数字影视特效设计制作与动画合成技术研究

姜 辽 （福建师范大学闽南科技学院 362332）

数字影视特效设计制作与动画合成技术研究

姜 辽 （福建师范大学闽南科技学院 362332）

随着科学技术的不断进步，在计算机飞速发展的同时，电影也发生了巨大的变化。很多电影的制作都需要计算机的参与。可见计算机对影视作品的后期合成有重要影响。本文主要讲述了影视后期的特效制作、如何运用动画合成以及在影视作品中融入计算机技术的影响等，计算机技术融入到影视中的影响以及动画合成的方法及运用等内容，计算机的影响主要是通过对数字合成技术的综合研究以及动画合成的方式、运用技巧去体现。

数字影视；特效；动画；合成制作

在20世纪60年代，计算机技术就已经开始运用到电影中，电影革命也随之产生，电影世界以一个全新的面貌呈现在众人面前。越来越多的影视作品运用计算机制作精美的图像，这给观众带来超过电影本身的魅力的视觉享受。 “电影作为一种视觉传媒出现在人们面前是电影的又一种特性。”

观众在电影制作由部分使用电脑特效到在电影中全部运用的整个转变过程中，感受到的震撼可不只一点点。现在的电影中计算机的数码元素随处可见，没有应用数码元素的少见。当今的导演在讲述故事时方式灵活多变，然而其制作也并非如此简单，但是换种思考方式去看，在人们使用电脑技术的时候依然带有局限性。计算机制作的电影画面不仅具有原来的视觉想象上无法实现的技术的优势，而且也可以通过计算机去制作那些消耗大量人力物力的危险镜头。这样不仅降低了电影制作的成本，还进一步确保演员的人身安全。再者，导演可以通过电影中的计算机技术去提前预览这些生动形象的场面，使导演在电影整体制作的可操作性上和总体的印象上把握好。有些独特的制作方法是导演自己通过计算机建立的（如詹姆斯卡梅隆制作的《终结者2》）。在一些科幻电影中电脑制作技术显得尤为重要，可以说计算机让人们在描绘世界上有了更好的方式。

一、影视特效的大致背景

在为电影动画制作特效的过程中，影视剧的视觉效果就显得尤为重要。由于计算机技术不断进步，影视制作的相关软件也越来越多，影视拍摄的局限性就显现出来了。三维数字的影像技术弥补了视觉效果拍摄上的不足，并且通过电脑进行制作的费用比进行实际拍摄的费用要低很多，同时在时间上也得到了节约，如外景地天气、积极变化及预算费用等的节约。

在电台的输出格式和电影胶片的转换上，数字光魔电脑特技制作技术有其优越性，画面的质量高，在制作的过程中，质量居首要地位，因为数字光魔可以通过跟踪软件在计算机中产生摄像机，实现与拍摄机器的完全 同步，所以早合成的时候不会有抖动的现象发生。使画面没有瑕疵。数字光魔技术在制作的过程中为了让特效和实景完美结合，会严格地参照剧照和道具，用来保障计算机模拟的视觉效果和拍摄画面的强烈真实感。

在三维技术背景的数字光魔以及3d影视团队进行全方位的制作与创作服务的基础上，主要包括的方面有：电视剧、宣传片、影视三维动画、影视剧的特技制作、摄制录制、影视包装等。

二、关于数字合成技术

（一）对数字合成技术的基本了解

通过计算机的相关软件，将多种不同的元素材进行复合制作成单一的符合画面，这一过程被称为数字的合成技术。它的角色在影视节目后期制作中的地位显得越来越突出。在国内外的众多影视大片中，我们经常会发现数字合成技术在其中占了大部分，具体例子有：恐龙、小精灵、外星人等，它们都是用电脑三维动画制成的。我们经常看到的广告片、电视片头、MTV等，其都融入了数字合成技术。把两幅或者两幅以上的图像通过计算机的相关操作合并成一幅图画，这就是我们说的一般合成。一般合成要求对技术和艺术有较深入的理解，所以它具有比较高的要求。为了合成后的画面能够比较好的观赏性，在把几幅图像进行合成之前，一般要对单个的图像进行一些必要的操作，使之更容易被合成。

1.有关校色的几种情况

把所要制作的图像中的各个像素的颜色按照整体的情况进行修改是最为常见的一种操作，这个过程叫做校对颜色，简称校色。为了让色调变得统一，在对不同的几幅背景图像进行合成之前需要进行校色。如果没有特技镜头的话，可以不对其进行合成。不过为了使画面具有更好的、更协调的色彩，制作者往往会把拍摄下来的镜头做更高要求的校色。

2.几何变换的方式

在一些特殊的情况下，需要对画面上的移动像素而不是像素的颜色值进行几何变换的修改。几何变换有好几种基本的方式：平移、旋转以及缩放画面；合成画面的时候，可以按照要求把画面放在指定的位置上。一些比较复杂的几何变换实际上是在三维空间里变换画面的位置；除此之外，一些变换可以让画面产生不均匀的变形，这就是比较复杂的变换。比如把圆形变形，可以通过模拟的方式让其产生变形的镜头，或者模拟可以看到在放大镜下面的画面。

3.滤镜的使用

滤镜就是利用画面中一定范围内相邻的一些像素，把它们计算出新的像素值。滤镜有很多种类，比如Photo-Shop就有上千种滤镜，它的用途十分广泛，通过使用这些功能将很多增加视觉冲击力的画面实现，例如：噪波、虚化、颗粒、锐化等。

4.图像合成

通过以上的的多种手法对画面进行调整后，就可以很轻松地利用合成软件把选中的画面合成到一起。抠像也是一种常用手段，即在合成中使用合成技术的有通道提取 ；通道提取最主要是通过蓝屏技术（Blue Screen）的方式。它主要是根据色度的区别，在拍摄人物的时候，在单色的背景前或者其它的拍摄内容前，把单色背景去掉；常见的数字合成方法还有数字复制（Distal Clone）。如果要进行大场面的拍摄，可以先让一部分演员进行拍摄，然后通过一次或者多次的拍摄，对图像进行若干次复制，使它们充满整个换面，这样看起来就像是千军万马的感觉等等。合成的方法有很多，所以需要通过在不同的合成软件中进行多次探索和研究。

（二）关于数字合成工具

目前，数字合成的工具分为软件和硬件。数字合成软件在现在比较流行的有：Adobe Premiere，Paint，Maya Fusion等，这些软件不仅功能强大，而且各自拥有不同的长处，可以对多种不同的合成特技镜头进行处理。在硬件的方面：由于以前的合成软件性能高，并且对硬件的要求也高，所以这类软件大多数都要在高性能的图形工作站上才能顺利运行，例如SGI的0ynx，0ctan等，在高性能的图形工作网站上有很多这一类的数字合成软件，其中最具有代表性的就是美国Discreet Logic公司，这个公司为用户提供了一套完整的影视节目后期制作工具。由于PC机性能的不断提高，基于PC操作平台的数字合成软件也随之大批涌现，具体有After EFECT、Maya Fusion等，这些工具在合成效果、操作界面、运算速度等方面都有很高的水准，比图形工作站的专用软件也可相提并论。非常精彩的合成特技镜头在这些功能强大的软件上可以方便的做出，可以完美的实现其要表达的视觉效果。

三、动画合成方法的整体运用

当进入到影视作品的后期制作的时候，每一个有用的素材都需要统一有序地被串联起来，主要包括以下四个方面：合成特效、音乐配置、台词录制以及画面剪辑。后期的合成和前期的拍摄在时间上不一定是一一对应的关系，其只是一个相对上的概念，例如为了达到整体预览的效果，一场虚拟的场景制作应该在拍摄前进行完成，这样把拍摄的后期工作作为基本参照，在故事情节完善的前提下就显得十分重要，这些制作的素材，可以独立地存在在作品中，具有代表性的有大家所熟知的《泰坦尼克号》，为了很好的拍摄旅客在沉船时在甲板上的活动的情景，必须得先设计完成沉船的虚拟场景。另外，有一些制作工作要与拍摄的工作在同一时间进行才能完成。在影视作品的后期制作中，动画的合成方法主要有两种为：对合成画面进行有效处理以及链接相关的镜头等。

（一）如何运用合成画面

因为影视作品设计的制作目的的不同，所以画面的处理方式也就不一样。在一般的情况下，为了达到调节色调色彩的目的，可以交换使用不同的合成手段。这样不仅能够有效地结合在不同的时间和地点拍摄出来的画面 的色调色彩，还可以达到渲染剧情的目的，可以在对色度色彩的整体的把握上突出主题特征。在现在以纪实为主题的作品也应用了动画合成的处理方法在后期的制作中。动画合成的方法多种多样而且具有十分重要的意义。它可以有效地结合虚拟的场景和摄影棚拍摄的图画，这样不但节约费用，而且还可以进一步加快拍摄进程，另外，还可以对演员起到保护的作用，而且还可以将一些特殊的视觉效果呈献给观众。比如在武打类的影视作品中，经常有一些跳下悬崖或者身上挨刀的情节，但是在实际的拍摄过程中，不可能让演员真的要跳下悬崖或者在身上砍上几刀，所以为了实现这些情节，最后都是运用了特殊的动画合成方法。另外，在影视作品中一些视觉效果具有叠加的感觉，这也是通过动画合成的方法实现的。还有就是我们每天在电视或者网络收看CCTV天气预报时，可以看见主持人站在其后面的屏幕进行主持，这种人与背景统一起来的效果实际上也是通过动画合成的方法去实现的。

（二）关于连接镜头

自从运用动画合成的方法出现之后，不仅给影视制作提供了一个更加广阔的创造空间，同时也向影视作品制作提出了更多更高的要求。动画合成方法的另一个有效运用就是连接镜头，但是镜头的链接不是简单地把几个镜头笼统地组合到一起，而是着重在镜头之间如何创作和表现新过渡元素。比如在新闻联播和一些类似的影视作品中，常常会出现让一个标志在画面中短时间划过，用来回访曾经发生的场景，并且会和实际发生的场景进行比较，而这个特殊标志的制作就是通过使用动画合成的方法以及运用三维软件令其呈现出不同的视觉效果；与此同时，也可以运用变形、色彩效果以及光线等技术上的手段使镜头完成和谐过渡，也可以采用相同的视觉元素在不同的画面中进行串联，也就是让画面能够统一起来，使其更加清晰流畅，而且可以在一定的程度上凸显某个标志的作用。

四、综述

目前的社会，经济文化都飞速发展，人们对于精神以及娱乐层面上的要求也提高了很多。各具特色的影视作品以及文化传媒的发展给人们的精神上带来了很大享受。近年来由于科学技术不断进步，数字化时代的到来，广告宣传片、影视作品以及电视栏目中随处可见影视特效设计和动画合成，给人们带来了耳目一新的感觉。数字影视特效设计可以使作品的声音效果、画面元素及运动节奏达到和谐统一，动画合成可起到连接和合成镜头的效果。总而言之，因为应用数字影视特效制作和动画合成方法，构建出的虚拟空间给了人们视觉上的享受，所以这些都值得不断推广运用，不断探索和研究。

[1]梁涤.数字影视特效设计制作与动画合成方法的运用探析 .科技创新导报，2014（11）.

[2]孙庚雨.浅谈数字影视特效设计制作与动画合成方法.才智，2014（14）.

[3]夏丽雯，张立里.数字影视特效设计制作与动画合成方法.艺术科技，2014（3）.

姜辽（1986.10-）男，汉族，河南洛阳人，福建师范大学闽南科技学院助教，毕业于北京服装学院，工业设计（数字媒体艺术方向）学士，主要研究方向：动画与数字媒体艺术研究。