試論三維動畫與實拍結合技術

【摘要】：探究三維動畫與實拍技術的結合，有利于提升影視作品的表現力與感染力，對提升影視作品的真實性，具有重要作用。本文在對三維動畫與實拍結合技術的優勢進行綜合闡述的基礎上，重點介紹了三維動畫與實拍結合技術的實現方法，以期為相關人士提供借鑒和參考。

【關鍵詞】：三維動畫；實拍；攝像機跟蹤

前言：隨著社會經濟的不斷發展和社會生產力水平的進一步提升，三維動畫技術在節目后期制作過程中得到了廣泛應用，有效提升了節目的制作水平。通過實現三維動畫技術與實拍技術的有機結合，能夠增強節目的真實性，降低節目的制作成本。因此，探究三維動畫與實拍結合技術的實現方法，具有重要的現實意義。

一、三維動畫與實拍的優勢

三維動畫又稱3D動畫，是一種新興的制作技術。隨著計算機技術的迅速發展，三維動畫得到了廣泛應用。設計師通過利用三維動畫軟件，在計算機中建立一個虛擬的世界，并依據設計對象的形狀和尺寸建立虛擬場景和模型，設定模型的運動軌跡、攝影機的運動軌跡和動畫參數，根據實際需要，合理設置模型的材質和燈光，利用計算機生成畫面。由于三維動畫技術具有較強的可操作性和可修改性，使得其在影視特效創意、前期拍攝、后期合成和影視劇特效等領域得到了廣泛應用。科技發展的日新月異實現了三維動畫與實拍技術的有機結合，不僅降低了節目制作的成本，還有效提升了節目的效果和質量[1]。

例如，在某支創意廣告的拍攝過程中，廠家要求表現產品的輕量化特點，需要基于從地面飄至天上的視角進行拍攝，傳統的廣告拍攝手法不足以滿足廠家對產品拍攝視覺效果的要求。因此，拍攝人員采用了三維動畫與實拍相結合的技術。首先，對廠家的產品進行實景拍攝，然后，將實景拍攝的照片置于計算機中，在此過程中，拍攝人員選用了兩張畫面相同而畫質不同的照片，一張照片用于追蹤攝像機的運動軌跡，另一張照片用于仿真合成。通過這種方式，不僅充分滿足了廠家對產品的拍攝需求，還有效提升了拍攝過程的流暢性，實現了節省硬件資源的目標。

二、三維動畫與實拍結合技術的實現

（一）攝像機跟蹤

三維動畫和實景拍攝的過程具有相似性的特點，都需要用到攝像機，只有在充分確保實景拍攝和三維動畫制作的攝像機的類型和焦距具有一致性從，才能夠為拍攝畫面的真實性提供有力保障。傳統的實景拍攝過程中，采用手工逐幀調整的方法，加劇了工作人員的工作任務，無法提升拍攝的視覺效果。因此，在三維動畫的拍攝過程中，加強對攝像機跟蹤軟件的充分利用，實現虛擬場景中攝像機位置、焦距與實景拍攝過程中攝像機位置和焦距的準確匹配，顯得尤為重要[2]。

在啟動3DMAX動畫制作軟件后，應依次點擊“程序面板”和“More”按鈕，然后點擊“Camera Tracker”按鈕，即可啟動攝像機追蹤功能。3DMAX的攝像機追蹤功能對實景拍攝具有一定的條件限制，需要在實拍場景增設標記點，且標記點應置于不同的平面上，確保攝像機能夠區分標記點的遠近高低。同時，在拍攝人員在實景拍攝前，應對標記點之間的距離進行準確測量，表明3DMAX的攝像機跟蹤功能不能夠基于二維圖像中對Z軸的深度進行自動計算，需要如Boujou3等攝像機跟蹤軟件進行計算。

（二）攝像機軌跡追蹤

（1）拍攝人員應先啟動Boujou3軟件，點擊“加載序列”按鈕，導入本次拍攝跟蹤的序列圖片。若拍攝人員不能夠明確導入的制式，應點擊“Apply”按鈕，系統會根據所導入圖片的像素自動選擇制式，在制式選擇完畢后，點擊“Close”按鈕即可。（2）在Boujou3軟件啟動完畢后，拍攝人員應點擊“跟蹤特征”按鈕，實現對攝像機軌跡的自動跟蹤。若拍攝人員想針對某段素材進行跟蹤，可以點擊“Slected Range”按鈕，合理選擇跟蹤的范圍，如果拍攝人員想要對全部素材進行跟蹤，應依次點擊“All Frames”按鈕和“Start”按鈕，實現對素材全部幀的跟蹤。同時，拍攝人員應充分認識到，對素材的跟蹤需要一段時間。（3）在攝像機跟蹤完畢后，拍攝人員應點擊“跟蹤攝像機”按鈕，由于上述跟蹤是針對序列幀的跟蹤，因此，應將跟蹤到的信息反饋至攝像機，點擊“Start”按鈕，進行重新跟蹤。

（4）在完成跟蹤后，應點擊“屬性”工具欄的“三維”按鈕，進入三維視圖界面，通過Shift+鼠標左鍵的方式，對三維視圖進行調整，選擇視圖最下方的點，點擊“Ctrl”鍵，將所選擇的點的顏色調整為綠色。（5）拍攝人員應點擊“描述場景外形”的按鈕在此過程中應注意，場景外形的合理選擇十分重要，拍攝人員在平時的拍攝過程中應加強實踐，確保場景外形選擇的合理性。然后，系統會彈出“Scnge Gcometry”對話框，設計人員可根據設計的實際需要，選擇場景的“Type”，一般情況下，將Z-X-Plane作為場景的主要類型。在場景外形選擇完畢后，拍攝人員應點擊“OK”按鈕，確保場景平面上的點能夠整體上移。（6）點擊“F3按鈕”，對一個三維物體的完整性進行測試跟蹤，查看三維物體的透視效果，點擊“OK”按鈕，在三維視圖中即可出現方形幾何體。將該方形物體移動至選擇點的位置，確保跟蹤無問題后，點擊“輸出攝像機跟蹤”按鈕，將輸出類型設置為3D Studio MAX，點擊“Save”按鈕完成保存。

（三）三維創建物體

（1）啟動3D MAX程序，點擊“運行腳本”，打開保存的文件，點擊“H”鍵全選，將左視圖旋轉90度，點擊鍵盤上的“C”鍵，在菜單欄中選擇“視圖背景”對話框，依次選擇“橫縱比”、“匹配位圖”、“顯示背景”和“動畫背景”選項，打開序列幀，并選擇序列圖像，點擊“OK”按鈕。（2）選擇一個點，將其命名為SS，例如，在創建三維茶壺的過程中，應點擊“對齊”按鈕，使其與坐標軸對其，移動到制定位置。（3）創建一個平面，點擊“Shadow son”，根據茶壺的材質為其制造陰影，然后點擊“Shadow”，最后進行渲染輸出，即表示完成整個制作過程。

結論：通過以上研究發現，在三維動畫和實拍結合的過程中，通過加強對攝像機軌跡的跟蹤，能夠三維動畫的制作提供科學的理論依據。在此基礎上，完善三維動畫的構建，有利于提升節目的視覺效果。因此，在三維動畫和實拍結合的過程中，可以借鑒上述方法。

參考文獻：

[1]周潔.三維動畫設計中融入二維動畫的關鍵技術研究[J].軟件導刊（教育技術），2016，15（03）：81-82.

[2]黃宗彥.淺論二維動畫中光影的功能[J].影視制作，2015，21（07）：86-89.