2015年2月16日 星期一

《星際穿越》黑洞特效制作推動科學討論

摘要:為了真實再現《星際穿越》中的黑洞,導演克裡斯托弗·諾蘭力邀物理學家基普·索恩幫助打造真實的黑洞視覺特效,在視覺特效小 組的努力和索恩的科學公式指導下,他們創造了新的方程與黑洞相關編碼,《星際穿越》成為科幻片史上對黑洞的呈現最具有科學准確性的影片,電影中的黑洞壯觀 美麗,且具可靠的科學性真實性。

下圖是視覺特效小組在索恩模型指導下建立的黑洞吸積盤附近光線圍繞示意圖
以下視頻展示了制作組在創造黑洞視覺特效時,所進行的具有重大意義的科學研究及制作過程。

在制作該系統時,索恩連同數位科學家 Oliver James, Eugénie von Tunzelmann,Paul Franklin甚至共同撰寫了一篇科學論文,於2015年1月13日發表在IOP Science上,題為「《星際穿越》電影制作中黑洞的引力透鏡效應」。他們描述了《星際穿越》電影制作渲染黑洞特效時應用到的科學方法,科學依據。他們認為這項研究既為未來的科幻電影黑洞特效提供理論依據,又能夠激勵人們探索科學知識,尋找隱藏在黑洞下的科學秘密,包括引力透鏡等。

索恩首先一步一步地依據黑洞的數學公式,建立編碼生成初步的數學模型,視覺特效小組根據這些模型進一步渲染成真是可見的視覺模型。為了能夠更加突出電影中的視覺特效,制作組在黑洞背景增加了數顆恆星,來自黑洞後方的恆星光線可能環繞黑洞事件穹界幾周,而後朝著觀察者的方向釋放。具體到《星際穿越》身上,這個觀察者便是攝影機。在視覺上,黑洞的邊緣將展露出令人驚異的景象——恆星光線將在事件穹界邊緣呈現出不同的景象。視效小組負責人保羅-富蘭克林指出這會形成「一個怪異的太空漏斗」,被黑洞引力扭曲的恆星光線環繞黑盤。

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