发出特定声音时脸部如何运动，它就可以根据任何音轨动画化你的图像。到目前为止，“语音木偶”还无法与最优秀的动画艺术家的真实感相媲美，但这可能很快就会改变。“我从事的是机器学习业务，”布兰德说。“如果你想要完全的真实感，从长远来看，学习将超越任何艺术家。”

事实上，“语音木偶”分析的视频越多，它就越好。问题是它只能从普通视频中学到这么多；一些说话时短暂的现象，例如爆破音（p和b）和舌弹音（th），发生在视频帧之间33毫秒的间隙中。处理由此产生的运动模糊可能很困难。“真实的运动具有带有尖峰和粗糙度的纹理，”布兰德说。“合成运动通常缺乏这种纹理。人们可以感觉到这一点。”但布兰德相信，视频技术和机器学习的改进迟早会带来真实感。

布兰德最新的映射软件可以从视频中创建一个人头的3D数字雕塑。他希望在一年内利用它来渲染一位已故电影明星的头部，比如查理·卓别林，然后使用“语音木偶”让它说话。对布兰德来说，构建一个可信的电脑生成人类并不是真正的问题。“也许我可以为你制作一个非常、非常棒的虚拟理查德·尼克松，”他说。“你会看它五分钟，然后你会说，‘好吧，那很好，但你能用理查德·尼克松做些什么真正新的事情呢？’”——大卫·S·科恩

虚拟推销员

最近，摩托罗拉推出了一款新的来电筛选和留言软件，为此全国广告活动选择的迷人代言人有着不寻常的血统：她是由电脑创造的。弗雷德·雷蒙迪和他在加利福尼亚州威尼斯特效公司Digital Domain的同事们着手打造一个完美的数字女性——米娅。动画艺术家们根据一位被雇来扮演角色的模特来模仿她的动作。新的软件模拟了米娅闪闪发光的礼服的垂坠和流动。特效团队突破了软件的极限。“这类项目，”雷蒙迪说，“一生只遇到一次，有人会说，‘好的，我们开始吧，我们要把它做好，而且我们有钱有时间把它做好。’”

讽刺的是，这位数字女性结果太完美了。当 Digital Domain 首次推出 Mya 时，她逼真到摩托罗拉广告代理商 McCann-Erickson 的代表们不相信她是电脑生成的。他们坚持让 Raimondi 把 Mya 做得不那么逼真，这样观众就能立刻知道她是一个虚拟角色。“如果我能做主，我会让她看起来尽可能真实，”Raimondi 遗憾地说，“但我们有不同的任务。”—— 大卫·S·科恩