詹姆斯·卡梅隆早在1994年就寫了一部名為Project880的未來電影的初稿，這部電影只有80頁長。 他從小時候讀過的所有科幻小說中汲取靈感，尤其是亨利·萊德·哈格德和埃德加·賴斯·巴勒斯的冒險小說。

1996年8月，卡梅隆宣布他將在泰坦尼克號之后立即開始880項目的工作。計劃這部電影的預算為1億美元。 所有場景都將使用計算機圖形創(chuàng)建。 特效工作將由Cameron Digital Domain創(chuàng)立的公司完成。 這部電影的制作將于1997年中期開始， 完成的電影將在1999年的某個時候首映。

然而，在制作泰坦尼克號時，卡梅隆意識到，以如此水平的現(xiàn)代技術，他將無法按照自己的意圖講述這個故事，其預算約為4億美元。然后他在觀看電影《指環(huán)王：雙塔奇兵》時意識到特效已經(jīng)達到了他需要的水平，更具體地說，他對演員安迪·瑟金斯飾演的英雄印象深刻，一個使用“動作捕捉”技術創(chuàng)建的計算機角色。

卡梅隆開始一點一點地為“880計劃”工作，在2003年4月，他簽約執(zhí)導了漫畫《戰(zhàn)斗天使阿麗塔》的電影改編，為20世紀?？怂构ぷ魇摇?005年6月16日，由于一些原因，他宣布《戰(zhàn)斗天使阿麗塔》的制作被推遲，因為這位大導演決定首先處理“880計劃”。同年10月，媒體報道稱，20世紀?？怂菇o了卡梅隆1000萬美元，讓他為他的電影制作概念視頻。制片廠的結(jié)果令人滿意，決定將電影投入制作，更名為《阿凡達》。

詹姆斯·卡梅隆本人繪制了各種生物的第一幅草圖，在他看來，這些生物可以居住在他的新世界——潘多拉。基于這些圖像，以及從國家地理照片、植物學書籍和自然紀錄片中獲取的自然世界的參考，制作團隊在內(nèi)的核心藝術家開始創(chuàng)作數(shù)百幅草圖。后來，在2005年，與卡梅隆合作過多次的好萊塢著名特效大師斯坦溫·斯頓的公司加入了潘多拉世界和角色發(fā)展的概念設計進程。

從2006年4月開始，卡梅隆開始寫劇本，同時發(fā)展外星種族Na'Vi的文化。為了創(chuàng)造Na'Vi語言，南加州大學的語言學家Paul Frommer博士被邀請，他想出了大約1000個單詞，大約30多個是卡梅隆自己添加的。

2006年7月，卡梅隆宣布他計劃在2007年2月開始主要攝影，并在2008年年中發(fā)布完成的電影。2006年9月，卡梅隆宣布他將使用自己的3D攝像機系統(tǒng)進行拍攝，該系統(tǒng)將由兩個高清攝像機組合在一個機體中。

看到卡梅隆開始為他的電影拍攝做準備的規(guī)模和謹慎，并想起他在泰坦尼克號工作時面臨的困難、預算超支和制作延期，20世紀福克斯的工作室感到震驚。

然后卡梅隆開始獨立地向其他制片廠介紹他的電影，使用拍攝的概念視頻。他還向迪士尼董事長求助，迪士尼董事長在看過后對該項目非常感興趣，并同意投資。但當?shù)鲜磕嵩噲D從福克斯手中購買這個項目時，被拒絕了，因為?？怂箵碛袃?yōu)先購買權。而在2006年10月，隨著與Ingenious Media達成協(xié)議，共同資助該項目，20世紀?？怂构窘K于正式宣布以2.37億美元的預算將影片開機制作。

對于杰克·莎莉這個角色，卡梅隆正在尋找一個看起來像“成為改變整個世界的領導者”的演員。最初，導演的意向是馬特·達蒙出演這個角色，向他提供了電影未來利潤的 10% 作為報酬，但馬特·達蒙被迫拒絕，因為他對關于杰森·伯恩的系列電影還有義務。之后，卡梅隆查看了來自世界各地的新手年輕演員的候選人資格，更喜歡不太知名的，以免超出預算。主要競爭者包括克里斯·埃文斯和查寧·塔圖姆，但最終選擇了澳大利亞人山姆·沃辛頓，據(jù)他說，當時他住在他的車里，急需錢?？仿Q定，由于沃辛頓沒有出演過重大電影項目，這將使這個角色具有真實性。

已經(jīng)出演過《異形》和《終結(jié)者》的邁克爾·比恩被考慮出演邁爾斯·夸奇上校的角色。然而到那時，西格妮·韋弗已經(jīng)被批準出演格蕾絲·奧古斯汀博士的角色，卡梅隆決定再選一個演員，因為他不希望這部電影與《外星人》聯(lián)系在一起。

最初，在劇本中，奧古斯丁博士的角色是男性，但卡梅隆決定讓他成為女性，并提出扮演西格妮·韋弗，自從參加《異形》電影工作以來，一直與她保持著關系。

然后是選擇米歇爾·羅德里格斯擔任特魯?shù)稀た〉慕巧?，因為他從在電影《Girlfight》中看到這位女演員的那一刻起就想與她合作。

這部電影的主要拍攝工作于2007年4月16日開始，在洛杉磯和新西蘭首都惠靈頓進行。在外景拍攝時，整個團隊搬到了新西蘭。拍攝于2007年12月1日結(jié)束。主要的視覺效果公司是位于惠靈頓的新西蘭維塔數(shù)字公司，該公司在電影的不同工作階段吸引了多達900人參與制作。公司需要確保存儲大量數(shù)據(jù)，并能夠從世界幾乎任何地方訪問它們。

特別是出于這些目的，與微軟一起創(chuàng)建了一個名為Gaia的基于云的數(shù)字資產(chǎn)管理系統(tǒng)。為了存儲這些數(shù)據(jù)的整個陣列，Weta 使用了一個 930 平方米的服務器場地，里面有 4000 臺服務器。在創(chuàng)作Na'Vi和潘多拉的虛擬世界時，需要超過PB的數(shù)字磁盤空間，電影的每一分鐘占用17.28千兆字節(jié)。

最初，這部電影的首映日期定在 2009 年5月22日，然而由于一些制作原因首映日期不得不推遲。為了給他的創(chuàng)意寫音樂，卡梅隆吸引了他的老朋友詹姆斯·霍納，他們一起合作了電影《外星人》和《泰坦尼克號》。在制作配樂時，霍納與民族音樂學家萬達·布萊恩特合作，幫助他為外星種族創(chuàng)造了一種音樂文化?；艏{向卡梅隆承諾，他不會在《阿凡達》以外的任何項目上進行工作。

英國歌手Leona Lewis被選中演唱名為“I See You”的電影官方主題曲。這首歌的音樂錄影帶由杰克·納瓦執(zhí)導，于2009年12月15日首播。

盡管20世紀?？怂构镜墓俜筋A算仍為2.37億美元，但據(jù)粗略估計，制作這部電影需要2.8億至3.1億美元，其中借助稅收優(yōu)惠最多可返還3000萬美元。該片于2009年12月10日在倫敦首映。在美國，首映式于一周后的12月16日在洛杉磯舉行。這部電影于12月16日至18日在世界不同國家廣泛發(fā)行。

隨后這部電影成為電影史上最賺錢的項目，其紀錄尚未被打破。在票房上創(chuàng)造了許多不同的紀錄，例如，在短短19天內(nèi)就達到了10億美元的國際票房大關。而它在全球的最終票房費用達29.23億美元。

不過，值得注意的是，該片上映了好幾次。第一次是在2009年，當時它的“劇場版”在影院上映。 第二次不到一年后，即2010年8月27日，發(fā)布了“特別”版本，比“劇場版”長了約9分鐘。 正如卡梅隆所說，這個版本的工作就花費了工作室900萬美元，而12周放映的利潤約為3200萬美元。 在2022年9月23日，該片第三次登場。在電影院屏幕上，這次使用 HDR 以 4K 分辨率恢復，并且它的一些場景以每秒48的幀速率呈現(xiàn)。

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