《阿麗塔：戰鬥天使》是一部相當“炫技”的電影。
帶著詹姆斯·卡梅隆“光環”，導演羅德里茲格聯手維塔工作室，給觀眾們展現出電影視覺幻術的最高技藝。
不管是看預告、劇照，甚至是看完整部片，大家最先注意的一定是女主角阿麗塔忠於原著的“漫畫大眼”，但大家不知道的是，這可是影史最大挑戰之一（本片還有很多挑戰）。
負責過《魔戒》和《阿凡達》的特效總監Eric Saidon，這次也是阿麗塔一雙大眼的推手。
當年把安迪·瑟金斯的表演轉成《指環王》裡的咕嚕就是突破性的技術。Eric Saidon說：“我們使用不同層次來創造咕嚕眼睛的深度，而阿麗塔除了不同層次，更直接運算幾何，用深度和陰影來創造質感。”
製片喬恩·蘭道就說，阿麗塔的眼睛是影史突破，以往電腦動畫眼睛完全靠電腦運算畫出，但現在特效能參考調整演員的眼睛來創作出現在看到的成品：“我們真的掃描了飾演阿麗塔的羅莎·薩拉查的眼睛，因為她的演出、她的眼睛才真情流露。‘’畢竟要和一幫奧斯卡加持過的配角一起對戲，演不好，一眼就看穿。
當年咕嚕的眼睛由5萬個數位多邊形（polygon）組成，而阿麗塔呢？ 光是一邊的虹膜已經有900萬個，自然，擬真程度和細節度更上好幾......層樓。
光是從紙上概念設計到真正到電腦前實際組合，幾個月光是阿麗塔雙眼設計的各式排列組合就超過50種以上。Eric Saidon笑說，自己很像整形外科醫師，這大概是所有動畫特效師一生中最瞭解人臉結構的時刻。
當放出第一支預告片的時候，很多觀眾反饋她的眼睛太大，當時維塔也和導演和卡梅隆進行了討論，最後的結果是瞳孔和虹膜變的更大了。他們把阿麗塔的虹膜變大，這樣眼白就變少了，會讓她顯得更加自然。
即使一切都設計妥當，開拍後還是會不停砍掉重來，可能只因為女演員羅莎·薩拉查演了某個表情，電腦無法模擬繪出，特效師的噩夢就來了：整張臉重新來做，然後再更新之前做的所有設計。整個拍片過程就是這樣不斷的推倒重新。
“眼睛”是傳達情感、感染觀眾最重要的窗口。很多人看完電影都覺得，阿麗塔的“大眼睛”深深印在自己的腦海裡、揮之不去，她從純真到成熟的變化都映射到眼神的變化上——看來這些努力沒白費。
除了眼睛，還有看似簡單卻充滿炫耀感的CG毛衣。
CG衣服裡面最難製作的就是毛衣，因為毛衣的物理形變涉及到很複雜的微觀物理交互，除非仿真程序的模擬細緻到了每一根線頭，否則無法仿真出真實的毛衣布料形態。
而阿麗塔恰恰就選擇在登場的時候穿了一件——毛衣。
這樣的CG毛衣市面上沒有現成軟件可以完成，應該是維塔自己開發軟件製作的，小美猜想，這大約是維塔在炫耀他們領先的仿真程序（開玩笑啦）~
超高的特效技術另一個體現是——被水浸泡的頭髮
（注意！下面這一段，小編自己是完全看不懂的）
長期以來，“毛髮模擬”和“液體模擬”在電影特效真實感的營造中起著至關重要的作用。
電影中有一處場景，阿麗塔縱深跳入水中，找到水底戰艦上的“狂戰士鎧甲”；畫面中她的頭髮因為浸泡在水中，髮絲被打溼耷拉下來，呈現出“從頭到腳溼漉漉”的觀感。
這短短几分鐘，逼真的模擬出了“頭髮”和“液體”之間的相互作用，是相當有技術含量的。
毛髮和液體之間的作用是一種跨越多個空間尺度的物理現象。
當毛髮完全浸沒在液體中時，它呈現為一種多孔介質，而且可以對周圍液體流動產生拖曳效應。
當把毛髮從液體中提出來後，毛髮上會粘連一定量的液體，這些液體會沿髮束流動、並最終滴落；
同時，潮溼的毛髮相互之間不僅會發生碰撞，而且表面液體也會產生液體橋，表面張力效應會導致毛髮凝聚成團塊。
對於這樣複雜的物理現象，設計出最合適的模型是關鍵。
通常來說，大塊液體可以用仿射粒子胞元法（Affine Particle-in-Cell）來模擬，而毛髮可以用離散彈性棒（Discrete Elastic Rods）來建模。
為模擬毛髮表面較薄的液體，我們在毛髮表面再增加一個液體的高度場，同時用淺水方程來計算表面液體流動。
▲ 展示毛髮內液體僅為作對比，形態是不模擬的
在為頭髮、大塊液體和薄層液體都建立了物理模型之後，通過引入碰撞和黏連模型，就可以模擬出溼毛髮之間的內聚現象。
同時通過計算水下毛髮與它周圍流體之間的拖曳力，就可以生成毛髮和液體互相拖曳的效果。
最後，再建立一組算法來模擬大塊液體被頭髮捕獲成為薄層液體，以及薄層液體匯流、滴落成為大塊液體的過程。
這樣，才能實現出最終《阿麗塔》電影裡那種“溼頭髮”的自然視效。
此處貢獻者：費雲（Raymond）
* libWetHair
《A Multi-Scale Model for Simulating Liquid-Hair Interactions》
Yun (Raymond) Fei and Henrique Teles Maia, Columbia University
Christopher Batty, University of Waterloo
Changxi Zheng and Eitan Grinspun, Columbia University
Source Code and Data Assets（GitHub）
最後要介紹的是——充滿技術含量的驚鴻一吻
阿麗塔和男主角接吻的畫面是不是很美好！
這份美好可是來之不易！
因為CG人物和真人接吻，在電影特效上真的很！難！搞！
接吻時需要調用面部的146塊肌肉（群），為真實再現接吻的動作，就有可能需要真實地再現這些肌群的運動；
嘴脣肌肉是軟的，而裡面的骨骼和肌肉卻較為硬，所以在仿真程序需要能夠處理這些不同的材質的碰撞和形變。
維塔的肌肉仿真工具從《人猿星球》的早期就開始研發，經歷了多個製作的錘鍊。
▲ 維塔打造出的“猩猩凱撒”
《阿麗塔》中的親吻鏡頭完成度之高，以致於它甩開了被認為是同級別製作水平的作品幾條街！
在技術上同樣被認為是世界頂級的皮克斯（迪士尼），接吻鏡頭也不敢做特寫，《阿麗塔》的接吻鏡頭，居然就敢做成特寫！
最後想說，《阿麗塔：戰鬥天使》是一部完成度高超的科幻電影，而用於製作以及完成它的畫面表現的科學技術和藝術家的技藝、其中物理學、數學、計算機科學的研發與製作緊密結合的思路， 對當前的中國影視製作能力來說，也可謂是很“科幻”了。
慶幸我們從《流浪地球》走出了第一步，更希望我們能從《阿麗塔》中看到我們前進的方向。