方文甲

（青島科技大學(xué) 山東 青島 266000）

淺談后期合成中反求攝像機(jī)的技術(shù)流程
——以Camera Tracker為例

方文甲

（青島科技大學(xué) 山東 青島 266000）

反求攝像機(jī)技術(shù)在當(dāng)今影視后期行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛，但是很多影視愛好者對于這門技術(shù)不甚了解。本文對后期合成技術(shù)中的反求攝像機(jī)技術(shù)做出了流程性的解析，并對流程中的關(guān)鍵步驟做了詳細(xì)的解釋，希望本文對讀者產(chǎn)生理論上的引導(dǎo)與幫助。

反求攝像機(jī)；攝像機(jī)跟蹤；后期合成

反求攝像機(jī)在影視后期合成中有著非常重要的作用，可以幫助后期工作人員在視頻素材中合成CG物體，也可以替換拍攝素材里的場景及角色，達(dá)到虛擬與實(shí)拍相結(jié)合的特殊效果，并通過后期的調(diào)整讓虛擬與現(xiàn)實(shí)達(dá)到觀感上高度一致。隨著影視后期產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)反求攝像機(jī)的軟件有很多，比如：After Effects（以下簡稱Ae）、Nuke、PF Track等，本文我們以Ae的三維相機(jī)跟蹤 Camera Tracker插件進(jìn)行講解。

本文以反求攝像機(jī)工作流程為主線，依次探討每個環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容，反求攝像機(jī)本身并不是困難的技術(shù)，而通過反求攝像機(jī)得到跟蹤數(shù)據(jù)之后，將CG物體和實(shí)拍內(nèi)容各方面完美結(jié)合才是本技術(shù)的難點(diǎn)。

一、安排鏡頭內(nèi)容

拍攝者應(yīng)該對整體畫面有一定把握，并對拍攝場景和內(nèi)容進(jìn)行整體調(diào)度，并在前期拍攝計(jì)劃中將需要制作CG內(nèi)容的部分進(jìn)行分析研究。拍攝者應(yīng)該考慮到：首先，場景內(nèi)必須要有足夠的參照物或容貌特征。所以拍攝一個純色的場景就是不明智的（除非你為純色背景做了標(biāo)記并打算在后期移除）。需要有深度與角度變化及足夠的容貌特點(diǎn)才足以產(chǎn)生良好的攝像機(jī)解決方案。不僅僅是這樣，上述的場景容貌特征還需要被盡可能好地展開在畫面內(nèi)以產(chǎn)生最準(zhǔn)確的跟蹤。其次，通常在做特效鏡頭期間，你會遵循在場景中放置一個CG道具或角色并聚焦在這個CG物體上，這些區(qū)域都需要更清晰地拍攝以便獲取高質(zhì)量的跟蹤點(diǎn)。所以當(dāng)要拍攝你的鏡頭素材時，要提前構(gòu)思這個特定鏡頭里的CG元素是什么。三維空間由3軸（X，Y，Z）構(gòu)成，所以一定要確保你有很好的參考點(diǎn)展開在地平面及垂直的畫面上，為計(jì)算機(jī)輸入合理的平面參考，這樣計(jì)算機(jī)才可以更為精確和快速地計(jì)算出場景中的其他平面。

二、反求攝像機(jī)運(yùn)動

當(dāng)拍攝完成的視頻素材已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，就要進(jìn)入反求攝像機(jī)的技術(shù)操作階段。首先，將拍攝的實(shí)拍視頻導(dǎo)入Ae。拖動此視頻到合成按鈕新建一個合成。第二步，選中視頻層，點(diǎn)擊Animation→Track Camera，對視頻層使用反求攝像機(jī)的特效。第三步，結(jié)算生成跟蹤點(diǎn)。在這一步驟中，Ae軟件窗口會出現(xiàn)STEP1、STEP2步驟過程運(yùn)算，Ae會自動完成攝像機(jī)反求的運(yùn)算。

解析完成后，視頻素材上會出現(xiàn)大量跟蹤點(diǎn)。制作者應(yīng)選中在同一平面的跟蹤點(diǎn)，還可以點(diǎn)擊shift加選跟蹤點(diǎn)，或者挪動鼠標(biāo)自動選出一個面，得到的這個平面需要完全匹配實(shí)拍素材的平面，以一個建筑物為例，建筑物一面墻上的跟蹤點(diǎn)可以單獨(dú)成一個面，供下一個步驟使用。第四步，跟蹤點(diǎn)應(yīng)用。右鍵點(diǎn)擊跟蹤點(diǎn)，然后點(diǎn)擊Create text and Camera可以創(chuàng)建攝像機(jī)和三維文字層、三維固態(tài)層或者三維空白層等。第五步，測試。可以調(diào)整CG物體的scale、orientation等屬性，以使其在視圖中能與實(shí)拍視頻透視匹配。

三、遮罩繪制及視頻分層處理

合成進(jìn)畫面的CG物體不會全部出現(xiàn)在視頻的最頂層，而是會和視頻中的元素相互穿插互動。因此，CG物體合成入實(shí)拍視頻中時，應(yīng)分析是否要對畫面進(jìn)行分層。筆者的分層技術(shù)供大家參考：第一步，將實(shí)拍素材中的某一幀圖像（一般情況下以第一幀或最后一幀為最佳）作為遮罩層，將需要分層的物體用遮罩繪制出來。第二步，遮罩繪制完成之后，將遮罩物體與Camera Tracker跟綜出來的三維空白層進(jìn)行父子綁定，并調(diào)節(jié)各屬性參數(shù)，以匹配實(shí)拍素材中的攝像機(jī)運(yùn)動。通過上述兩步操作，原本一張靜止的單幀圖像就被賦予了實(shí)拍攝像機(jī)的運(yùn)動屬性，可以完美地與原視頻素材中的場景融合到一起，但是由于原視頻素材產(chǎn)生了層級關(guān)系，CG物體就可以在層與層之間自由運(yùn)動了。

四、合成調(diào)色

當(dāng)上述步驟完成之后，就可以對視頻進(jìn)行最后一步的合成調(diào)色了，將新加入的CG物體進(jìn)行調(diào)色，使其在色調(diào)上與原始視頻保持一致，并制作相關(guān)光影關(guān)系。顏色調(diào)整的步驟在反求攝像機(jī)并跟蹤合成的案例中尤為重要，很多失敗的作品問題并沒有出在前期的攝像機(jī)跟蹤步驟，而是出現(xiàn)在看似不太重要的調(diào)色階段，導(dǎo)致最后的合成作品功虧一簣。

五、總結(jié)

Ae中還有很多跟蹤功能的應(yīng)用，本文并沒有涉及。比如：它可以跟蹤移動物體（比如說你想要單獨(dú)跟蹤一個移動的公共汽車，并且在車廂上添加一個廣告招貼），它還可以穩(wěn)定帶有攝像機(jī)顫抖的視頻素材使其平穩(wěn)播放等，相關(guān)的技術(shù)能夠完成很多不可思議的合成方案，筆者會在今后的研究中更加精益求精，為影視后期中的跟蹤功能做進(jìn)一步的介紹。

［1］曹茂鵬，瞿穎健.ADOBE創(chuàng)意大學(xué)AFTEREFFECTS CS6標(biāo)準(zhǔn)教材［M］.北京希望電子出版社，2013（4）.

［2］王紅衛(wèi).AFTEREFFECTSCC創(chuàng)意之美［M］.機(jī)械工業(yè)出版社，2015（7）.

J931

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1007-0125（2016）10-0129-01