3D技术在影视后期合成中应用

分类：影视教育论文发表 时间：2022-04-06 09:14 关注：(1)

      3D合成技术的有效运用，可营造身临其境的氛围，在此基础上保障视觉效果逼真且能优化主观感受，这使得3D合成技术逐步成为影视制作关键技术手段。实践证明，图像处理质量、速度及图像识别与影视后期制作效果成正比，图像理解能力越强、处理速度越快、处理质量越高，且识别能力越强则可保证后期制作效果越好。在影视剧作竞争日益激烈的背景下，如何运用3D技术提升影视后期合成水平成为专职人员亟须解决的问题。本文通过探析3D技术在影视后期合成中的应用方略，以期为提高影视作品制作综合质量提供参考。

　　一、3D技术在影视后期合成中的应用现状

　　3D技术在数字化平台、网络系统、电子设备及虚拟现实、物联网等技术资源整合的前提下发展而来。三维由二维元素构成，在信息技术不断发展的背景下，三维动画在影视媒体领域应用推广，因为三维动画技术具有可操作性较强及能精准模拟真实事物等特点，所以，可打造令人神往的虚拟世界，呈现令人惊叹的视觉效果。基于此，为使影视作品能被更多人喜爱，并推动影视产业稳健发展，3D技术在影视后期合成中的应用方略显得尤为重要。近年来，3D电影深受观众喜爱，这与3D电影视觉特效丰富多样有关，可优化电影的观看体验，在3D技术日趋成熟的背景下，相关技术得以参与到电视剧的创作中，成为后期制作不可或缺的技术条件之一，推动影视产业良性发展。当前，我国3D技术相较于西方发达国家较为落后，主要原因有以下几个。一是软硬件水平较低，技术、设备、系统等方面的局限性明显，软件平台多为西方国家研发所得，本土技术发展基础薄弱。二是3D技术在本土多数影视制作中扮演者辅助角色，在影视后期制作中占比较小，3D协同拍摄系统有待优化升级，同时，有碍CG角色与演员共同完成表演任务，降低影视剧作拍摄与3D技术的融合质量，这会徒增后期合成的制作阻力。三是本土影视后期合成创新意识不强，无法深挖3D技术在影视后期合成中的应用潜力。虽然3D技术在我国影视后期合成中的应用水平急需提升，但市场上不乏优质作品，并为3D技术应用推广奠定基础，如《疯狂的外星人》《刺杀小说家》《图兰朵之魔咒缘起》等，这让人们对影视剧作数字化发展充满期待。以《刺杀小说家》为例，该电影基于“IMAX特制拍摄”计划运用世界级摄像机，共同追求优质的视听效果，其目的是满足人们的观影需求，在拍摄过程中将REDdigital、Panavision、ARRI等，通过IMAX认证的高端摄像机调为IMAX格式，在此基础上，启用IMAX配套的电影后期制作方案，整部电影超一小时的特殊画幅，均用到IMAX专业后期制作技术，把绚丽奇幻的小说世界呈现在观众眼前。

　　二、3D技术在影视后期合成中的应用特点

　　3D技术若想在影视后期合成中发挥自身优势，需专业人员在实践中凸显该技术的特点，继而为提升影视后期合成技术水平给予支持。3D技术影视后期合成特点有以下几个方面：一是3D技术具有较强的建模能力。该技术基于计算机的运算原理设计与制作动画，打破真实事物与虚拟事物所处时空界限，根据影视作品后期制作需求高效模拟，继而达到在影视后期合成中有效运用3D技术的目的。应用3D技术建模主要是指运用软件模拟建成三维空间并出具模型，大致可分为多边形网络及NURBS两类建模形式，后者对参数的要求更高，可处理复杂且要求精细的模型，适合影视后期量化合成，前者建模依靠拉面技术，可满足影视剧集中复杂场景动画合成需求。在建模中需使用电子表格处理巨量数据，运用数字技术对物体之间及物体内部的时空关系予以分析，在此基础上生成实物模型，依据各元素的关联精准明确所在位置。在建模前期准备阶段需确定作图单位，而后把CAD导进3DMAX，导入图形坐标为（0，0，0），全选导入线并组成、冻结底图，在此前提下，调入其余的CAD平面，利用二维捕捉功能设置中点，继而便于前期绘图。导入各立面图并得到若干群组，平面外轮廓需堆砌并冻结，为3D建模提供参考依据。顺延X轴旋转立面呈90°，若发现不能在冻结后捕捉到建模所需的点则要检查捕捉设置。在底图的帮衬下，实体生成建模更加容易，需要注意的是专职人员应尽量减少计算量，最好重新用线描出形状。在建模的过程中，小构件不可轻视，在一个模型建成后需赋予材质，并在材质球上标好名字，这可为后期合成过程中，灵活调整提供便利条件。在模型建成后，需添加目标聚光灯，合理调整目标点与摄像机之间的高度，为便于观察，在建模环节，通常统一调整窗口版面。3D建模常用软件有SoftimageXSI、Maya、3DsMAX等，需影视后期合成专职人员，去根据需要灵活予以选择。二是合成加工效果更为真实。无论是《长江七号》中的外星狗，还是《捉妖记》中的小妖王，真实感均是3D技术在影视后期合成中应用的着力点，为的是保障设计出的事物能真假难辨，虚拟事物与真实事物关系和谐，就算人们知道看到的事物不存在，却依旧愿意相信，继而沉浸在影视剧作中，增强影视剧作的感染力。运用3D技术针对影视剧作予以后期合成的原因有两点，其一，为现实世界中不存在影视剧作艺术创作所需事物，如赤发鬼、外星人等，需要利用技术手段予以设计，其二，为影视剧作中的场景特殊性较强，如海啸、地震等，需通过后期技术合成营造特定氛围，并推进剧情发展。后期合成若想真实可信需灵活、精准的运用3D技术，以人脸表情3D合成为例，需根据剧情发展运用表情捕捉技术，并得到人脸合成模型，最终生成逼真的面部表情，《金刚》《指环王》等影片均用到了表情迁移技术。在后期合成制作真实面部表情的过程中，需专业技术人员保障五官变化自然生动，牙齿、嘴部、眼睛等部位的比例协调，头部可随机转动，在不同光照条件下，模拟皮肤并凸显面部表情的细微变化，后期合成的过程中，面部表情捕捉速度要快，同时能得到预期效果，为使影视后期合成成本得以有效控制，应推行“一次设计，多次合成”的技术应用理念，确保角色模型更换便捷，达到提高后期合成制作效率的目的。在3D技术应用于影视后期合成领域的过程中，相关技术日益细化，为增强合成加工的真实性及实效性给予支持，以面部表情真实合成为例，在影视后期制作中，可运用混合样本人脸表情合成技术、直接表情迁移技术、利用Sketch编辑合成人脸表情等技术。值得一提的是，在人工智能技术日益发展的背景下，可通过机器学习的方式，合成真实感较强的人脸表情，这为高分辨率细节捕捉与表情合成奠定基础。三是提高影视后期合成制作综合质量。在影视后期合成制作环节，3D技术应用较为复杂，不仅需用到静态图像合成技术与动态影像合成技术，还需按照流程逐步完成合成任务，相关技术的有效应用，可提高影视后期制作综合质量。以动画电影后期合成为例，动画作品成型初期阶段由若干相对独立的单一片段构成，并非如荧幕上播放的那样连贯与完整，各片段需通过后期合成处理得到最终的成品。用于动画影片后期合成编制的软件较多，如Director、Preimere等，3Dstudiomax软件中，亦有后期处理工具，调用此工具需选择videopost命令，在弹出的窗口内，针对动画或指定的图像加工处理。不同的技术处理方式存在区别，运用静态图像合成技术，需先建立场景文件，而后加入背景层以及透明层级、输出图像层级，运用动态图像合成技术，需进入软件系统并选择file/reset，将应用程序复位至初始状态并调入场景文件，在下拉栏内，选择videopost命令，点击addsceneevent，达到添加场景事件的目的，选择2个新增事件，并点击addimagelayerevent，在此基础上，新增层次事件，还需根据后期合成需求，新增imageoutputevent事件，弹出窗口后点击files键，并明确存储文件的路径与名称，将操作范围设定成0-100帧，还需设计好输出尺寸，操作完毕则能得到由俯视图渐褪而来的透视图，相较于固有的画面，经过3D技术合成处理的动画质量更高，继而满足动画影视作品后期合成需求。四是3D技术能赋予影视作品深度。电影《刺杀小说家》创设现实世界与小说世界交融的艺术情境，为使两个空间场景具有对比性，引领观众游走在虚拟与现实世界，在后期合成过程中，运用3D技术加大虚拟世界的构建力度，无论是赤发鬼、红甲战士，还是云中城等场景的设计，均契合剧情，并可展现出东方文化的美感，同时，虚拟世界与现实世界亦有创作巧思连通之处，如企业家“李沐”在演讲时所投射的虚拟人像与赤发鬼的高大形象交相呼应，暗示赤发鬼与“李沐”存在关联，继而为影片剧情发展给予支持。基于此，3D技术在影视后期合成中的应用，需建立在赋予作品深度的前提下，保障技术美与影视剧作的内涵美和谐统一。

　　三、3D技术在影视后期合成中的应用路径

　　（一）基于目标导向原则，在早期规划阶段为后期合成做好准备

　　为节约影视后期合成制作成本，并提高技术创作综合质量，需专业技术人员明晰3D技术应用目标，在使用计算机展开后期合成工作前搜集造型设计、分镜头剧本、文学剧本、场景设计等资料，为影视后期合成进程中3D技术的合理运用提供抓手。其中，文学剧本是3D技术用于后期合成的“灵魂”，亦是影视剧作生产的基础，用画面代替文字表述，并对视觉效果加以预判，过于抽象且不具备客观事物特点的图像，无法满足影视剧艺术创作需求，这就需要专职人员能在充分解析文学剧本的前提下，明确后期合成中3D技术的应用目标，为造型、场景等方面的设计提供依据，保障早期规划科学且全面，以免早期规划与后期合成目标不一致，继而达到3D技术应用事半功倍的目的。

　　（二）将片段制作与后期合成关联在一起

　　在前期规划设计清晰明确的基础上运用3D技术，依托计算机及软件系统制作若干动画片段，在制作过程中，需可体现出摄像机控制、渲染、动画、灯光、材质及建模等3D技术特点。其中，建模是指依据前期造型设计标准运用软件绘制得出角色模型，在3D技术应用进程中，此环节较为烦琐，场景中的事物及角色均需建模，创意是建模的核心动力，技术人员要加强构思，并充分调用美术素养，根据实际需求灵活运用细分建模、样条曲线建模、多边形建模等技术手段；材质贴图是指在模型表面赋予生动特性，根据影视剧本主要内容确定物体的反光度、透明度、颜色、粗糙程度、自发光等特性，为使贴图设计更为高效，需经由计算再加以合成，使结构与表面细节更为生动形象。针对材质贴图后期合成处理特殊位置系统会标明坐标，还可引领设计人员有效运用球体、柱体、平面等贴图方法，继而拓宽后期合成进程中3D技术的应用渠道；灯光指的是运用3D技术在片段制作中，最大程度的模拟自然光或人工光，通常3D技术软件中，包含泛灯光与方向灯，如蜡烛、太阳、电筒、探照灯等光源，它可起到投射阴影、照明场景、渲染气氛等作用，一般情况下使用三光源设置技法，在物体正面3/4的位置放灯源，基本灯源为主灯，其亮度相对最大，同时，主灯决定光线走向及阴影面积与方位。背灯具有凸显主体轮廓的作用，达到突出背景中主体的目的；摄像机控制是指运用摄像原理在后期合成制作中，使用3D技术灵活驾驭摄像机工具，在此基础上优化分镜头剧本后期合成效果。影视剧画面流畅、稳定是使用摄像机工具的第一要素，并依据情节需求予以应用，还需利用摄像机功能优化画面的动态效果；动画设计是指依据分镜头剧本使用3D技术处理关键帧，该技术会依托动画曲线运用动画信息来完成关键帧过渡顺畅的合成加工任务，需要注意的是合成结果应符合事物客观发展规律及人（动物）运动规律；渲染指的是依据影视剧场景及物体灯光、贴图等特性，运用程序绘制得出完整的动画或画面，渲染器可提供辐射度渲染、光线跟踪、有线扫描等渲染技法，继而使3D技术在影视后期合成中的应用更为高效便捷。

　　（三）在后期制作环节要精益求精

　　在前期设计规划及片段制作质量达标的基础上，3D技术在后期制作中的运用需精益求精，为了做到这一点，技术人员需有效运用非线性编辑技术，其目的是针对原素材灵活予以修改、处理、选取，在此基础上提高3D技术应用效率。后期制作目标落地建立在影视剧作艺术设计资料统筹的前提下，技术人员要对场景、镜头与角色等设计极为了解，还需依据审美追求、市场反馈、技术条件、作品内涵等因素，对后期合成参数加以调整，发挥3D技术后期制作“即成即改”的优势，为了突出该优势可运用虚拟现实技术，增强后期合成技术的复合性与科学性，使特效增减更为合理，还需运用大数据技术对后期合成过程中所产生的数据加以备份，为今后相同影视作品基于3D技术的后期合成制作提供依据，继而推动后期制作朝着精细高效的方向不断发展。

　　四、结束语

　　综上所述，3D技术在影视后期合成中的有效运用，可提高影视作品综合质量，基于此，技术人员需将建模、赋予影视剧作品深度、提高后期合成综合质量、合成效果更为真实视为3D技术应用的要点，在此基础上，基于目标导向原则，在早期策划阶段为后期合成做好准备，将片段制作与后期合成关联在一起，在后期制作环节亦需精益求精，加之大数据、虚拟现实等技术的联合运用，提升3D技术在影视后期合成中的应用水平。

　　作者:张玮宏