攝像機(jī)三維技術(shù)在AE視頻特效中的應(yīng)用探析

蘇圓婷

（雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川 雅安 625000）

1 引言

隨著人們?nèi)粘Ｉ詈兔襟w技術(shù)關(guān)系愈加緊密，傳統(tǒng)的影視制作媒體已經(jīng)無法令觀眾日益增長的需求得到充分滿足。從最初的二維動(dòng)畫發(fā)展到更加細(xì)致的三維動(dòng)畫乃至三維動(dòng)畫特效，無不體現(xiàn)出人們對(duì)影視節(jié)目越來越高的要求[1]。一部好作品，不僅能具有精彩的故事情節(jié)，更要有對(duì)感官產(chǎn)生極大刺激的3D功效，這從源頭上推動(dòng)了影視特效制作的不斷發(fā)展，而這恰好是AE動(dòng)畫能夠做到的事情。

2 AE三維合成建立原理

與二維生成相比，三維生成AE的關(guān)鍵在于提升了一個(gè)深Z軸層次，即推動(dòng)平面圖不僅有X軸和Y軸，還有Z軸深度運(yùn)動(dòng)，改善了平面的局限性。在這樣的三維場景中，可以添加粒子、光照、三維攝像機(jī)等實(shí)際應(yīng)用，利用鏡頭焦距的推拉和對(duì)焦，增強(qiáng)影片的透視感和真實(shí)感，增強(qiáng)多樣性和轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)[2]。最后在場景動(dòng)畫中加入物理模型，并加入各種特效PS濾鏡，實(shí)現(xiàn)最終華麗的實(shí)景效果。

3 AE三維立體的建立

與Maya移動(dòng)軟件不同，AE的3D對(duì)象的創(chuàng)建不是基于建模，AE的三維物體是基于平面涂層構(gòu)建的，以創(chuàng)建立方體為例，必須制作6張平面素材圖片，然后根據(jù)X軸、Y軸和Z軸的實(shí)際坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)置。而如果要制造球體或其他形狀，便需依靠一些插件濾鏡來完成。

4 攝像機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

4.1 單階段與雙節(jié)點(diǎn)攝像機(jī)的應(yīng)用

創(chuàng)建三維對(duì)象后，必須定義一個(gè)實(shí)際的拍攝點(diǎn)來進(jìn)行三維對(duì)象的移動(dòng)調(diào)整。根據(jù)“新建→攝像機(jī)”安裝，可以創(chuàng)建攝像機(jī)，并設(shè)置鏡頭焦距、角度等主要參數(shù)。此外，還可以使用“活動(dòng)攝像機(jī)”隨時(shí)隨地進(jìn)入攝像機(jī)視角，拍攝角度更加身臨其境。三維場景中的攝像機(jī)可以分為兩種：單連接點(diǎn)攝像機(jī)和雙連接點(diǎn)攝像機(jī)。單連接點(diǎn)的關(guān)鍵是用于攝像機(jī)圍繞自身進(jìn)行示向，而雙連接點(diǎn)則是根據(jù)攝像機(jī)周圍的整體目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行指定[3]。以制作一組數(shù)據(jù)穿梭動(dòng)畫為例，單連接點(diǎn)攝像機(jī)針對(duì)所有數(shù)據(jù)編碼序列，依次逐漸穿過；而雙連接點(diǎn)攝像機(jī)可以選擇數(shù)據(jù)編碼序列中的某個(gè)數(shù)據(jù)作為整體目標(biāo)點(diǎn)，隨著整體目標(biāo)點(diǎn)間距的逼近與遠(yuǎn)離，攝像機(jī)會(huì)在方位上進(jìn)行調(diào)整和替換，即靠近時(shí)向前移動(dòng)，遠(yuǎn)離時(shí)向后倒退。在AE中，可以根據(jù)固定選項(xiàng)更改攝像機(jī)選項(xiàng)的類型，攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)路徑調(diào)整設(shè)置與一般圖層的設(shè)置相同，可根據(jù)端點(diǎn)轉(zhuǎn)換軟件調(diào)整相應(yīng)的路徑彎曲度，使操作軌跡更加流暢。

4.2 變焦動(dòng)畫設(shè)置

在創(chuàng)建攝像機(jī)時(shí)，可以設(shè)置多種焦距范圍、廣角鏡頭等。因此，在影片當(dāng)中，可以利用攝像機(jī)的設(shè)置來展示對(duì)焦的實(shí)際效果。以軍事序列中人物面部表情的對(duì)焦動(dòng)畫為例，首先要選擇的是設(shè)置定焦，對(duì)不同鏡頭焦距，進(jìn)行精準(zhǔn)定位。然后設(shè)置雙連接點(diǎn)攝像機(jī)，改變活動(dòng)攝像機(jī)的主視角，根據(jù)“變焦”的重要幀動(dòng)畫對(duì)鏡頭的實(shí)際效果進(jìn)行對(duì)焦。

4.3 制作鏡頭虛實(shí)效果

為了讓動(dòng)畫更真實(shí)，AE攝像機(jī)有“開啟景深效果”選項(xiàng)。根據(jù)焦距、景深效果及其模糊動(dòng)畫特效，可以進(jìn)行真實(shí)攝像機(jī)的景深效果轉(zhuǎn)換。相機(jī)鏡頭的實(shí)際效果，還是按照雙連接點(diǎn)攝像機(jī)，按照“鏡頭焦距”和“模糊度”這兩個(gè)重要的幀動(dòng)畫，當(dāng)攝像機(jī)的鏡頭焦距聚焦到某個(gè)人物時(shí)，那個(gè)人的臉角色清晰，而其他角色的臉則模糊不清[4]。另外，為了更好地讓視覺效果更加豐富多彩、多樣化，可以在AE場景中創(chuàng)建多臺(tái)攝像機(jī)，進(jìn)行不同鏡頭語言的攝像機(jī)鏡頭編輯和轉(zhuǎn)換，以達(dá)到最終的實(shí)際效果。

4.4 攝像機(jī)跟蹤

攝像機(jī)跟蹤分為場景中固定物體的跟蹤和攝像機(jī)鏡頭的轉(zhuǎn)換或視頻中健身運(yùn)動(dòng)物體的跟蹤。例如，在一些動(dòng)畫視頻中，需要對(duì)某個(gè)固定目標(biāo)進(jìn)行跟蹤和解決，或者為某個(gè)運(yùn)動(dòng)角色添加跟隨燈光效果的動(dòng)畫特效動(dòng)畫[5]。在AE CC或CS5的版本號(hào)中，新增了“3D攝像頭定位追蹤器”，可以提取視頻中的健身運(yùn)動(dòng)和場景數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行具體分析，建立可進(jìn)行三維生成和動(dòng)態(tài)與視頻匹配攝像機(jī)的幾個(gè)跟蹤點(diǎn)。在跟蹤點(diǎn)添加打開3D電源開關(guān)的物理線，將物理線與視頻圖像匹配，并根據(jù)實(shí)際操作添加必要的動(dòng)畫物理線跟蹤點(diǎn)設(shè)置特效。如果必須建立大量的跟蹤點(diǎn)，則必須在“3D跟蹤攝像機(jī)”中的“真實(shí)效果控制”控制面板中選擇“高級(jí)”選項(xiàng)，并選擇“深度分析”。所有的分析操作都將在后臺(tái)管理中進(jìn)行，并且還會(huì)提示分析操作的進(jìn)度。操作完成后，可在所有主視圖中建立大量跟蹤點(diǎn)以供應(yīng)用。

4.5 視頻穩(wěn)定處理

在一些長時(shí)間拍攝的視頻素材中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些特殊情況或無法避免的情況造成的視頻抖動(dòng)，比如攝像機(jī)因強(qiáng)風(fēng)晃動(dòng)拍攝的視頻，在無法再拍的情況下，可以通過AE攝像機(jī)中的“變形推進(jìn)器”來解決。根據(jù)“定位跟蹤器”控制面板中的“變形推進(jìn)器”選項(xiàng)，可以添加涂層變部件穩(wěn)定器的實(shí)際效果和后臺(tái)管理分析[6]。分析完成后，界面將完全自動(dòng)化并順利解析，如果求解后，由于界面光滑，在界面邊緣出現(xiàn)間隙，旋轉(zhuǎn)推力器可能會(huì)產(chǎn)生界面的適度變形，變大變小以填充間隙。

5 AE與3ds Max的結(jié)合

在視頻后期制作步驟中，經(jīng)常需要對(duì)3D動(dòng)畫進(jìn)行分層和3D渲染。另外，將攝像機(jī)數(shù)據(jù)信息導(dǎo)出到生成軟件中，生成時(shí)所有涂層都可以與攝像機(jī)配對(duì)。例如，在相機(jī)鏡頭中，三維場景是在3ds Max中制作的，在3D渲染中，將深藍(lán)色前景文字和情境分離成3D渲染，然后將攝像機(jī)數(shù)據(jù)信息導(dǎo)出到AE。在AE中生成形勢和情境，并在三維層中添加了一些文字和圖形動(dòng)態(tài)元素。由于攝像機(jī)在3ds Max和AE中是一致的，界面中的所有元素都集成在一個(gè)攝像鏡頭中。它是視頻后期制作中經(jīng)常使用的工作內(nèi)容，過去需要多次手動(dòng)對(duì)每一層進(jìn)行3D渲染，然后使用第三方軟件MAX2AE導(dǎo)出監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)據(jù)信息。3ds Max2013版本升級(jí)了一個(gè)新功能：狀態(tài)集，此內(nèi)嵌功能可輕松進(jìn)行分層3D渲染并導(dǎo)出至監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)據(jù)信息，下文將詳細(xì)介紹State Sets的應(yīng)用。

在3ds Max工具欄中選擇Render/State Sets，彈出State Sets對(duì)話框，主視圖左側(cè)為基本參數(shù)區(qū)，右側(cè)為世代圖例區(qū)，連接點(diǎn)用于指示當(dāng)今幾種狀態(tài)的生成。每個(gè)State定義了一個(gè)單獨(dú)的3D渲染層，其中記錄了場景中所有必須進(jìn)行3D渲染的對(duì)象，以及渲染器的設(shè)置，比如可以隱藏一些處于特殊狀態(tài)的物體，或者只保存一些物體的一些3D渲染特性，比如陰影、反射面等，甚至可以為不同狀態(tài)的物體設(shè)置不同的材質(zhì)。另外，State還可以記錄渲染器的設(shè)置，比如選擇不同的渲染器、3D渲染質(zhì)量、Vray渲染器的Render Element的信息內(nèi)容等。換句話說，可以為每個(gè)必須以分層3D渲染的元素創(chuàng)建不同的State，在每個(gè)State中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，然后將所有3D狀態(tài)渲染成不同的編碼序列。狀態(tài)集是一種樹結(jié)構(gòu)。默認(rèn)情況下，場景中只有一個(gè)State01，狀態(tài)集頂部的紅色、藍(lán)色和綠色按鈕可以創(chuàng)建一個(gè)新狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)的右側(cè)有兩個(gè)按鈕。響鈴按鈕是錄音電源開關(guān)，開啟后，按鈕變?yōu)榱良t色，這時(shí)場景的所有變化都會(huì)被記錄在狀態(tài)中。另一個(gè)箭頭符號(hào)按鈕用于激活狀態(tài)，按下之后，變成了翠綠色，場景變成了設(shè)定。例如，如果必須在3D渲染場景中分別渲染對(duì)象A和對(duì)象B，可以設(shè)置如下。

（1）創(chuàng)建兩個(gè)狀態(tài)。

（2）按住Statel的錄音電源開關(guān)，隱藏物體A，然后關(guān)閉錄音電源開關(guān)。

（3）按住State2的錄音電源開關(guān)，隱藏對(duì)象B，然后關(guān)閉錄音電源開關(guān)。

此時(shí)，按State右側(cè)的箭頭符號(hào)可在兩種狀態(tài)之間切換。當(dāng)State1被激活時(shí)，對(duì)象A將被隱藏，當(dāng)State2被激活時(shí)，對(duì)象B將被隱藏。除了隱藏物體，State還可以記錄很多物體的3D渲染和材質(zhì)屬性。該功能不僅可以用于層次化3D渲染，在動(dòng)畫制作的整個(gè)過程中，有時(shí)需要臨時(shí)隱藏一些對(duì)象，或者在對(duì)象的不同材質(zhì)設(shè)置之間進(jìn)行切換，當(dāng)涉及多個(gè)對(duì)象時(shí)可以使用不同的State來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。以下兩點(diǎn)必須注意。

（1）只有當(dāng)State處于錄音狀態(tài)時(shí)（環(huán)形按鈕變成亮紅色），場景的變化才會(huì)特定于State。如果沒有國家處于記錄狀態(tài)，則情景中的變化被認(rèn)為是全面的，并將適用于所有國家。

（2）選擇一個(gè)狀態(tài)不會(huì)激活該狀態(tài)。只有點(diǎn)擊箭頭符號(hào)按鈕才會(huì)變成翠綠色，情況會(huì)切換到那個(gè)狀態(tài)。

樹形結(jié)構(gòu)目錄底部有一個(gè)對(duì)象，里面存放了生成軟件必須導(dǎo)出的攝像機(jī)及其輔助對(duì)象的信息內(nèi)容。

6 結(jié)語

AE三維攝像機(jī)制作的動(dòng)畫特效毫無疑問有很多華麗的實(shí)用效果，有時(shí)效果不僅體現(xiàn)在影視行業(yè)，還體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)或商業(yè)服務(wù)中的產(chǎn)品展示上。在這個(gè)層面上，它更注重視覺效果，使視覺效果更生動(dòng)、更簡單、更容易理解，更容易吸引觀眾，也更容易讓觀眾看到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)。與傳統(tǒng)的3D MAX技術(shù)及其新的Maya技術(shù)不同，它并不是真正意義上的真正3D模型。在基本情況下，只能借助圖形設(shè)計(jì)圖層來創(chuàng)建，在這些輔助方法的條件下創(chuàng)建一些簡單的三維立體模型在平面設(shè)計(jì)層上并不夠，只是根據(jù)X軸、Y軸和Z軸的位置轉(zhuǎn)換了視覺效果的差異。因此，有必要在這個(gè)層面上進(jìn)行改進(jìn)。但除此之外，AE的多彩動(dòng)畫特效技術(shù)是其他3D技術(shù)所不具備的，所以AE在視覺效果的影響上還是更強(qiáng)的。本文分析了AE 3D攝像機(jī)在AE動(dòng)畫特效中的應(yīng)用方法和技術(shù)，并在一定程度上與其他3D技術(shù)進(jìn)行了比較。