浅谈后期合成中反求摄像机的技术流程

方文甲

【摘 要】反求摄像机技术在当今影视后期行业中应用较为广泛，但是很多影视爱好者对于这门技术不甚了解。本文对后期合成技术中的反求摄像机技术做出了流程性的解析，并对流程中的关键步骤做了详细的解释，希望本文对读者产生理论上的引导与帮助。

【关键词】反求摄像机；摄像机跟踪；后期合成

中图分类号：J931 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2016）10-0129-01

反求摄像机在影视后期合成中有着非常重要的作用，可以帮助后期工作人员在视频素材中合成CG物体，也可以替换拍摄素材里的场景及角色，达到虚拟与实拍相结合的特殊效果，并通过后期的调整让虚拟与现实达到观感上高度一致。随着影视后期产业的高速发展，可以实现反求摄像机的软件有很多，比如：After Effects（以下简称Ae）、Nuke、PF Track等，本文我们以Ae的三维相机跟踪 Camera Tracker插件进行讲解。

本文以反求摄像机工作流程为主线，依次探讨每个环节的工作内容，反求摄像机本身并不是困难的技术，而通过反求摄像机得到跟踪数据之后，将CG物体和实拍内容各方面完美结合才是本技术的难点。

一、安排镜头内容

拍摄者应该对整体画面有一定把握，并对拍摄场景和内容进行整体调度，并在前期拍摄计划中将需要制作CG内容的部分进行分析研究。拍摄者应该考虑到：首先，场景内必须要有足够的参照物或容貌特征。所以拍摄一个纯色的场景就是不明智的（除非你为纯色背景做了标记并打算在后期移除）。需要有深度与角度变化及足够的容貌特点才足以产生良好的摄像机解决方案。不仅仅是这样，上述的场景容貌特征还需要被尽可能好地展开在画面内以产生最准确的跟踪。其次，通常在做特效镜头期间，你会遵循在场景中放置一个CG道具或角色并聚焦在这个CG物体上，这些区域都需要更清晰地拍摄以便获取高质量的跟踪点。所以当要拍摄你的镜头素材时，要提前构思这个特定镜头里的CG元素是什么。三维空间由3轴（X，Y，Z）构成，所以一定要确保你有很好的参考点展开在地平面及垂直的画面上，为计算机输入合理的平面参考，这样计算机才可以更为精确和快速地计算出场景中的其他平面。

二、反求摄像机运动

当拍摄完成的视频素材已经准备就绪，就要进入反求摄像机的技术操作阶段。首先，将拍摄的实拍视频导入Ae。拖动此视频到合成按钮新建一个合成。第二步，选中视频层，点击Animation→Track Camera，对视频层使用反求摄像机的特效。第三步，结算生成跟踪点。在这一步骤中，Ae软件窗口会出现STEP1、STEP2步骤过程运算，Ae会自动完成摄像机反求的运算。

解析完成后，视频素材上会出现大量跟踪点。制作者应选中在同一平面的跟踪点，还可以点击shift加选跟踪点，或者挪动鼠标自动选出一个面，得到的这个平面需要完全匹配实拍素材的平面，以一个建筑物为例，建筑物一面墙上的跟踪点可以单独成一个面，供下一个步骤使用。第四步，跟踪点应用。右键点击跟踪点，然后点击Create text and Camera可以创建摄像机和三维文字层、三维固态层或者三维空白层等。第五步，测试。可以调整CG物体的scale、orientation等属性，以使其在视图中能与实拍视频透视匹配。

三、遮罩绘制及视频分层处理

合成进画面的CG物体不会全部出现在视频的最顶层，而是会和视频中的元素相互穿插互动。因此，CG物体合成入实拍视频中时，应分析是否要对画面进行分层。笔者的分层技术供大家参考：第一步，将实拍素材中的某一帧图像（一般情况下以第一帧或最后一帧为最佳）作为遮罩层，将需要分层的物体用遮罩绘制出来。第二步，遮罩绘制完成之后，将遮罩物体与Camera Tracker跟综出来的三维空白层进行父子绑定，并调节各属性参数，以匹配实拍素材中的摄像机运动。通过上述两步操作，原本一张静止的单帧图像就被赋予了实拍摄像机的运动属性，可以完美地与原视频素材中的场景融合到一起，但是由于原视频素材产生了层级关系，CG物体就可以在层与层之间自由运动了。

四、合成调色

当上述步骤完成之后，就可以对视频进行最后一步的合成调色了，将新加入的CG物体进行调色，使其在色调上与原始视频保持一致，并制作相关光影关系。颜色调整的步骤在反求摄像机并跟踪合成的案例中尤为重要，很多失败的作品问题并没有出在前期的摄像机跟踪步骤，而是出现在看似不太重要的调色阶段，导致最后的合成作品功亏一篑。

五、总结

Ae中还有很多跟踪功能的应用，本文并没有涉及。比如：它可以跟踪移动物体（比如说你想要单独跟踪一个移动的公共汽车，并且在车厢上添加一个广告招贴），它还可以稳定带有摄像机颤抖的视频素材使其平稳播放等，相关的技术能够完成很多不可思议的合成方案，笔者会在今后的研究中更加精益求精，为影视后期中的跟踪功能做进一步的介绍。

参考文献：

[1]曹茂鹏，瞿颖健.ADOBE创意大学AFTEREFFECTS

CS6标准教材[M].北京希望电子出版社，2013（4）.

[2]王红卫.AFTEREFFECTSCC创意之美[M].机械工业出版社，2015（7）.