3D 技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用

張瑋宏

（黑龍江職業(yè)學(xué)院）

一、3D技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3D技術(shù)在數(shù)字化平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電子設(shè)備及虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)資源整合的前提下發(fā)展而來(lái)。三維由二維元素構(gòu)成，在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，三維動(dòng)畫在影視媒體領(lǐng)域應(yīng)用推廣，因?yàn)槿S動(dòng)畫技術(shù)具有可操作性較強(qiáng)及能精準(zhǔn)模擬真實(shí)事物等特點(diǎn)，所以，可打造令人神往的虛擬世界，呈現(xiàn)令人驚嘆的視覺(jué)效果?；诖?，為使影視作品能被更多人喜愛(ài)，并推動(dòng)影視產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健發(fā)展，3D 技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用方略顯得尤為重要。

近年來(lái)，3D 電影深受觀眾喜愛(ài)，這與3D 電影視覺(jué)特效豐富多樣有關(guān)，可優(yōu)化電影的觀看體驗(yàn)，在3D 技術(shù)日趨成熟的背景下，相關(guān)技術(shù)得以參與到電視劇的創(chuàng)作中，成為后期制作不可或缺的技術(shù)條件之一，推動(dòng)影視產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

當(dāng)前，我國(guó)3D 技術(shù)相較于西方發(fā)達(dá)國(guó)家較為落后，主要原因有以下幾個(gè)。

一是軟硬件水平較低，技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)等方面的局限性明顯，軟件平臺(tái)多為西方國(guó)家研發(fā)所得，本土技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱。

二是3D技術(shù)在本土多數(shù)影視制作中扮演者輔助角色，在影視后期制作中占比較小，3D 協(xié)同拍攝系統(tǒng)有待優(yōu)化升級(jí)，同時(shí)，有礙CG 角色與演員共同完成表演任務(wù)，降低影視劇作拍攝與3D 技術(shù)的融合質(zhì)量，這會(huì)徒增后期合成的制作阻力。

三是本土影視后期合成創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，無(wú)法深挖3D 技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用潛力。

雖然3D技術(shù)在我國(guó)影視后期合成中的應(yīng)用水平急需提升，但市場(chǎng)上不乏優(yōu)質(zhì)作品，并為3D 技術(shù)應(yīng)用推廣奠定基礎(chǔ)，如《瘋狂的外星人》 《刺殺小說(shuō)家》 《圖蘭朵之魔咒緣起》等，這讓人們對(duì)影視劇作數(shù)字化發(fā)展充滿期待。以《刺殺小說(shuō)家》為例，該電影基于“IMAX 特制拍攝”計(jì)劃運(yùn)用世界級(jí)攝像機(jī)，共同追求優(yōu)質(zhì)的視聽效果，其目的是滿足人們的觀影需求，在拍攝過(guò)程中將RED digital、Panavision、ARRI 等，通過(guò)IMAX 認(rèn)證的高端攝像機(jī)調(diào)為IMAX 格式，在此基礎(chǔ)上，啟用IMAX 配套的電影后期制作方案，整部電影超一小時(shí)的特殊畫幅，均用到IMAX 專業(yè)后期制作技術(shù)，把絢麗奇幻的小說(shuō)世界呈現(xiàn)在觀眾眼前。

二、3D技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用特點(diǎn)

3D 技術(shù)若想在影視后期合成中發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，需專業(yè)人員在實(shí)踐中凸顯該技術(shù)的特點(diǎn)，繼而為提升影視后期合成技術(shù)水平給予支持。3D 技術(shù)影視后期合成特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：一是3D 技術(shù)具有較強(qiáng)的建模能力。該技術(shù)基于計(jì)算機(jī)的運(yùn)算原理設(shè)計(jì)與制作動(dòng)畫，打破真實(shí)事物與虛擬事物所處時(shí)空界限，根據(jù)影視作品后期制作需求高效模擬，繼而達(dá)到在影視后期合成中有效運(yùn)用3D 技術(shù)的目的。應(yīng)用3D 技術(shù)建模主要是指運(yùn)用軟件模擬建成三維空間并出具模型，大致可分為多邊形網(wǎng)絡(luò)及NURBS 兩類建模形式，后者對(duì)參數(shù)的要求更高，可處理復(fù)雜且要求精細(xì)的模型，適合影視后期量化合成，前者建模依靠拉面技術(shù)，可滿足影視劇集中復(fù)雜場(chǎng)景動(dòng)畫合成需求。在建模中需使用電子表格處理巨量數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)對(duì)物體之間及物體內(nèi)部的時(shí)空關(guān)系予以分析，在此基礎(chǔ)上生成實(shí)物模型，依據(jù)各元素的關(guān)聯(lián)精準(zhǔn)明確所在位置。在建模前期準(zhǔn)備階段需確定作圖單位，而后把CAD導(dǎo)進(jìn)3DMAX，導(dǎo)入圖形坐標(biāo)為（0，0，0），全選導(dǎo)入線并組成、凍結(jié)底圖，在此前提下，調(diào)入其余的CAD平面，利用二維捕捉功能設(shè)置中點(diǎn)，繼而便于前期繪圖。導(dǎo)入各立面圖并得到若干群組，平面外輪廓需堆砌并凍結(jié)，為3D 建模提供參考依據(jù)。順延X(jué) 軸旋轉(zhuǎn)立面呈90°，若發(fā)現(xiàn)不能在凍結(jié)后捕捉到建模所需的點(diǎn)則要檢查捕捉設(shè)置。在底圖的幫襯下，實(shí)體生成建模更加容易，需要注意的是專職人員應(yīng)盡量減少計(jì)算量，最好重新用線描出形狀。在建模的過(guò)程中，小構(gòu)件不可輕視，在一個(gè)模型建成后需賦予材質(zhì)，并在材質(zhì)球上標(biāo)好名字，這可為后期合成過(guò)程中，靈活調(diào)整提供便利條件。在模型建成后，需添加目標(biāo)聚光燈，合理調(diào)整目標(biāo)點(diǎn)與攝像機(jī)之間的高度，為便于觀察，在建模環(huán)節(jié)，通常統(tǒng)一調(diào)整窗口版面。3D 建模常用軟件有Softimage XSI、Maya、3Ds MAX 等，需影視后期合成專職人員，去根據(jù)需要靈活予以選擇。二是合成加工效果更為真實(shí)。無(wú)論是《長(zhǎng)江七號(hào)》中的外星狗，還是《捉妖記》中的小妖王，真實(shí)感均是3D 技術(shù)在影視后期合成中應(yīng)用的著力點(diǎn)，為的是保障設(shè)計(jì)出的事物能真假難辨，虛擬事物與真實(shí)事物關(guān)系和諧，就算人們知道看到的事物不存在，卻依舊愿意相信，繼而沉浸在影視劇作中，增強(qiáng)影視劇作的感染力。運(yùn)用3D 技術(shù)針對(duì)影視劇作予以后期合成的原因有兩點(diǎn)，其一，為現(xiàn)實(shí)世界中不存在影視劇作藝術(shù)創(chuàng)作所需事物，如赤發(fā)鬼、外星人等，需要利用技術(shù)手段予以設(shè)計(jì)，其二，為影視劇作中的場(chǎng)景特殊性較強(qiáng)，如海嘯、地震等，需通過(guò)后期技術(shù)合成營(yíng)造特定氛圍，并推進(jìn)劇情發(fā)展。后期合成若想真實(shí)可信需靈活、精準(zhǔn)的運(yùn)用3D 技術(shù)，以人臉表情3D 合成為例，需根據(jù)劇情發(fā)展運(yùn)用表情捕捉技術(shù)，并得到人臉合成模型，最終生成逼真的面部表情，《金剛》 《指環(huán)王》等影片均用到了表情遷移技術(shù)。在后期合成制作真實(shí)面部表情的過(guò)程中，需專業(yè)技術(shù)人員保障五官變化自然生動(dòng)，牙齒、嘴部、眼睛等部位的比例協(xié)調(diào)，頭部可隨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在不同光照條件下，模擬皮膚并凸顯面部表情的細(xì)微變化，后期合成的過(guò)程中，面部表情捕捉速度要快，同時(shí)能得到預(yù)期效果，為使影視后期合成成本得以有效控制，應(yīng)推行“一次設(shè)計(jì)，多次合成”的技術(shù)應(yīng)用理念，確保角色模型更換便捷，達(dá)到提高后期合成制作效率的目的。在3D 技術(shù)應(yīng)用于影視后期合成領(lǐng)域的過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)日益細(xì)化，為增強(qiáng)合成加工的真實(shí)性及實(shí)效性給予支持，以面部表情真實(shí)合成為例，在影視后期制作中，可運(yùn)用混合樣本人臉表情合成技術(shù)、直接表情遷移技術(shù)、利用Sketch 編輯合成人臉表情等技術(shù)。值得一提的是，在人工智能技術(shù)日益發(fā)展的背景下，可通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方式，合成真實(shí)感較強(qiáng)的人臉表情，這為高分辨率細(xì)節(jié)捕捉與表情合成奠定基礎(chǔ)。三是提高影視后期合成制作綜合質(zhì)量。在影視后期合成制作環(huán)節(jié)，3D 技術(shù)應(yīng)用較為復(fù)雜，不僅需用到靜態(tài)圖像合成技術(shù)與動(dòng)態(tài)影像合成技術(shù)，還需按照流程逐步完成合成任務(wù)，相關(guān)技術(shù)的有效應(yīng)用，可提高影視后期制作綜合質(zhì)量。以動(dòng)畫電影后期合成為例，動(dòng)畫作品成型初期階段由若干相對(duì)獨(dú)立的單一片段構(gòu)成，并非如熒幕上播放的那樣連貫與完整，各片段需通過(guò)后期合成處理得到最終的成品。用于動(dòng)畫影片后期合成編制的軟件較多，如Director、Preimere等，3D studio max 軟件中，亦有后期處理工具，調(diào)用此工具需選擇video post 命令，在彈出的窗口內(nèi)，針對(duì)動(dòng)畫或指定的圖像加工處理。不同的技術(shù)處理方式存在區(qū)別，運(yùn)用靜態(tài)圖像合成技術(shù)，需先建立場(chǎng)景文件，而后加入背景層以及透明層級(jí)、輸出圖像層級(jí)，運(yùn)用動(dòng)態(tài)圖像合成技術(shù)，需進(jìn)入軟件系統(tǒng)并選擇file/reset，將應(yīng)用程序復(fù)位至初始狀態(tài)并調(diào)入場(chǎng)景文件，在下拉欄內(nèi)，選擇video post 命令，點(diǎn)擊add scene event，達(dá)到添加場(chǎng)景事件的目的，選擇2 個(gè)新增事件，并點(diǎn)擊add image layer event，在此基礎(chǔ)上，新增層次事件，還需根據(jù)后期合成需求，新增image output event 事件，彈出窗口后點(diǎn)擊files 鍵，并明確存儲(chǔ)文件的路徑與名稱，將操作范圍設(shè)定成0-100 幀，還需設(shè)計(jì)好輸出尺寸，操作完畢則能得到由俯視圖漸褪而來(lái)的透視圖，相較于固有的畫面，經(jīng)過(guò)3D 技術(shù)合成處理的動(dòng)畫質(zhì)量更高，繼而滿足動(dòng)畫影視作品后期合成需求。四是3D 技術(shù)能賦予影視作品深度。電影《刺殺小說(shuō)家》創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)世界與小說(shuō)世界交融的藝術(shù)情境，為使兩個(gè)空間場(chǎng)景具有對(duì)比性，引領(lǐng)觀眾游走在虛擬與現(xiàn)實(shí)世界，在后期合成過(guò)程中，運(yùn)用3D 技術(shù)加大虛擬世界的構(gòu)建力度，無(wú)論是赤發(fā)鬼、紅甲戰(zhàn)士，還是云中城等場(chǎng)景的設(shè)計(jì)，均契合劇情，并可展現(xiàn)出東方文化的美感，同時(shí)，虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界亦有創(chuàng)作巧思連通之處，如企業(yè)家“李沐”在演講時(shí)所投射的虛擬人像與赤發(fā)鬼的高大形象交相呼應(yīng)，暗示赤發(fā)鬼與“李沐”存在關(guān)聯(lián)，繼而為影片劇情發(fā)展給予支持。基于此，3D 技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用，需建立在賦予作品深度的前提下，保障技術(shù)美與影視劇作的內(nèi)涵美和諧統(tǒng)一。

三、3D技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用路徑

（一）基于目標(biāo)導(dǎo)向原則，在早期規(guī)劃階段為后期合成做好準(zhǔn)備

為節(jié)約影視后期合成制作成本，并提高技術(shù)創(chuàng)作綜合質(zhì)量，需專業(yè)技術(shù)人員明晰3D 技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)，在使用計(jì)算機(jī)展開后期合成工作前搜集造型設(shè)計(jì)、分鏡頭劇本、文學(xué)劇本、場(chǎng)景設(shè)計(jì)等資料，為影視后期合成進(jìn)程中3D 技術(shù)的合理運(yùn)用提供抓手。其中，文學(xué)劇本是3D 技術(shù)用于后期合成的“靈魂”，亦是影視劇作生產(chǎn)的基礎(chǔ)，用畫面代替文字表述，并對(duì)視覺(jué)效果加以預(yù)判，過(guò)于抽象且不具備客觀事物特點(diǎn)的圖像，無(wú)法滿足影視劇藝術(shù)創(chuàng)作需求，這就需要專職人員能在充分解析文學(xué)劇本的前提下，明確后期合成中3D 技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)，為造型、場(chǎng)景等方面的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，保障早期規(guī)劃科學(xué)且全面，以免早期規(guī)劃與后期合成目標(biāo)不一致，繼而達(dá)到3D 技術(shù)應(yīng)用事半功倍的目的。

（二）將片段制作與后期合成關(guān)聯(lián)在一起

在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)清晰明確的基礎(chǔ)上運(yùn)用3D 技術(shù)，依托計(jì)算機(jī)及軟件系統(tǒng)制作若干動(dòng)畫片段，在制作過(guò)程中，需可體現(xiàn)出攝像機(jī)控制、渲染、動(dòng)畫、燈光、材質(zhì)及建模等3D 技術(shù)特點(diǎn)。其中，建模是指依據(jù)前期造型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用軟件繪制得出角色模型，在3D 技術(shù)應(yīng)用進(jìn)程中，此環(huán)節(jié)較為煩瑣，場(chǎng)景中的事物及角色均需建模，創(chuàng)意是建模的核心動(dòng)力，技術(shù)人員要加強(qiáng)構(gòu)思，并充分調(diào)用美術(shù)素養(yǎng)，根據(jù)實(shí)際需求靈活運(yùn)用細(xì)分建模、樣條曲線建模、多邊形建模等技術(shù)手段；材質(zhì)貼圖是指在模型表面賦予生動(dòng)特性，根據(jù)影視劇本主要內(nèi)容確定物體的反光度、透明度、顏色、粗糙程度、自發(fā)光等特性，為使貼圖設(shè)計(jì)更為高效，需經(jīng)由計(jì)算再加以合成，使結(jié)構(gòu)與表面細(xì)節(jié)更為生動(dòng)形象。針對(duì)材質(zhì)貼圖后期合成處理特殊位置系統(tǒng)會(huì)標(biāo)明坐標(biāo)，還可引領(lǐng)設(shè)計(jì)人員有效運(yùn)用球體、柱體、平面等貼圖方法，繼而拓寬后期合成進(jìn)程中3D 技術(shù)的應(yīng)用渠道；燈光指的是運(yùn)用3D技術(shù)在片段制作中，最大程度的模擬自然光或人工光，通常3D 技術(shù)軟件中，包含泛燈光與方向燈，如蠟燭、太陽(yáng)、電筒、探照燈等光源，它可起到投射陰影、照明場(chǎng)景、渲染氣氛等作用，一般情況下使用三光源設(shè)置技法，在物體正面3/4 的位置放燈源，基本燈源為主燈，其亮度相對(duì)最大，同時(shí)，主燈決定光線走向及陰影面積與方位。背燈具有凸顯主體輪廓的作用，達(dá)到突出背景中主體的目的；攝像機(jī)控制是指運(yùn)用攝像原理在后期合成制作中，使用3D 技術(shù)靈活駕馭攝像機(jī)工具，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化分鏡頭劇本后期合成效果。影視劇畫面流暢、穩(wěn)定是使用攝像機(jī)工具的第一要素，并依據(jù)情節(jié)需求予以應(yīng)用，還需利用攝像機(jī)功能優(yōu)化畫面的動(dòng)態(tài)效果；動(dòng)畫設(shè)計(jì)是指依據(jù)分鏡頭劇本使用3D 技術(shù)處理關(guān)鍵幀，該技術(shù)會(huì)依托動(dòng)畫曲線運(yùn)用動(dòng)畫信息來(lái)完成關(guān)鍵幀過(guò)渡順暢的合成加工任務(wù)，需要注意的是合成結(jié)果應(yīng)符合事物客觀發(fā)展規(guī)律及人（動(dòng)物）運(yùn)動(dòng)規(guī)律；渲染指的是依據(jù)影視劇場(chǎng)景及物體燈光、貼圖等特性，運(yùn)用程序繪制得出完整的動(dòng)畫或畫面，渲染器可提供輻射度渲染、光線跟蹤、有線掃描等渲染技法，繼而使3D 技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用更為高效便捷。

（三）在后期制作環(huán)節(jié)要精益求精

在前期設(shè)計(jì)規(guī)劃及片段制作質(zhì)量達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，3D 技術(shù)在后期制作中的運(yùn)用需精益求精，為了做到這一點(diǎn)，技術(shù)人員需有效運(yùn)用非線性編輯技術(shù)，其目的是針對(duì)原素材靈活予以修改、處理、選取，在此基礎(chǔ)上提高3D 技術(shù)應(yīng)用效率。后期制作目標(biāo)落地建立在影視劇作藝術(shù)設(shè)計(jì)資料統(tǒng)籌的前提下，技術(shù)人員要對(duì)場(chǎng)景、鏡頭與角色等設(shè)計(jì)極為了解，還需依據(jù)審美追求、市場(chǎng)反饋、技術(shù)條件、作品內(nèi)涵等因素，對(duì)后期合成參數(shù)加以調(diào)整，發(fā)揮3D 技術(shù)后期制作“即成即改”的優(yōu)勢(shì)，為了突出該優(yōu)勢(shì)可運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，增強(qiáng)后期合成技術(shù)的復(fù)合性與科學(xué)性，使特效增減更為合理，還需運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)后期合成過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)加以備份，為今后相同影視作品基于3D 技術(shù)的后期合成制作提供依據(jù)，繼而推動(dòng)后期制作朝著精細(xì)高效的方向不斷發(fā)展。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，3D 技術(shù)在影視后期合成中的有效運(yùn)用，可提高影視作品綜合質(zhì)量，基于此，技術(shù)人員需將建模、賦予影視劇作品深度、提高后期合成綜合質(zhì)量、合成效果更為真實(shí)視為3D 技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，基于目標(biāo)導(dǎo)向原則，在早期策劃階段為后期合成做好準(zhǔn)備，將片段制作與后期合成關(guān)聯(lián)在一起，在后期制作環(huán)節(jié)亦需精益求精，加之大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)用，提升3D 技術(shù)在影視后期合成中的應(yīng)用水平。