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【摘要】：探究三维动画与实拍技术的结合，有利于提升影视作品的表现力与感染力，对提升影视作品的真实性，具有重要作用。本文在对三维动画与实拍结合技术的优势进行综合阐述的基础上，重点介绍了三维动画与实拍结合技术的实现方法，以期为相关人士提供借鉴和参考。
【关键词】：三维动画；实拍；摄像机跟踪
前言：随着社会经济的不断发展和社会生产力水平的进一步提升，三维动画技术在节目后期制作过程中得到了广泛应用，有效提升了节目的制作水平。通过实现三维动画技术与实拍技术的有机结合，能够增强节目的真实性，降低节目的制作成本。因此，探究三维动画与实拍结合技术的实现方法，具有重要的现实意义。
一、三维动画与实拍的优势
三维动画又称3D动画，是一种新兴的制作技术。随着计算机技术的迅速发展，三维动画得到了广泛应用。设计师通过利用三维动画软件，在计算机中建立一个虚拟的世界，并依据设计对象的形状和尺寸建立虚拟场景和模型，设定模型的运动轨迹、摄影机的运动轨迹和动画参数，根据实际需要，合理设置模型的材质和灯光，利用计算机生成画面。由于三维动画技术具有较强的可操作性和可修改性，使得其在影视特效创意、前期拍摄、后期合成和影视剧特效等领域得到了广泛应用。科技发展的日新月异实现了三维动画与实拍技术的有机结合，不仅降低了节目制作的成本，还有效提升了节目的效果和质量[1]。
例如，在某支创意广告的拍摄过程中，厂家要求表现产品的轻量化特点，需要基于从地面飘至天上的视角进行拍摄，传统的广告拍摄手法不足以满足厂家对产品拍摄视觉效果的要求。因此，拍摄人员采用了三维动画与实拍相结合的技术。首先，对厂家的产品进行实景拍摄，然后，将实景拍摄的照片置于计算机中，在此过程中，拍摄人员选用了两张画面相同而画质不同的照片，一张照片用于追踪摄像机的运动轨迹，另一张照片用于仿真合成。通过这种方式，不仅充分满足了厂家对产品的拍摄需求，还有效提升了拍摄过程的流畅性，实现了节省硬件资源的目标。
二、三维动画与实拍结合技术的实现
（一）摄像机跟踪
三维动画和实景拍摄的过程具有相似性的特点，都需要用到摄像机，只有在充分确保实景拍摄和三维动画制作的摄像机的类型和焦距具有一致性从，才能够为拍摄画面的真实性提供有力保障。传统的实景拍摄过程中，采用手工逐帧调整的方法，加剧了工作人员的工作任务，无法提升拍摄的视觉效果。因此，在三维动画的拍摄过程中，加强对摄像机跟踪软件的充分利用，实现虚拟场景中摄像机位置、焦距与实景拍摄过程中摄像机位置和焦距的准确匹配，显得尤为重要[2]。
在启动3DMAX动画制作软件后，应依次点击“程序面板”和“More”按钮，然后点击“Camera Tracker”按钮，即可启动摄像机追踪功能。3DMAX的摄像机追踪功能对实景拍摄具有一定的条件限制，需要在实拍场景增设标记点，且标记点应置于不同的平面上，确保摄像机能够区分标记点的远近高低。同时，在拍攝人员在实景拍摄前，应对标记点之间的距离进行准确测量，表明3DMAX的摄像机跟踪功能不能够基于二维图像中对Z轴的深度进行自动计算，需要如Boujou3等摄像机跟踪软件进行计算。
（二）摄像机轨迹追踪
（1）拍摄人员应先启动Boujou3软件，点击“加载序列”按钮，导入本次拍摄跟踪的序列图片。若拍摄人员不能够明确导入的制式，应点击“Apply”按钮，系统会根据所导入图片的像素自动选择制式，在制式选择完毕后，点击“Close”按钮即可。（2）在Boujou3软件启动完毕后，拍摄人员应点击“跟踪特征”按钮，实现对摄像机轨迹的自动跟踪。若拍摄人员想针对某段素材进行跟踪，可以点击“Slected Range”按钮，合理选择跟踪的范围，如果拍摄人员想要对全部素材进行跟踪，应依次点击“All Frames”按钮和“Start”按钮，实现对素材全部帧的跟踪。同时，拍摄人员应充分认识到，对素材的跟踪需要一段时间。（3）在摄像机跟踪完毕后，拍摄人员应点击“跟踪摄像机”按钮，由于上述跟踪是针对序列帧的跟踪，因此，应将跟踪到的信息反馈至摄像机，点击“Start”按钮，进行重新跟踪。
（4）在完成跟踪后，应点击“属性”工具栏的“三维”按钮，进入三维视图界面，通过Shift+鼠标左键的方式，对三维视图进行调整，选择视图最下方的点，点击“Ctrl”键，将所选择的点的颜色调整为绿色。（5）拍摄人员应点击“描述场景外形”的按钮在此过程中应注意，场景外形的合理选择十分重要，拍摄人员在平时的拍摄过程中应加强实践，确保场景外形选择的合理性。然后，系统会弹出“Scnge Gcometry”对话框，设计人员可根据设计的实际需要，选择场景的“Type”，一般情况下，将Z-X-Plane作为场景的主要类型。在场景外形选择完毕后，拍摄人员应点击“OK”按钮，确保场景平面上的点能够整体上移。（6）点击“F3按钮”，对一个三维物体的完整性进行测试跟踪，查看三维物体的透视效果，点击“OK”按钮，在三维视图中即可出现方形几何体。将该方形物体移动至选择点的位置，确保跟踪无问题后，点击“输出摄像机跟踪”按钮，将输出类型设置为3D Studio MAX，点击“Save”按钮完成保存。
（三）三维创建物体
（1）启动3D MAX程序，点击“运行脚本”，打开保存的文件，点击“H”键全选，将左视图旋转90度，点击键盘上的“C”键，在菜单栏中选择“视图背景”对话框，依次选择“横纵比”、“匹配位图”、“显示背景”和“动画背景”选项，打开序列帧，并选择序列图像，点击“OK”按钮。（2）选择一个点，将其命名为SS，例如，在创建三维茶壶的过程中，应点击“对齐”按钮，使其与坐标轴对其，移动到制定位置。（3）创建一个平面，点击“Shadow son”，根据茶壶的材质为其制造阴影，然后点击“Shadow”，最后进行渲染输出，即表示完成整个制作过程。
结论：通过以上研究发现，在三维动画和实拍结合的过程中，通过加强对摄像机轨迹的跟踪，能够三维动画的制作提供科学的理论依据。在此基础上，完善三维动画的构建，有利于提升节目的视觉效果。因此，在三维动画和实拍结合的过程中，可以借鉴上述方法。
参考文献：
[1]周洁.三维动画设计中融入二维动画的关键技术研究[J].软件导刊（教育技术），2016，15（03）：81-82.
[2]黄宗彦.浅论二维动画中光影的功能[J].影视制作，2015，21（07）：86-89.
【关键词】：三维动画；实拍；摄像机跟踪
前言：随着社会经济的不断发展和社会生产力水平的进一步提升，三维动画技术在节目后期制作过程中得到了广泛应用，有效提升了节目的制作水平。通过实现三维动画技术与实拍技术的有机结合，能够增强节目的真实性，降低节目的制作成本。因此，探究三维动画与实拍结合技术的实现方法，具有重要的现实意义。
一、三维动画与实拍的优势
三维动画又称3D动画，是一种新兴的制作技术。随着计算机技术的迅速发展，三维动画得到了广泛应用。设计师通过利用三维动画软件，在计算机中建立一个虚拟的世界，并依据设计对象的形状和尺寸建立虚拟场景和模型，设定模型的运动轨迹、摄影机的运动轨迹和动画参数，根据实际需要，合理设置模型的材质和灯光，利用计算机生成画面。由于三维动画技术具有较强的可操作性和可修改性，使得其在影视特效创意、前期拍摄、后期合成和影视剧特效等领域得到了广泛应用。科技发展的日新月异实现了三维动画与实拍技术的有机结合，不仅降低了节目制作的成本，还有效提升了节目的效果和质量[1]。
例如，在某支创意广告的拍摄过程中，厂家要求表现产品的轻量化特点，需要基于从地面飘至天上的视角进行拍摄，传统的广告拍摄手法不足以满足厂家对产品拍摄视觉效果的要求。因此，拍摄人员采用了三维动画与实拍相结合的技术。首先，对厂家的产品进行实景拍摄，然后，将实景拍摄的照片置于计算机中，在此过程中，拍摄人员选用了两张画面相同而画质不同的照片，一张照片用于追踪摄像机的运动轨迹，另一张照片用于仿真合成。通过这种方式，不仅充分满足了厂家对产品的拍摄需求，还有效提升了拍摄过程的流畅性，实现了节省硬件资源的目标。
二、三维动画与实拍结合技术的实现
（一）摄像机跟踪
三维动画和实景拍摄的过程具有相似性的特点，都需要用到摄像机，只有在充分确保实景拍摄和三维动画制作的摄像机的类型和焦距具有一致性从，才能够为拍摄画面的真实性提供有力保障。传统的实景拍摄过程中，采用手工逐帧调整的方法，加剧了工作人员的工作任务，无法提升拍摄的视觉效果。因此，在三维动画的拍摄过程中，加强对摄像机跟踪软件的充分利用，实现虚拟场景中摄像机位置、焦距与实景拍摄过程中摄像机位置和焦距的准确匹配，显得尤为重要[2]。
在启动3DMAX动画制作软件后，应依次点击“程序面板”和“More”按钮，然后点击“Camera Tracker”按钮，即可启动摄像机追踪功能。3DMAX的摄像机追踪功能对实景拍摄具有一定的条件限制，需要在实拍场景增设标记点，且标记点应置于不同的平面上，确保摄像机能够区分标记点的远近高低。同时，在拍攝人员在实景拍摄前，应对标记点之间的距离进行准确测量，表明3DMAX的摄像机跟踪功能不能够基于二维图像中对Z轴的深度进行自动计算，需要如Boujou3等摄像机跟踪软件进行计算。
（二）摄像机轨迹追踪
（1）拍摄人员应先启动Boujou3软件，点击“加载序列”按钮，导入本次拍摄跟踪的序列图片。若拍摄人员不能够明确导入的制式，应点击“Apply”按钮，系统会根据所导入图片的像素自动选择制式，在制式选择完毕后，点击“Close”按钮即可。（2）在Boujou3软件启动完毕后，拍摄人员应点击“跟踪特征”按钮，实现对摄像机轨迹的自动跟踪。若拍摄人员想针对某段素材进行跟踪，可以点击“Slected Range”按钮，合理选择跟踪的范围，如果拍摄人员想要对全部素材进行跟踪，应依次点击“All Frames”按钮和“Start”按钮，实现对素材全部帧的跟踪。同时，拍摄人员应充分认识到，对素材的跟踪需要一段时间。（3）在摄像机跟踪完毕后，拍摄人员应点击“跟踪摄像机”按钮，由于上述跟踪是针对序列帧的跟踪，因此，应将跟踪到的信息反馈至摄像机，点击“Start”按钮，进行重新跟踪。
（4）在完成跟踪后，应点击“属性”工具栏的“三维”按钮，进入三维视图界面，通过Shift+鼠标左键的方式，对三维视图进行调整，选择视图最下方的点，点击“Ctrl”键，将所选择的点的颜色调整为绿色。（5）拍摄人员应点击“描述场景外形”的按钮在此过程中应注意，场景外形的合理选择十分重要，拍摄人员在平时的拍摄过程中应加强实践，确保场景外形选择的合理性。然后，系统会弹出“Scnge Gcometry”对话框，设计人员可根据设计的实际需要，选择场景的“Type”，一般情况下，将Z-X-Plane作为场景的主要类型。在场景外形选择完毕后，拍摄人员应点击“OK”按钮，确保场景平面上的点能够整体上移。（6）点击“F3按钮”，对一个三维物体的完整性进行测试跟踪，查看三维物体的透视效果，点击“OK”按钮，在三维视图中即可出现方形几何体。将该方形物体移动至选择点的位置，确保跟踪无问题后，点击“输出摄像机跟踪”按钮，将输出类型设置为3D Studio MAX，点击“Save”按钮完成保存。
（三）三维创建物体
（1）启动3D MAX程序，点击“运行脚本”，打开保存的文件，点击“H”键全选，将左视图旋转90度，点击键盘上的“C”键，在菜单栏中选择“视图背景”对话框，依次选择“横纵比”、“匹配位图”、“显示背景”和“动画背景”选项，打开序列帧，并选择序列图像，点击“OK”按钮。（2）选择一个点，将其命名为SS，例如，在创建三维茶壶的过程中，应点击“对齐”按钮，使其与坐标轴对其，移动到制定位置。（3）创建一个平面，点击“Shadow son”，根据茶壶的材质为其制造阴影，然后点击“Shadow”，最后进行渲染输出，即表示完成整个制作过程。
结论：通过以上研究发现，在三维动画和实拍结合的过程中，通过加强对摄像机轨迹的跟踪，能够三维动画的制作提供科学的理论依据。在此基础上，完善三维动画的构建，有利于提升节目的视觉效果。因此，在三维动画和实拍结合的过程中，可以借鉴上述方法。
参考文献：
[1]周洁.三维动画设计中融入二维动画的关键技术研究[J].软件导刊（教育技术），2016，15（03）：81-82.
[2]黄宗彦.浅论二维动画中光影的功能[J].影视制作，2015，21（07）：86-89.