（课程与教学论专业论文）谈数字技术的发展与影视制作.pdf

摘要 图像视频与图形处理的融合发展所形成的，新的影像创作领域，改变了原来人们 对影视创作的理解，在计算机视觉与计算机图形学这两个学科相互交叉的发展趋势所 造成的新的影响给影视：动画和广告的创作的观念的转变，对创作出电影品质的动画 影片已不再是不能实现。这里就目前数字影像的新技术成就来分析当前影像创作，及 培养具有相应知识体系人才的现实问题，以及在视觉感知层面来谈视觉心理学在影视 动画领域中提高创作表现的认识层面，和如何在视频创作领域里拓展思路，提高技术 使用，与开发和应用能力来更好的提高创作水平的问题。在数字技术下的角色表现， 和架构故事等问题，可以说这在1 5 、6 年前都是我们无法想象的，从玩具总动员 再到最近刚刚完成的龙骑士都让我们看到，数字技术给影视创作带来的变革，很 多超现实的表现手法在传统的技术条件下是无法达到的，现在完全可以自己设计角色 设计剧情来表述，这对在教学和实践中的个体来说有着更为深远的意义，能使影像的 表达更趋于个体化，更能以个人的角度来阐释问题。 研究影视文化背后所隐藏的社会文化现象，有助于提高我们在创作领域中的理性 认识，通过对心理学中的一些理论概念的研究，使我们在影视语言的更深层面上把握 题材，来创作更有震撼力的影视作品，是我们孜孜以求的目标，影视创作和其他艺术 创作一样都体现着创作者作为个体的认知，和所作作品所传递出的社会认知的两方 面。技术是会不断的成熟，也还会不断的变得更强大，但我想认识的提高也会使我们 的创作观念不断的发生转变，能以技术之手，来拓展思想表达上的更大空间，是我们 在创作上追求的，也是我这篇文章所要表明的主要观点。 关键词：格式塔、象征意象、法线绘图、视频绘制、影像移除 a b s t r a c t i th a sc h a n g e do u rp r e “o n sc o m p r e h e n s i o nt ot h em o v i ea n dt e l e v i s i o nc r e a t i o n sb yt h en e wi m a g e c r e a t i v ef i e l d ，w h i c hi sd e v e l o p e dw i t ht h em e l t i n go fi m a g ev i d e oa n dg r a p h i c sp r o c e s s i n g 鞋a l s o b r i n g san e wi n f l u e n c et om o v i ea n dt e l e v i s i o n , w h i c hi sc a u s e db yt h ed e v e l o p m e n tt r e n do ft h e i n t e r l a c i n gb e t w e e nt w os u b j e c t s , c o m p u t e rv i s i o na n dc o m p u t e rg r a p h i c s ；b e c a u s eo ft h et r a n s m i s s i o n t o t h e i d e a s o f c a r t o o n a n da d v e r t i s e m e n t , i t 诂p o s s i b l e t o p r o d u c e a c a l t o o n m o v i e w i t h a m o v i e q u a l i t y h e r e i n , 1m a k ea na n a l y s i st ot i l en e wt e c h n i q u e so ft h ep r e s e n td i g i t a li m a g ef o rt h ec u r r e n ti m a g e c r e a t i o n ，s o m ea c t u a lp r o b l e m so nt r a i n i n g 蕊黼f o rr e l a t i v ek n o w l e d g es y s t e mo w n e d t a l k i n ga b o u tt h e r e o r g a n i z a t i o no f i m p r o v i n gt h ec r e a t i o np e r f o r m a n c ei nt h ev i s u a lp s y c h o l o g yf o rm o v i ea n dt e l e v i s i o n c a r t o o nf i e l df r o mt h ev i s u a lp e r c i p i e n c e 她h o wt od e v e l o pt h o u g h t si nt h ev i d e oc r e a t i o nf i e l d ，a n d i m p r o v i n gt h ea p p l i c a t i o no ft e c h n i q u e s ，d e v e l o p m e n ta b i l i t ya n da p p l i c a t i o na b i l i t yt oi n c r e a s et h e c r e a t i o n l e v e l i t i s u n i m a g i n a b l e t o t h e p e r f o r m a n c e o f f i g u r e sa n d 滞蚴r e s o f s t o r i e su n d e r t h e d i g i t a l t e c h n i q u e sb e f o r e1 5o rt 6y e a r s f r o mt h er o y , s t o r ya n dt h er e e e m l yf i n i s h e de r a g o n w e 蝴s e ea l l t h et r a n s f o r m sf o rt h em o v i ea n dt e l e v i s i o nw o r k s ，w h i c ha r eb r o u g h tb yd i g i t a lt e c h n i q u e s m a n y s n r r e a lt e c h n i q u e so fe x p r e s s i o n sc a n n o tb ed o n eu n d e rt h et r a d i t i o h a lt e c h n i c a lc o n d i t i o n 。a tp r e s e n t w ec a nd e s i g nf i g u r e sa n dp l o t st oe x p r e s sb yo u r s e l v e s ，a n dt h i sh a sam u c hm o r ep r o f o u n dm e a n i n g 妇龇i n d i v i d u a l si nt e a c h i n ga n dp r a c t i c e s 。i ta l s oc a nm a k et h ee x p r e s s i o nm o r ei n d i v i d u a l i z a t i o n , a n d i n t e r p r e tp r o b l e m sf r o mt h ei n d i v i d u a lp o i n to f v i e w s 船d yt h es o c i a lc u l t u r a lp h e n o m e n o nh i d i n gb e h i n dt h em o v i ea n dt e l e v i s i o nc u l t u r e , i ti sg o o df o r i m p r o v i n go u rr a t i o n a lk n o w l e d g ei nt h ec r e a t i o nf i e l d ，t h r o u g hs o m er e s e a r c h e sf o rt h e o r yc o n c e p ti n p s y c h o l o g y f tm a d en sc o n t r o lt h et h e m ei nam u c hd e e p e rs t a g eo f m o v i ea n dt e t e v i s i o n c r e a t es o m e n l o r es h a k i n gw o r k s , a n dt h e s ea r eo u ra s s i d u o u st a r g e t s 。t h ec r e a t i o no f m o v i ea n dt e l e v i s i o na n do t h e r a r t sc r e a t i o na r eb o t he m b o d i e di nt w os i d e s ，w h i c hi n c l u d i n gt h ei n d i v i d u a lc o g n i t i o no f t h eo r i g i n a t o r , a n dt h es o c i a lc o g n i t i o no ft h ew o r k t e c h n i q u ew i l lb e a ? , o m ei n o t a n dm o r em a t u r ea n ds t r o n g u n c e a s i n g l y , h o w e v e r it h i n kt h a tt h r o u g ht h eh i g h e rk n o w l e d g ew eg e t ，o a rc r e a t i v ei d e aw i l lb ea l s o c h a n g e du n i n t e r r a p t e d l y w i t ht h eh e l po f t e c h n o l o g y , t oe x t e n ds o m em o r es p a c ei nt h o u g h t , t h i si so u r c r e a t i o ns e e k i n g ，b u ta l s ot h em a i np o i n to f v i e we x p r e s s i n gi nm yt h e s i s k e yw o r d s ：g e s t a l t ；s y m b o l i ci m a g e ；n o r m a ll i n ed r a w i n g ；v i d e od r a w i n g ；i m a g er e m o v i n g n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 ：【作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：鱼盘日期：兰1 2 ：! ：1 2 ： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论 文的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东 北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：蚀 f i期：z ! ! ：旦! 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 3 蒯唰靳嗲喝 指导教师签名：鑫磊： 日期： ! 警! ；i 乏芝 ：! ，： t ， 鼍嚣p ：。 电话：z 堑丝坠! ： 邮编：f ； ，4 谈数字技术的发展与影视制作 引言 使用数字影像作为表现工具是不过近2 0 年的事，但以个体为创作主体的影像研 究与创作确迎来了一个全新的时代，为实现个体对影像的不同认识与实现提供了广阔 的平台。无论是视觉信息的来源或处理方式，还是以后现代文化为主流的、当代社会 中新数字媒体形势的发展，我们都可发现数字影像对当前文化的影响。对与此相关的 成果和领域内的创作技术，结合影视创作实践来谈谈数字影像技术的发展与新技术下 的创作。作为影像实践课题的研究，来谈数字技术所带来的创作观的变化，来阐述数 字技术对当前的影视制作影响的必然性，以及相应而来的思想和观念上的相应准备。 无论是作为认识或是观念上的转变，还是作为一种文化现象来研究，技术与认识水平 的提高都有其密不可分的关系，艺术理论与哲学心理学等方面的理论认识会有助于更 好溶解这些新技术，使我们今天所看到的影像不同于以往的关键因素，我们不断的用 影像实现内心感受的过程里，也在不断地改变着技术，同时技术的提高又为影像创作 提供了更多的方式与可能。 谈数字技术的发展与影视制作 一、数字媒体技术对影视动画麓影响 计算枫按术飞速缎展不过十几年时闯，数字技术教育己作为一项萋要的培养目标 来对待尤其是在影像领域，影响着影视动画包括电影娱乐等的创作观念的改变。其主 要在穗个方蟊，其一麓三维技零能侠逡发展使黻m a y a ；3 d m a x ；c i n e m a 4 d 等三 维软件为主的技术，形成了在动画和视频领域的广泛应用，另外就是以a f t e r e f e c t sd i g i t a lf u s i o n ：s h a k e ；等戮着麓合成技术为代表豹视颓螽羯领城豹应 用与研究，随蒋数字技术的进步与发展，使现猩在影视和电影以及全数字的动厕和游 戏竣诗镶域中有了更为长是豹遴多，这嚣大平螽之窝赘聚合经麓，成为新懿发袋领域。 台式电脑的运算能力的不断提升，使现在的影视制作进入一个全新的时期，视频数字 技术耪数字绘强接本躲避一步融合襞缀多豹终霆软黪交怒更为重要，懿z b r u s h 、 m a t c h m o v e 、b o o o u 等，都大大的改变丁原有三维数字软件在建模与绘圈上的局限性， 使数字角色的设计和与现实匹蹲己上有了很大进步。就z b r u s h 来说它的绘画手感很像 二维较箨，毽跫它辑锼臻戆3 0 接本熹| 】丝毫不差，甚至超越了一些主浚3 d 软转。 z b r u s h 强大的3 d 运算引擎支持高迷细分面、d i s p l a c e m e n t & n o r m a lm a p s ( 置 换难鹜霹法线戆霆) ( 懿上墅) 、z s p h e r e ( z 球建模) 等各耱褰缓算法形戒懿鎏形 技术。”z 球”以及实时簧换贴圈显示、运算和绘画，到目前为此推出的行业软件中几 乎只鸯z b r u s h 擞至了黼毒这燎，霹以说是融黻塑与绘藏予一隽鲍软侈，囝绕数字技 术的周边软件的快速发展，使小创作群体被隔离在电影创作之外的局耐得以改观。其 所带来的重大改变不仪在于人员投入的测减和效率鲍提嶷，更童要的是对我们传统视 昕观念的挑战，使数字角色的制作变的腰容易_ 町行。不可否认，此类媒介将在人们的 未来生活中占撰主导的地位。现在的数字影像技术以翻臻成熟，大量的优秀算法的应 用使软件更加究善和人性化，馒以往无法实现的制作都能很好的完成，另外数字影像 - 2 堡塑! 垫查堕垄墨皇墅塑型堡 化已是当代文化的一个方面但它们所具有的特征是不同的，在具体的产生根源上都依 赖于现代科技的进展。在其影响上，对传统的信息承载与传达工具的地位提出了挑战， 但二者可以在一定程度上作为一个问题的两个方面来看待。 近来的数字大型制作，使得我们不得不重新审视技术所给我们在制作观念上带来 的影响，如金刚加勒比海盗后天等影片在前期制作上就已开使用数字技术， 完全数字的影片冰河世纪都让我们真切的感受到这种技术所产生的震撼力，虚拟 现实技术在开拓了影视创作思路的同时，又改变这我们对信息获取的方式、使我们对 传统的制片工序也得做很大的调整，成本的减少；及拍摄对环境的依赖程度上发生改 观。国内近几年的影视方向也开始向着这个方向转变，但也都是在探索阶段，多数都 是以新媒体工作室的形式出现，和国外比较还不能形成有效的产业链条，对于一部数 字电影或动画来说，人是关键需要一批掌握很高技术的软硬件人才，把一大批这样的 人组织在起无疑是要很高投入的。 视像是以图像来表达的一种文化趋势的。到了近代，在数字化背景下，新数字技 术有了较广泛的研究，以不在停留在原有的使用层面，现在网络技术大发展的年代， 技术上称之为流媒体技术将来会和我等的生活密不可分，所以作为新媒体形式的研 究，还是工具与技术的研究在高等院校的相关专业都是很有必要的。影像表述的地位 在现代社会里对我们的文化生活的影响是占有很大分量的，新技术以改变人们对影像 的传统认识，使数字影像技术的研究具有更重要的意义。数字摄像设备的小型化和普 及趋势使得人人都有影片制作的条件，但现实状况却不尽如人意，多数还停留在低水 平的记载工具的水平上，把影像变成作品是需要一个理论层面上的认识过程的，新技 术也一样并不是掌握了工具就能一定出作品，把技术变成可表达思想的工具是需要有 一个过程的，这正是我们所面对和要解决的问题，是需要汲取大量相关人文知识和专 业知识，拓展表现题材会逐步改交动画创作现有的无好作品的局面。 影视与动画的创作是一个庞大的工程，需要我们对与之相关的周边学科做大量的 研究，如现代视觉心理学成熟的视知觉方面的研究成果，也为这一领域的实践奠定了 理论基础。数字技术条件下的影像使各种不同的信息的整合更为容易。在人文领域中， 它意味着对于人的生活的工具化。至于影像时代的另一层面，它的深层实质是信息表 达和接受上的感觉化。在图像世界中，它作用子人的感官的因素要大大强于它作用于 人脑的因素。这在广告设计领域很突出，围绕一个目的，影像以间接达成视觉简化为 目的，这种目的上的浅化使得在广告制作上都是在视觉、听觉的感官刺激方面下工夫。 这虽不须像舞台艺术那种由文字构思到表演构思的深层思考，但它对镜头的处理要求 苛刻。一个镜头到另一个镜头的切换是种距离和视角上的变化，都寻求以一种外在 的、符号性和影像脚的逻辑上的关联来操控的，沟通效果是其目的。画面组合要求意 外的视讯信息，这些视知觉体验，对于从事该领域的专业人员应当有意识的加以研究， 比如我们可以在格式塔的理论体系中找到一些端倪，其所提出的知觉的内在的完整的 特性其所指也还另有它意，这对我们结构画面是很好的理论认识，研究它使我们对视 像和时间空间的理解上都会有更深入的理解。对创作是很有帮助的。 3 堡墼羔垫垄塑茎墨皇堂望型堡 残熬静数字影像技术镬镜头运动爨遥奏，给这一鬏蠛懿创俸开辟了诸多技零耩荣 来的视觉感官上的先河，一些成果如t i md o b b e r t 的m a t c h m o v e 类型技术在视像领域 靛应粥及它在缀织镜头上兹一些方案、镜头缳踩隽我嚣】截终蠢蔑瘊豢来豹交纯，这些 深入威用的镜汰技术，突破了原有摄影技术中最难突破的技术关口，为了能与c g 元 素结会实现更埂实更邋寞豹现场镜头感，大量熬优秀算法羧应羽囊视频数字影像软终 的开发中。产缴很多新的数字技术和新的表现方法，如在实景拍摄电影中它们欺同有 一令元素需要被迫踪，添加一个c g 物体与移动载物体霹步，最终获搿敢是超瑷实戆 镜头表现效果，使数字角色和实际演员的表演可以极好的结合，我们w 以在s t a s h 鲍视嚣试验短片中看劐它在商她领域的前景，农蘧方同类院校浆学生农此领域舱新的 试验影像。及时移动镜头最佳的镜头解决方案和少为人知的影像技术的综合应用，用 技术手段解决传统摄影所无法鳃决的一些镜头处理问题，也是数字与合成技术近年来 的新成就和未来的方陶。 从国外近年的发展看，t i md o b b e r t 等影像设计过来人的作品，都反映了巍前电 影摄影界、电视台、广街界、摄影赛、音乐m f v 等，当前的新豹发展方向。m a t c h m o v e 镜头拽术对在朦期制作传统理念是具有很强的挑战性的。t i md o b b e r t 可算是目前数 字镜头鼹踪技术的佼彼者，同时在自蠢的部门瞧是这方面豹高级援术总簦，蟊蓊主要 活动予旧金山，他有相当丰富的镜头跟踪技术，动画技术，以及教育教学能力、他应 璃跟踩技术剑作的电影包话；疆狱嚣爵天空上校稻鹤西餐界罪慧之骧晗剩 波特4 ，还有新电影超人j 驹来同时他有多部著名的商业电视包装工程，遂种技 术享誉篷赛，我餐簌遥年来藩僚品裁霹戮看弱巍荔影像数字纯绘当毽懿翻箨带来静影 响。 谈数字技术的发展与影视制作 当前数字影像技术主要方向 三维数字技术、合成技术、与拍摄的直接结合是目前数字影像技术的主要内容。 其中合成的4 大核心技术所带来更大影响还远不止技术本身，其优势还在于它使创作 语言上的选择更加自由，使我们可以用低成本的设备做出能与电影相匹敌的质量和品 质，由于对素材的控制不同于传统，使得我们在创作中的任何阶段的变更方案都容易 可行，这是在以往的创作中不可想象的，甚至就连很具危险性的镜头也可以自己来设 计，表现上的具像或抽像都不再受摄影设备的局限，使表述可以更趋于内心化。使那 些反应个人感知和认识的实验片的创作更自由，使研究型的d , n 作更容易实现。 推进技术研究就是要使我们的影视动画的制作能上一个新的水平，只有强有力的 技术支撑我们的创作才有保障，合成技术发展到现在，对于以实验影像为主要研究的 艺术院校来讲，是有其特殊意义的，为我们创作拍摄影像提供了全新的思路；在摆脱 大投入高成本的制作限制的同时，也为我们以完全的个人影像创作和在教学领域开展 教学实践都是绝好途径。好的技术需要好的创意来承载，同时好的技术又会带来新的 创作途径，二者是彼此不可或缺。 鉴于图像、视频等视觉信息易于直接从真实世界中获取，而计算机视觉技术又能 够帮助从中提取和构建符合人类视觉感知规律的计算模型，这些技术上的长足进步都 有效地弥补了传统图形处理技术的缺陷和不足为实现更加真实和高效的交互图形处 理系统提供了新的研究方法和手段，使艺术创作的手段更加自由和多样化。目前，计 算机视觉与计算机图形学的相互交叉己逐渐渗透到科学研究和具体应用的方方面面。 计算机视觉在计算机图形学中的交叉应用主要体现在两个方面：一是为追求具有更高 真实感和计算效率的图形处理技术，出现了借助图像和视频所蕴涵的信息来构建和绘 制复杂场景的新技术m a t t ep i n t e i n g 。另一方面则利用计算机视觉中的运动跟踪、 姿势识别等技术赋予计算机系统主动感知用户交互行为的能力，用于生物运动的数据 采集，和模拟建模等领域，以超越传统的w i m p 交互模式。使计算机视觉技术则反 过来借助一些先验模型和交互图形技术来降低视觉信息处理过程的复杂性，以提高算 法的稳定性和效率。相关研究成果已经在虚拟仿真、目标识别、影视娱乐等领域得到 了广泛的应用，它很大程度的改变了传统技术下对环境和演职人员的依赖，哈里波特 就是很好的实证，把创作者的个人感知世界的内容更大成度的视觉化，这是以往技术 手段所无法达到的，也使创作变得更加主观和个体化，这也正是催生我们对新技术不 断探索的源泉。特别是随着数字媒体产业的发展，以交互式影视为代表的下一代互动 式媒体更是催生着计算机视觉和计算机图形学的进一步融合。在过去相当长时期内， 我们对此认识上的不够至使小制作的水平一直是在低水平上的，个体创作由于技术的 不足要达到电影级别的创作质量是很难想象的。新技术为我们探究影像创作表现性 5 鲨垫兰篓鉴竺丝壁曼墅塑型堡 圭，鬟供了更多嚣曼裹效熬表达途径，攀簌影程毒l 筝静角度番下瑟魏三耱技零霹算是 最具代表性的。 ( 一) 基于图像和撬频的绘制( m a t t e 。p 曩in tln g ) 影视创作有其自身很强的专业特点，无论是1 0 0 分钟的电影还是l o 几分钟的动 藿或实验短冀，罄零要扶教事到黪本褥嚣分缓滋致孬至磊霞戆蠢景；烀龙，蒴摄剪辑 录音，特效处理，合成等诸多工序涉及人员众多，专业分工繁杂，不可说不是一项工 程，慧纛尼个入完成蹙缀不容爨戆或彰说是不霹想象黪，藏拿我织熬舞黪动蓐片来讲， 一集动画片不过1 0 分钟是需要3 0 多人的团队近2 至3 个月的工作才能勉强完成的， 电影就更不用说了，聪切对环境数破螺秘车辆秘物资的浪费也霹说是誉，l 、，但现在数 字技术的进步使这切有了改变。 他缀大程度上改变了我翻瓣工作 状况，人力需求的下降和对外部环 境的依赖都是源于技术的改进。这 正是我们研究新技术应用的意义， 象指环王啥里波特等影片 中都大量的程使用这些技术，很多 蜚鬏蘩是缓耀数字毅本竟或瓣。这 幅图就是使用我们称之为熬于视 频瓣绘图技零( m a t t e 。p a i n t i n g ) 绘 景，是一流电影特技中的重鼹组成 部分，霹在影片拍摄裳闻，逐峻在 画面上添加遮罩，然后再通过绘画 垮联霈的影像添加剔影冀上露鲍 技术。以往”绘景”需要真实的绘 画，但是自从”绿羼蓝屡”及数字 技术如现以来，艺术家通过虚拟的 2 d 3 d 工具可以创建蹬各种虚拟数字影像，因此n a t t ep a i n t i n g 税今天有了全新 的解释，邵“数字绘景”技术袍不仅很好的实现了人类想象世界巾的影像，而切太大的 节约了制作拍摄的成本，使现在影片中的大量的超现实手法的表现变得容易实现。另 外的意义在于小团对的制俸变为可能，凡个入的实验健短片扶晶质上讲都有了长足进 步，对于想尝试于小成本大制作的视觉短片来讲更可谓意义重大。高效率是其另一优 势，大大减低了动画制作领域鬻对绘制入员静大量需求，原来簧届卡入宠残的王作现 在只须几人便可完成。计算机图形学领域，虽然所考虑的各种几何、光照环境等因素 越来越多，毽真实感较强静鎏形学掰憝达妥静粪实感影像距离久释静群蓬还是存在一 堡墼兰垫查塑垄垦兰墅望型堡 定的差距。于是，人们开始考虑使用采集自真实世界的图像和视频作为输入，以获得 更为准确的几何结构、光照效果及运动模型，从而导致基于图像的视频建模技术的诞 生。在基于视频的几何重建方面，最初的技术思路是利用立体视觉原理来重建深度图， 这是基于散点透视理论的一种基于拍摄图片为素材的遮挡层式的场景绘制方法，进而 提出了基于立体视觉的体素重建算法及其改进基于层次式的立体视觉重建算法。由于 这几类方法都有一定的局限性，于是出现了综合运用多种技术思路的混合建模策略， 例如，提出了利用体素附加人工交互的混合重建方法，部分解决了基于纯视觉算法的 求解不稳定性和重建速度慢等问题。虽然这种混合建模策略将基于图像和视频的建模 方法向实用化方向推进了一大步，但当前的基于图像和视频的几何模型重建主要以静 态场景为重建目标，对动态场景的重建较为困难，如何充分利用视频序列在时序上的 连贯性实现对动态场景的快速建模方式，这为大场景的电影的高清晰背景的绘制提供 了全新的解决途径。 在基于图像和视频的表面属性建模方面，一般是在已知景物三维模型的前提下， 通过单幅或多幅图像恢复景物的表面属性，包括纹理图像、表面漫反射、镜面反射等 属性。在表面纹理的恢复方面，有从多幅图像中提取纹理算法，混合纹理的提取方法， 以及纹理的表面微元提取方法等。但单纯提取表面纹理属性，无法反映光线与视点变 化对表面反射颜色的影响。在基于视频的动作数据获取方面，早期的研究方法是直接 在二维图像上用一些低层次的二维特征( 如区域特征、光流特征等) 描述物体运动。 但是，仅仅考虑二维平面上的运动特征，无法准确描述物体在三维空间中的真实运动， 同时对存在自遮挡的物体运动也往往无能为力。因此，人们尝试引入先验的三维模型 信息用于指导运动信息的获取，但这类方法对复杂物体往往失效。之后，研究者又采 用多角度视频方法，但这同时也带来了多角度视频序列之间的选择与配准、多角度信 息之间的合理融合等问题。为克服这些不足，最近提出了基于运动数据实例的获取方 法，由于直接应用动作捕捉设备能够获取真实、自然的高质量动作数据，其获取的运 动数据也比较逼真，但是这些方法或多或少引入了人工交互知识，往往需要人工添加 约束来定义运动模型的映射。因此，如何综合模型法和机器学习方法的优点和减少人 工干预，快速而准确地建立视频序列到三维运动模型的映射，将是下一步的研究方向。 三维影像和传统动态高质量真实影像的准确并高质量合成是现在数字技术的主 要方向，因此，在很多视觉细节上远远未能达到人们所预期的效果，研究者转而考虑 利用采集的图像和视频来增强三维制作上的真实感、和使用高效的层遮罩来实现的与 三维绘制相结合的表现。p h o t o s h o p 的纹理映射技术就是这类方法的典范。根据 应用场合的不同，基于图像的绘制技术所采用的技术思路也不一样，总体上可以分成 四类) 基于直接或者间接映射关系图像w a r p i n g 方法；( 2 ) 基于多幅图像的全景图拼 接方法，( 3 ) 通过稠密采样不同视点的图像，然后进行视点插值或视图重构的方法， ( 4 ) 利用摄像机参数的连贯性，进行视频插值的方法。从技术层面上来说，基于视 频的绘制是基于图像绘制技术的延伸，但视频中的视觉信息是随时间在变化的，因此 需要有效的机制来解决结果视频中的视觉信息时序不一致性问题。在基于单目视频的 蓬墼兰茎垄盟垄星望墅塑型堡 绘裁方法孛，鬟要重煮处理蘸麓羧之鬻遮挡信憨豹刿剐巍穆於、以及戮彩等静楚理窝 合成等问题。例如，引入相似蚀度量方法来绘制动态物体，并以视频纹理的形式生成 薪的我频序y t j ；与基予援频戆建模露攘像技术揭结会，形成三绫熬褫频特效等。 总之，从所研究问题来看，计算机视觉与计算机图形学呈现为互补的正、逆向问 题，它翻正趋囱于更深层次的融会。毯兹，二畿躲交叉已经涉及到许多方垂，键谗多 成果显得比较初步，还有很多问题需要深入研究。形成快速、可靠的掇像机定标和定 位方法；如何利用计冀枧视觉技术，有效地解决计算擞图形学中的建模、绘制以及视 频转换的核心关键问题，形成系统的、基于视频绘制的方法。对这些问题的进一步探 索和研究，形成掰的基子视觉的交互图形处理的计算模型，将蠢力促进计算机图形学 和计算机视觉= 个学科的深层次交叉和迸一步的发展。这也是溺内在此领域中所遇到 的问题，现在的视觉影像领域我们对技术的依赖还是无法自己解决，在该领域擞技术 研发的不足，使我们在创作上的自由还有很大的受限予技术的赈因，这一点上怒值得 关注的，下厦就上述的问题目前国外的研究成就，主要是软件技术和现实拍摄技术结 合上静最薪成就静主要成采。 ( 二) 幼态影像移除与跟踪匹配 姿久在戏察羚嚣黪谨雾对，反映在簸海静势不是杂嚣l 无章躲色彩豹分布，露是可 分离的物体的集合这是因为人的视觉系统会_ 5 c 寸景物进行自动提取随着数字黼像的 产生，我们也希望把图像分解成可辨识鲍景物，这一过程裁称为景甥提取。在浆些应 用中，我们只需要将景物提取出来就可以了；而在另一些应用巾，我们还希望将这些 景物与其他的鬻景组会形成一螺新的图像，这一过程也称为景物合成；这在单帧图像 上问题并不大，但对于一段影像来说就会很麻烦，这在影片的制作上是常遇到的问题， 如把素材中的童体从鸷景中分离出来，或镜头由于离撼摄对象过近丽产生较大的形 变，褥以往的技术条件下或怒重拍或怒提前傲绿背，是要用单色键控( c h r o m a k e y ) 来完成的，总的来说，遮对处理相对静止的影像问题不大，但对运动幅度很大 的拍摄对象来讲就很豳难，我们需要将被掐蕞j c 于象置予绿背景瀚前面，在宅g 作审我稻 要求现场感很强的镜头袭达是常有的事，若对象是在崭速运动巾是难免要有露怯的， 把影像中豹角恕从背豢上弱离澎来是数字技术掰前静簸新成栗翔( 囤4 ) ，( m o k e y ) 以能较好的完成。景物提取的技术对影视创作的意义是很大的，他为我们配合其他技 堡墼兰垫查堕茎壁皇墅望型堡 术进行创作打开了全新的思路，它对以往的影视制作观是颠覆性的。m o k e y 系统的问 世标志着抠图技巧迈出了革命性的一步。传统上，要将前景的某个部分从电影或视频 片段中分离出来，必须采用诸如色度抠像的方法，m o k e y 的出现宣告了传统技巧的终 结，它能去除视频片段当中不需要的部分，然后经过亮度补偿自动重画背景。如果需 要的话，可以对要去除的部分进行跟踪，以便对连续的各帧画面背景进行合成。 使用m o k e y 抠图首先我们可以去除不需要的部分。在以前，即使是对一个熟练 的艺术家来说，这也是一项艰巨而繁琐的工作：他必须用着色包对片断中的每一帧画 面重新润色。为了真正消除修复过的痕迹，就必须重画图像，如果背景细节很多而且 复杂，这一工作就变得极其冗长。虽然耗时因作品而异，但长达十数天的重画工作司 空见惯。被拍摄进影片的摄像机、送话器的图像和整块伪影的去除都是这种重画工作 的典型内容。这些是在影片拍摄过程中很难解决的技术问题，但是由这种以分层份描 述的算法所带来的技术就使这种在以往技术条件下看似做不到的也很容易就得以解 决也为影片制作中原有的技术瓶颈画上了句号。这是我们在很大程度上不用再考虑拍 摄中的条件限制，也就是在很困难的拍摄条件下我们也可以达到如期的效果。虽说软 件还有一些限制如处理不了高清格式的影像素材，必须把它们转换成单帧的映像等， 但总的来说要比传统拍摄中所遇到的问题小得多。只要调整一下原来的工作思路就可 以解决。比如我们在拍摄的现场遇到如电线杆这类的阻碍物或在用悬吊设备拍摄在空 中表演的演员时摄影机在运动中演员也在运动中，是不可避免的要拍到一些我们不想 进入画面的东西，这在传统拍摄上是无法解决的，但有了m o k e y 我们就不用再考虑 这些。使创作者在创作上的自由度更大，比如超现实的表现，人在镜子f j 、人走过后、 可镜中还留有该人的影像等这类悬念题材时使用这种技术会有意想不到的效果。 影像跟踪与修整是当前数字合成领域里的新成就。它主要应用于传统拍摄与三维 数字技术相结合的领域，目前在电影和广告制作上使传统趋向于终结。m o k e y 是一个 革命性的软件。它使用全新的方法解决电影或电视的动态抠像，而非传统技术可比。 用m o k e yt 作时我们是要注意下面的问题，定义将要处理的影片夹，定义要被处理的 前景图像，定义背景区域( 包括输入一定的背景信息) 在整个片段中跟踪所定义的前 景，m o k e y 自动分离前景和背景，m o k e y 将生成三段新的视频：已经被清除背景的前景 视频，m a t t e 的视频不包含前景的素材。实景还原及抠像软件m o k e y 推出后，给影视 后期制作带来了巨大的变化，并已经打出一个响当当的名堂了，因为它能神奇地将前 景或遮挡画面的多余物体清除例如用作特技的钢线( w i r ea n dr i g ) 。m o k e y 还能同 o 壁墼兰垫窭竺垄星! 墅塑型堡 嚣宠残抠像，势生成m a s k 苏佟葵它薅途，麸嚣鸯效趣絮爨众多影援爱麓露终繁骞下大 量的时间和金钱，是毋庸置疑的了。m o k e y 继承了这热优点，达至功能止的更高境界。 m o k e y 推出的最新m o k e y v 4 版本可以将多余物体景象模式提供给使用者更多的 选择，包括m o k e y 稳定功能、m o k e y 去除颗糠功能、m o k e y 移动功怒、m o k e y 豹 m a t t e 功能和m o k e y 追踪功能。m o k e y 稳定功能新模块能够将各种动作任意使用， 包括转换、旋转、放大或缩小、采用透视域法、选取、变形。举仅可以很稳定瓣完成 这些任务，还能够在优先保持相机运动的同时去除多余的动作成分。m o k e y 模块里 的去除颗粒功能可以傻用户燮好地皮用m o k e y 。移除影像它能移除不需要的影 像，m o k e y 可透过帧测其串连的影像画飙将曾被阻挡的背景重新显现出来。它甚至能 将镜头、影像动作、灯光变化都计算程内，所以它精密及聪明的计算往往能达到出人 意料的效栗。m a t t e 生成m o k e y 亦能将前景及背景分开，并能生成高质量的m a t t e 图像。 背景当然不一定是般特定的蘸或绿背景。它可以是任何颜色，包括含肖复杂材质，单 色或多种颜色的背景。m o k e y 办能神裔遣将蓊漾抠走，并生成串的m a t t e 图像，提高 我们随时修改索材分艨中的任何一段。 作为影褫艺米电影和电视尉麓庞大静工程，为探究 条可操作的现实创作之路，我们可选的途径并不多， 蠢予对设备与场穗静蔹赖傻褥截 肇豹成本缀商是一令突 出问题。i 珏年来由于艺术炎专业都开设了影视课糨，问 戆就更显突塞，影褫餐豫窍缀强鹣技术投强素，慰貌艺 术创作和相关专业教学活动，该技术的使用是关淀的焦 煮之一 ( 兰) 三绒数字搜术与瓣实莲酝( 摄影规蠹 求翔摄影枕修) 另一焦点就是( r e a l v i z 公司在今年的s i c - g r a p h 2 0 0 5 会谈上善次囱大家公毒7 鑫动讫3 d 追踩王兵 垦墼兰垫查塑垄壁皇墅塑圭! 堡 m a t e h v l o v e rp r o4 0 。加大了对影像原始文件的处理能力，使摄影机的空间坐标更能 准确的求得，在与三维数字技术并用方面潜力巨大如图就是用这种技术完成的影片。 m a t c h m o v e r p r o4 的核心是它有一种强大的最新跟踪引擎，这种引擎基于一种最 新的生成算法，将一种先进的最新运行标准引入m a t c h m o v e rp r o 中，大幅度地提高 了跟踪和计算引擎的性能。这种最新引擎称为s m a r t ( s e a l a b l em a t c h i n g b a - e h i t e c t u r e f o r t r a c k i n g ) 。) 使用m a t c h m o v i n g 有效地解决了拍摄影像素材和三维数字技术的空间 对位匹配问题，为数字影像创作开辟了全新的领域。在s t a s h 第2 1 期中 s u r e “g o w i l d ”( 图6 ) 就是使用这种技术完成的满街的灰熊和黑猩猩都是由三维软件完成 的，但街道和商业中心都是实景拍摄，画面极具震撼力，这种超现实的表现在传统技 术下是无法办到的，这些技术诞生不过两三年但影响确是非同寻常，它可以从影片中 很好的求出摄影机原始拍摄的空间轨迹，并输出到三维软件中，使用它可以使三维制 作和影片天衣无缝的结合到一起，这些都使影视制作表现的空间更为广阔。人们可以 用更多手段来表达自己的思想，甚至是精神和意识层面的。这很大程度仰仗于数字技 术的进步，在近年来国外的影视和广告作品中被广为应用，形成了很多优秀的作品， 它不仅解决了三位数字角色与拍摄素材匹配问题，还很好的解决了由摄影器材和拍摄 条件所造成的一些难以解决的技术问题，如摄影机在拍摄过程中的抖动和由于镜头造 成的拍摄变形等问题。 数字技术的进步给目前的影视及广告创作带来重大的技术变革，首先是制作成本 的降低，另外对环境的依赖变小了，很大程度上改变了拍部电影就得建个城市的局面， 数字技术可以很大程度的解决这些问题。如前一段播出的大型电视纪实片故宫很 多场景都是使用数字技术完成的。好的作品不只是好的技术体现更跟多地表现在它能 使技术得以恰到好处的体现，这就要求制作人员对影像创作过程中对镜头画面等构成 要素逐一把握，甚至是每帧的去研究比对。要了解人的视觉感知规律方能达到，影视 制作可说是多专业合作的工程涉及的专业很多如摄影，灯光，美术，表演，音乐等等 但数字技术的发展使这些更趋于整合，它需要从事制作的人员对这些专业知识都有足 够了解才行，不但如此在理论层面上的认识也是很重要的。 谈数字拽术的发展畸影视制作 三、画面构成的心瑶结构 我们处理加工影像的过程，就是蒙太奇。从某总意义上讲，蒙太奇是影视剪辑技 术与攀法的尉义语，拨毒一部影片是霹以是一令不变熬镜头完成豹，帮要雳缀多豹镜 头，并把它们有机韵架构在一起，所以镜头的组织关系就成为视觉信息表述的关键， 是影襁创作特有的思维方式。宦是指电影电视蹶具有的对空毫度自由黪彤象化思缍方 式。这种思维方式是影视创作出发点，贯穿予从构思判制作的整个创作过程，它指导 演、摄像及编辑人员憩立连贯明晰的形象体系。理论上讲要想快速准确靛表达创作者 韵意瀚也是狠霭难的，都需要在拍豢前期就要对这些镜头精准的设计，数字技术发展 得使这种架构变得容易而且富有创造性，可以根据创作意图的变化随时调整素材的长 短，色彩素丰芎豹莅嚣等信惠，这在以往线性技术条件下是无法想象的，为探索电影及 动画创作的自由结构时阃空间的可能性拓展了更多空间。 蒙窳奇( 黼k 礤舔e ) 是建筑学皇的一个法语词汇，有“安装；缀合；摘减”的 意思，恰到好处的运用，使我们驾驭影视创作的关键，除了研究以往的影片制作经验， 更重簧静是婺瑗瓣箕安覆意义和它在彩褫等橇觉艺术创律中豹心理及哲学屡丽上的 实质，才能发挥它在数字技术下的更广泛深入的应用。有很多两方现代心理学的成果 滋蠡爨式塔心瑷学”( c e s t a l tp s y c h o l o g y ) ，逡稼免”完形心理学”。这骛谈翔上鼢俸验 在影视语言的使用领域有它深层次的价值，把一个个镜头或一帧帧画耐有机的组合到 起，来影或海骞，是瑟覆好麓理解入熬巍觉，瑾褒露浆，在这方瑟格式塔，玉疆学静 创始人有魏特默( m a xw e r t h e i m e r , 1 8 8 0 ，1 9 4 3 ) 、考夫卡( k u r tk o f 揪a , 1 8 8 6 - 1 9 4 1 ) 、苛勒 ( w o l f g a n gk o h l e r , 1 8 8 6 1 9 4 1 ) 等天兹礤究毒缓离熬氆鉴徐篷。这一学派圭要溪跃予 1 9 1 2 年到2 0 世纪4 0 年代，研究内容主骤是意识体验，但很多研究都是在视知觉领域， 其著名论点是：蚌整俸大予部分之秘”