送你一把“雷神之錘” Blender物體跟蹤實戰教程

薛山

什么是物體跟蹤？

對于視頻后期處理而言，想要在圖像中某個物體表面添加效果或新建物體，都需要建立在圖像跟蹤的前提下，因為我們的視頻往往存在機位移動或主體移動，甚至兩者皆有，不做跟蹤，新建的效果只會固定在某一個地方，手動逐幀調整對于10秒就至少240幀的視頻而言也是不現實的事情，所以，學會跟蹤很重要。

而一般來說，我們無論在After Effect、Cinema4D、MAYA、Blender等軟件中，默認啟用的跟蹤模式都是攝像頭反求，也即通過畫面中物體移動的透視變化來反推攝影機的位置，所以一般在完成跟蹤計算后，我們會看到物體處于靜止狀態，而攝像頭在不斷地運動。

顯然，攝影機反求適用于機位移動而主體不怎么動的拍攝主題，對于機位基本固定，但物體不斷移動的內容而言，攝影機反求帶來的問題就是整個新建的3D空間都會移動，而我們此時可能只想要其中某一些跟隨移動，而另一些則保持靜止或對素材視頻中其他物體進行另外的跟蹤，這時候就應該使用物體跟蹤。

第零步，建議使用傳統相機拍攝的素材

素材是跟蹤信息的來源，而對于大多數3D軟件而言，手機拍攝的視頻素材有幾個關鍵的缺陷。其一是解析力差，手機的視頻優化方向主要在自動色彩映射、自動HDR等方面，而我們進行跟蹤操作時經常需要200%甚至300%放大來標定跟蹤點，且跟蹤計算的依據是圖像中的紋理對比度細節，這恰恰是手機視頻相對薄弱而相機較為強勢的方面。

其二是編碼兼容性一般，以iPhone為例，原生相機拍攝的H.265視頻總會出現各種問題，即便是轉碼至H.264也無法解決，使用第三方相機APP設置H.264拍攝的素材會相對穩定，但依然遠比不上傳統相機。

第一步，開啟物體跟蹤并選擇正確的焦距

在Blender最上方標簽頁中點擊“+”號，選擇VFX-Motion Tracking進入跟蹤工作面板，導入視頻，選擇與視頻匹配的渲染幀率并預加載到內存后，在右側“跟蹤”欄的“物體”選項卡中新建一個“Object”，這樣就能開啟物體跟蹤模式了。注意，這時候一定要正確填寫你拍攝視頻素材時所采用的鏡頭焦距，比如我使用松下GH5S的12-42mm鏡頭廣角端進行拍攝，那么其等效全畫幅焦距就是24mm，于是填24mm，具體設置如圖1。

第二步，對物體實施跟蹤并解算

跟蹤點應該選擇在對比強烈的位置，如圖2所示，選擇文字邊緣、紋理凸出點等等，可以通過右側“跟蹤”欄來查看具體的標記位置并進行微調，這樣才能在較少人工干預的情況下完成跟蹤。其實任何的跟蹤對視頻素材都有較高的要求，首先是盡量不要有快速位移，因為這會形成明顯的動態模糊，導致跟蹤點丟失，只能逐幀手動跟蹤，費時費力且準確度會明顯下降。其次是盡量避免表面反光，因為表面發光也會導致跟蹤點錯誤判斷，雖然手動選擇RGB通道可以一定程度緩解這個問題，但也會明顯增加工作量。

跟蹤過程中如果某些點斷線，就需要手動定位到斷線那一幀，G鍵手動移動到應有的位置后繼續跟蹤，再斷線就反復這一流程，如果需要干預的次數太多，不妨考慮換一個跟蹤位置進行嘗試。

物體跟蹤完成后跟攝影機反求一樣需要進行解算，如圖3所示，在跟蹤界面的左側可以進入到解算選項卡，這里可以勾選“關鍵幀”選項，Blender會自動選取視角差最大的兩幀來進行計算，不過有時候自動選取的效果并不一定是最好的，如果你的解算結果誤差總是非常高，但查驗跟蹤效果又沒有發現問題，那可能就是關鍵幀沒有選對，這時候可以嘗試再次自動選擇或干脆手動。

一般來說，物體跟蹤的解算誤差在1個像素左右已經算是比較好的，攝影機反求往往要求控制在0.5像素以內，如果更換關鍵幀后依然有很高的解算誤差，建議重新選擇跟蹤點進行跟蹤解算。如果誤差并沒有特別大，比如3～5個像素，可以通過刪除誤差值較高的跟蹤點，或降低高誤差跟蹤點解算權重的方法來降低整體解算誤差。

第三步，跟蹤點3D標記并加載物體跟蹤效果

在解算完成后，按A全選所有跟蹤點，在解算選項卡的“幾何數據”中點擊“網格3D標記”，就能在3D工作區內生成如圖4的一個點陣圖。這時候按空格鍵播放會發現它并不會跟隨移動，這是因為我們還沒有將物體跟蹤的解算結果進行加載。

如圖5所示，選擇點陣圖，并在“物體約束屬性”選項卡里添加“物體解算”，物體選擇為“Object”，相機則選擇“Camera”，再點擊“設置反向”，這時候再按空格鍵，就能看到點陣圖跟隨圖像移動的效果了。

最后一步，導入想要添加的3D素材

為什么要將跟蹤點導入到3D工作區當中？這是因為物體跟蹤的物體位置與攝影機并沒有聯動關系，我們需要一個準確的位置信息來方便對齊新添加的物體，這些網格標記的跟蹤點就是最好的選擇。

完成上一步之后，接下來就是導入或者新建我們想要的物體了，以本文的案例來看，我們的目的是將手里的瓶子替換成一個“雷神之錘”，所以如圖6，我將事先做好的“雷神之錘”導入到3D工作區，并從攝影機視角和側面視角來縮放、旋轉對齊，并仔細觀察整個視頻播放過程中，新建的物體可否對原物體進行完整遮擋。

最后在合成面板中加入“影片剪輯”模塊，并使用“Alpha上疊”模塊連接“渲染層”，這樣就能在最終渲染中實現想要的圖像輸出了，當然，為了增加真實性，也需要將本應在新建物體前方的手指等位置摳出并放到最前端，我們的最終效果就基于圖7的合成設置而來。

最后，想看視頻版教程的就趕緊掃描二維碼吧，我們下期再接著聊！