淺談后期合成中反求攝像機的技術流程

方文甲

【摘 要】反求攝像機技術在當今影視后期行業中應用較為廣泛，但是很多影視愛好者對于這門技術不甚了解。本文對后期合成技術中的反求攝像機技術做出了流程性的解析，并對流程中的關鍵步驟做了詳細的解釋，希望本文對讀者產生理論上的引導與幫助。

【關鍵詞】反求攝像機；攝像機跟蹤；后期合成

中圖分類號：J931 文獻標志碼：A 文章編號：1007-0125（2016）10-0129-01

反求攝像機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，達到虛擬與實拍相結合的特殊效果，并通過后期的調整讓虛擬與現實達到觀感上高度一致。隨著影視后期產業的高速發展，可以實現反求攝像機的軟件有很多，比如：After Effects（以下簡稱Ae）、Nuke、PF Track等，本文我們以Ae的三維相機跟蹤 Camera Tracker插件進行講解。

本文以反求攝像機工作流程為主線，依次探討每個環節的工作內容，反求攝像機本身并不是困難的技術，而通過反求攝像機得到跟蹤數據之后，將CG物體和實拍內容各方面完美結合才是本技術的難點。

一、安排鏡頭內容

拍攝者應該對整體畫面有一定把握，并對拍攝場景和內容進行整體調度，并在前期拍攝計劃中將需要制作CG內容的部分進行分析研究。拍攝者應該考慮到：首先，場景內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才足以產生良好的攝像機解決方案。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以產生最準確的跟蹤。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，這些區域都需要更清晰地拍攝以便獲取高質量的跟蹤點。所以當要拍攝你的鏡頭素材時，要提前構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）構成，所以一定要確保你有很好的參考點展開在地平面及垂直的畫面上，為計算機輸入合理的平面參考，這樣計算機才可以更為精確和快速地計算出場景中的其他平面。

二、反求攝像機運動

當拍攝完成的視頻素材已經準備就緒，就要進入反求攝像機的技術操作階段。首先，將拍攝的實拍視頻導入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，點擊Animation→Track Camera，對視頻層使用反求攝像機的特效。第三步，結算生成跟蹤點。在這一步驟中，Ae軟件窗口會出現STEP1、STEP2步驟過程運算，Ae會自動完成攝像機反求的運算。

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

三、遮罩繪制及視頻分層處理

合成進畫面的CG物體不會全部出現在視頻的最頂層，而是會和視頻中的元素相互穿插互動。因此，CG物體合成入實拍視頻中時，應分析是否要對畫面進行分層。筆者的分層技術供大家參考：第一步，將實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行父子綁定，并調節各屬性參數，以匹配實拍素材中的攝像機運動。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拍攝像機的運動屬性，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生了層級關系，CG物體就可以在層與層之間自由運動了。

四、合成調色

當上述步驟完成之后，就可以對視頻進行最后一步的合成調色了，將新加入的CG物體進行調色，使其在色調上與原始視頻保持一致，并制作相關光影關系。顏色調整的步驟在反求攝像機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跟蹤步驟，而是出現在看似不太重要的調色階段，導致最后的合成作品功虧一簣。

五、總結

Ae中還有很多跟蹤功能的應用，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），它還可以穩定帶有攝像機顫抖的視頻素材使其平穩播放等，相關的技術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一步的介紹。

參考文獻：

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CS6標準教材[M].北京希望電子出版社，2013（4）.

[2]王紅衛.AFTEREFFECTSCC創意之美[M].機械工業出版社，2015（7）.