《影视特效镜头跟踪技术精粹(第2版)》——第 1 章 动匹配概论 1.1 什么是运动匹配-阿里云开发者社区

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《影视特效镜头跟踪技术精粹(第2版)》——第 1 章 动匹配概论 1.1 什么是运动匹配

简介:

本节书摘来自异步社区《影视特效镜头跟踪技术精粹(第2版)》一书中的第1章,第1.1节,作者 李伟,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

第 1 章 运动匹配概论

1.1 什么是运动匹配

1.2 一次典型的运动匹配

1.3 运动匹配的工作体系

1.4 运动匹配在视效生产线上的定位

1.1 什么是运动匹配

毫无疑问,如今是一个CG泛滥的时代。无论是好莱坞大片中征服了无数眼球而不露破绽的特效,还是电视剧里花样百出的场景,甚至是每天电视里重复播出的令人厌烦的广告,你都能看到CG元素被合成到画面中的例子(如图1.1.1所示)。

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对此,你可能会赞叹其中模型师精细的建模工作,贴图师逼真的纹理绘制,动画师流畅的动作设定等,但是你是否意识到了,能让这些CG元素骗过你的眼睛,相信它真的存在于所营造的镜头里,其实首先应该归功于运动匹配师完美的运动匹配(Matchmoving)。任何一个需要被放置到实拍镜头中的CG元素,都必须进行运动匹配,并且优秀的运动匹配结果将是整个视效生产线得以正常运行的基础。

那么什么是运动匹配呢?运动匹配也叫摄影机轨迹反求或镜头跟踪,是将CG元素的运动与实拍素材画面的运动相匹配的过程。为了更好地解释这一点,让我们先考虑一个最简单的视效合成情景。

如图1.1.2所示,这是一个平移的镜头。摄影机向左移动,相应的画面中的桌子则向右移动。现在我需要在桌子上的圆圈处放个CG的茶壶,在没有外力作用的情况下茶壶是应该静止于桌面上的,那么通过镜头的画面上来看,这个CG的茶壶应该随着桌子一起向画面右侧移动。想象一下,如果这个茶壶没有动,或是运动的速度与桌子在画面中移动的速度不一致,你会看到什么?一只无形的上帝之手拨动杯子在桌面上乱窜,显然这不是我们想要的。

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要解决这个问题有两个办法:一种是预先设定好摄影机的运动路径,并以数字化的方式将路径导入三维软件,这样三维软件中的摄影机将直接继承现实中摄影机的运动信息,从而获得CG杯子的匹配动画。这种解决方式称为运动控制(Motion Control)。运动控制技术能获得高精度的摄影机路径,但是对摄影机进行精确操控的电子机械设备成本高昂,且设备体积较大,对场地要求较高。摄影机运动控制技术在国外被广泛应用到电影电视中,但国内受成本限制,应用范围有限(如图1.1.3所示)。

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另一种是直接进行拍摄,然后使用运动匹配软件采集画面的运动元素,反向求解出摄影机的运动路径和场景特征,然后将其导入三维软件,从而完成匹配工作(如图1.1.4所示)。这种解决方式称为运动匹配(Matchmoving)。运动匹配技术会依据镜头画面的不同而呈现不同的工作状态,受画面因素限制较大,但技术简单易行,成本较低,而且不受地形限制,因而在影视行业得以普及应用。实际上国内目前大部分的视效镜头都是采用运动匹配的方法进行CG元素与实拍镜头的合成。

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