电影场景多层拍摄与合成的计算机应用.docx

电影场景多层拍摄与合成的计算机应用电影艺术是继文学、戏剧、绘画、音乐、舞蹈、雕塑、建筑艺术之后的又一艺术形式，是虽年轻的艺术，也是与科学技术的发展关系最为密切的艺术形式。经过一百多年的发展，电影既承载并发扬了戏剧艺术的叙事特征，同时又展示了电影艺术本身展示视觉奇观的特点。电影中最能吸引人的，除了动人的情节，就是各种视觉特技效果了。人们的观影活动不仅包括感情的宣泄，也蕴涵了享受银幕上视觉奇观的乐趣。随着计算机技术的飞速发展，其已成为电影特技制作的重要环节，是用来创造视觉奇观的重要手段；计算机技术在电影制作中的渗透，可以得到现实生活中拍不到的视觉效果，人类梦想做到而难以实现的想象都能通过计算机技术在影片中成为可能。一、计算机在电影制作中的应用传统电影特技包括利用摄影机本身的性能和胶片洗印技术完成的特技，以及缩微模型拍摄，机械和电子模型所产生的特技，还包括利用化妆技巧产生的特技。而在现今，电影特技呈现的是一种传统特技与计算机特技相结合的局面。一方面，传统电影特技还在发挥着无可替代的作用；另一方面，计算机特技在大展身手：计算机电影特技的效果在与传统电影特技的结合中得到淋漓尽致的发挥。计算机在电影特技中的应用主要有两大方面，分别是硬件应用与软件应用，或者说是前期拍摄应用和后期制作应用。1前期拍摄应用。计算机化摄影机及计算机控制摄影是特技电影在计算机技术参与下的又一大突破。在实际拍摄中，计算机的应用主要体现在计算机对摄影机的控制和操纵上，用带有电脑控制装置的摄像机来拍摄画面。尽管这种方式目前并不是主流的摄制手段，但是它得到了越来越多的电影制作人的青睐，其原因是它所具有的优势。一方面用它来完成那些用传统方法无法完成的拍摄，可以拍摄到高难度的镜头，或者在惊险场景中摄影师无法到达的位置拍摄，这时用计算机控制摄影机运动便成为非常有效的选择。另一方面可以用于复杂的场景合成。用计算机控制摄影机进行的多个自由度的运动和操作，可以精确按照指令而动作。由于可以精确重复原有动作，因此能够用多重曝光合成复杂的特技画面。虽然许多效果可以靠在后期制作中应用计算机软件直接处理画面来完成，但是在做画面合成时，比如把计算机生成的画面和实拍的部分合成时，尤其是二者画面内的人物之间要有严格的互动关系时，需要有精确的对位关系，这就需要用计算机进行摄影机的运动控制。二、电影制作中计算机应用的软、硬件计算机化摄影机是由计算机、可以接收计算机控制信号的伺服电机和机械臂组成。安装在机械臂上的摄影机可以做上、下、左、右、俯、仰六个自由度的运动，机位也可以变化。这一切过程都由计算机来控制，可以预先设计，可以重复。计算机控制摄影机无疑拓展了摄影画面的表现力，它所带来的精确而完美的画面效果，使得越来越多的新颖创意被提出、被探讨、被采纳，而这些创意往往是用传统手段无法实现的。摄影机控制是由专门的软件来完成的，它主要有两方面的功能：一方面是可以从控制软件系统输出摄影机的运动数据给生成画面的工作站，用此数据去控制生成画面的软件(如三维动画软件)中的虚拟摄影机的运动；另一方面是先用三维动画软件进行摄影机的运动参数设置，然后再把对摄影机的控制数据传送到运动控制系统引导摄影机的操作。如今较为流行的数字合成软件有：Paint、AfterEffect、MayaFuion、Flint、Flameolnferno等。这些软件的功能都非常强大，而且在此基础上又有各自独特而擅长的功能，以处理各种不同的合成特技镜头。Autodek公司的子公司DicreetLogic。是一家著名的专门开发和生产影视后期数字非线性编辑、特技效果制作系统的专业公司，它提供了一整套全范围的影视后期数字制作工具，囊括了从后期数字制作开始到制作完成的整个过程。它的产品Inferno、flame、flint、fire曾多次获得各种奖项，是被世界公认的最优秀的制作系统，目前在美国好莱坞已经成为特技电影的制作标准。三、场景多层拍摄与合成的计算机实现场景多层拍摄与合成是计算机在电影制作中的典型应用，下面以一个Flame85制作的镜头为例，简单介绍场景多层拍摄与合成的创作过程。看图1这是一个比较典型的多层中景镜头，画面的前后景区分的非常清楚，表达的主题也很明白，即通过画面里的反光镜传达出后面有士兵拿着武器追来的内容。此镜头只有短短的53帧(电影画面24帧为1秒)，也就2秒钟多一点点，观众的所有精力都集中在紧张的剧情中，虽然观众不易觉察这种细节，但是只有场景营造得越真实，带给观众的感受就越紧张刺激：只有做到这步，才能达到使用视觉特效的基本目的。作为此镜头的制作，必须在开始策划时就对镜头中所有的元素进行创意设计和安排，其技术重点为如下几点：1士兵跑动的位置必须能准确地反映到画面当中的镜片上；2背景演员的表演能与士兵的跑动进行准确的对应；3灯光的设置能更好地表现前后景的关系：4摄影机的焦距变化能准确地突出镜里的画面内容。为了解决上面的几个问题，可以选择分层拍摄的方法，即将此镜头分拆成4个单独的部分分别进行拍摄，分别是士兵跑动层、士兵跑动背景层、汽车内部前景层和画面主背景层(包括演员表演的元素)。分别拍摄了上述4段的素材后，进入后期合成阶段，其制作步骤如下：1图2中的士兵跑动层抠像后与士兵跑动背景层进行合成：2对汽车内部前景层进行抠像，把背景绿色去掉，以便给主背景留好位置；3把合成好的士兵跑动层，与汽车内部前景层的反光镜进行匹配；4把主背景层放入汽车内部前景层的后面，根据反光镜内士兵跑动的位置，安排好背景演员的起始点；5所有元素齐备后，根据画而的色彩和亮度关系，适当提高前景反光镜内十兵跑动层的亮度，以突出要表达的情节；6调整好镜面后，把主背景层进行整体虚化，强调摄像机的焦点从全部集中在前景反光镜内的情节里面。至此，一个简单的中景多层拍摄与合成即告完成。制作过程看似简单，但由于这个镜头是由4个不同的素材合成的，所以，对细节的要求是非常必要的。首先，每层之间的透视角度必须一致，即符合同一视角原则。如果出现运动物体透视角度不一致，即使分层的动作很精彩，观众也会感到很不舒服，无法接受。其次是画面的整体颜色、色调的协调问题。分层拍摄有很多优势，但对于灯光的控制，实现每个层之间都达到完全一致几乎是不可能的，所以就需要在合成的环节进行统一解决。去掉物体上绿背景的反光色是基本的，也是第一步；然后考虑前景和背景的主次色调关系，以哪个为标准，当然还要考虑到整个影片的整体调子，进行标准确定；最后就可以把各层按照重要程度进行分别调整了。在这些基本技术如能顺利通过，再加上使用者的经验积累，就能够制作出有较高水准的电影来的。四、场景多层拍摄与合成的技术特点数字电影大场景画面多层拍摄与合成，在不同影片和不同条件下有不同的解决方案，但就其制作技术归纳为：1蓝绿屏拍摄用于合成的电影实拍素材，背景一般使用绿色而电视一般使用蓝色，这与电影拍摄是曝光在胶片上，而电视使用的载体是录像带有关，胶片对绿色的反应微强于对蓝色的反应，所以拍摄电影胶片一般情况下使用绿色。2透视角度的匹配即使采用计算机控制，在实际拍摄过程中，控制多层拍摄透视角度的匹配还是很困难的，因为它的原理是使每次摄像机运动的轨迹完全相同，这样在后期合成时才会天衣无缝。但是，受各种客观因素的影。向，这种匹配并不能完全保持一致。3场景跟踪点的放置4背景的虚化处理在分层拍摄时，无论处于多么次要位置的元素在拍摄时都是以清晰焦点拍摄的，即所有层的原素都是清晰的，所以在合成时就要对背景画面或次要场景进行主观的优先顺序排列，对处于焦点之外的元素就要进行虚化处理。5电影的全片调色电影的计算机制作应该把全片调色作为计划之一，在后期开始时就进行统一要求，即影片前期拍摄的所有原始素材，在后期合成的工作中，画面颜色的对比度是不可改变的，这个要求给多层合成带来一定的难度：但对于电影的整体色调质量而言，这是是非常有益的。五、结论1随着数字时代的来临，计算机应用已经是电影制作中的不可逆转的潮流，科学与艺术并不矛盾，技术手段越完备，艺术手段会越丰富，表现形式也会越多样，科学的渗透，必能为艺术带来一个新的飞跃。2即使是最基本也是最典型的场景多层拍摄与合成，因其涉及到计算机理论、色彩应用、艺术表现，甚至机械原理等多领域，所以也对电影制作人员提出了极高的要求。