被忽略的科技發展史:電影那些前衛、神奇的電腦畫面是怎麼辦到的?

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 13 日 8:30 | 分類 科技史 , 科技教育 , 科技趣聞 follow us in feedly

看電影或影集時,當不像這個世界的電腦或其他 3C 產品的螢幕畫面出現眼前時,幾乎一瞬間就說服了我們,「這個世界是真的!」然而那種畫面到底從哪裡來的?怎麼製作出來的呢?真是為了拍電影特別設計一套很炫炮的作業系統嗎?



▲ 《天下女人心》裡為何很難駭進防火牆?因為指令都亂打一通。

自從電腦這玩意於影視作品登場以來,呈現電腦或相關 3C 設備的畫面一直是不簡單的課題,雖然實際影片裡可能才匆匆一瞥,也可能只是躲在背景一小角,但那短短幾秒,如果做得太破,一下子被觀眾看穿就慘了。好的螢幕畫面增加戲劇說服力,讓觀眾入戲;不好的螢幕畫面降低觀影體驗,讓觀眾瞬間出戲,可見其在影劇裡強化真實感的重要性。影視工業這種要特別準備的「道具」,是由電腦畫面呈像顧問( Computer Playback Supervisor)指導製作的,托德‧馬克斯( Todd Marks)就是一位資深顧問。他表示 3C 畫面要做得好,須達成三要素──視覺要有趣、有傳達的訊息、要有總體合理性。

達成的手法又有哪些呢?馬克斯表示有兩大類:實體拍攝與綠幕後製。筆者先來談談「實體拍攝」,這個技術其實已有超過 50 年歷史,顧名思義就是拍攝真的螢幕或某種投影畫面,但這不意謂著「眼見為真」,拍的可能是假也可能是真畫面。近代有名的,就是三立戲劇《天下女人心》裡維持生命的高科技儀器電腦畫面,其實是微軟知名簡報軟體 Powerpoint 做的簡報(當然,效果可想而知),而這種假電腦畫面技術最早可追溯到電影《2001 太空漫遊》(2001: A Space Odyssey),裡面 HAL 9000 電腦的各種螢幕畫面。

沒有理想電腦畫面的時代

眾所皆知《2001 太空漫遊》這部科幻電影經典可說是預見了今日電腦小型化、薄型液晶螢幕、遠端視訊電話、攜帶式電腦、語音辨識、人工智慧等等的發展,但在1964 年當時都還沒有這些東西,這些都是劇組非常非常努力用「美術」外加那時的類比技術做出來的,而這些發想也不全然是劇組的獨創,而是向麻省理工學院(MIT)資訊工程專家請益所得到的未來可能發明。

由於本篇筆者主要探討電腦螢幕畫面,就不討論其他項目。首先呢,真實世界裡 1960 年代是電腦圖學技術非常早期蠻荒的時代,以螢幕來說還是綠色單色 CRT,甚至連色階可能都沒有(才幾年前不過就是用在雷達顯示或北美防空司令部的巨型指揮用螢幕),不要說電腦螢幕了,當時電視機還是黑白當道,彩色電視一直要到 1970 年代中才在北美普及(台灣是更晚到 1980 年代中期,當時買彩色電視大概相當於現在買 4K 大電視的水準)。另一方面,個人電腦是 1977 年以後才開始普及(最重要的當然就是 1977 年的 Apple II),1960 年代電腦的主流,還是裝滿一個房間的大型電腦,當時最小的「迷你電腦」PDP-1 也還是大型冰箱的大小呢。這些東西不可能弄到拍攝片場來,不但道具佈景藏也藏不住它們,而且拍出來的視覺效果也不好。

▲《2001 太空漫遊》的精巧「彩色電腦螢幕」都是假的。

好啦,那麼《2001 太空漫遊》裡那些色彩繽紛看起來好像很 1980 年代風、「有點落伍」的電腦螢幕畫面又是怎麼回事?是這樣的,那些大大小小的螢幕假畫面是用投影技術外加鏡子反射打出來的,因為當時電影彩色投影技術已相當成熟(電視才剛開始彩色紀元);投出來的畫面又怎麼做的呢?是靠美術人員手工一張一張繪出來的圖加以拍成停格動畫。這就不簡單了,那些「很高科技」(當時觀感)的波形圖、計時數字、程式碼、3D 空間畫面,全部都是手工畫的,當年拍《2001 太空漫遊》,為了讓畫面有說服力,其實還拍了一堆這些假電腦螢幕的影片,這些大大小小螢幕顯示的循環畫面,就花了整整一年時間製作拍攝,實在超級辛苦的啦,但最終呈現視覺畫面領先時代 30 年,難怪成為科幻片的影史經典。


▲ 《2001 太空漫遊》的幕後拍攝解析 The Floyd Section。

隨著時代前進,電腦開始小型化,電腦圖學也漸漸發展起來,到 1977 年的《星際大戰》第一集(後來拍了前傳三部曲電影以後,原先第一集改名為「第四集:新希望」)時,就有真正的小型電腦加上 CRT 螢幕可拍攝了,只要請程式設計師寫些當時覺得很炫炮的電腦動畫呈現程式,就很有高科技感囉(以現代觀點只不過是一些彩色線條和點的組合),然而舊技術──投影手工動畫的假畫面還是佔有一席之地。沒辦法,畫面太複雜超過當時電腦圖學限制的話也只好這樣做了(這個要看最原始 1977 年版,2000 年後的版本都陸續「修正」掉了)。另外從星際大戰開始,另一種新技術開始發展,那就是藍幕後製,配合手繪動畫或另外錄的影片也可以當作假螢幕畫面。

到了 1980 年代,個人電腦成熟,拍攝電腦畫面就簡單囉,例如說 1984 年的科幻電影《神通情人夢》(Electric Dreams),就是拍當時的 IBM PC 螢幕就好囉;從這時候開始,螢幕的畫面顯示什麼就重要了,如果只是顯示「 C:\dir 」一類枯燥乏味的 DOS 指令根本就不夠炫啊,所以為了拍電影就會製作一些簡單的非互動式 demo 動畫程式,讓電影裡的電腦看起來不像一般電腦,演員要透過演技假裝操作電腦(早期好像就是假裝鍵盤打很快、很大力 ),然後再透過剪接,好像這個 AI 有靈魂,可跟人類樂器演奏的互動即興演奏音樂(其實那時電腦沒有麥克風),超神的啦。當時這種在現有電腦「模擬特殊想像出來的 OS 畫面」,以今天的眼光來說雖然很兩光,但可說是「模擬一個想像 OS」概念的起步了。這條路線一直延續到後來,讓我們在諸多影視作品裡看到徒子徒孫。

▲《神通情人夢》的高科技 AI OS。

Unix=神祕、高科技、真駭客、外太空……


▲ 電影出現過的各種 Unix。

隨著電腦圖學科技的發展,實拍螢幕畫面的另一蹊徑出現,那就是不用特別做假畫面了,就找一種大眾不熟悉的電腦系統來拍。例如說 Windows 95 開始出現的時代,電影就拍更前衛的 Unix 系統畫面,來說服觀眾說是外太空科技或高科技實驗室,比如 1993 年《侏儸紀公園》,片中甚至直白告訴你她在操作 Unix 系統電腦(當時個人電腦還是以 DOS 為主,只有 Mac 才有很好的圖形 GUI 界面,不然就是要「工作站」等級以上的 Unix 電腦了)。當時 Unix 的印象就是高科技、大學實驗室、研究所等等,不像現在已平民化制霸整個 3C 世界的所有角落(你的手機、平板、數位電視機上盒、Wi-Fi 基地台都是基於 Linux、BSD 等泛 Unix 系統)。很多人比較不知道的是,像多重虛擬桌面、非矩形(含不規則)視窗標題列等,其實也都是從 Unix 世界來的,且在 1990 年代就是基本配備(Windows 一直要到 2015 年才加入虛擬桌面功能)。

除此之外,Unix 世界的圖形界面以 X-window 為基礎,在其上可做出完全不同操作邏輯的各種不同形態界面(專業術語是桌面環境 Desktop Environment),換一個介面就好像換了一台電腦,很多甚至很前衛,不像 Windows 跟 Mac 只有單一那種,所以一直到今天,電影導演其實一直都喜歡拍 Unix 的畫面──Unix 的模擬終端機畫面加上演員配戴深度眼鏡加上打字很快速,演員再適當念出一些關鍵台詞,就是高等級駭客了(可能只是簡單打個 ifconfig 指令);如果是穿著實驗衣,操作科學圖表的視窗,就是 DNA 生物科技博士;演員改穿西裝,畫面顯示一些衛星地圖,就化身 CIA 情報探員了。當然今天要辦到這些相對簡單,你只要安裝某個 Linux 發行套件,故意選用一種罕見的桌面環境,自己再適當 COSPLAY 一下,一樣輕鬆裝成不可一世的電腦高手。


▲ Ubuntu 可以安裝 hollywood 套件自 high 當好萊塢式駭客。

繼續發展下去,當拍攝 Unix 畫面也不夠看,1992 年以後 3D 圖學技術突飛猛進,與藍幕後製相結合,就變成新手法,比如 2002 年的電影《關鍵報告》(Minority Report),阿湯哥戴著特殊手套對半空中的全像投影(Hologram )隔空直覺觸控,成為新的典範;後來的《鋼鐵人》系列更用到淋漓盡致。這不只是對科幻電影,對現實的電腦發展也造成相當大的影響──那時代的觸控螢幕得用觸控筆出力點壓電阻式觸控螢幕,當然也沒有多點觸控囉,2004 年蘋果電腦才開始發展第一代 iPhone,2007 年用手指的直覺觸控才成為現實,然後近年 VR 實境操作發展,才有類似虛擬手套的出現。

這種後製系作法不只用在科幻電影,也運用在「仿古」時代電影,比方 2013 年《銀幕大角頭 2:傳奇再續》(Anchorman 2),故事背景發生在 1980 年代,描述世界第一個 24 小時新聞台的故事(影射 CNN),自然整個背景到處都有大大小小的螢幕,且是 1980 年代的傳統電視(跟 1990 年代的電視外觀有些不同),當然 2013 年已很難找到 1980 年代風格的電視,實際上劇組拍攝同時使用藍幕技術與實拍螢幕,藍幕部分,就是假電視道具遮個藍幕或綠幕,然後演員要用演技表現怎麼對電視畫面做反應(這超難的),甚至實拍螢幕部分如果不小心穿幫(重播錯誤或跟演員動作對不上),事後還是可以用後製大法修掉。然後不管藍幕或實拍螢幕播放的「電視節目」,其實是劇組另外按照那時代風格拍攝的循環影片,然後故意劣化成 1980 年代的類比電視質感。

這些經典的電影、影集如果拿掉巧奪天工的各種神奇螢幕畫面,用粗糙的 Power Point 簡報取而代之,懷抱開創未來志向的新生代工程師,大概會少掉很多吧?

(首圖來源:Designed by Macrovector

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