劉卓

【摘 要】人腦天生就富有想象力與創(chuàng)造力，會(huì)架構(gòu)起很多虛幻的場(chǎng)景與人物等。隨著科技的進(jìn)步，人類利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬世界的架構(gòu)，使這兩個(gè)看似不同的領(lǐng)域，進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合?！睹瑞z囧事》是我導(dǎo)演的一部創(chuàng)意短片，講述外星來的小饅頭人物因飛船發(fā)生故障降落到地球，由于對(duì)地球的陌生，以至于發(fā)生一連串搞笑的故事。本文主要就實(shí)拍影像與數(shù)字繪景，虛擬元素的制作以及后期合成處理這三部分進(jìn)行淺談。

【關(guān)鍵詞】實(shí)拍影像;虛擬元素;數(shù)字繪景;后期合成

中圖分類號(hào)：J911? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1007-0125（2019）20-0084-02

一、引言

從早期人類在山洞上進(jìn)行作畫，開始出現(xiàn)圖像的雛形，到皮影戲走馬燈的出現(xiàn)，再到視覺，聽覺，表演相融合的電影，發(fā)展到現(xiàn)在的AR/VR等虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)。我們?nèi)四X喜歡刺激，需要接受不同甚至非現(xiàn)實(shí)的東西，這也是為什么人類對(duì)技術(shù)不斷進(jìn)行變革，來滿足人類對(duì)審美的需求。

計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)目前模擬出來的事物，與現(xiàn)實(shí)中實(shí)拍事物進(jìn)行完美結(jié)合，可以達(dá)到讓觀眾難以分辨的程度。并且用戶還可以與虛擬事物進(jìn)行互動(dòng)，達(dá)到人機(jī)交互無縫銜接。電影、游戲、廣告、動(dòng)畫等領(lǐng)域都在使用該技術(shù)，虛擬與現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)也給人類帶來了不一樣的藝術(shù)體驗(yàn)。

二、實(shí)拍影像與數(shù)字繪景

在拍攝影像之前，我們先要確定一個(gè)故事的主題，主題是整個(gè)片子的核心，整個(gè)故事劇情的發(fā)展都會(huì)圍繞主題來進(jìn)行展開。好的人物形象對(duì)劇情具有推動(dòng)作用。要考慮到劇本中每個(gè)人物形象的設(shè)計(jì)，以及拍攝的地點(diǎn)與時(shí)間等。之后我們會(huì)根據(jù)主題進(jìn)行鏡頭的設(shè)計(jì)，每個(gè)鏡頭都要對(duì)故事有所表達(dá)，讓觀眾通過鏡頭語言知道劇情的發(fā)展。在運(yùn)用鏡頭時(shí)要注意畫面的構(gòu)圖關(guān)系，景別深度，角度位置，運(yùn)動(dòng)把握，色彩平衡等，這些拍攝因素把握好，拍出來的鏡頭不會(huì)太差。

由于我們拍攝的是虛擬與現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合的短片，故事的主人公是兩個(gè)虛擬的角色形象。所以在拍攝時(shí)就要考慮好角色在鏡頭中的位置。在拍攝時(shí)要預(yù)先考慮好虛擬角色在哪，為了避免拍攝失誤，耽誤拍攝進(jìn)度，可以在紙上進(jìn)行分鏡頭設(shè)計(jì)，構(gòu)圖好位置，使用對(duì)稱構(gòu)圖還是斜線構(gòu)圖，景別是使用遠(yuǎn)、全、中、近，還是特寫鏡頭，拍攝手法中推、拉、搖、移、跟蹤每個(gè)鏡頭都該如何選擇，這些都要在分鏡頭中具體地體現(xiàn)出來。

拍攝時(shí)相機(jī)的焦段、光圈開到多少，都要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)景、光線來做實(shí)際的調(diào)整，光線太弱時(shí)要進(jìn)行補(bǔ)光。也可以根據(jù)鏡頭美觀程度，對(duì)實(shí)地場(chǎng)景中的物體做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。需要添加虛擬場(chǎng)景物體時(shí)，可以用綠幕對(duì)該區(qū)域進(jìn)行遮擋，這樣方便于后期進(jìn)行摳像。有些鏡頭的制作會(huì)使用到特殊的拍攝手法，像《萌饅囧事》項(xiàng)目中有一次主人公饅頭把椅子變沒的鏡頭，在拍攝時(shí)，我們先拍了一個(gè)演員坐在椅子上，然后再把椅子抽走，再拍一個(gè)人懸空坐著的鏡頭，然后在剪輯時(shí)，利用兩鏡頭對(duì)位重疊方法，做到椅子變沒的效果。

拍攝完的素材有些地方會(huì)有一些瑕疵，例如玻璃上有一些破損，有些場(chǎng)景上會(huì)被貼上影響視覺美觀的小廣告，甚至有些環(huán)境的背景不夠美觀，或者我們想要模擬出來跟現(xiàn)在季節(jié)不一樣的環(huán)境等。這些情況我們都會(huì)用到數(shù)字繪景，通常情況下會(huì)使用Ps軟件來處理出現(xiàn)的這些問題，利用摳像工具來擦除這些瑕疵問題。在Ps或者Sai軟件中可以繪制背景效果圖，來處理背景中不理想的景物。

三、虛擬元素制作

根據(jù)前期設(shè)定好的人物形象，在Maya軟件中進(jìn)行模型搭建，建好模型后要檢查模型的布線，減少模型中的三角面的存在。模型中的布線要盡量?jī)?yōu)化，刪減對(duì)模型中的形體起不到作用的布線，要注意角色面部表情以及形體關(guān)節(jié)處的布線分布，這些區(qū)域的布線分布要盡量圓滑。優(yōu)化完模型后，在菜單欄中，把模型進(jìn)行分組命名，這樣方便查找模型。在軟件中把坐標(biāo)軸拉回到模型的中心點(diǎn)上，最后點(diǎn)優(yōu)化場(chǎng)景把文件中產(chǎn)生的一些沒用的垃圾緩存刪減掉，使制作好的角色文件占用電腦的內(nèi)存比較小，運(yùn)行文件比較流暢。因?yàn)槎唐杏袃蓚€(gè)角色形象，需要把兩個(gè)角色文件放在一個(gè)文件中，根據(jù)人物設(shè)計(jì)形象比例，和導(dǎo)入拍攝好的場(chǎng)景圖片，進(jìn)行角色大小的調(diào)整，然后再分別把兩個(gè)角色進(jìn)行儲(chǔ)存。

制作材質(zhì)之前，我們需要把模型來舒展UV，我在《萌饅囧事》項(xiàng)目中使用Uvlayout軟件來做UV的拆分。UV的拆分注意不要分得太碎，不要出現(xiàn)UV的拉伸以及重合的現(xiàn)象。分好UV的模型導(dǎo)進(jìn)Substance Painter軟件進(jìn)行貼圖的繪制，體現(xiàn)出材質(zhì)的紋理效果，尤其是在UV的接縫處，材質(zhì)的銜接與過渡要處理好。把繪制好的顏色貼圖、高光貼圖、法線貼圖、凹凸貼圖以及置換貼圖導(dǎo)出。渲染素材使用Arnold渲染器來制作，材質(zhì)貼圖的格式為.TX，這個(gè)格式是Arnold渲染器特有的貼圖格式，使用這種貼圖在Arnold中渲染時(shí)，速度會(huì)有提升。材質(zhì)球的選擇為AiStandard，把在Substance Painter軟件中輸出的貼圖添加到材質(zhì)球上，根據(jù)角色饅頭的形象，調(diào)節(jié)材質(zhì)球中皮膚通透的質(zhì)感。

在綁定饅頭角色模型時(shí)，采用可編輯性比較強(qiáng)的AdvancedSkeleton插件進(jìn)行綁定制作，它最大的優(yōu)點(diǎn)就是省去了手動(dòng)進(jìn)行骨骼搭建的步驟，只要在選定的模型位置上確定骨點(diǎn)，就能直接生成IKFK控制系統(tǒng)。插件的出現(xiàn)大大提升了綁定的制作進(jìn)度，而且骨骼綁定好之后，能夠很便捷地對(duì)出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行修改，還不會(huì)影響之前刷過權(quán)重范圍的大小。為了讓角色的骨骼結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)起來更符合人體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，我們要參照真實(shí)的骨骼中骨點(diǎn)的位置，利用Maya軟件來完成每個(gè)控制器的制作。還要不斷調(diào)整骨點(diǎn)位置和控制器的長(zhǎng)短，使模型與裝配好的骨骼控制器更加匹配，這就是骨點(diǎn)裝配的過程。在骨骼搭建完成之后，開始進(jìn)行角色蒙皮的繪制，使用Bind Skin（皮膚蒙皮）命令，讓骨骼控制器能夠帶動(dòng)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。繪制蒙皮權(quán)重的時(shí)候，要考慮到骨骼控制器所驅(qū)動(dòng)模型的范圍，哪些部分的影響會(huì)強(qiáng)一些，哪些部分會(huì)比較弱，達(dá)到蒙皮對(duì)模型驅(qū)動(dòng)的效果。角色模型一般大腿附近與肩部的控制點(diǎn)除外，其他部分的點(diǎn)是受兩根骨頭的影響。使權(quán)重效果更加圓潤，可以適當(dāng)加大骨骼的控制范圍。要想角色動(dòng)起來不會(huì)出現(xiàn)穿插效果，蒙皮與權(quán)重的繪制起到重要的作用。

在制作三維動(dòng)畫之前，除了按照之前畫好的分鏡頭來制作，為了能讓制作出來的角色更符合現(xiàn)實(shí)中的人物特點(diǎn)，需要我們親身去表演出來，表演的同時(shí)用相機(jī)進(jìn)行記錄，分析表演中需要改進(jìn)的地方，只有不斷地改進(jìn)和嘗試，制作出來的動(dòng)畫才能更加真實(shí)。根據(jù)拍好的視頻在Maya軟件中進(jìn)行動(dòng)畫制作，一個(gè)精彩的角色動(dòng)畫演繹離不開運(yùn)動(dòng)規(guī)律的合理運(yùn)用，饅頭角色的運(yùn)動(dòng)快慢、節(jié)奏感的把握，跑步時(shí)的預(yù)備緩沖動(dòng)作、跟隨與重疊動(dòng)作、附屬與擠壓拉伸動(dòng)作等。這些因素的把握對(duì)動(dòng)畫人物的演繹起到重要作用。角色的擠壓拉伸能充分體現(xiàn)人體的柔軟度與彈性，而饅頭的人物設(shè)計(jì)軟軟的、富有彈性更符合這一特點(diǎn)。它的預(yù)備緩沖動(dòng)作也干脆有力。在做完的基礎(chǔ)動(dòng)畫上根據(jù)表演動(dòng)作的需要再去細(xì)分其預(yù)備緩沖與擠壓拉伸的力度與速度，這樣制作出來的角色動(dòng)畫更加富有張力。為了使動(dòng)畫的表演更加具有趣味性，在每個(gè)動(dòng)作上都可以適度進(jìn)行夸張，比如說胳膊的擺動(dòng)幅度，角色跑動(dòng)準(zhǔn)備的夸張等。這樣制作出來的人物更加具有彈性不會(huì)那么生硬，像機(jī)械那樣運(yùn)動(dòng)。最后制作角色的面部表情，它并不像肢體動(dòng)作那樣，被觀眾第一眼所看見，但是面部表情是傳達(dá)角色人物情感的，喜怒哀樂的情感表達(dá)牽動(dòng)著觀眾的情緒，推動(dòng)著劇情向前發(fā)展。

特效在一部影片中是必不可少的，能讓畫面更加真實(shí)，也會(huì)讓鏡頭更具有視覺沖擊力。這個(gè)項(xiàng)目的特效部分不算太難，像星空、霧氣、煙霧等，使用Maya軟件中的粒子特效進(jìn)行解算，為了能讓效果更加真實(shí)，需要多次試驗(yàn)調(diào)節(jié)屬性參數(shù)，顏色、光暈、模糊的效果可以在后期軟件中進(jìn)行調(diào)節(jié)。

四、后期合成處理

在制作《萌饅囧事》項(xiàng)目時(shí)，也是我第一次做虛擬與實(shí)拍的合成，這樣的合成要求更高，虛擬的角色如何真正融入到現(xiàn)實(shí)中的場(chǎng)景里，首先要做到的就是如何讓虛擬角色跟真實(shí)的場(chǎng)景中的光源匹配一致。我們租借了一套制作環(huán)境球貼圖的器材，在拍攝鏡頭的同時(shí)，也在采集當(dāng)時(shí)環(huán)境的HDR貼圖，這樣可以在Maya軟件中來模擬周圍環(huán)境對(duì)虛擬角色產(chǎn)生的環(huán)境影響效果。在拍攝每一個(gè)鏡頭場(chǎng)景時(shí)，主光源的位置擺放十分重要，他決定了光源的來源方向，以及陰影的產(chǎn)生方向等。由于實(shí)拍的鏡頭中有兩種燈光環(huán)境，一種是在室內(nèi)，一種是在室外。室外的主光源比較好確定，主要是以太陽光為主。當(dāng)時(shí)室內(nèi)的拍攝是在學(xué)校的圖書館，場(chǎng)景特別大，光源又比較多，很分散，為體現(xiàn)物體的輪廓感，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)擺放了一個(gè)主光源。燈光的角度以及位置要做好標(biāo)注，方便后期在軟件中模擬光源時(shí)提供方便。為體現(xiàn)場(chǎng)景中的人物燈光的冷暖對(duì)比關(guān)系，在主光源相反方向的位置，擺放一個(gè)輔助光，可以起到人物與場(chǎng)景區(qū)分開來，增強(qiáng)人物體積感。這些拍攝中的燈光擺放與采集都是很重要的環(huán)節(jié)，直接影響整部作品的視覺效果。

現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的燈光采集完后，在Maya軟件中仿照現(xiàn)實(shí)中的燈光，進(jìn)行虛擬燈光的模擬制作。為方便在后期Nuke軟件進(jìn)行合成調(diào)節(jié)，在Maya中采用分層渲染方法，燈光層會(huì)分為主光層、邊緣光層、環(huán)境光層、反彈光層、下補(bǔ)光層等。Arnold渲染器支持多通道渲染方法，為后期調(diào)節(jié)更方便，在制作燈光分層時(shí)，在每個(gè)燈光層中添加物體的顏色層、高光層、反射層、折射層，如果是角色的話，還需要添加皮膚層等信息。渲染輸出的素材格式要使用exr格式的圖片，該格式支持多通道渲染輸出。除此之外我們還需要制作Occ層、深度層、陰影層、Rgb層等。這樣在后期合成中調(diào)節(jié)起來會(huì)更方便。分層渲染輸出之前需要在屬性面板中做參數(shù)設(shè)置，如輸出的格式、尺寸大小、攝像機(jī)位置、素材采樣值、渲染幀數(shù)等，屬性數(shù)值設(shè)置好以后就可以進(jìn)行批量渲染輸出了。

把Maya中渲染輸出的序列素材和拍攝好的序列放在Nuke軟件中進(jìn)行合成，一般我們會(huì)分成角色和背景兩大部分，為了角色與背景能很好地融合，需要針對(duì)背景的顏色，對(duì)角色進(jìn)行校色處理。對(duì)于背景的光線強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)角色燈光強(qiáng)度大小，使角色與背景合成得更加真實(shí)，需要添加兩者相互影響的效果，像角色饅頭站在大理石的地面上，地面上會(huì)反射出饅頭的倒影效果，以及饅頭角色身上會(huì)有地面對(duì)他的反射效果等。對(duì)應(yīng)再添加上角色的陰影，把角色與背景區(qū)分開來，最后再加上運(yùn)動(dòng)模糊效果，使整個(gè)畫面效果更加真實(shí)。

在做虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的項(xiàng)目時(shí)，會(huì)遇到虛擬角色與真實(shí)中的人物或者場(chǎng)景出現(xiàn)疊加重合的部分，這就會(huì)利用到Nuke軟件中的摳像技術(shù)，把重疊的部分扣除。Nuke是一款線性鏈接的軟件，扣像擦除的部分，要注意與其他素材的前后關(guān)系，避免出現(xiàn)素材漏空的問題。我們拍攝和制作的都是動(dòng)態(tài)素材，可是摳出的只是當(dāng)前的一幀畫面，為了能讓擦除的部分能隨著鏡頭角度一起運(yùn)動(dòng)，需要利用跟蹤技術(shù)，來解決這個(gè)問題。