1993年，导演詹姆斯·卡梅隆、特效大师斯丹·温斯顿(Stan Winston)和视觉总监斯科特·罗斯(Scott Ross)一起刚刚创建了数字领域(Digital Domain)公司。几位想象力旺盛的电影人拟定了一个野心勃勃的目标——建立一个全新的CG龙头公司，让技术不仅为创意服务，还要能够启发创意。为了让数字领域发挥出他们所期望的那种前无古人的先锋功能，卡梅隆开始长远打算，他计划制作一部拥有尖端技术的影片，把飞速发展的CG技术，进一步推至世人可以企望的极限——这就是《阿凡达》。 卡梅隆很快写下了《阿凡达》的故事梗概，1995年，就在他即将下水拍摄泰坦尼克号沉船遗骸之前，他完成了这个故事梗概。卡梅隆在采访中提道：“我从写备忘录开始创作剧本。接着加入很多设计和创意，它们大多来自早期的剧本和故事片段——最早的可以追溯到70年代。很多情节来自于我童年喜欢的那些故事：如埃德加·赖斯·巴勒斯(Edgar Rice Burroughs)的作品《火星上的约翰.卡特》(John Carter of Mars)或者拉迪亚德·吉普林(Rudyard Kipling)的《霸王钱金刚》(The Man Who Would Be King)——一个西方军人，置身于一种截然不同的文化中时，必须用他的方式赢得他在那种文化中的地位。” 虚拟摄影技术 《阿凡达》的制片人、卡梅隆的长期合作伙伴乔恩·兰道(Jon Landau)在采访中说道：“我们的目标是捕捉表演。不是用电脑动画角色取代演员，而是用它来保存演员的表演——因为一个伟大演员的演出和一个优秀动画师的作品是相悖的。伟大的演员可以保留信息。达斯汀·霍夫曼可以在电影《惊天大阴谋》(All the President's Men)里坐着什么都不干，但他依然引人入胜。反之，没有动画师可以让动画角色这么干。我们想要让表演捕捉技术成为21世纪的化妆术，让演员可以扮演一些从前不可能扮演的奇妙角色。” 罗伯特·莱加托(Rob Legato)，卡梅隆的好友和《泰坦尼克号》的视觉监督，在为马丁·斯科塞斯的电影《飞行家》里制作CG的撞机场面时，开发出了一套有意思的想法，他把这套想法带给了卡梅隆。莱加托在采访中谈道：“那些习惯以摄影机为主导的人，无法向别人解释他想要的东西，继而也无法让自己的想法转换成计算机里的图像。每个人都有自己的摄影感，要把这些感觉通过中介来传递给别人是很困难的。”莱加托从儿子的电子游戏受到启发，在《飞行家》中，他和预视组成员用一些过时的软硬件，拼凑了一个可以让他在CG场景中操控摄影机的装置。 莱加托回忆道：“我们的设想是，他即便是在动作捕捉台上，也能按熟悉的方式来工作，通过目镜或监视器，直接看到在CG环境中进行表演的CG角色。我向吉姆(卡梅隆昵称)解释了这套系统的原理，他也似乎深受启发。然后他意识到这个主意太适合《阿凡达》的拍摄了。” 卡梅隆和兰道为了落实虚拟摄制技术的开发，雇佣了格伦·戴瑞(Glenn Derry)。此人和他的Technoprops硬件公司，已经为莱加托的《飞行家》项目开发了一些相关技术。随后，戴瑞与Motion Analysis公司结盟，并且找来了摄前预视(Previz)专家诺兰·玛莎(Nolan Murtha)。玛莎在这部电影虚拟摄制部分担任数字特效监督。 角色形象塑造 在艺术设计方面，卡梅隆已经描绘出非常详细的纳威族人(Na'vi)的素描图，画面上显示的是一个有着大大的猫一样的眼睛，宽阔的狮一般的鼻子，灵活的耳朵和高大、瘦长、肌肉匀称的身体。以卡梅隆的素描图为起点，设计师们一开始并没有在纳威人的类人特征上着墨太多。兰道说：“我们的纳威人有很多版本，从独眼版到复眼版，但最终我们还是回到了传统基础上。我们意识到如果我们想让观众从情感上与之共鸣，我们的人物就必须具备一些让观众熟悉的标准。于是，他们尽管拥有蓝色的皮肤，眼睛要稍微宽阔一些、嘴比人类要稍微小一些、他们的鼻子要宽一些，但基本上他们还是拥有一张人类的脸。” 概念设计师和其他进入剧组的设计师将会利用另外两年的时间精细化纳威人的特征；但是，从始至终，卡梅隆从来没有动摇过蓝色皮肤的设定。卡梅隆在采访中说道：“我从一开始就设定了纳威人的蓝色皮肤，这个决定来自一个很简单的道理——‘绿色已经没法再用了’。从《绿野仙踪》里的西方女巫到每一代火星人甚至到绿巨人，他们都是绿色的。所以我的确没法再用绿色，但蓝色还没有，至少现在还没有，所以我觉得蓝色皮肤的人物会很酷。” 至于阿凡达们，由于他们人类本体的DNA作用，皮肤的颜色会变得稍微浅一点，也会有更多人类的面部特征。概念设计师制作了成百幅素描以此决定纳威人与人类特征的融合比例，例如，我们试过将阿凡达们的耳朵画得圆一些、小一些、更接近人类一些，也试过将它们的耳朵画得很大、很像动物，以及所有处于两者之间状态的效果。当选角完成之后，设计师会把阿凡达的外观与演员的外貌特征相结合，这样杰克的阿凡达就会酷似萨姆·沃辛顿(Sam Worthington)，格蕾丝的阿凡达酷似西格妮·韦弗(Sigourney Weaver)，还有与杰克一同抵达潘多拉星的科学家诺姆，他的阿凡达会酷似演员乔·大卫·摩尔(Joel David Moore)；但在早期时候，设计师们只是简单将纳威人的特征与任意演员的特征相结合。设计师尤里·巴托里(Yuri Bartoli)在采访中提道：“我们会广泛拍摄人类的照片然后从他们的形象中发展。我们完全回避使用著名演员，因为吉姆不想让他整天看着的那个阿凡达长得像某个特定的、他所知道的演员。”
