雷德利·斯科特的《普罗米修斯》后期制作用了34个周，而这次的《火星救援》因为档期调整，因而后期制作只有24个周的时间。《普罗米修斯》主题宏大，天马行空，而《火星救援》朴素而真实，特效团队也力图营造出“真实的科幻感”，在美学与科学之间寻找平衡。
红色星球
特效团队的一个关键任务是设计一整个星球。火星是电影中最重要的场景，因而也必须保证科学的精准与电影上的美感。
从地球到火星
原素材
摄制组选择了约旦的玫瑰沙漠作为火星场景拍摄地。玫瑰沙漠景色开阔，荒芜壮丽，非常接近火星表面的形态，可见度高，也适合拍摄。然而，特效团队面临另外一个问题，玫瑰沙漠的天空是蓝色的，而且太蓝色了一点。将蓝色从照片里去除，似乎只需要简单的PS工作，但问题是，其他的颜色也会被去除。而且这一工程非常耗时，而且边缘的颜色处理并不尽如人意，同时，拍摄时候难免会有扭曲变形，处理大量的此类素材也是一项挑战。
最终效果
因此，工作团队为了兼顾效率与效果，不得不做出取舍。他们做了一个“IF”判定声明：“如果某一像素的蓝色色值高于红色与绿色色值，那么这一像素需要修改。他们将这一工具编入特效软件NUKE中，命名为ETM(Earth to Mars)，以保证能够改变天空的颜色同时其他颜色与光照不受影响。运用这一工具，完全可以很好地处理掉天空的颜色问题。
ETM能够追踪探查到蓝色痕迹，并且运用算法去除。而且，工作人员能够控制ETM改变的颜色以及改变的程度。比起现有工具，他的效率更高，而且更加精准。基于相同的算法，工作室还开发了绿色过滤工具以配合《火星救援》的绿幕拍摄。
火星上一层尘土一层云
《地心引力》中的地球
特效工作室Framestore在《地心引力》中曾经设计过地球，那里的地球整体蓝色，但也有一些灰色质感，那些灰色来自灰尘与云层。这一技术已经成熟，但毕竟观测地球要容易很多。但现在人类手头上并没有很多火星的彩色图片，因而很难获得准确的参考。工作室团队综合运用照片和卫星数据，通过这一新奇的手法来获得所必须的资料。
《地心引力》中的地球
地球表面是蓝色、绿色、灰色，而火星则是布满灰尘的红色星球。工作室开始想设计一个真实的火星，但这个火星缺少地球上的颜色对比，因而他们不断地调整颜色与质感，以达到最佳的平衡点。当然，火星场景还有其他变换形态，比如从高空的俯瞰场景，以及在火星大气中见到的火星场景。譬如工作团队在火星表面上加上一层浮云的效果，以与火星上的沙尘相对应。
奥林帕斯火山，高两万五千米
工作室借鉴了三个火星地标：太阳系最高的火山奥林帕斯山、夏帕雷利陨石坑、太阳系最大的峡谷巴耶斯峡谷。虽然这些地点并没全部出现在故事中，但依旧能使整部电影看起来更加真实。工作室希望那些熟悉天文知识的观众能够认出这三个地方，从而为观影增加一些乐趣。
让火星风暴更猛烈些
电影中的风暴场景
瓦特尼之所以会孤零零一个人留在火星上，是因为一场风暴导致团队不得不撤离，而他在撤离过程中受伤昏迷，以至于队友认为他已经死去。这场风暴是绿幕拍摄，但难度依旧很大。在风暴过程中，沙尘滚滚（用巨大的电风扇吹起来的），而队员艰难前行，却经常被线缆设备阻挡。特效团队必须生动展现这一关键场景。
在视觉预览阶段，团队已经详细计划了风暴场景与故事的关联。比如开始六名队员都奋力向着返回舱进发，此时风暴黑暗而猛烈，此时瓦特尼意外受伤脱队，马丁内兹不得不继续前行提前准备返回舱，其他人则返回寻找。此时马丁内兹一个人坐在返回舱等候命令，这时场景则在黑暗、嘈杂的风暴环境与安静、明亮的舱内环境切换，与演员的表演结合，来营造他们悲愤、伤心而无可奈何的心理。
风暴场景拍摄现场
即将到来的风暴场面是由MPC特效工作室制作的，但风暴笼罩船员之后的场景则是实拍。剧组搭建了舞台，同时在夜晚拍摄，撤掉绿幕，在现场释放尽可能的烟尘。摄制组用48fps完成拍摄，之后降到24fps而没有任何插值。之后拍摄其他的风暴场景时采用的也是相似的手法。
MPC通过CG技术进一步完善了整个场面，之后将其融入到影片中，让整个风暴场景看起来更加富有层次和深度，也更加具有真实的美感。
当然，火星上不可能有如此严重的风暴，因此去火星旅游的人不必担心会被吹到半空。
住在火星
考虑到火星严酷的自然环境，马克·瓦特尼自然不能以天为盖地为炉，而且也不能徒步穿越火星。
栖息地：一个高科技帐篷
电影中的火星栖息地
在火星上，团队将生存在一个人工建造的栖息地中。这个栖息地设计使用时限为31天，在宇航员登陆之前便多次补充太空物资。栖息地本身由持久耐用的太空帆布建造，能够尽量隔绝太空辐
射。
在栖息地内有三个实验桌和两个气闸，栖息地内部有全智能监测系统，能够自动调节空气、温度和水分，马克·瓦特尼的主要工作之一就是想办法破坏这个系统。
栖息地由布置在屋外的太阳能电池板供电，而为了最大限度减少人对火星的影响，所有垃圾和排泄物都会通过一个真空干燥的管道处理回收，以供NASA后续研究。
火星车：马克在里面住了几个月
电影中的火星车原初形态
火星车大概是坦克大小，配备二氧化碳过滤器和气闸，其本身能够维持一个独立的大气循环系统。车辆本身能够分析大气状况，同时它也能够承受最强的火星风暴。火星车也通过太阳能电池板发电，最高可达25公里/小时。
太空飞船
电影中的火星车原初形态
名字由来
在希腊神话中，赫尔墨斯是边界及穿越边界的旅行者之神，亦掌管牧羊人与牧牛人，辩论与灵舌，诗与文字，体育，重量与度量，发明与商业，他也是狡猾的小偷和骗子之神。《荷马史诗》里描述他是一个“变化多端、圆滑机灵的盗贼，他带给人梦境，是夜里守望者，门外的小偷，在长生不老的众神里最先展示善意的人”。他与伊里斯共同担当神界与人界之间的信使。
飞船概述
《火星救援》宇宙特辑 火星探索计划全揭秘
《火星救援》中，赫尔墨斯号飞船与阿波罗计划中的登月飞船不同。登月计划中，每一次登月都需要一个飞船，但小说中的阿瑞斯计划里，赫尔墨斯号如同太空出租车一样，可以在地球与火星之间往返多次。赫尔墨斯号虽然是小说家的想象产物，但背后有着坚实的科学依据。飞船具有强大的反应器，能够提供动力和生命维持系统，如氧气合成器与水回收处理器。
飞船结构
电影中的火星车原初形态
赫尔墨斯号不同的功能舱以此相连接，因而整体是长条状，全长225米，是现在的国际空间站的两倍。在船舱外，与船舱垂直的是六个太阳能电池阵列，以获得足够的补充能量。而巨大的圆盘装的则是旋转舱，通过旋转来制造重力。
赫尔墨斯号与国际空间站类似，也是多部件结构。因此，赫尔墨斯号需要在太空中二次组装才能最终成型。
驱动方式
变轨示意图
用一艘飞船，在火星与地球之间往返，这一设想早在近一个世纪前已经有人剔除。1925年，沃尔特·霍曼在这两个星球之间设想了一个椭圆轨道，即霍曼转移轨道。这一轨道要求火星与地球在一个相对合适的位置，这一位置每26个月出现一次。因为充分的利用了星体引力产生的能量，所以这种转移所用到的能量最小。利用这一轨道航天器可以实现从低轨道到高轨道的转移，或从高轨道到低轨道的转移(这里的高轨道、低轨道不特指某一高度的轨道)。霍曼转移虽然所用到的能量最小，但它是以牺牲时间为代价的。此外，传统的化学燃料并不适合推动飞船进行轨道调整。
因为化学燃料能够在短时间内产生很大推力，但霍曼转移需要持续而逐渐的加速。因而，赫尔墨斯号这样的飞船需要离子驱动，没错，跟千年隼号一样！
飞往谷神星的黎明号（艺术想象图）
赫尔墨斯号能够以恒定的加速度持续加速，因而能够逐步调整轨道，以完成霍曼转移。目前，我们没有能够驱动赫尔墨斯号的离子驱动器，但离子驱动器已经应用于航天探测活动。2007年，前往谷神星的黎明号飞船便配置了离子驱动器。
赫尔墨斯号能够以恒定的加速度持续加速，因而能够逐步调整轨道，以完成霍曼转移。目前，我们没有能够驱动赫尔墨斯号的离子驱动器，但离子驱动器已经应用于航天探测活动。2007年，前往谷神星的黎明号飞船便配置了离子驱动器。
飞船特性
除了基本的载人运输功能外，赫尔墨斯号还必须能够应对其他挑战。
太阳系里的小行星带
首先是陨石与小行星。太空中密布着小行星与陨石，而这些撞击会给飞船带来致命伤害，因而必须设法躲开它们的撞击。
太阳不停地释放着辐射能量
其次是辐射。太空中完全没有大气层防护，因而辐射远比地球上要猛烈。赫尔墨斯号必须保证船员的DNA不被辐射撕裂。
这两大问题也是迄今长途星际旅行难以彻底解决的问题。而《火星救援》是一部非常严谨的科幻作品，面对尚无答案的问题，作者安迪·威尔在书里……完全没有提这两件事，只是默认它们已经得到了妥善的解决。
威尔计算的飞船轨道
飞船制造
这里说的自然不是真的飞船制造。据估计，制造一艘赫尔墨斯号需要花费5000亿美元，相信福克斯公司没有那么多预算。
赫尔墨斯号旋转舱设计图与最终图
负责影片视觉效果的是Framestore工作室，之前他们曾经参与《地心引力》的制作，这给他们积累了不少经验。但这些经验并不完整，因为那里面的空间站在绝大部分时间里都已经被摧毁，所以他们依然得重新搭建模型。虽然这是个科幻作品，但是他们希望这电影能有现实基础。因而，虽然最终设计的飞船并不酷炫，但NASA却表示：“这个设计说不定以后我们会照抄。”
赫尔墨斯号离开大气层
赫尔墨斯号上的六个太阳能电池板是由多层材料制作而成，包括陶瓷、塑料和金属，能够持续地反射并折射太阳光，因而对电影灯光要求很高。CG总监Neil Weatherley解释道：“太阳能电池板包含多层材料，而因为距离、光照、角度不同，呈现出的光线效果也不同。然而我们不曾看到过太空中的太阳能板，与地球相比它们在太空中肯定迥然不同。因此，想要复刻一个对我们而言完全非自然的事物，是个很大的挑战。”
远距离飞船中，旋转舱是不可缺少的一部分，它能够提供必要的“正常环境”，因此宇航员才能在跑步机上跑步。而同时，上面的巨大窗户也提供了良好的观景平台，同时也推动了剧情的发展。这些转轮既有CG特效，也有真实模型，二者无缝衔接。
形式服从于功能，在功能上做到了精确，飞船本身就会具有美感。
自然，电影需要在视觉美感与科学真实之间寻找到平衡点。因而也免不了出错，若以电影及原著中的相关资料分析，旋转船的转速大约为0.1转/秒，能提供0.4g的重力，因而最终计算可得旋转船的半径为……320米。但电影中的画面显示，旋转船的半径大约在9到14.5米之间。
当然，我们可以倒着推算一下，如果取电影中展现出的半径，同时能提供0.4g重力，那么转速应该为0.52到0.66转/秒。如果真的转这么快，显然电影中的画面不会那么唯美浪漫了。
宇航服
人靠衣装，宇航员靠宇航装。在茫茫太空中，宇航服是宇航员最重要的一层保障。
服装设计
时至今日，载人上火星的任务仍旧还在努力阶段，因此为了要打造出具美观且又不过于浮夸的未来太空衣造型，对服装设计师Janty Yates十分苦恼，尽管她亲自前往NASA并参考现有的Z1与Z2型太空衣，但前者模样类似《玩具总动员》巴斯光年，后者则看来太过笨重在视觉上不突出。导演从一开始就表示他希望可以用的太空服要合身一点，这样并比较容易做动作，但是还要求侧影看起来要相当有感觉。太空总署的太空衣与头盔是一体的，显然无法达到电影的要求，所以必须要重新设计。
影视作品中的经典宇航服
服装要同时兼顾美观与实用的拍摄需要，最终在她与团队和与太空衣专家Michael Mooney在绞尽脑汁下，打造出了外型既流线又合身的橘白色相间太空衣（因为导演雷利斯科特喜欢橙色，服装设计师也快哭瞎），并让服装具有延展性以符合演员们能达成所有活动需求。
由潜水布料缝制而成的太空服每件重达6.8至9公斤，为了避免演员们在长时间拍摄下中暑，服装里面也内建了冷却系统。她在前期设计时，就先将这套太空衣的设计原型拿给马特达蒙看，马特达蒙还吐槽说：“最后的成果就跟她设计的一模一样。当时就想到了80多天都要穿这这个很笨重的服装了。”
头盔很重要
另一个服装焦点则是主角们配戴的头盔，头盔配有六个灯，分别由一个小型的两段式遥控器来操纵，太空衣维生背包内的风扇，则会将空气从一条管子送至头盔内。头盔是由FBFX公司以真空浇注法制作，厚度约1～4厘米，设计师姆尼尽可能地减轻头盔的重量，大约9磅重，虽然重量减少但穿起来还是很吃力，“由于它无法用肩膀去支撑，因此这头盔对于有些一天得拍摄十个小时的演员来说变得蛮重的。”
头盔上所有字体和图案比真实的头盔要大的多，是为了被摄影机拍到的时候，观众可以看的更清楚。
头盔上所有字体和图案比真实的头盔要大的多，是为了被摄影机拍到的时候，观众可以看的更清楚。
头盔上的水晶挡板非常重要，会拍摄很多特写镜头，所以设计时要保证摄像机能够拍摄到演员的脸部。所以设计的时候下了很多功夫，这个头盔为了在连接上更加漂亮，以及在拍摄时不会出现什么麻烦，为此他们找到了为宾利服务的厂商来帮助制造。
为了让演员们在戴著头盔时可以听到彼此以及导演的声音，声音部门工作人员在每个头盔里分别装置了小型对讲机与麦克风，让他们得以与其他演员以及导演沟通。头盔两侧的灯，也可以帮组演员随时看清黑暗中得场景。
头盔加上太空衣共重达36斤，再加上演员们得在沙地上进行表演，并且要对抗8级的强风。纵使事前设计规划完善，但实际拍摄时依旧问题很多，像是电影开场主角们在火星上遇沙尘风暴那一幕，就让设计师Janty Yates胆战心惊，她表示虽然演员们带著密不透风的面罩头盔，但杂质总是有办法跑进演员太空服头盔的通气孔里，造成呼吸的问题，因此在每次拍摄间隙之间，服装助理就会冲进场中帮演员把头盔拿掉，好让他们呼吸比较舒服些。
为了减轻演员每天拍摄十几个小时的辛苦，设计师Janty Yates还专门改装了靴子，这样穿起来就没有那么累。
另外的宇航服
至于另一件常被称为外太空服的对舱外活动(EVA)服装，外型则是比较不被考虑的一点。舱外活动服既大又笨重，主要设定在贺密斯号外执行零重力活动时穿着，碳纤维的背板，加上8支拴紧的3厘米铁环，连接着钢索。像是马特达蒙的特技装备重达49斤，当加上太空衣与头盔的重量后，有时需要马特达蒙多负担90斤的重量。
除了两套太空人服外，Janty Yates还设计了第三套穿在太空服内的蓝色冷却通风服装，她形容“这款比较像是田径服。这是他们每天在贺密斯号内活动所穿著。光滑、合身又舒服，因为只需要在加压的太空舱内穿著，所以不需要维生系统。”
“尽量保证每一粒尘土都是真实的。”这是电影制作团队的追求。遥望天空时，火星甚至不如脚边沙砾的大小，而《火星救援》团队以其想象将那遥远的星辰拉近到我们眼前，在光影世界里，我们提前数十年踏足了那个仰望数千年的地方。
特邀作者/冬雪起清水
