打造最符合物理原理的黑洞
超大黑洞卡冈图雅无疑是《星际穿越》中最令人难忘的场景,跟雄伟壮丽、神秘莫测的黑洞比起来,人类的力量似乎微不足道。
所谓黑洞,其实并不是个洞,而是个球体,这个球体的密度极高,因此引力非常大。黑洞引力范围的边界叫做 “视界”,任何进入黑洞引力范围的东西都无法逃出去,包括光,人们无法探知视界以内的东西,这便是“黑洞”这个名字的由来。黑洞的视界附近有一系列神奇的现象发生,包括巨大的引力所带来的光线弯曲,爱因斯坦将这一现象形象地称为“引力透镜”。另外,旋转的黑洞会吸引周围的物质,形成一个被称为“吸积盘”的圆环。吸积盘随着能量增加,会释放出明亮的光线。黑洞本身没有光,人们观察黑洞只能通过引力透镜和吸积盘,这也是特效团队需要呈现的东西。
基普提供给Double Negative的黑洞数学模型,据此来用电脑模拟黑洞
问题在于,以往的特效渲染器都是基于“光沿直线传播”这一原理,而这个原理在黑洞周围并不适用,Double Negative不得不参考索恩的公式,编写用于黑洞图像渲染的“弯曲光线渲染器”,这是史上第一个符合广义相对论的渲染器。
特效人员在计算机中模拟了一个高速旋转的黑洞,并在黑洞外围放置了一个扁平的、彩色的圆环用于测试,经过一番计算模拟之后,奇怪的事情发生了,他们发现黑洞周围的扭曲空间使得吸积盘本身也发生了扭曲,光环因此变得纵横交错、形状怪异。
Double Negative根据基普的公式用计算机制作出的黑洞
特效团队以为是渲染算法出错了,但索恩经过分析之后认为这就是黑洞应有的样子。索恩说:“以往的电影中从来没有人展现过黑洞和虫洞确切的样子,《星际穿越》做到了,这是人类目前为止得到的最符合物理原理的黑洞景象。”
影片中的黑洞最终效果
《星际穿越》全片没有使用绿幕拍摄,在片场拍摄黑洞戏份时,制作组搭建了巨大的投影幕墙和1:1的飞船模型,演员在飞船内表演时,窗户外面就是幕墙投射的宇宙景象。这块幕墙用到了两台大型投影机,以确保幕墙上的宇宙景象拥有合适的亮度。在后期阶段,Double Negative会把幕墙上投影的景象替换成进一步细化完善的版本。