第六章 三维合成与摄像机动画

《AIGC+AfterEffectsCC影视特效技术》教材PPT第六章三维合成与摄像机动画FundamentalsofFilmandTelevisionSpecialEffectsandAIGC目录CATALOGUE三维合成基本概念灯光与摄像机0102项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计0301三维合成基本概念AIGC+AfterEffectsCC第一节

三维合成一、三维合成基本概念三维合成是指在二维平面上模拟三维空间的效果，通过添加深度信息和三维对象，创建具有立体感和真实感的视觉效果。在AfterEffects中，可以将图层设置为3D图层，并添加动态的摄像机和灯光，从而制作基于三维空间的动画。第一节

三维合成二、二维图层和三维图层的对比1.二维图层：(1)二维图层存在于一个平面上，只有X轴（水平轴）和Y轴（垂直轴）两个方向。(2)图像只有面积，没有体积和深度。2.三维图层：(1)三维图层在二维图层的基础上增加了一个Z轴（深度轴），从而构成了一个三维空间体系。(2)图像具有体积和深度，可以沿X、Y、Z三个轴进行移动、旋转和缩放操作。第一节

三维合成二、二维图层和三维图层的对比1.二维图层：(1)二维图层存在于一个平面上，只有X轴（水平轴）和Y轴（垂直轴）两个方向。(2)图像只有面积，没有体积和深度。2.三维图层：(1)三维图层在二维图层的基础上增加了一个Z轴（深度轴），从而构成了一个三维空间体系。(2)图像具有体积和深度，可以沿X、Y、Z三个轴进行移动、旋转和缩放操作。第一节

三维合成三、三维图层的转换在AfterEffects中，通过点击图层名称右侧的小立方体图标来完成，如图6-1；或者通过执行“图层”菜单下的“3D图层”命令来实现。第一节

三维合成一旦图层被设置为3D图层，坐标系由二维变成三维，除不透明度以外，图层的变换属性中都增加了一个与Z轴相关的参数，并多出一个“方向”属性。第一节

三维合成在AfterEffects中，每个三维图层都有三个轴，X轴（红色）表示水平方向，Y轴（绿色）表示垂直方向，Z轴（蓝色）表示纵深方向。第一节

三维合成四、三维视图的介绍1.三维视图的基本概念三维视图提供了多种视角来观察合成中的图层，包括活动摄像机视图、特定摄像机视图、自定义视图以及正交视图（如正面、左侧、顶部、背面、右侧和底部）等。这些视图帮助用户更直观地理解和操作三维空间中的对象。第一节

三维合成四、三维视图的介绍2.视图类型(1).正交视图：3D对象被正投影到不同的平面上（正面、左侧、顶部、背面、右侧和底部），从而形成了各种二维的正交视图。由于是平行垂直投影的原因，正交视图不能体现透视效果，但它能更精确地（比如使用像素单位）描述物体在三维空间的位置。正交视图与摄像机的视场无关，自然也就不能使用摄像机工具调整视图，常用于观察或调整图层之间的位置关系。(2).自定义视图：自定义视图从几个特殊的角度来观察合成中的各个图层之间的三维空间关系，能够表现透视效果。可配合摄像机工具快速直观地观察三维图层，但不影响合成的最终结果，即不影响活动摄像机视图。(3).活动摄像机视图：默认视图，呈现的是合成的最终显示效果，所以二维图层仅出现在此视图中。如果合成中启用了一个或多个摄像机图层，则活动摄像机视图总是代表最上层有效摄像机的视角；在没有摄像机图层时，使用的则是AfterEffects的默认摄像机，默认从正面观察3D对象，通过AfterEffects菜单“视图/重置默认摄像机”，可恢复为默认的正面视角。第一节

三维合成四、三维视图的介绍3.视图布局切换(1).1个视图：默认的布局，默认的视图是“活动摄像机”。使用Esc键可在使用1个视图布局的情况下来切换视图。(2).2个视图：默认的两个视图分别是“顶部”和“活动摄像机”，通常在调整空间穿梭等场景时使用。(3).4个视图：默认的四个视图分别是“顶部”“正面”“活动摄像机”以及“右侧”，可同时查看四个不同的视角，大大提高工作效率，建议根据习惯替换某些视图，比如将“右侧”换成“左侧”。第一节

三维合成四、三维视图的介绍4.应用场景三维视图在AfterEffects中广泛应用于各种三维动画和特效制作中。例如，在制作三维图片展示效果时，可以使用三维视图来排列和调整图片的位置和角度；在制作空间穿梭等场景时，可以使用多个视图来同时查看和调整不同角度的图层关系。第一节

三维合成五、三维图层的材质属性在AdobeAfterEffects（AfterEffects）中，当一个图层被转换为三维图层后，它不仅添加了Z轴信息，还具备了材质属性。这些材质属性决定了三维图层与光线交互的方式，从而影响到图层的视觉效果。第一节

三维合成五、三维图层的材质属性1.基本属性(1).环境光：控制图层受环境光影响的程度。环境光属性会使图层表面整体受到一种均匀的环境光照效果，不受特定灯光的直接照射影响。值越高，图层受环境光的影响越大，会更多地呈现出环境光的颜色和强度，可用于模拟在不同环境光下物体的颜色和亮度变化。(2).扩散：映射到Adobe标准材料（ASM）的基色通道。它决定图层表面的基本颜色，并会透过图层固有的颜色传递。当设置为100%时，图层将反射最多的光线，呈现出与2D版本最接近的颜色。通过调整该属性的值，可以改变图层表面的颜色和亮度。第一节

三维合成五、三维图层的材质属性2.高级属性(1).镜面高光：用于控制图层表面高光的强度和效果。高光可以使图层表面产生明亮的反光区域，模拟物体表面对光线的镜面反射效果。高光强度越高，反光区域越亮越明显，能让物体看起来更光滑、更有光泽，常用于模拟金属、玻璃等光滑材质；强度较低时，反光不明显，物体表面看起来更粗糙。(2).金属质感：用来模拟图层材质的金属特性。数值越高，图层表面越呈现出金属般的光泽和质感，对光线的反射更接近真实金属，会根据环境和灯光产生独特的反射效果；数值较低时，更接近非金属材质，反射效果相对较弱。第一节

三维合成五、三维图层的材质属性3.交互属性(1).投影：该属性决定图层是否能产生投影。开启后，在灯光照射下，图层会在其他图层或场景地面上投射出阴影，增强场景的空间感和真实度。可通过调整投影的颜色、柔和度等参数来控制投影的效果，使其更符合场景需求。(2).接受阴影：控制图层是否接收其他图层的投影。打开此属性，该图层可以作为投影的接收面，让其他图层的投影显示在其表面；关闭则其他图层的投影不会出现在该图层上，就好像该图层对投影“透明”一样。(3).接受灯光：用于控制图层是否受灯光影响。开启该属性，图层会根据场景中的灯光设置显示出相应的光照效果，如亮部、暗部和阴影等，使图层更具立体感和真实感；关闭则图层不受任何灯光影响，保持原始颜色和亮度，不产生光影变化。02灯光与摄像机AIGC+AfterEffectsCC第二节

灯光与摄像机灯光和摄像机的A的三位合成中非常重要，掌握他们的类型参数设置及如何配合使用，能够创建出更逼真和动态的视觉效果。第二节

灯光与摄像机一、灯光的创建及设置在AfterEffects中创建灯光主要有以下两种方式：(1).菜单命令创建：打开项目后，点击菜单栏的“图层”，在下拉菜单中选择“新建”，接着在弹出的子菜单里点击“灯光”。随后会弹出“灯光设置”对话框，在这里可以对灯光的基本属性，如类型、名称等进行初步设置，设置完成后点击“确定”，灯光图层就会出现在时间轴面板中。(2).时间轴快捷创建：在时间轴面板的空白处点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“新建”-“灯光”，同样会弹出“灯光设置”对话框，完成设置后即可创建灯光。第二节

灯光与摄像机二、灯光的参数设置1.灯光类型及属性：(1).点光源：从一个点向四周发射光线，随着对象离光源的距离不同，受光程度也有所不同。(2).平行光：从一个点发射一束光线照向目标点，提供一个无限远的光照范围，可以照亮场景中处于目标点上的所有对象，其光照不会因为距离而衰减。(3).聚光灯：从一个点向前方以圆锥形发射光线，根据圆锥角度确定照射的面积。可以在ConeAngle（圆锥角度）栏中对聚光灯圆锥角度进行设置。第二节

灯光与摄像机二、灯光的参数设置2.灯光属性调整：选中创建的灯光层，在“效果控制”面板中调整灯光的属性。(1).位置：设置灯光在场景中的位置。(2).方向：调整灯光的照射方向。(3).强度：设置灯光的亮度，强度越高，场景越亮。当灯光强度为0时，场景变黑。可以将灯光强度设为负值，负值强度具有吸光的作用。(4).颜色：设置灯光的颜色，使光线更加丰富多彩。(5).锥形角度（仅聚光灯）：设置聚光灯的圆锥角度，角度越大，光照范围越广。(6).锥形羽化（仅聚光灯）：为聚光灯照射区域设置一个柔和边缘。第二节

灯光与摄像机二、灯光的参数设置3.其他参数：(1).投影：选择该选项，灯光会在场景中产生投影。需要注意的是，打开灯光的投影属性后，还需要在层的材质属性中对其投影参数进行设置。(2).阴影深度：控制投影的颜色深度。当数值较小时，产生颜色较浅的投影。(3).阴影扩散：根据层与层间的距离产生柔和的漫反射投影。较低的值产生的投影边缘较硬。下拉列表中可选择衰减方式，设置衰减后，可在“半径”和“衰减距离”中对衰减强度进行设置。第二节

灯光与摄像机三、摄像机的类型AfterEffects中主要有两种类型的摄像机：1.单节点摄像机（One-NodeCamera）：只能操控摄像机本身，具有位置、方向和旋转等变换属性。它适合制作直线运动等简单动画。2.双节点摄像机（Two-NodeCamera）：通过目标点与摄像机相互约束来实现操控。相对于单节点摄像机，它多了一个目标点（PointofInterest）属性，该目标点总是对齐摄像机，用于锁定拍摄方位。双节点摄像机适合制作更复杂的动画，因为它允许摄像机围绕目标点进行“推拉摇移升降”等操作。第二节

灯光与摄像机3.单节点摄像相机和双节点摄像机的区别

单节点摄像机双节点摄像机结构只有一个控制点，这个点代表了摄像机在三维空间中的位置。其移动、旋转等操作都是基于这一个点来进行，结构相对简单具有两个控制点，分别是摄像机位置点和目标点（兴趣点）。摄像机位置点决定了摄像机本身在三维空间中的实际位置，而目标点则确定了摄像机镜头所指向的方向，两个点相互配合来确定拍摄视角操作方式单节点摄像机通过直接改变这唯一控制点的位置坐标（X、Y、Z轴）来实现移动，旋转操作也是直接作用于该点，以改变摄像机的朝向。操作时更侧重于整体的位置和角度调整操作难度：操作相对简单直接，但在需要精确控制拍摄方向和视角变化时，可能不够灵活，尤其是在复杂场景中，难以快速准确地调整到理想的拍摄角度应用场景适用于简单的动画场景或对镜头运动要求不高的情况，比如一些只需要摄像机进行简单平移、缩放或固定角度拍摄的场景。例如，制作一个简单的产品展示动画，摄像机从产品上方垂直下降进行展示，使用单节点摄像机就能轻松实现。在这些简单场景中，单节点摄像机的简单操作可以提高工作效率，避免了双节点摄像机因多控制点带来的复杂性。常用于复杂的三维场景、需要精确控制视角和镜头运动的动画制作中。比如在制作大型建筑动画、科幻场景动画或角色动画时，需要摄像机进行复杂的跟踪、环绕、聚焦等操作，双节点摄像机的优势就非常明显。它能够更精准地模拟真实摄像机的拍摄效果，让观众感受到更加真实和身临其境的视觉体验。第二节

灯光与摄像机四、摄像机的创建在AfterEffects中创建摄像机的步骤如下：1.打开AfterEffects软件，并在时间轴面板中设置一个简单的3D场景；2.在时间轴面板的空白处，右击并选择“新建”>“摄像机”；3.在弹出的摄像机参数设置对话框中，为摄像机命名并选择预设（镜头类型），然后设置其他参数（如单位、胶片尺寸等）；4.点击“确定”按钮，即可创建一个新的摄像机图层。第二节

灯光与摄像机五、摄像机的参数设置摄像机的参数设置非常丰富，以下是一些关键参数的详细说明：1.名称（Name）：为摄像机图层命名，方便后续管理和选择。2.预设（Preset）：用于选择不同的镜头类型，不同的镜头有不同的视角和透视感。常见的镜头类型包括广角（如15毫米）、标准（如35毫米、50毫米）、中长焦（如200毫米）等。3.单位（Units）：选择参数单位，包括像素（Pixel）、英寸（Inches）等。4.胶片尺寸（FilmSize）：感光元件（底片）的尺寸，其数值因量度胶片大小的方法以及量度单位不同而有所差别。第二节

灯光与摄像机五、摄像机的参数设置摄像机的参数设置非常丰富，以下是一些关键参数的详细说明：5.缩放（Zoom）：设置摄像机到图像之间的距离，值越大，通过摄像机显示的图层大小就越大，视野范围也越小。6.视角（AngleofView）：视角位置，角度越大，视野越宽；角度越小，视角越窄。7.焦距（FocalLength）：指胶片与镜头距离，焦距短产生广角效果，焦距长产生长焦效果。8.景深（DepthofField）：是否启用景深功能，启用后需要配合焦点距离（FocusDistance）、光圈（Aperture）、快门速度（F-Stop）和模糊程度（BlurLevel）等参数来使用。第二节

灯光与摄像机五、摄像机的参数设置摄像机的参数设置非常丰富，以下是一些关键参数的详细说明：9.焦点距离（FocusDistance）：确定从摄像机开始到图像最清晰位置的距离。10.光圈（Aperture）：光圈口径大小，在AfterEffects中光圈与曝光无关，仅影响景深。值越大，前后图像清晰范围就越小。11.快门速度（F-Stop）：与光圈相互影响控制景深。12.模糊程度（BlurLevel）：控制景深模糊程度，值越大越模糊。第二节

灯光与摄像机六、关键帧动画制作通过设置关键帧，能为摄像机创建运动动画，实现复杂的镜头运动效果，具体步骤如下：1.确定起始状态：在时间轴上找到动画开始的时间点，设置好摄像机的初始参数，如位置、旋转、缩放等。2.添加关键帧：将时间指针移动到需要改变参数的时间点，点击参数左侧的秒表图标添加关键帧，然后调整该时间点的摄像机参数，软件会自动在两个关键帧之间进行过渡，生成动画。3.调整关键帧曲线：在图表编辑器中，可以对关键帧的运动曲线进行调整，使摄像机的运动更加自然流畅，避免出现生硬的运动效果。03项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计AIGC+AfterEffectsCC项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计一、项目分析1.项目背景与目标：《水墨古韵》栏目的定位与包装设计目标。2.受众群体分析：青少年、中国传统文化、中国风爱好者等观众群体的视觉喜好。3.设计风格定位：艺术性、中国风相结合的设计风格。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计二、项目流程1.前期策划与素材准备：确定《水墨古韵》包装设计的核心主题，以古代诗词、古代诗人为灵感，明确设计传达的情感、氛围和主要信息，以及该包装的受众群体和应用场景。运用运用AIGC工具，进行“文生图”、“文生视频”，生成该项目需要用到的素材。2.合成与调整：将设计好的元素进行合成，调整图层顺序与动画时间轴。根据实际效果，利用AfterEffects同时结合AI工具的辅助，对视频进行色彩校正、光影调整，确保整体效果协调。3.输出与优化：按照节目要求输出不同格式的包装视频，如高清、网络版等。对输出效果进行质量检查，优化细节问题，确保最终效果符合要求。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤1.使用AI工具生成素材Part01：AIGC生成素材步骤01：打开“即梦AI”网站，点击“图片生成”。在生成界面，输入素材关键词，关键词需具体、明确（关键词仅供参考）。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤1.使用AI工具生成素材

关键词参考项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤1.使用AI工具生成素材Part01：AIGC生成素材步骤02：保存素材。所需生成素材为图片“水墨山水”、图片“毛笔字”、图片“李白”、视频“古人弹古琴”。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤2.特效制作合成Part02：制作背景步骤03：打开软件，新建项目工程文件，按【Ctrl】+【N】组合键打开合成设置对话框，新建名称为“背景”的合成，设置像素大小为预设中的HDTV108025，屏幕像素宽高为“1920像素×1080像素”、帧速率为25帧/秒、0:00:20:00”。步骤04：将素材“背景-水墨山水.png”导入项目素材栏，并拖入“背景”合成中。在“背景”合成中，将素材“背景-水墨山水.png”的“3D图层开关”打开。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤2.特效制作合成Part02：制作背景步骤05：调整素材“背景-水墨山水.png”大小，并添加“三色调”、“双向模糊”效果，调整参数，让图片颜色简单，符合中国风的色调。步骤06：导入素材“水墨转场1.mp4”,调整混合模式为“柔光”。在该素材“2秒20～结束”的位置，给“透明度”属性参数设置“60%～0%”的关键帧参数。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤2.特效制作合成Part03：制作长背景文字步骤07：新建名称为“长背景文字”的合成，设置像素大小为预设中的HDTV108025，屏幕像素宽高为“5000像素×1080像素”、帧速率为25帧/秒、0:00:20:00”。步骤08：导入素材“毛笔字.png”素材，并对这两个素材做如下处理：用蒙版选出该素材部分毛笔字，添加“keylight(1.2)”效果，吸取背景颜色，将文字抠出。打开“3D图层开关”，复制素材（复制图层数量可根据实际效果进行增减），调整大小（每个图层大小不限）、位置（主要调整素材的“z轴”属性，并给“y轴”打上“由下至上”的关键帧）、不透明度参数（每个图层的透明度参数可不同）。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤2.特效制作合成Part04：制作古人弹古琴步骤09：新建名称为“古人弹古琴”的合成，设置像素大小为预设中的HDTV108025，屏幕像素宽高为“1920像素×1080像素”、帧速率为25帧/秒”。步骤10：导入素材“古人弹古琴.mp4”，添加“keylight”效果，将人物抠出，添加蒙版，调整人物大小。复制一份该素材，添加“高斯模糊”效果，降低“透明度”属性参数，调整“旋转”属性参数，制作出人物倒影效果项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤2.特效制作合成Part04：制作古人弹古琴步骤11：新建名称为“人物二拼图”的合成，设置像素大小为预设中的HDTV108025，屏幕像素宽高为“2390像素×1024像素”、帧速率为25帧/秒”。步骤12：导入素材：“拼图-水墨山水.png”，“李白.png”，“画卷.png”，给上述三个图层添加“三色调”效果和素材“拼图-水墨山水.png”，“李白.png”添加蒙版选区，调整蒙版羽化，调整素材至如图所示样式。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤2.特效制作合成Part05：制作“古人弹古琴”过渡效果步骤13：新建名称为“主合成”的合成，设置像素大小为预设中的HDTV108025，屏幕像素宽高为“1920像素×1080像素”、帧速率为25帧/秒”。步骤14：在“主合成”中，导入“古人弹古琴”合成，素材“水墨转场1.mp4”，素材。“水墨转场1.mp4”在“古人弹古琴”合成的上方。将“古人弹古琴”合成的“轨道遮罩”模式，调整为“亮度反转遮罩‘水墨转场1.mp4’”，并隐藏素材“水墨转场.mp4”图层。项目6——中国风影视动画《水墨古韵》包装设计三、操作步骤2.特效制作合成Part06：制作“人物二拼图”过渡效果步骤15：新建“人物二过渡纹理”合成，导入“水墨转场2”素材，复制该素材，按照如图所示样式进行蒙版选取绘制。步骤16：在“主合成”中，导入“人物二拼图”