作为漫威电影宇宙的先驱，钢铁侠是整个系列的核心。论出镜次数，也是最多的。不仅自身拍摄了三部曲，而且还参加了三次复仇者联盟的战斗，并且还出现在《美国队长》《蜘蛛侠》中。此外，作为漫威宇宙中的最先进的科技水平，钢铁侠盔甲的演变也最能体现电影CG技术的变化。下面将按时间顺序依次对钢铁侠战衣的CG技术进行分析。
（一）钢铁侠
《钢铁侠》是由乔恩·费儒执导，小罗伯特·唐尼（Robert John Downey Jr.）扮演主角托尼斯塔克（Tony Stark）的漫威第一部超级英雄电影。至少有一半的商业成功，是因为三件钢铁侠战衣真正体现了技术9与艺术之美。在制作这些战衣时，设计团队首先绘制了最重要的Mark Ⅲ战衣，再逆向设计出Mark Ⅰ和Mark Ⅱ战衣。Mark Ⅰ战衣的实体模型由斯坦温斯顿工作室制作，如图下所示。这也为制作钢铁侠战衣的CG模型提供了基础。无论是预演还是实拍，演员都不是穿着完整的战甲模型。例如，关节和大小部件的接头，在设计中不是机械装置。这主要是因为，所谓的钢铁侠战衣，只是一个外壳，而演员不能穿上。在这种情况下，需要CG模型和动画效果来弥补实拍素材的不足。于是在实体模型的基础上，加拿大温华The Embassy工作室制作了《钢铁侠》Mark Ⅰ战衣的CG模型，如下图所示。
Mark Ⅰ战衣的实体模型
Mark Ⅰ战衣的CG对比图
影片中钢铁侠制作出Mark Ⅰ战衣后逃出山洞，回到家中制作出了改良版的Mark Ⅱ战衣，Mark Ⅱ战衣在功能上最大的改变是拥有了飞行能力。从设计美学的角度来看，斯塔克作为一名超级富有的天才科学家，盔甲的力量和武器表现，以及他的外观，都应该兼得。换句话说，当他需要飞行和战斗时，这些战甲的部件会产生位移变形效果。为了制作钢铁侠战衣CG的变形效果，先在设定的场景下拍摄好盔甲模型。这个素材被分解成盔甲模型、空间、光影等数据，以供CG模型和动作参考。CG模型完成后，再使用动画软件实现想要的变形效果。渲染时，保证材质纹理和光影反射与物理模型一致。最后完成的CG动画便可以假乱真。如下图所示。
钢铁侠战衣变形效果CG
导演乔恩·费儒为追求极致的真实效果，大多数特效采用将物理与CG特效相结合的方式，但有些只能依赖后者，如钢铁侠战衣的"自动穿甲"系统，如下图所示。
钢铁侠战衣的"自动穿甲系统"
（二）钢铁侠2
《钢铁侠2》中由于战衣的升级，所需的动作越来越繁琐复杂，物理特效已无法实现，越来越依靠CG特效。于是开始使用动作捕捉技术，再生成全CG数字模型来完成。用运动捕捉设备直接在移动的物体上安装跟踪设备，并提供捕捉轨迹，在此之后使用电脑进行处理，获得三维坐标的数据。《钢铁侠2》使用了工业光魔研发的动作捕捉技术"i Mo Cap"。i Mo Cap是工业光魔公司在制作《加勒比海盗：2 聚魂棺》时研发的动作捕捉系统，它与之前的各种动作捕捉系统最大的不同在于它直接使用视频摄像机，基于图像识别，而且可以在拍摄现场的实景中使用。自从有了i Mo Cap，之前的那些问题都迎刃而解了。演员们可以在片场进行表演，而技术部门在这之后能顺利获得演员的动作数据，不需要他们表演第二遍。i Mo Cap以全新的方式融入影片制作，Bill Nighy的精湛表演也得以完整地复制到Davy Jones身上。最终，《聚魂棺》里只有Bill Turner采用特效化妆制作，其他"飞翔的荷兰人"号上面的角色全部采用i Mo Cap技术制作。i Mo Cap与之前的动作捕捉系统不同，它不是借助光学（红外线）或者磁场、机械、超声波等识别方式，而是直接从摄像机拍摄的视频图像中识别人物动作，这一巨大革新使得i Mo Cap几乎不受环境的限制。只要摄像机拍到的图像具有可辨识性，就可以进行动作捕捉，这也是i Mo Cap能够被带到片场使用的根本原因。由于之前的光学动作捕捉系统对红外线的依赖性很高，极易受到干扰，所以一直无法在实景中使用。i Mo Cap的捕捉服采用半紧身中灰色材料，衣服上以反光球作为标记。之后工业光魔升级了识别和处理软件，使得标记的识别精度提升。最重要是片场并不需要各类复杂的专用拍摄设备，只需要任意型号的两台高清摄像机别放置于主摄像机两边作为动作参考。
影片中托尼斯塔克在在派对上举止失常，詹姆斯罗迪（Lt. Col. James'Rhodey' Rhodes）穿上Mark Ⅱ装甲与斯塔克身着Mark Ⅳ装甲有一场打斗，拍摄时就使用了动作捕捉技术。采用了两种不同的动作摄取，一种是替身演员身着捕捉服进行武术打斗，在演员身上装上传感器，把身体的动作记录到电脑中。第二种是利用钢铁侠战衣的动作摄取，不需要安装传感器而是追踪信号。使用实际战衣拍摄的原因是可以参考战衣在布景下的打光，因为最终要符合数字制作的影像，如下图所示。《钢铁侠2》尽可能的捕捉了腿部动作来取代实际动作，让片场上的演员动作更自如，因为他们只需要穿上半套盔甲即可。《钢铁侠1》中演员都穿上了整套盔甲，就导致走路姿势很奇怪。利用CG技术让演员的行动更自如，好让他们有最佳演出效果。
《钢铁侠2》的动作捕捉
（三） 复仇者联盟
在"复仇者联盟"中，工业光魔制作了天空母舰、绿巨人和片尾纽约大战片段，维塔数字制作了洛基在博物馆被抓，钢铁侠、美队和雷神在森林互撕、鹰眼袭击天空母舰片段，Hydraulx制作了电影开场神盾局基地被炸片段，Fuel VFX制作了史塔克大厦里的全息图形以及纽约背景环境等镜头，Luma Pictures制作了索尔被扔出天空母舰后召唤闪电等片段，Cantina Creative制作了各种屏幕图形显示，Method Studios制作了片尾动画。其中钢铁侠战衣的CG技术与前两部并没有太多的区别，本文在此不再赘述。
（四） 钢铁侠3
在《钢铁侠3》中，创作者为第五代飞行器创作升级版的 HUD（HUD简称平视显示器 (Head Up Display)，是航空飞行辅助仪器技术。平视指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。），进行了大量研究，并运用 PS 和 Ai 制作精细的矢量与位图二维概念。非常有意思的事情在于，创作者不光将 HUD Design 作为艺术作品进行处理，而且认真地研究《钢铁侠》作为飞行器需要什么功能布局、什么信息的 HUD。这也是为什么观众在娱乐观影的同时，深深被其真实性所吸引，因为所有的艺术创作已经不再仅仅依靠单纯的感性表达，如下图所示。
《钢铁侠3》中另一个令人叹为观止的场景便是那场空中营救。影片中钢铁侠需要在三万米的高空中救下从空军一号飞机上坠落的全部13个人。为了达到画面上最大的真实程度，这场空中营救使用了真人拍摄。于是剧组定制了藏有降落伞的戏服，整个航拍（跳伞）镜头，特技组在8天内飞了62个班次，一共跳了人次；其中有480人次左右，是用轻便隐藏型伞包跳的。
当实际拍摄时，扮演钢铁侠的特技替身，并与扮演被救的其他成员一起跳下，不同的是，前者还穿着钢铁侠版跳伞服，方便后期特效参考。摄影师将机器戴在自己头上，随之跳跃，调整空中距离，捕捉与视觉预览最佳画面相匹配的画面，无限接近该场景"真实性"的需要。之所以只说"无限接近"、而不是"是"是因为跳伞得到的素材需要在后期视效中用CG特效做适当修正。最明显的需求是用钢铁侠的战衣替换替身穿的跳伞服，如下图所示。还有一些隐蔽性的，还有一些隐藏的，一个是修改地面环境和高透视飞机进行跳伞，飞行高度约10，000英尺。在场景中描绘的空军一号在25，000 至30，000英尺的高度巡航。从不同高度看地面，透视感觉是不一样的。其二是抖动画面的修正。特技摄影师跳伞所拍摄的图像不可避免地被震动，并且拍摄对象也在高速下落，使得难以获得理想的清晰画面。后期视效的任务之一是重新定位图片和角色。为了统一协调效果，替身的手被数字模型取代。
利用CG技术将降落伞替换成钢铁侠战衣
（五） 复仇者联盟2：奥创纪元
《复仇者联盟2：奥创纪元》中钢铁侠创造了具有人工智能的机器人奥创，所以钢铁侠也是某种意义上奥创的父亲。在CG制作上奥创也与钢铁侠有很大的共同之处。所以接下来介绍制作奥创的CG技术。
奥创尽管在影片中为全金属机器人，但也是由真人经动作捕捉技术扮演的，与钢铁侠的最大不同是奥创拥有表情，且动作更加接近人类，所以使用了面部捕捉技术。工业光魔制作了全CG的奥创形象，但第一代奥创是由德国Trixter制作，工业光魔完成的是奥创在"活过来"后的CG形象。在做动作捕捉表演时，奥创的演员身上由12000个传感器，脸上由600多个面部表情捕捉点，如下图所示。动作捕捉生成后的奥创CG模型由2000多个骨骼绑定，光脸部就有600多个。
奥创的动作捕捉与面部表情捕捉
《复仇者联盟2》中还使用了虚拟摄影系统，当。虚拟摄影系统最早由沃卓斯基兄弟（The Wachowski Brothers）在拍摄《黑客帝国》时首创，但当时该系统只是用于可视化预览，即帮助导演通过程序化的虚拟镜头来寻找合适的拍摄视角，整个系统并未用于实际的拍摄。著名导演詹姆斯卡梅隆（James Cameron）在拍摄《阿凡达》时改进了这套系统。在拍摄完演员身着动作捕捉服的表演后，只需十分钟，奥创的粗糙CG形象便出现在屏幕上，如下图所示。
虚拟拍摄系统
《复仇者联盟2：》中极具画面张力的一组镜头便是浩克对战反浩克装甲。在现场布景中拍摄好需要的爆炸、灰尘场景后，开始制作后期视效，也就是有效提取视效预览动画卡通版，以及现在经过剪辑的绿巨人和他的敌人们的镜头，并且试图放进已经拍好的镜头里，如下图所示。
绿巨人vs反浩克装甲
（六）美国队长3:内战
工业光魔制作了蜘蛛侠和片尾飞机场大战的637个特效镜头，Base也参与了部分制作以及海底监狱片段，德国Rise制作了电影开场拉各斯的300个特效镜头，洛杉矶Lola制作了年轻的托尼斯塔克（4000帧），洛杉矶Luma Pictures制作了巴基被泽莫男爵唤醒后与钢铁侠、黑豹和寡姐的动作片段，Method Studios制作了美队手拉直升机等片段，英国Cinesite制作了黑豹vs巴基和前苏联基地片段，德国Trixter制作了巴基、美队和黑豹的追逐片段，约340个特效镜头。其中钢铁侠战衣的CG技术与前两部并没有太多的区别，本文在此不再赘述。
（七）复仇者联盟3：无限战争
钢铁侠在《复联3》中所穿的最新战衣为Mark50，采用了纳米技术，平时收在胸口的能量反应装置中，方便随时穿戴。拉扯衣链排出衣服与身体健的空气后按压能量反应装置激活，激活后可覆盖部分身体或全身Mark50装甲最大的亮点是可变形，由于纳米材料有很好的延展性，手部可以迅速变形成一个盾牌，盾牌根据战斗情况还可以变成多个形状。腿部可以变成一个大型火箭喷射器，速度可以提升至8千米一秒，用于宇宙飞行。背部可以伸出一对翅膀并且也带有喷射装置，可以在激烈战斗中起到稳定的作用。
因为钢铁侠战衣的功能越来越复杂，尤其是Mark50战衣采用纳米技术，需违反物理规律的粒子覆盖全身，制作CG的难度极大，如图所示。
Mark50纳米战衣
CG技术对影视业的影响
《钢铁侠1》使用的物理特效与CG特效相结合的方式拍摄，主演小罗伯特唐尼发现穿着盔甲并不舒服，所以只让他穿一两片，这样他就可以自由活动了，但明显还是行动受限，然后就一片一片往下减，直到最后全部脱下，完全使用CG制作。刚开始拍摄时导演总是在镜头上作记号，标记那些看起来盔甲有点假的镜头，知道ILM总监告诉他那就是真的盔甲。当导演能够跨越真假那条线之后，他就可以只考虑怎样设计镜头来充分的利用技术，且不去考虑那些技术达不到的镜头。
CG技术的兴起不仅使演员能够扮演过去无法想象的各种角色，完成过去只能称之为"奇迹"的画面，还彻底解放了演员的表演方式，让演员能够全身心地进入角色而不被外部因素所干扰。现如今，CG技术已渗入到电影产业的方方面面。从剧本创作、前期策划，到前期置景、道具、拍摄，到后期的合成、剪辑，再到发行放映都发挥着作用。CG技术的高速发展也促进了影视业的蓬勃发展，世界电影票房排名前10位无一不是通过CG技术制作宏大场面的大片。如今影视业已经无法离开CG技术的支持，今后也必将携手走进新的高度。
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