美國國家航空航天局，簡稱NASA，是美國聯邦政府的一個行政性科研機構，負責制定、實施美國的民用太空計劃與開展航空科學暨太空科學的研究，它的總部就位於華盛頓特區。
杜克來到NASA，就是尋求支援的，《地心引力》畢竟不是一部如同《變形金剛》或者《星球大戰》般的科幻電影，必須要減少其中不符合實際情況的地方，美國國家航空航天局無疑是最具權威性的機構，如果能得到他們的支援，從籌備到拍攝再到後期製作，肯定會減少很多不必要的麻煩。
如同曾經的那位導演一樣，杜克很輕鬆就獲得了美國國家航空航天局的支援，而且他的名氣更大，對方也更加重視這個專案，不但派出兩名處於休整階段的現役宇航員員到劇組實地指導，還接受杜克的聘請，專門派出一個四人技術小隊，幫助劇組設計和拍攝空間站以及航天器等道具。
在杜克的規劃中，影片裡空間站內部的大部分戲份都將在搭建的佈景中拍攝，這支小隊雖然只會在洛杉磯停留不到一個月的時間，劇組也要支付高額的報酬，但他們的加入，無疑能讓搭建的場景更具備專業性。
影片的每一個鏡頭畫面都是基於現實，除了中國的天宮和神舟飛船由於很多內容尚未公佈，大部分都是靠想象之外，用於拍攝的其他太空站和衛星等都必須經過精準的建模。
說到影片中的中國元素，杜克不會像原本的導演那樣心口不一，他加入中國元素就是為了商業，為了在中國市場增加吸引力。
而且華納兄弟在預售中，又一次引入了中影集團的資金，對方也派遣了相關方面的專業人士過來，確保影片中涉及到中國的內容不會觸及到大剪刀那敏感的神經。
影片最大的賣點是特效和女主角的自救，其中特效更具備商業看點。
為了成片後儘可能讓觀眾身臨其境，杜克查詢了很多宇航員的資料，並且在返回洛杉磯後，與航空航天局派來的兩名宇航員不斷做交流，獲取了不少資訊。
片中女主角的獨角戲難度很大，所以杜克相當關注斯嘉麗準備的細節，不但邀請了瑜伽師對她做訓練，還讓宇航員鍛鍊她拍攝時用到的太空呼吸節奏。
斯嘉麗畢竟是文藝少女出身，而喬治?克魯尼戲份有限，杜克對他們也比較放心，前期籌備的主要精力都放在了特效方面。
對於特效而言，拍攝最大的挑戰是表現失重的狀態，並將其呈現給觀眾，除了讓演員儘可能忘記重力的感覺，劇組會使用很多的CG動畫技術，使之合成更真實。
不誇張的說，太空可謂全人類的終極夢想，而即使對於電影這臺造夢機器而言，要在銀幕上創造出真實的太空也絕非易事。
最理想的情況，是劇組全片都在太空中拍攝，但這顯然不可能。
製作《地心引力》最大的難度來自於技術方面，杜克很清楚這一點，不過相比於曾經的阿方索?卡隆，他具備的優勢太多了。
首先，杜克也是走在好萊塢技術最前沿的導演之一；其次，他曾經數次去過詹姆斯?卡梅隆的拍攝地，對世界之王改進的裝置也有足夠的瞭解，很多都可以直接運用到《地心引力》的拍攝中；最後，工業光魔的特效團隊足夠強大，在杜克提出記憶中的一些特效解決方案時，很快就能摸索出實際的運用方法。
當然，最重要的是杜克的製片預算高達2億美元，而且必要的情況下，還可以繼續追加，充足的資金也可以聘用更多的特效工作人員同時工作，從而壓縮製作的時間。
片中逼真的太空景色會完全使用CG製作，特效團隊花費了大量時間研究真實的太空。
“一定要比其他的太空片更加逼真！”
《地心引力》的視效總監蒂姆?韋伯是帶著杜克這樣的要求，先於拍攝開始了製作這部影片的特效工作。
按照杜克的設想，當《地心引力》的太空環境呈現在IX銀幕上時，對於坐在黑暗中戴著3D眼鏡的觀眾來說，並不亞於一場星際旅行，整部影片只有空間站內部的大部分戲份是在搭建的佈景中拍攝，而逼真感受的外太空其實都需要依靠CG實現，所有的太空鏡頭由CG合成。
在前期籌備中，杜克和他的團隊採訪了宇航員、閱讀了各種關於太空的書籍、研究了成千上萬張太空中拍攝的照片，去了解太空；然後在細節上花了大量心思，就像他說的那樣，必須確保每一個鏡頭中的畫面都是基於現實。
不過，中國的天空和神舟不在這一行列當中，即便引入了中影集團的資金，對方也搞不到這方面的資料，漢娜?瑟琳娜的佈景團隊也只能依靠想象力了。
為了模擬出太空中氣勢恢宏的光感，《地心引力》的視效團隊也將首次受用工業光魔最新開發的軟體作為畫面渲染器，前期籌備中，工業光魔的程式設計師在軟體裡寫了整整七萬一千條關於著色的程式碼。
蒂姆?韋伯曾經這樣對杜克形容本片的渲染工作量，“如果用一個單核CPU電腦來製作的話，得從埃及文明的發軔時，也就是西元前5000年，一直渲染到下個世紀，才可以趕上年底的試映。”
特效工作遠遠走到了拍攝的前面，完成建模之後，在杜克的要求下，工業光魔龐大的特效團隊率先開啟了幾個純粹依靠CG實現的爆炸場面的製作，由於真空中的爆炸與地球上面的爆炸截然不同，杜克也沒打算使用模型爆炸的方法拍攝片中的爆炸場景。
但按照他的要求，這些爆炸鏡頭並不完全寫實，這畢竟是一部商業電影，有些鏡頭不是為了寫實，而是為了傳達一種氣氛，增加影片的吸引力。
除此之外，一些場景中有不少危險的畫面，也將使用CG角色。
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