影視后期合成中平面圖像的三維體現

冷艷萍

摘 要 隨著我國數字技術的不斷進步與發展，計算機開始慢慢進入到了影視制作與后期合成工作中，隨著計算機的加入，影視后期的各個環節都發生了非常大的變化，而計算機自身的優勢也被表現得非常到位。當前，各種不同的影視后期軟件都開始向PC上前進，即利用計算機就可以完成后期的剪輯與合成，從而制作出完整的影視作品。在影視后期合成工作中，其三維動畫的制作是非常重要的，因為制作到位的三維動畫可以呈現出“以假亂真”的效果，同時也能夠給人帶來一種更震撼的視覺體驗。

關鍵詞 影視后期合成；平面圖像；3D合成功能；三維圖像

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-0360（2018）16-0032-02

在人的所有感官當中，只有視覺和聽覺屬于是“認識性感官”，而這里所說的“認識性感官”是指視聽與其他感官形態上的不同。隨著數字時代的到來，感官意識的發展也開始有了明顯的進步，相信未來的社會也將會變成一個視像化生產地時代。當前，在大部分的影像制作中，其影視后期都完成了很多人們無法想象或是無法實現的場景，即模擬的技術開始變得越來越真實，甚至非常難以分辨真假，同時也為電影帶來了更多的空間與可能。現階段的影視后期合成開始制作出越來越多“真實”的場景，但傳統的手繪二維動畫也依然占領著重要地位，盡管手繪平面圖像看起來會粗糙一些，但自身的魅力卻是不能阻擋的。

1 平面圖像三維技術的發展歷程

早在20世紀的70年代，大部分專家學者便開始研究如何從二維平面圖像中獲取到三維信息。但因為受到當時條件的約束，人們對于平面圖像的理解也不是很深入，能夠保障研究工作與各類計算機工具運作的條件也非常有限，所以研究人員就只能通過幾何光學的理論來預估三維物體的各項屬性，而整體的計算也主要以人工來展開[1]。在進入到80年代之后，圖像的處理與收集開始向著數字化方向發展，而圖像處理也開始運用起一些高級的數學工具，但當時的軟件研發還處于起步階段，因此需要大量的人工干預才能實現。隨著90年代的到來，數字圖像處理的算法與理論變得越來越健全，相關的研究工作也開始得到計算機的幫助，其圖像分析工作也開始變得自動化，這時的研究人員已經基本建立了三維模型軟件。當進入到21世紀之后，圖像技術、互聯網技術、數字技術的發展速度變得越來越快，各類不同的計算方法、處理方法層出不窮，無形之中也提高了計算機的計算能力。而三維技術也開始正式進入了發展階段，其不管在理論上還是應用層面都呈現出了不同的意義和作用，并且整體的精準度也有了明顯的提升，其自身的影響力可以說是非常大的。

2 基于平面圖像為基礎的三維重建技術原理

近些年我國基于平面圖像的三維重建技術受到了人們的廣泛關注，該技術可以從攝影機多角度所拍攝的照片中提取出目標特征信息，然后利用匹配技術來獲取到不同照片之間的關聯信息，利用簡化的相機物理模型等類似的恢復相機來拍攝空間位置矩陣，最后通過密集匹配技術來恢復目標物體的空間深度信息，從而形成三維空間密集點云。使用網絡化技術可以讓三維點云變成多邊形網絡，然后通過表面修復、自動分配等相關的后期技術來實現目標三維模型建設。平面圖像的三維重建技術軟件的特征是非常明顯的，并且其原理也很復雜深入，這并不是普通技術人員能夠掌握的。但隨著科研人員的不斷努力，當前全自動、半自動軟件也開始進入到人們的視野，而復雜的操作流程也已經被簡化的智能圖形窗口所替代。

全流程自動三維重建軟件有123D Catch、Recap、Pix4d等，半自動三維重建軟件有VisualSFM、Meshlab等[2]。但在眾多的全自動三維重建軟件中，最具代表性的是法國團隊研發的Context Capture和俄羅斯研發的Photoscan，因為他們簡化了大部分的專業參數設置，從而讓圖片到模型能夠實現一條龍服務。Photoscan的操作界面非常簡單，并且也很容易上手，整個操作步驟也不復雜，但缺點是相機在標定階段時非常容易出現計算錯誤，這是需要高度重視的地方，同時也需要進行反復的核對。Context Capture在操作上也非常的簡單，與相似類型的設備相比會更專業一些，其重建的效果也是最好的。

上述兩者都支持不同格式的導出或導入，并且也能實現第三方軟件的數據優化，與傳統的三維建模技術相比，其優勢表現在以下幾點。

第一，不受物體形狀、外觀、尺寸、地區等方面的約束。

第二，使用的要求非常低，就算是沒有經驗的使用者也能在短時間內上手。

第三，可以實現半自動或全自動，也可以同時處理多項三維任務。

第四，對硬件的要求非常低，甚至手機都可以當成是輸入設備，并且整體的運作速度也是非常快的，通常幾天就能達到效果。

第五，針對一些特殊的重建過程，對拍攝的素材可以進行反復使用，當然也可以把新素材添加到任務當中，從而提升三維重建物體的精準度。

3 影視后期合成中三維虛擬場景的構建

1）三維虛擬空間能否替代傳統手繪畫面。現如今利用數字技術來打造三維虛擬空間的案例變得越來越多，而當人們都沉浸在這樣的環境里時，其是否開始尋找一種形式上的回歸。不難發現，傳統的手繪平面圖像可以營造出一種形式上的美感，即利用線條、技巧、筆風等因素來給予人一種特殊的感受，雖然它不是自然環境中的真實色彩，但卻讓色彩實現了自由[3]。另外，手繪平面圖像不僅僅是裝飾的效果，其可以直接顯示出人的力量，讓構圖、線條、色彩等內容都能表達出審美的意義。例如：法國知名電影《美麗的三重奏》中就有這樣的場景，即人們被唯美的手繪線條所打動。因此可以這樣認為，即使未來的三維技術再發達，其也無法替代傳統手繪形式所呈現出的效果與畫面。

2）利用手繪的平面圖像來構建虛擬場景。傳統的手繪平面圖像具備一定的美感與藝術力量，甚至還能表達出不同的審美意義，但在實際的影視后期合成中，其并不能承擔起構建具有三維空間感覺的虛擬場景，甚至可以說是無法實現這樣的場景設置。當前我國的大部分的后期合成軟件都具備了三維合成功能，也就是把制作完成的平面圖像導入到后期合成中，然后進行三維空間的位置調整，最后便能實現虛擬三維場景空間的建立。例如：當前得到人們認可的合成軟件After Effects（下文簡稱AE），這是由Adobe公司推出的一款專業后期合成軟件，同時也是當前最受歡迎的一款軟件。因為該軟件具備了所有的3D合成功能，如實現平面圖像的三維體現，構建三維空間感，虛擬空間等。

4 分析After Effects中的3D合成功能

AE可以把在Illustrator中已經編輯好的平面圖像當成是素材，然后導入其中進行下一步的制作，它除了具備強大的平面圖像合成功能之外，其也可以實現一定程度上的三維操作，無形之中也提高了圖層3D合成的性能，從而更精準、更便捷的呈現出圖層之間所存在的關系。另外，AE三維場景中的合成功能可以讓圖層之間x和y的位置出現明顯差別，甚至還能實現縱深z上的差異，而不同圖層之間也是可以互相進行遮擋的，也能實現燈光投射操作，目的是為了構成圖層之間的投影。

5 結論

綜上所述，不管是傳統的手繪平面圖像還是當前的三維圖像，其都被廣泛的運用到影視后期服務當中，目的是為了給人營造出一種視覺上的虛擬空間，從而提升自身的視覺感受。這主要是利用后期合成軟件的三維合成功能來實現的，即把平面圖像進行三維轉變，這樣可以把兩者的優點都結合到一起，從而給人帶來一種非常震撼的視覺體驗。平面圖像的三維體現可以說是一種非常先進的圖像處理技術，它甚至可以結合不同的感光技術來進行多傳感器數據的融合，所以是非常適用于影視制作的。但我國這方面的技術并不是很成熟，而整體的研究與使用也都還處于起步階段。

參考文獻

[1]劉向群，李志剛.After Effects 6.0基礎與實例教程[M].北京：科學出版社，2014：367-368.

[2]任海峰.After Effects經典影視特效案例詳解[M].北京：人民郵電出版社，2014：215-217.

[3]楊學昭.俄羅斯列賓美術學院人體作品集[M].上海：上海人民出版社，2014：114-117.

[4]望月昌樹.數嗎設計[M].張月，譯.北京：中國青年出版社，2014：187-189.

[5]ohn Kundert-Gibbs Peter.Maya 4.5教程與實例精選[M].王軍，譯.北京：電子工業出版社，2013：446-447.