數字影視特效設計制作與動畫合成技術研究

姜 遼 （福建師范大學閩南科技學院 362332）

數字影視特效設計制作與動畫合成技術研究

姜 遼 （福建師范大學閩南科技學院 362332）

隨著科學技術的不斷進步，在計算機飛速發展的同時，電影也發生了巨大的變化。很多電影的制作都需要計算機的參與。可見計算機對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、如何運用動畫合成以及在影視作品中融入計算機技術的影響等，計算機技術融入到影視中的影響以及動畫合成的方法及運用等內容，計算機的影響主要是通過對數字合成技術的綜合研究以及動畫合成的方式、運用技巧去體現。

數字影視；特效；動畫；合成制作

在20世紀60年代，計算機技術就已經開始運用到電影中，電影革命也隨之產生，電影世界以一個全新的面貌呈現在眾人面前。越來越多的影視作品運用計算機制作精美的圖像，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在人們面前是電影的又一種特性。”

觀眾在電影制作由部分使用電腦特效到在電影中全部運用的整個轉變過程中，感受到的震撼可不只一點點。現在的電影中計算機的數碼元素隨處可見，沒有應用數碼元素的少見。當今的導演在講述故事時方式靈活多變，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的時候依然帶有局限性。計算機制作的電影畫面不僅具有原來的視覺想象上無法實現的技術的優勢，而且也可以通過計算機去制作那些消耗大量人力物力的危險鏡頭。這樣不僅降低了電影制作的成本，還進一步確保演員的人身安全。再者，導演可以通過電影中的計算機技術去提前預覽這些生動形象的場面，使導演在電影整體制作的可操作性上和總體的印象上把握好。有些獨特的制作方法是導演自己通過計算機建立的（如詹姆斯卡梅隆制作的《終結者2》）。在一些科幻電影中電腦制作技術顯得尤為重要，可以說計算機讓人們在描繪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。由于計算機技術不斷進步，影視制作的相關軟件也越來越多，影視拍攝的局限性就顯現出來了。三維數字的影像技術彌補了視覺效果拍攝上的不足，并且通過電腦進行制作的費用比進行實際拍攝的費用要低很多，同時在時間上也得到了節約，如外景地天氣、積極變化及預算費用等的節約。

在電臺的輸出格式和電影膠片的轉換上，數字光魔電腦特技制作技術有其優越性，畫面的質量高，在制作的過程中，質量居首要地位，因為數字光魔可以通過跟蹤軟件在計算機中產生攝像機，實現與拍攝機器的完全 同步，所以早合成的時候不會有抖動的現象發生。使畫面沒有瑕疵。數字光魔技術在制作的過程中為了讓特效和實景完美結合，會嚴格地參照劇照和道具，用來保障計算機模擬的視覺效果和拍攝畫面的強烈真實感。

在三維技術背景的數字光魔以及3d影視團隊進行全方位的制作與創作服務的基礎上，主要包括的方面有：電視劇、宣傳片、影視三維動畫、影視劇的特技制作、攝制錄制、影視包裝等。

二、關于數字合成技術

（一）對數字合成技術的基本了解

通過計算機的相關軟件，將多種不同的元素材進行復合制作成單一的符合畫面，這一過程被稱為數字的合成技術。它的角色在影視節目后期制作中的地位顯得越來越突出。在國內外的眾多影視大片中，我們經常會發現數字合成技術在其中占了大部分，具體例子有：恐龍、小精靈、外星人等，它們都是用電腦三維動畫制成的。我們經常看到的廣告片、電視片頭、MTV等，其都融入了數字合成技術。把兩幅或者兩幅以上的圖像通過計算機的相關操作合并成一幅圖畫，這就是我們說的一般合成。一般合成要求對技術和藝術有較深入的理解，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，在把幾幅圖像進行合成之前，一般要對單個的圖像進行一些必要的操作，使之更容易被合成。

1.有關校色的幾種情況

把所要制作的圖像中的各個像素的顏色按照整體的情況進行修改是最為常見的一種操作，這個過程叫做校對顏色，簡稱校色。為了讓色調變得統一，在對不同的幾幅背景圖像進行合成之前需要進行校色。如果沒有特技鏡頭的話，可以不對其進行合成。不過為了使畫面具有更好的、更協調的色彩，制作者往往會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，需要對畫面上的移動像素而不是像素的顏色值進行幾何變換的修改。幾何變換有好幾種基本的方式：平移、旋轉以及縮放畫面；合成畫面的時候，可以按照要求把畫面放在指定的位置上。一些比較復雜的幾何變換實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生不均勻的變形，這就是比較復雜的變換。比如把圓形變形，可以通過模擬的方式讓其產生變形的鏡頭，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相鄰的一些像素，把它們計算出新的像素值。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現，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畫面進行調整后，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的有通道提取 ；通道提取最主要是通過藍屏技術（Blue Screen）的方式。它主要是根據色度的區別，在拍攝人物的時候，在單色的背景前或者其它的拍攝內容前，把單色背景去掉；常見的數字合成方法還有數字復制（Distal Clone）。如果要進行大場面的拍攝，可以先讓一部分演員進行拍攝，然后通過一次或者多次的拍攝，對圖像進行若干次復制，使它們充滿整個換面，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行多次探索和研究。

（二）關于數字合成工具

目前，數字合成的工具分為軟件和硬件。數字合成軟件在現在比較流行的有：Adobe Premiere，Paint，Maya Fusion等，這些軟件不僅功能強大，而且各自擁有不同的長處，可以對多種不同的合成特技鏡頭進行處理。在硬件的方面：由于以前的合成軟件性能高，并且對硬件的要求也高，所以這類軟件大多數都要在高性能的圖形工作站上才能順利運行，例如SGI的0ynx，0ctan等，在高性能的圖形工作網站上有很多這一類的數字合成軟件，其中最具有代表性的就是美國Discreet Logic公司，這個公司為用戶提供了一套完整的影視節目后期制作工具。由于PC機性能的不斷提高，基于PC操作平臺的數字合成軟件也隨之大批涌現，具體有After EFECT、Maya Fusion等，這些工具在合成效果、操作界面、運算速度等方面都有很高的水準，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大的軟件上可以方便的做出，可以完美的實現其要表達的視覺效果。

三、動畫合成方法的整體運用

當進入到影視作品的后期制作的時候，每一個有用的素材都需要統一有序地被串聯起來，主要包括以下四個方面：合成特效、音樂配置、臺詞錄制以及畫面剪輯。后期的合成和前期的拍攝在時間上不一定是一一對應的關系，其只是一個相對上的概念，例如為了達到整體預覽的效果，一場虛擬的場景制作應該在拍攝前進行完成，這樣把拍攝的后期工作作為基本參照，在故事情節完善的前提下就顯得十分重要，這些制作的素材，可以獨立地存在在作品中，具有代表性的有大家所熟知的《泰坦尼克號》，為了很好的拍攝旅客在沉船時在甲板上的活動的情景，必須得先設計完成沉船的虛擬場景。另外，有一些制作工作要與拍攝的工作在同一時間進行才能完成。在影視作品的后期制作中，動畫的合成方法主要有兩種為：對合成畫面進行有效處理以及鏈接相關的鏡頭等。

（一）如何運用合成畫面

因為影視作品設計的制作目的的不同，所以畫面的處理方式也就不一樣。在一般的情況下，為了達到調節色調色彩的目的，可以交換使用不同的合成手段。這樣不僅能夠有效地結合在不同的時間和地點拍攝出來的畫面 的色調色彩，還可以達到渲染劇情的目的，可以在對色度色彩的整體的把握上突出主題特征。在現在以紀實為主題的作品也應用了動畫合成的處理方法在后期的制作中。動畫合成的方法多種多樣而且具有十分重要的意義。它可以有效地結合虛擬的場景和攝影棚拍攝的圖畫，這樣不但節約費用，而且還可以進一步加快拍攝進程，另外，還可以對演員起到保護的作用，而且還可以將一些特殊的視覺效果呈獻給觀眾。比如在武打類的影視作品中，經常有一些跳下懸崖或者身上挨刀的情節，但是在實際的拍攝過程中，不可能讓演員真的要跳下懸崖或者在身上砍上幾刀，所以為了實現這些情節，最后都是運用了特殊的動畫合成方法。另外，在影視作品中一些視覺效果具有疊加的感覺，這也是通過動畫合成的方法實現的。還有就是我們每天在電視或者網絡收看CCTV天氣預報時，可以看見主持人站在其后面的屏幕進行主持，這種人與背景統一起來的效果實際上也是通過動畫合成的方法去實現的。

（二）關于連接鏡頭

自從運用動畫合成的方法出現之后，不僅給影視制作提供了一個更加廣闊的創造空間，同時也向影視作品制作提出了更多更高的要求。動畫合成方法的另一個有效運用就是連接鏡頭，但是鏡頭的鏈接不是簡單地把幾個鏡頭籠統地組合到一起，而是著重在鏡頭之間如何創作和表現新過渡元素。比如在新聞聯播和一些類似的影視作品中，常常會出現讓一個標志在畫面中短時間劃過，用來回訪曾經發生的場景，并且會和實際發生的場景進行比較，而這個特殊標志的制作就是通過使用動畫合成的方法以及運用三維軟件令其呈現出不同的視覺效果；與此同時，也可以運用變形、色彩效果以及光線等技術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行串聯，也就是讓畫面能夠統一起來，使其更加清晰流暢，而且可以在一定的程度上凸顯某個標志的作用。

四、綜述

目前的社會，經濟文化都飛速發展，人們對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展給人們的精神上帶來了很大享受。近年來由于科學技術不斷進步，數字化時代的到來，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計和動畫合成，給人們帶來了耳目一新的感覺。數字影視特效設計可以使作品的聲音效果、畫面元素及運動節奏達到和諧統一，動畫合成可起到連接和合成鏡頭的效果。總而言之，因為應用數字影視特效制作和動畫合成方法，構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用，不斷探索和研究。

[1]梁滌.數字影視特效設計制作與動畫合成方法的運用探析 .科技創新導報，2014（11）.

[2]孫庚雨.淺談數字影視特效設計制作與動畫合成方法.才智，2014（14）.

[3]夏麗雯，張立里.數字影視特效設計制作與動畫合成方法.藝術科技，2014（3）.

姜遼（1986.10-）男，漢族，河南洛陽人，福建師范大學閩南科技學院助教，畢業于北京服裝學院，工業設計（數字媒體藝術方向）學士，主要研究方向：動畫與數字媒體藝術研究。