姜 遼 （福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院 362332）

數(shù)字影視特效設(shè)計(jì)制作與動(dòng)畫合成技術(shù)研究

姜 遼 （福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院 362332）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的同時(shí)，電影也發(fā)生了巨大的變化。很多電影的制作都需要計(jì)算機(jī)的參與?？梢娪?jì)算機(jī)對(duì)影視作品的后期合成有重要影響。本文主要講述了影視后期的特效制作、如何運(yùn)用動(dòng)畫合成以及在影視作品中融入計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響等，計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到影視中的影響以及動(dòng)畫合成的方法及運(yùn)用等內(nèi)容，計(jì)算機(jī)的影響主要是通過對(duì)數(shù)字合成技術(shù)的綜合研究以及動(dòng)畫合成的方式、運(yùn)用技巧去體現(xiàn)。

數(shù)字影視；特效；動(dòng)畫；合成制作

在20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)就已經(jīng)開始運(yùn)用到電影中，電影革命也隨之產(chǎn)生，電影世界以一個(gè)全新的面貌呈現(xiàn)在眾人面前。越來越多的影視作品運(yùn)用計(jì)算機(jī)制作精美的圖像，這給觀眾帶來超過電影本身的魅力的視覺享受。 “電影作為一種視覺傳媒出現(xiàn)在人們面前是電影的又一種特性?！?/p>

觀眾在電影制作由部分使用電腦特效到在電影中全部運(yùn)用的整個(gè)轉(zhuǎn)變過程中，感受到的震撼可不只一點(diǎn)點(diǎn)?，F(xiàn)在的電影中計(jì)算機(jī)的數(shù)碼元素隨處可見，沒有應(yīng)用數(shù)碼元素的少見。當(dāng)今的導(dǎo)演在講述故事時(shí)方式靈活多變，然而其制作也并非如此簡單，但是換種思考方式去看，在人們使用電腦技術(shù)的時(shí)候依然帶有局限性。計(jì)算機(jī)制作的電影畫面不僅具有原來的視覺想象上無法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，而且也可以通過計(jì)算機(jī)去制作那些消耗大量人力物力的危險(xiǎn)鏡頭。這樣不僅降低了電影制作的成本，還進(jìn)一步確保演員的人身安全。再者，導(dǎo)演可以通過電影中的計(jì)算機(jī)技術(shù)去提前預(yù)覽這些生動(dòng)形象的場(chǎng)面，使導(dǎo)演在電影整體制作的可操作性上和總體的印象上把握好。有些獨(dú)特的制作方法是導(dǎo)演自己通過計(jì)算機(jī)建立的（如詹姆斯卡梅隆制作的《終結(jié)者2》）。在一些科幻電影中電腦制作技術(shù)顯得尤為重要，可以說計(jì)算機(jī)讓人們?cè)诿枥L世界上有了更好的方式。

一、影視特效的大致背景

在為電影動(dòng)畫制作特效的過程中，影視劇的視覺效果就顯得尤為重要。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，影視制作的相關(guān)軟件也越來越多，影視拍攝的局限性就顯現(xiàn)出來了。三維數(shù)字的影像技術(shù)彌補(bǔ)了視覺效果拍攝上的不足，并且通過電腦進(jìn)行制作的費(fèi)用比進(jìn)行實(shí)際拍攝的費(fèi)用要低很多，同時(shí)在時(shí)間上也得到了節(jié)約，如外景地天氣、積極變化及預(yù)算費(fèi)用等的節(jié)約。

在電臺(tái)的輸出格式和電影膠片的轉(zhuǎn)換上，數(shù)字光魔電腦特技制作技術(shù)有其優(yōu)越性，畫面的質(zhì)量高，在制作的過程中，質(zhì)量居首要地位，因?yàn)閿?shù)字光魔可以通過跟蹤軟件在計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)與拍攝機(jī)器的完全 同步，所以早合成的時(shí)候不會(huì)有抖動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生。使畫面沒有瑕疵。數(shù)字光魔技術(shù)在制作的過程中為了讓特效和實(shí)景完美結(jié)合，會(huì)嚴(yán)格地參照劇照和道具，用來保障計(jì)算機(jī)模擬的視覺效果和拍攝畫面的強(qiáng)烈真實(shí)感。

在三維技術(shù)背景的數(shù)字光魔以及3d影視團(tuán)隊(duì)進(jìn)行全方位的制作與創(chuàng)作服務(wù)的基礎(chǔ)上，主要包括的方面有：電視劇、宣傳片、影視三維動(dòng)畫、影視劇的特技制作、攝制錄制、影視包裝等。

二、關(guān)于數(shù)字合成技術(shù)

（一）對(duì)數(shù)字合成技術(shù)的基本了解

通過計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件，將多種不同的元素材進(jìn)行復(fù)合制作成單一的符合畫面，這一過程被稱為數(shù)字的合成技術(shù)。它的角色在影視節(jié)目后期制作中的地位顯得越來越突出。在國內(nèi)外的眾多影視大片中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)字合成技術(shù)在其中占了大部分，具體例子有：恐龍、小精靈、外星人等，它們都是用電腦三維動(dòng)畫制成的。我們經(jīng)?？吹降膹V告片、電視片頭、MTV等，其都融入了數(shù)字合成技術(shù)。把兩幅或者兩幅以上的圖像通過計(jì)算機(jī)的相關(guān)操作合并成一幅圖畫，這就是我們說的一般合成。一般合成要求對(duì)技術(shù)和藝術(shù)有較深入的理解，所以它具有比較高的要求。為了合成后的畫面能夠比較好的觀賞性，在把幾幅圖像進(jìn)行合成之前，一般要對(duì)單個(gè)的圖像進(jìn)行一些必要的操作，使之更容易被合成。

1.有關(guān)校色的幾種情況

把所要制作的圖像中的各個(gè)像素的顏色按照整體的情況進(jìn)行修改是最為常見的一種操作，這個(gè)過程叫做校對(duì)顏色，簡稱校色。為了讓色調(diào)變得統(tǒng)一，在對(duì)不同的幾幅背景圖像進(jìn)行合成之前需要進(jìn)行校色。如果沒有特技鏡頭的話，可以不對(duì)其進(jìn)行合成。不過為了使畫面具有更好的、更協(xié)調(diào)的色彩，制作者往往會(huì)把拍攝下來的鏡頭做更高要求的校色。

2.幾何變換的方式

在一些特殊的情況下，需要對(duì)畫面上的移動(dòng)像素而不是像素的顏色值進(jìn)行幾何變換的修改。幾何變換有好幾種基本的方式：平移、旋轉(zhuǎn)以及縮放畫面；合成畫面的時(shí)候，可以按照要求把畫面放在指定的位置上。一些比較復(fù)雜的幾何變換實(shí)際上是在三維空間里變換畫面的位置；除此之外，一些變換可以讓畫面產(chǎn)生不均勻的變形，這就是比較復(fù)雜的變換。比如把圓形變形，可以通過模擬的方式讓其產(chǎn)生變形的鏡頭，或者模擬可以看到在放大鏡下面的畫面。

3.濾鏡的使用

濾鏡就是利用畫面中一定范圍內(nèi)相鄰的一些像素，把它們計(jì)算出新的像素值。濾鏡有很多種類，比如Photo-Shop就有上千種濾鏡，它的用途十分廣泛，通過使用這些功能將很多增加視覺沖擊力的畫面實(shí)現(xiàn)，例如：噪波、虛化、顆粒、銳化等。

4.圖像合成

通過以上的的多種手法對(duì)畫面進(jìn)行調(diào)整后，就可以很輕松地利用合成軟件把選中的畫面合成到一起。摳像也是一種常用手段，即在合成中使用合成技術(shù)的有通道提取 ；通道提取最主要是通過藍(lán)屏技術(shù)（Blue Screen）的方式。它主要是根據(jù)色度的區(qū)別，在拍攝人物的時(shí)候，在單色的背景前或者其它的拍攝內(nèi)容前，把單色背景去掉；常見的數(shù)字合成方法還有數(shù)字復(fù)制（Distal Clone）。如果要進(jìn)行大場(chǎng)面的拍攝，可以先讓一部分演員進(jìn)行拍攝，然后通過一次或者多次的拍攝，對(duì)圖像進(jìn)行若干次復(fù)制，使它們充滿整個(gè)換面，這樣看起來就像是千軍萬馬的感覺等等。合成的方法有很多，所以需要通過在不同的合成軟件中進(jìn)行多次探索和研究。

（二）關(guān)于數(shù)字合成工具

目前，數(shù)字合成的工具分為軟件和硬件。數(shù)字合成軟件在現(xiàn)在比較流行的有：Adobe Premiere，Paint，Maya Fusion等，這些軟件不僅功能強(qiáng)大，而且各自擁有不同的長處，可以對(duì)多種不同的合成特技鏡頭進(jìn)行處理。在硬件的方面：由于以前的合成軟件性能高，并且對(duì)硬件的要求也高，所以這類軟件大多數(shù)都要在高性能的圖形工作站上才能順利運(yùn)行，例如SGI的0ynx，0ctan等，在高性能的圖形工作網(wǎng)站上有很多這一類的數(shù)字合成軟件，其中最具有代表性的就是美國Discreet Logic公司，這個(gè)公司為用戶提供了一套完整的影視節(jié)目后期制作工具。由于PC機(jī)性能的不斷提高，基于PC操作平臺(tái)的數(shù)字合成軟件也隨之大批涌現(xiàn)，具體有After EFECT、Maya Fusion等，這些工具在合成效果、操作界面、運(yùn)算速度等方面都有很高的水準(zhǔn)，比圖形工作站的專用軟件也可相提并論。非常精彩的合成特技鏡頭在這些功能強(qiáng)大的軟件上可以方便的做出，可以完美的實(shí)現(xiàn)其要表達(dá)的視覺效果。

三、動(dòng)畫合成方法的整體運(yùn)用

當(dāng)進(jìn)入到影視作品的后期制作的時(shí)候，每一個(gè)有用的素材都需要統(tǒng)一有序地被串聯(lián)起來，主要包括以下四個(gè)方面：合成特效、音樂配置、臺(tái)詞錄制以及畫面剪輯。后期的合成和前期的拍攝在時(shí)間上不一定是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其只是一個(gè)相對(duì)上的概念，例如為了達(dá)到整體預(yù)覽的效果，一場(chǎng)虛擬的場(chǎng)景制作應(yīng)該在拍攝前進(jìn)行完成，這樣把拍攝的后期工作作為基本參照，在故事情節(jié)完善的前提下就顯得十分重要，這些制作的素材，可以獨(dú)立地存在在作品中，具有代表性的有大家所熟知的《泰坦尼克號(hào)》，為了很好的拍攝旅客在沉船時(shí)在甲板上的活動(dòng)的情景，必須得先設(shè)計(jì)完成沉船的虛擬場(chǎng)景。另外，有一些制作工作要與拍攝的工作在同一時(shí)間進(jìn)行才能完成。在影視作品的后期制作中，動(dòng)畫的合成方法主要有兩種為：對(duì)合成畫面進(jìn)行有效處理以及鏈接相關(guān)的鏡頭等。

（一）如何運(yùn)用合成畫面

因?yàn)橛耙曌髌吩O(shè)計(jì)的制作目的的不同，所以畫面的處理方式也就不一樣。在一般的情況下，為了達(dá)到調(diào)節(jié)色調(diào)色彩的目的，可以交換使用不同的合成手段。這樣不僅能夠有效地結(jié)合在不同的時(shí)間和地點(diǎn)拍攝出來的畫面 的色調(diào)色彩，還可以達(dá)到渲染劇情的目的，可以在對(duì)色度色彩的整體的把握上突出主題特征。在現(xiàn)在以紀(jì)實(shí)為主題的作品也應(yīng)用了動(dòng)畫合成的處理方法在后期的制作中。動(dòng)畫合成的方法多種多樣而且具有十分重要的意義。它可以有效地結(jié)合虛擬的場(chǎng)景和攝影棚拍攝的圖畫，這樣不但節(jié)約費(fèi)用，而且還可以進(jìn)一步加快拍攝進(jìn)程，另外，還可以對(duì)演員起到保護(hù)的作用，而且還可以將一些特殊的視覺效果呈獻(xiàn)給觀眾。比如在武打類的影視作品中，經(jīng)常有一些跳下懸崖或者身上挨刀的情節(jié)，但是在實(shí)際的拍攝過程中，不可能讓演員真的要跳下懸崖或者在身上砍上幾刀，所以為了實(shí)現(xiàn)這些情節(jié)，最后都是運(yùn)用了特殊的動(dòng)畫合成方法。另外，在影視作品中一些視覺效果具有疊加的感覺，這也是通過動(dòng)畫合成的方法實(shí)現(xiàn)的。還有就是我們每天在電視或者網(wǎng)絡(luò)收看CCTV天氣預(yù)報(bào)時(shí)，可以看見主持人站在其后面的屏幕進(jìn)行主持，這種人與背景統(tǒng)一起來的效果實(shí)際上也是通過動(dòng)畫合成的方法去實(shí)現(xiàn)的。

（二）關(guān)于連接鏡頭

自從運(yùn)用動(dòng)畫合成的方法出現(xiàn)之后，不僅給影視制作提供了一個(gè)更加廣闊的創(chuàng)造空間，同時(shí)也向影視作品制作提出了更多更高的要求。動(dòng)畫合成方法的另一個(gè)有效運(yùn)用就是連接鏡頭，但是鏡頭的鏈接不是簡單地把幾個(gè)鏡頭籠統(tǒng)地組合到一起，而是著重在鏡頭之間如何創(chuàng)作和表現(xiàn)新過渡元素。比如在新聞聯(lián)播和一些類似的影視作品中，常常會(huì)出現(xiàn)讓一個(gè)標(biāo)志在畫面中短時(shí)間劃過，用來回訪曾經(jīng)發(fā)生的場(chǎng)景，并且會(huì)和實(shí)際發(fā)生的場(chǎng)景進(jìn)行比較，而這個(gè)特殊標(biāo)志的制作就是通過使用動(dòng)畫合成的方法以及運(yùn)用三維軟件令其呈現(xiàn)出不同的視覺效果；與此同時(shí)，也可以運(yùn)用變形、色彩效果以及光線等技術(shù)上的手段使鏡頭完成和諧過渡，也可以采用相同的視覺元素在不同的畫面中進(jìn)行串聯(lián)，也就是讓畫面能夠統(tǒng)一起來，使其更加清晰流暢，而且可以在一定的程度上凸顯某個(gè)標(biāo)志的作用。

四、綜述

目前的社會(huì)，經(jīng)濟(jì)文化都飛速發(fā)展，人們對(duì)于精神以及娛樂層面上的要求也提高了很多。各具特色的影視作品以及文化傳媒的發(fā)展給人們的精神上帶來了很大享受。近年來由于科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，數(shù)字化時(shí)代的到來，廣告宣傳片、影視作品以及電視欄目中隨處可見影視特效設(shè)計(jì)和動(dòng)畫合成，給人們帶來了耳目一新的感覺。數(shù)字影視特效設(shè)計(jì)可以使作品的聲音效果、畫面元素及運(yùn)動(dòng)節(jié)奏達(dá)到和諧統(tǒng)一，動(dòng)畫合成可起到連接和合成鏡頭的效果?？偠灾?yàn)閼?yīng)用數(shù)字影視特效制作和動(dòng)畫合成方法，構(gòu)建出的虛擬空間給了人們視覺上的享受，所以這些都值得不斷推廣運(yùn)用，不斷探索和研究。

[1]梁滌.數(shù)字影視特效設(shè)計(jì)制作與動(dòng)畫合成方法的運(yùn)用探析 .科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（11）.

[2]孫庚雨.淺談數(shù)字影視特效設(shè)計(jì)制作與動(dòng)畫合成方法.才智，2014（14）.

[3]夏麗雯，張立里.數(shù)字影視特效設(shè)計(jì)制作與動(dòng)畫合成方法.藝術(shù)科技，2014（3）.

姜遼（1986.10-）男，漢族，河南洛陽人，福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院助教，畢業(yè)于北京服裝學(xué)院，工業(yè)設(shè)計(jì)（數(shù)字媒體藝術(shù)方向）學(xué)士，主要研究方向：動(dòng)畫與數(shù)字媒體藝術(shù)研究。