1.水下环境与海洋光影的呈现非常困难
《海底总动员》最大的技术挑战之一，就是如何透过电脑动画呈现真实而生动的海底世界。
水具有透明、折射、反射及流动等复杂特性。
在海底环境中，光线会随着水深、海流与悬浮物质产生变化，因此要制作出具有真实感的水下场景，需要非常复杂的电脑运算与视觉设计。
制作团队必须研究海水的颜色、光线穿透效果、珊瑚礁的阴影，以及海洋生物周围的气泡与水流。
尤其在深海、沉船及鲸鱼体内等场景中，如何呈现不同的光线与空间感，更是重要的技术考验。
2.鱼类角色的动作与表情设计不容易
与《玩具总动员》中的玩具角色不同，鱼类没有手脚，也没有像人类一样明显的身体关节。
鱼类主要依靠鱼鳍、尾巴与身体摆动来移动，因此制作团队必须重新研究鱼类的游泳方式。
此外，鱼类在水中移动时，不受陆地重力的限制，身体会随着水流自然漂浮。
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