数字影视合成 第九章

1、后期数字特效后期数字特效 第九张第九张讲授：金琳人讲授：金琳人湖南信息科学职业学院第九章视频特效设计制作l 9.1视频特效制作的基本原则l 9.1.1光线的协调l 9.1.2镜头的协调l 9.1.3运动与时间的协调l 9.1.4虚实关系的协调l 9.1.5阴影与反射的协调l 9.1.6边缘质量的协调l 9.1.7胶片颗粒及像质的协调l 9.2AE视频特效实例分析l 9.2.1蝙蝠特效（静止镜头）l 9.2.2调整蝙蝠的飞行路径和运动节奏l 9.2.3制作蝙蝠投射在人物身上的阴影l 9.2.4在后期软件中合成处理l 9.2.5摄像机运动匹配工具boujou第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计

2、制作1第九章视频特效设计制作本章主要介绍视频特效制作的方法与技巧。主要通过光线协调、镜头协调、运动与时间协调等方法来实现视频特效制作的基本原则，进而对于AE视频特效实例进行分析。AE视频特效设计制作是本章学习的重点。学习目标：掌握AE视频特效设计制作的原则与方法。学习重点：视频特效制作的基本原则 AE视频特效实例分析第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作29.1视频特效制作的基本原则视频特效制作是数字影视技术应用中非常重要的领域，相对于视频设计来说，视频特效对三维动画和数字合成在技术上的要求更高，要求画面有高的真实感，具有独特的创作规律，本部分将对其进行讨论。一般来说，对数字合成画面的要

3、求可以分为两类：一类要求画面真实可信，即使是表现外星人、史前怪兽等现实中不存在的事物，也要力求画面符合各种物理规律和视觉习惯，让观众觉得画面是实际拍摄得到的，从而产生强烈的现场感，大部分电影特技属于此类；另一类则要求画面具有强烈的形式感，符合一定的审美趣味，而对真实感没有要求，大量的电视片头、MTV之类节目属于这一类。后者的合成没有固定的规则，主要依据美学方面的要求，下面介绍真实感画面制作的一些基本原则。由于合成画面是由几个来源不同的素材制作而成的。这些画面有的是实拍而得，有的是三维动画，有的是静止画面。它们的拍摄和制作条件各不相同，因此合成时最重要的就是要让它们相互协调一致，合成到同一个画面

4、上时，不会相互冲突，自相矛盾。否则，合成的画面就会暴露出合成的痕迹。下面分别探讨它们之间的协调关系。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作39.1.1光线的协调光线是摄影师的画笔，它对于画面的效果起着决定性的作用。同一个合成镜头的素材，处于同样的光线条件下，包括光的类型，是直射阳光、阴天散射光还是室内灯光；光的方向，是顺光、侧光还是逆光；光的强度，是强烈的阳光还是昏暗的灯光；光的色温，是温暖的早晚光线、阴冷的雨天光线还是昏黄的火光。这些因素对于画面的气氛、造型感觉等方面都有很大的影响。在准备素材时，必须考虑到各个素材的光线条件。但对于必须用不同光线下的素材来合成一个镜头的情况，作为合成师

5、，就要尽量弥补这种缺陷。校色可以极大程度地改变光线的强度、色温感觉，也可以在一定程度上改变光线的软硬程度（通过调整对比度）。但调整光线的方向却非常困难，在某些情况下，你可以把画面左右翻转来改变光线的左右方向，但很难把正面光改成侧光或逆光。如果必须这么做，可以用手工挡板对画面的某些部分单独进行校色，以此来模拟阴影和高光效果。确保各素材的镜头以及透视感觉协调一致。很多时候，合成师必须对手上素材进行几何变换，使各部分的镜头效果协调起来。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作49.1.1光线的协调第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-1 校色极大程度地改变了画面的气氛（电影兵人）图9

6、-2 广角镜头的透视效果（电影捕鼠记）59.1.2镜头的协调9.1.3运动与时间的协调当观众看到一个画面时，他们一般会假设它是用同一个镜头拍摄的，但如果其中一部分是由广角镜头拍摄，而另一部分却使用长焦镜头，或者一部分是俯拍，而另一部分是仰拍，他们会立刻发现这是假的。这是因为不同的机位会造成不同的透视感，广角镜头会产生夸张的透视效果，而长焦镜头则会压缩透视。镜头造成的畸变也要考虑，广角镜头会使画面的四边向外突出，产生所谓的桶形畸变，而长焦镜头则会反过来使画面的四边向内收缩，产生枕形畸变。必须要确保各素材的镜头以及透视感觉协调一致。很多时候，合成师必须对手上素材进行几何变换，使各部分的镜头效果协调

7、起来。各个素材之间的运动，尤其是摄影机的运动必须协调，这一点在前面跟踪与稳定部分已经比较详细地介绍了。同时，各素材在运动的时间上也应该同步。如果素材在时间上不同步，可以用调整素材速度的方法来加以弥补。各种合成软件都可以将画面速度降低或提高，但对速度的调节，尤其是降低速度，会影响画面的流畅，严重时，会使画面产生跳跃的感觉。同时调整人物动作的速度时要非常小心，因为观众对此非常敏感，调整幅度稍大，观众就可能察觉。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作69.1.4虚实关系的协调实际拍摄的画面从来都不可能是完全清晰的，只有计算机才能生成完全清晰的画面。所有镜头都有一个景深范围，处于这个范围之外的物

8、体就会出现不同程度的模糊。合成时要根据各素材在画面中所处的深度来调整画面的虚实程度，以形成自然的景深效果。和景深类似的还有空气透视效果。空气透视会使离镜头越远的物体，色饱和度越低，一般还会产生偏蓝的色调。可以通过校色来模拟这种效果。另一种常见虚化是运动虚化，当物体在画面上快速运动时，会沿运动方向形成明显的虚化。没有适当的虚化，物体的运动会显得跳跃而虚假。合成软件的方向性虚化功能可以在一定程度上得到这种效果。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-3 空气透视效果（电影星战前传）图9-4 星球大战剧照79.1.5阴影与反射的协调阴影是光线的自然产物。在合成时，很多时候必须自己模拟阴影。

9、一般可以利用物体本身或其通道，经过校色，然后通过旋转、移动、压缩等几何变换后，放在物体下面的方法来制作阴影。注意阴影通常都有一点虚化，虚实程度是由光线的质量决定的。同时，当阴影投射到凹凸不平的地面或墙上，就会发生变形，这可以通过扭曲来模拟。此外，不是只有镜子才会产生反射，金属表面、光亮的漆面等都会有不同程度的反射。反射的模拟与阴影类似，可以通过对物体本身进行校色、几何变换和扭曲来制作。阴影和反射可以在两个来源不同的画面间建立一种联系，从而有效地增加画面的真实感。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-5 地面对三维物体的反射（电影精灵鼠小弟）89.1.6边缘质量的协调9.1.7胶片颗

10、粒及像质的协调物体边缘是最容易暴露出合成痕迹的地方。实际拍摄的画面中，物体与背景的边缘并不是截然分开的，或多或少都会有一个过渡，所以合成的物体边缘必须模拟这种过渡。如果感觉合成上去的物体像一个剪纸（大家可以看看西游记里的孙悟空），很大程度上就是由于边缘过于生硬，缺乏过渡造成的。当然，边缘过于虚化也是不行的。边缘经常出现的另一种问题是闪动和锯齿，这是由于通道不够稳定和平滑造成的。合成时必须更仔细地制作通道，有时还需要对通道进行一些手工的修补。对于蓝屏抠像的边缘，还要注意消除边缘染上的背景颜色。当画面来自电影胶片时，就不可避免地会遇到颗粒问题。颗粒自胶片发明以来，一直是一个重要的技术问题，同时，在

11、一定程度上，成为了电影艺术的表现形式和艺术手段之一。但是对于合成师来说，却会遇到用不同类型胶片拍摄的素材具有不同的颗粒特点的问题，快速胶片的颗粒较粗，慢速胶片的颗粒较细，而且分布方式也有细微的差别。此外，来自计算机的图像本身就没有颗粒。当这些素材混合在一起时，画面的不同部分就会有不同的颗粒。在较小的电视屏幕上，人们也许不会注意到，但在巨大的电影屏幕上，观众可能会立刻发现合成的痕迹。所以，在合成电影特技镜头时，胶片颗粒的处理是一道标准的程序。一般情况下，合成师对于利用不同胶片类型拍摄的素材，会先使用去颗粒的滤镜，消除或减少画面的颗粒效果，然后进行合成，最后，对于合成完成的画面，再利用增加颗粒的滤

12、镜，给画面增加统一的颗粒。高档的合成软件对颗粒可以进行非常细致的处理，它们预先设定了几乎所有常见电影胶片第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作99.1.7胶片颗粒及像质的协调的颗粒形式，合成时可以根据需要方便地调用。电视画面没有颗粒的问题，但却存在像质匹配的问题。不同来源的素材像质上有很大的区别，尤其是三维素材，常常过于清晰、干净，容易出现与其他素材不协调的问题。这时常需要对三维素材进行轻微的虚化，并增加一些噪波。以上这些是真实感合成中常见的问题，当然并不是全部。最终还是要归结为本节开始时所提出的原则，即看起来正确。观众很少能确切地指出是什么地方看上去有问题，但会本能地识别出有问题的镜头

13、。合成师不仅要能发现问题，还要找出原因，并加以解决。合成中的很多问题都与人的视觉以及摄影的基本原理息息相关，大家不妨多看一些这方面的书，学学摄影、摄像，对于培养合成感觉会有很大的帮助。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-6 特意制作的粗颗粒效果，以匹配老纪录片的颗粒（电影阿甘正传）109.2.1蝙蝠特效（静止镜头）剧本的部分内容是，在房梁上吊着几只蝙蝠，其中一只是白色的，由于男主角惊动了蝙蝠，因此所有的蝙蝠从房梁上俯冲下来围着人物转了一圈后从窗户上的洞飞了出去，在现场拍摄的图片，如图9-7所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-7119.2.1蝙蝠特效（静止镜头）

14、在拍摄时要注意以下几个问题：(1）摄影机的位置，就是记录下当时摄影机的角度和高度，有利于在三维中匹配。(2）光源的位置，记录下当时拍摄环境主光源的方向，这样便于在三维软件中布光。(3）周围环境的变化，在这部片子中主要需注意的是窗纸的变化，要模拟出蝙蝠穿过窗纸的效果，拍摄时调用了两台鼓风机在窗外，一开一关来模拟一股一股的风。窗纸被鼓风机吹动的效果，如图9-8所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-8129.2.1蝙蝠特效（静止镜头）为了能够让蝙蝠在后期合成中和场景素材相匹配，要注意以下几点：(1）调整蝙蝠的飞行路径和运动节奏。(2）制作蝙蝠投射在人身上的阴影。(3）灯光的位置要和

15、拍摄场景时尽量保持一样的方位。(4）预览场景动画，会发现蝙蝠没有飞到人的身后，需要在后期软件中擦掉和人体重叠的蝙蝠，从而来模拟蝙蝠围绕着人转的情景。图9-9是用三维制作的蝙蝠模型。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-9139.2.2调整蝙蝠的飞行路径和运动节奏1首先将拍摄的素材导入到Maya软件中作为背景参考，为了能够更好的控制摄影机的角度和方向，需要在场景中创建一个参考物体，用来定义蝙蝠围绕着人物飞行的范围和投射的阴影，如图9-10所示。2在Maya中新创建一个场景， 然后导入素材，在透视图中选择窗口菜单ViewSelect Camera命令，按Ctrl+A键打开摄影机属性窗口

16、，在Environment面板上点击Create按钮，创建一个图像片面，如图9-11所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-10图9-11149.2.2调整蝙蝠的飞行路径和运动节奏3摄影机图像平面属性窗口设置如图9-12所示。4创建参考物体，先创建一个曲面的圆柱，缩放它的大小到与人物的大小一致，随后调整摄影机的角度，使圆柱和人物的方向相匹配，如图9-13所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-12图9-13159.2.2调整蝙蝠的飞行路径和运动节奏5为了能够更加清楚地预览变形效果，事先要将圆柱调节成人的大致形状，可通过调节圆柱的控制点完成，效果如图9-14所示。

17、6确认当前模块为Animation模块，然后打开主菜单DeformCreate Lattice命令选项盒，设置如图9-15所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-14图9-15169.2.2调整蝙蝠的飞行路径和运动节奏7通过手动关键帧的方法调节晶格点，使圆柱的外形尽量接近场景中人物的大体形状，按F8键，进入点编辑模式，调节控制点，按S键创建关键帧，每移动10帧左右创建关键帧(如果物体的运动速度过大或过快，这时要更加细致地创建关键帧，例如每两帧创建一个)，完成效果如图9-16所示。8将演示片中制作的蝙蝠导入场景中，根据实拍场景的镜头来调整蝙蝠的飞行路径，如图9-17所示。第九章视

18、频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-16图9-17179.2.2调整蝙蝠的飞行路径和运动节奏9根据剧本要求，可以多复制几只蝙蝠，使它们能够围绕着人物排列，完成的效果如图9-18所示。10光源的方向定位，根据当时拍摄现场记录的灯光方向在三维场景中调整灯光位置，使投射在蝙蝠身上的灯光亮度、方向和投射在人物身上的真实灯光相匹配，如图9-19所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-18图9-19189.2.3制作蝙蝠投射在人物身上的阴影蝙蝠投射的阴影实际上是利用上节中的参考物体作为阴影接受物体得到的，然后分层渲染在后期软件中合成到场景中，下面将进行详细的介绍。首先为阴影接受物体指

19、定材质。1确认当前为Rendering模块，执行主菜单WindowRendering EditorsHypershade命令，打开材质编辑窗口。在Hypershade窗口中，创建一个UseBackground材质节点，这个材质的特点是可以接受阴影和反射，并且本身不被渲染。在场景中选择阴影接受物体，然后在Hypershade窗口中的Use Background材质节点上点击右键，选择Assign Material to Selection选项，将材质指定给选择的物体，渲染如图9-20所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-20199.2.3制作蝙蝠投射在人物身上的阴影2分层渲染为

20、后期合成做准备，在右侧通道盒的层面板上点击“创建层”按钮，创建一个新层并在层上双击，重新命名为Bat_Shadow，将当前层切换为Render(渲染)模式，如图9-21所示。3确认接受阴影物体被选择，在层Bat_Shadow上点击右键，选择Add Selected Objects选项，将选择的物体指定到当前渲染层，如图9-22所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-21图9-22209.2.3制作蝙蝠投射在人物身上的阴影4打开Maya渲染全局设置窗口，渲染层/过滤控制面板设置如图9-23所示。5最后对场景进行批渲染即可，渲染阴影效果如图9-24所示。通过运用以上方法，可以将蝙蝠

21、单独指定到一个渲染层里进行渲染，也可以创建两个渲染层，一个指定蝙蝠，另一个指定蝙蝠阴影，进行分层渲染，然后在后期软件中分层进行处理。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-23图9-24219.2.4在后期软件中合成处理在这部片子中合成部分很简单，只需要将原始素材和在Maya中渲染的蝙蝠和蝙蝠阴影图像放到一起即可(因为蝙蝠和蝙蝠阴影都带有通道会自动透明)，这里应用的合成软件是Combustion3.0，它的特点是能够很方便地对单独的层进行控制，例如调色、层叠加、画遮罩等处理。首先启动Combustion软件，然后创建一个新的合成工作区并导入相关的图像序列。1选择菜单FileImpor

22、t Footage命令，在弹出的窗口中选择原素材、蝙蝠阴影、蝙蝠等图像序列，如图9-25所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作229.2.4在后期软件中合成处理第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-25239.2.4在后期软件中合成处理2点击OK按钮将选择的素材导入到工作区中，然后选择Timeline面板，会发现三段素材的排列顺序是Bat层、Bat_Shadow层、BG层(拍摄的原素材)，如果不是，可以在Timeline窗口中，选中一个素材的名字上下拖动即可，如图9-26所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-26249.2.4在后期软件中合成处理3去除

23、蝙蝠层图像的黑边，在左侧工作区中点选Bat层下的Footage-Bat素材层，然后将当前面板切换到Footage Controls面板，点选Premultiplied with选项，如图9-27所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-27259.2.4在后期软件中合成处理4通过以上设置，会发现蝙蝠周围的黑边消失了，并且和背景层更加融合了，如图9-28所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-28269.2.4在后期软件中合成处理5渲染输出，选择菜单FileRender命令，在弹出的窗口中进行设置，这里包括图像输出的尺寸、格式、质量、长度等参数，如图9-29所示。本

24、实例到此已经完成，读者应该在实践操作中体会视频特效制作的原则和相关制作规律。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-29279.2.5摄像机运动匹配工具boujou本节介绍实现摄像机跟踪的强大软件2d3公司的boujou，它可以实现实拍和三维摄像机的匹配，在运动镜头的特效制作中非常有用。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-30289.2.5摄像机运动匹配工具boujou这款软件是由英国2d3公司开发的，其功能是对拍摄到的镜头进行像素点的跟踪，根据点与点的运动关系计算出拍摄时摄像机的位置，同时转换为三维数据。1打开软件，如图9-31所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特

25、效设计制作图9-31 打开软件299.2.5摄像机运动匹配工具boujou2boujou采用的是流程式工作方式，左边是整个流程的工作目录，先进行第一步：导入需要跟踪的素材，如图9-31、9-32所示。第九章视频特效设计制作第九章视频特效设计制作图9-31 导入素材图9-32 素材导入软件中309.2.5摄像机运动匹配工具boujou3对素材进行简单的设置，其中较重要的是起始帧(Start frame)和结束帧(End frame)，中间有个Step是隔帧跟踪，对于晃动不是很大的素材一般选用35帧跟踪，如果拍的是地震现场的话就需要逐帧跟踪了，如图9-33所示。4接着对摄像机进行简单的设置，大部分可