一位高级合成师的文章

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1、一位高级合成师的文章一位高级合成师的文章怎样使得 CG 合成图像如同照片般真实？一般而言，就是细节细节再细节，可能有上千个元素可以增加图象的真实*，在我这近 10 年的CG 工作中，我总结起来有 10 条，我把它们称之为“照片真实 CG 的十大原则” 。它们正是确保影像照片般真实的基本底线。真实影像的十大原则：总则部分1. 混乱和无序2. 个性和期望3. 可信度和认同感3D&合成部分4. 表面材质&模型5. 反射和阴影6. 污垢、灰尘和锈迹裂痕、刮擦7.运动和碰撞环境部分8. 光照和气氛，空气感摄像机部分9.对焦和景深10.运动模糊1. 混乱和无序?本原则远比应用真实图象作为表面材质来得重要。

2、呈现一个场景的方式对照片真实有着巨大影响。例如，一张桌子和一些全部和桌子等距的椅子看上去就会很数字化。即使材质相当真实，这个场景仍旧看上去象是数字化的产物。所以为 3D 图象增加一些混乱和无序会给整个场景带来真实感。?混乱是现实最明显的痕迹。大部分 3D 图象的通病就是缺乏混乱：每一样东西都被整齐地安排放置。我们所生活的世界完全处于混乱之中。现实是纯粹的无序。无序并不意味着所有东西都被毫无头绪地安排。无序中也用秩序。无序意味着场景中的元素不能被精确地对齐。现实中没有完全的统一，但因为某些理由，我们的 CG 图像公然藐视现实，一个个元素都整洁划一地安放着。事实上，原因很简单，3D 程序提供我们数

3、不清的用来工程规划的工具。我们是如此地沉浸在这种工程式的环境中，以至于我们感到连我们的思维都被迫变得线性。3D 工程的僵化是一个很容易染上的毛病。所以必需打破 3D 的工程式束缚，去体验创造性地舒展手脚的感觉。2. 个性和期望?个性每一个生物都有通过它们的环境反映出来的截然个性。它们有处事的独特方法。它们都有着明确的方式来构筑自己的环境，无论是阴暗潮湿、整齐还是完全无序。我们必需花一些时间来探究场景中的生物。即使场景中没有角色出现，但它仍旧是某人某物创造的。我们要了解它们的个性以恰当地构建一个照片真实的场景。?期望是照片真实的一大部分这里所说的期望，是指影像观看者的期望。对于每一件事每一个人我

4、们都有我们的世俗观念。它们可以提供最佳方针以供我们创建场景。例如，我们认为智能角色是整洁的，低智能的生物则是邋遢的，这可能在某些情况下并不对。但是我们创建一个由智能角色建造的场景时仍旧把目标放在整洁上，并期望以此获得观看者的认同。如果我们期望场景的可信度那么就不能逃脱世俗观念。否则的话即使我们的图象完全真实，在观看者的脑海中总有一些疑问，因为他们有着自己的期望。经历了数百万年的进化斗争，我们每一个人都变得相似而同一即使是 CG 艺术家。我们对于特定的场景和环境有着特定的期望。例如：我们希望一个工业工厂是灰暗和肮脏的；山石长满爬藤植物；太空船满是油腻；怪物是丑陋的和长着大牙；恐龙是泥土色的。比如

5、说一个整洁的工厂的影像，事实上很多的工厂是极为干净的。然而当我们合成出一尘不染的工厂影象时，有人会说这不象真的，因为一点儿也不脏。一个工厂怎么能毫不杂乱地运行呢？我们不能接受，因为常规观念教我们这样的工厂是不存在的。?这里提出了一个要点：我们必需接受人们的期望，尽管这有可能是被误导的。3. 可信度和认同感?是什么使得 CG 场景可信？可能最重要的一个方面就是认同感。场景中的物体和表面必需是可被认同的，进而成为可信的。它们必需对于观看者时熟悉的。否则它们就没有决定场景照片真实的基础。?让观看者认同我们的 CG 图象为照片真实的最佳方法就是使用绝对真实的可认知的影像或者物体作为参考。在我们的影片中

6、，尽可能多的使用实拍人物的原理也就是这个。?使用人们所熟悉的物品或者影像使得 CG 场景变得真实。熟悉物品在场景的照片真实中扮演着极为重要的角色。熟悉物体也能使得幻想物体变得真实。举个例子，为了使一辆未来的飞行车看上去真实，我们为它加上熟悉的部件：车头灯、运转灯、方向灯、防撞栏、刮雨器和后视镜等等。这些都是用来增加可信度的熟悉物体。?案例：珍珠港中，大量日军飞机飞临珍珠港上空的镜头，并没有全部使用 CG 制作，而是真实拍摄了 2 架零式，用 3D 增加更多的飞机，这就是因为需要找到一个完全真实的物体影像作为参考。4. 表面材质和模型?这一节无需多说，材质和模型越精密，细节越多，则 CG 场景越

7、真实。需要注意的几点?斜角和边缘。现实世界的物体几乎都有斜角边缘。在斜角边缘就会有微小的高光，这些高光在物体动画运动时特别的显眼。我们习惯于在现实世界中在斜角边缘看到高光，没有了这个要素，3D 物体看起来就像是人造的。?物体材质深度。真实的世界所有物体都是有厚度的，更多的物体表面几乎就是无数的细节，换句话说，材质是“立体”的，例如毛衣。在 CG 中使用简单表面模拟就会显得很假，因此使用例如毛发之类的方式模拟能使画面更真实。5. 阴影和反射?现如今的 3D 软件已经可以很好的模拟真实的光照效果，然而在阴影上的处理却通常不尽如人意，这源于 CG 物体和真实物体要在合成上完美统一，往往阴影是一个关键

8、。真实世界物体的阴影都是相互影响的，你要考虑 CG 物体受真实物体阴影的影响，也要同时考虑真实物体受 CG 物体阴影的影响。事实上在优秀 CG 公司的案例中，阴影往往是最为复杂的一项，因为光照影响的直接表现形式中最明显的就是阴影。?然而在一般合成中最容易被忽略的地方也是阴影，大概是因为人们对阴影的感受并不是那么清晰?反射的作用之一是描述物体表面硬度和光滑度。另外的作用就是和阴影一样：物体如果表面足够光滑的话，总是会出现反射，而这个反射也是你中有我我中有你的。例如一个 CG 物体合成到一个真实场景中，那么 CG 物体表面应该有真实场景的反射，而真实场景中的物体也应该有 CG 物体的反射。?表面高

9、光的本质实际上也是真实光源的反射影像，因此与反射一同处理。6. 污垢、灰尘、锈迹裂痕、刮擦?污垢、灰尘和锈迹是物体表面一个很重要的方面，用通常的词汇来讲就是“老化” 。现实中很少有完全清洁的表面。?几乎所有的物体都覆盖着灰尘。如果家里有个小孩的话，那么墙壁上就会有手印，地毯上会有污迹。桌面上的玻璃有划痕，在墙角有蜘蛛网。如果有黄铜、铜或银制品，那么它们很可能已经失去了光泽。我从来没有看到过一个屏幕上没有一层灰尘的电视机，在电视机开着的时候你看不见，但是关了的时候就很明显。?这只是现实世界生活的一个方面。灰尘到处都有，我们无法逃脱，除非我们住在一个真空环境内。可是有些 3D 场景看起来都像刚刚清

10、洁过。清洁无污的场景并不自然，它可能看起来很漂亮，但却不真实。所以给场景加上老化（一般指物体经使用后留下的痕迹，包括自然和人为的）是十分重要的。老化的程度取决于场景的背景情况。如果你是创建一个工厂的场景，那么场景内的每一个物体都要蒙上一层灰尘；考虑物体表面时必需把环境包括进去。?老化是照片真实 3D 的一个关键部分。在为场景增加老化时，先花一些时间考虑一下增加什么样的老化，它是从哪里来的，是怎样传播的。?案例：变形金刚中，机器人身体表面加上了大量的磨损，锈迹，污垢，等旧化效果。7. 运动和碰撞?CG 物体的运动越接近真实，对于运动影像来说，我们的感受也越真实。因此使用运动捕捉，采用真实演员的动

11、作数据，和动力学解算物体运动是使物体运动真实的捷径。?服从牛顿定律。巨大的物体要运动起来肯定很慢，微小的物体改变运动就会很快，运动实际上间接的表现出了物体的重量。因此，如果觉得 CG 物体没有重量感，往往是运动上出了问题。?运动还和空间体积有关，一个石头从 10 楼落到地上大概要 5 秒，从 1 米的微缩模型上落地只要不到 1 秒，因此要制造一个大楼坍塌的 CG 影像，上面的碎石也应该要至少 5 秒才能落地，适当的减慢速度，能反衬出物体的巨大体积。?案例：变形金刚在一个擎天柱跑动的动画中，制作者有意增加了近景机器人跑步的速度而减慢了远景时的速度，这样既保留了画面冲击力，又能突出体积感。?摄影机

12、的运动。3D 软件中的摄影机，总是因为过于容易操作而让初次使用者太过于随心所欲。比如说前一秒还是静止，后一秒就以每秒 100KM 的速度前进。事实上在电影特效的角度来说，虚拟的摄影机永远都是在模拟真实摄影机，因此不要做真实摄影机完全做不到的动作，也不要将机位架设到真实摄影机永远也不会架的机位。?反例：极地营救全片都是滥用虚拟摄影机的特效。?摄影机的运动模拟还包括摄影机抖动，震动，摇晃等等，在处理物体冲屏或者场景震颤的场合，这些方法能显著增加临场感和真实感。?案例：我参与的几个空战特技，大量的后期模拟摄影机抖动，增加临场真实感。8. 光照和气氛 空气感?现实世界的绝大部分物体都是受到漫反射而照亮

13、的。由于反射光线被反射后在新的表面又会发生反射，所以举例来讲，白色物体在红色物体周围，是会被反射光线所影响而有颜色偏差的。?这个颜色偏差，在大范围讲，就是环境光。由于目前 3D 软件的进步，渲染出真实的光照效果已经不是难事，不过仍然有很多人忽视了环境的影响。?环境灯光的另一个作用就是制造气氛，从艺术创作的角度来讲，恰好的灯光能使人更为容易代入到影像中去，真实的感受到场景传递出的气氛。?需要在合成上注意的另外一点就是灰尘，前面也说过，空气中漂浮着大量的灰尘，没有空间是完全纯净的，这些灰尘在通常场景中可能并不明显，但是在特定的灯光下，就会显形，形成灯光雾。?灰尘的另外一个现象就是在深远的场景中通常

14、会以雾的形式出现，其实这是空气中大量微粒累积的视觉效果。所以，在它还不明显的时候，就应该注意到它。9. 对焦和景深?事实上 CG 影像要和真实的拍摄效果去比较，模拟摄影机的各种行为就是无法跳过的一个步骤。对焦和景深就是摄影机特有的成像效果。?真实拍摄的素材，几乎没有一张静帧是画面每一个地方都绝对清晰的，因为摄影机的成像原理决定了无法让影像每一个地方都绝对清晰，影像总是在摄影机焦点以外逐渐模糊，虽然这个模糊值可能很微小，在 CG 模拟的合成画面中这却是绝对不能忽视的。?同样的，人眼的视觉习惯也是会“忽视”一些不重要的物体，这些物体可能并不真是模糊的，然而在我们的大脑意识中它是“模糊不清”的。在影

15、像表达上，也会需要真实的模糊掉这些东西，甚至于在后期的时候需要夸大这个模糊效果。10. 运动模糊?同样是模拟摄影机的行为。现实中真实摄影机成像是有曝光时间的，因此运动物体在被摄影机拍摄到的时候，通常影像是模糊不清的，这个模糊值跟胶片的曝光时间和物体运动速度正相关。事实上严格来说，只要是和摄影机有相对运动的物体，都有运动模糊，只不过有些时候这些模糊非常微小，但是在 CG 模拟的画面中，这些因素同样不可忽视。?物体的运动模糊这一特性有些时候会使合成画面更为省力，例如一支飞快的箭，可能就不需要有很多的材质或者模型细节，运动模糊会掩盖这些缺陷。总结?以上我罗列出现在 CG 影像应该注意的 10 条准则

16、，实际上很多准则是相互作用的。很多以前的难题在今天也变得简单。这应该归功于技术的进步，但是有一点是无法取代的，那就是传统的视觉经验，基于传统视觉经验的合成，才是 CG 特技的最高准则。?通常的特技合成影像中，上面列举的 10 条，只要做到其中的 7 条以上，都可以称之为是真实的合成效果，然而国内通常的情况，基本上能保证 3 到 4 条达标，就已经很不错了，这其中有着经验的原因，也有着制作周期，制作成本，以及客户要求等等多方面的原因。例如广告制作中，通常要求把产品做得崭新透亮，那么上面的第六条就不能使用。补充：亮度，合成进去的东西，不管是 3D 的还是拍的，亮度都要匹配，最亮最暗的地方都不能超过原底.甚至分别看 RGB 各通道最大值.噪点： 也要分通道去看。 。